项目二汽车自动空调系统故障诊断与检修 《汽车舒适与安全系统检修》教学课件
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Hale Waihona Puke Baidu
任务一 自动空调系统认知
空调控制器根据TAO值和蒸发器温度传感器信号计算空气混 合控制风挡的开度(SW)。
式中，TE为蒸发器温度传感器信号；A、B、C为常数。 控制器根据SW值,通过控制三极管VT1和VT2的通断(见图 2-3)来控制空气混合伺服电机带动风挡按所需方向运动，以改 变进气温度。同时，空调控制器根据空气混合伺服电机内的电 位计(位置传感器)监测风挡的移动距离，直至所测得的反馈值与 SW值相等时，停止风挡的移动。
任务一 自动空调系统认知
图2-3 空气混合伺服电机
任务一 自动空调系统认知
2. 风机转速控制
风机转速控制的重要装置之一是功率晶体管，其工作原理与 三极管类似。控制器通过控制功率晶体管基极的电压来控制其输 出电流的大小，从而改变风机的转速。基极电压与电流的输出成 正比变化，当基极电压为12 V时，为自动控制状态下的最高转速。 相邻两级的风机转速，其基极电压大约相差0.1 V。功率晶体管中 串联着一熔点为114 ℃的温控熔丝，以防止晶体管的过热烧毁。
任务一 自动空调系统认知
三、 自动空调控制面板
图2-2 汽车自动空调控制面板 1—挡风玻璃除霜按钮；2—鼓风机风速显示；3—环境温度显示；4—挡 风玻璃显示；5—空气再循环显示；6—气流方向显示；7—显示或选择 内部温度；8—操作模式显示；9—自动操作按钮；10—“新鲜空气/空 气再循环”按钮；11—“鼓风机调低速”按钮；12—“鼓风机调高速” 按钮；13— “上部出风”按钮；14—“脚部出风”按钮；15—“制冷”
任务一 自动空调系统认知
（7）操作模式显示如下。 按下按钮9进入AUTO（自动）模式，再按一次便退出 自动模式。在自动模式下，空调系统自动保持选择的车内 温度。在此设定下，通风温度、鼓风机速度和空气分配将 被自动控制。 按下按钮17进入ECON模式。在ECON模式下，只有 压缩机被关闭，空气分配和加热仍然被自动控制。 （8）按钮15和16可以对制冷加热两种方式进行转换。
按钮；16—“加热”按钮；17—ECON按钮
任务一 自动空调系统认知
（1）挡风玻璃除霜按钮。按下此按钮，除霜风口打 开，可以除去前挡风玻璃上的雾气或霜。
（2）鼓风机风速显示。在自动操作状态下，将显示 中速状态，与鼓风机和实际转速无关。也可以手动设置风 机转速。
（3）环境温度显示。环境温度显示可显示环境温度， 当车速低于15 km/h和冷却液温度高于70 ℃时，显示不改 变。车速很低时，发动机散发的热量将会使该值错误。因 此，实际测量值不会被显示出来。
任务一 自动空调系统认知
（4）空气再循环显示。空气再循环显示可以显示空调 空气循环是内循环还是外循环。
（5）气流方向显示。气流方向显示可以显示吹风的位 置方向。按下按钮14时，将显示或清除脚部出风显示；按下 按钮15时，将显示或清除车窗出风显示。
（6）显示或选择内部温度。其能够显示或选择汽车内 部的温度。按住按钮11的同时按下按钮9，℃与℉相互转换， 相应的温标将会显示出来。
任务一 自动空调系统认知
二、 自动空调的组成及工作原理 1. 汽车自动空调的组成
与手动空调系统一样，自动空调系统 一般也由制冷系统、采暖系统、配气系统、 空气净化系统和控制系统五部分组成。其 中前四部分与手动空调没有区别，而自动 空调的控制系统包括空调电控单元(ECU)、 各种传感器、执行元件等。
任务一 自动空调系统认知
四、 自动空调的控制实现 1. 温度控制
TAO是车内温度保持在设定温度的必要风机出风口 空气温度，是空调控制器根据输入信号和温度设定计算 出来的。空调控制器参照这个值对执行器进行控制。 TAO的值可由下面公式计算得出。
TAO=ATSET-BTR-CTAM-DTS+E 式中，TSET为设定温度；TR为车内温度；TAM为车 外温度；TS为太阳辐射强度；A、B、C、D、E为常数。
任务一 自动空调系统认知
汽车自动空调系统是指当驾驶员设 定车内温度后，能根据车内外条件的变 化，通过车上各部位的传感器和执行器， 自动变换制冷或供暖强度，使车内温度 保持在设定范围内的空调系统。
任务一 自动空调系统认知
与手动空调相比，自动空调具有以下优点。 (1)空调运行状态能自动调节，行驶中不用分心来调整空调设 置，方便省心。 (2)鼓风机转速无须调节，当车内温度与选定温度相差很大时， 鼓风机高速运转，使空气流量增加以迅速调节车内温度，一旦达 到选定温度，鼓风机则以低速运转。 (3)所选车内温度通过冷风或暖风自动调节来获得。 (4)控制面板上会显示车外温度、车内温度、风速等信息，使 驾驶员全面了解空调的工作状态。 (5)自动控制程序控制供风分布，供风分布按照乘员的舒适性 要求及当时的气候情况来调节。
任务一 自动空调系统认知
图2-1 宝来自动空调系统
任务一 自动空调系统认知
1)传感器
自动空调的传感器主要有车 内温度传感器、车外温度传感器、 蒸发器温度传感器、水温传感器、 阳光传感器等。
任务一 自动空调系统认知
2)执行元件
执行元件一般包括控制伺服电 机、风机及压缩机电磁离合器等。 控制伺服电机包括进气控制伺服电 机、空气混合伺服电机、出风模式 控制伺服电机和最冷控制伺服电机。
项目二 汽车自动空调系统故障诊断与检修
任务引入
某客户抱怨他所驾驶的宝来自动空调汽车在使用空调过程 中不制冷，车内一直吹热风，要求排除故障，修复此汽车。
要完成这个工作任务，首先需要知道汽车自动空调的组成、 工作过程和工作原理，还要知道自动空调制冷系统常见故障的 诊断及维修方法等。下面就来分步完成本项目的学习任务。
任务一 自动空调系统认知
3)自动空调控制器
自动空调控制器即空调ECU，它 是接收外界信号，并进行计算与内部 数据比较，然后输出指令并控制执行 器工作的控制器。
任务一 自动空调系统认知
2. 自动空调控制器的工作原理
自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环 境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调电控单 元(ECU)，ECU则按预先编制的程序对信号进行处理， 并通过伺服电机等执行元件，不断地对风机转速、出 风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从 而使车内空气温度及流动状况始终保持在驾驶员设定 的水平上。电控自动空调系统还具备自诊断功能，以 利于对电控元件及线路故障的检测。
任务一 自动空调系统认知
空调控制器根据TAO值和蒸发器温度传感器信号计算空气混 合控制风挡的开度(SW)。
式中，TE为蒸发器温度传感器信号；A、B、C为常数。 控制器根据SW值,通过控制三极管VT1和VT2的通断(见图 2-3)来控制空气混合伺服电机带动风挡按所需方向运动，以改 变进气温度。同时，空调控制器根据空气混合伺服电机内的电 位计(位置传感器)监测风挡的移动距离，直至所测得的反馈值与 SW值相等时，停止风挡的移动。
任务一 自动空调系统认知
图2-3 空气混合伺服电机
任务一 自动空调系统认知
2. 风机转速控制
风机转速控制的重要装置之一是功率晶体管，其工作原理与 三极管类似。控制器通过控制功率晶体管基极的电压来控制其输 出电流的大小，从而改变风机的转速。基极电压与电流的输出成 正比变化，当基极电压为12 V时，为自动控制状态下的最高转速。 相邻两级的风机转速，其基极电压大约相差0.1 V。功率晶体管中 串联着一熔点为114 ℃的温控熔丝，以防止晶体管的过热烧毁。
任务一 自动空调系统认知
三、 自动空调控制面板
图2-2 汽车自动空调控制面板 1—挡风玻璃除霜按钮；2—鼓风机风速显示；3—环境温度显示；4—挡 风玻璃显示；5—空气再循环显示；6—气流方向显示；7—显示或选择 内部温度；8—操作模式显示；9—自动操作按钮；10—“新鲜空气/空 气再循环”按钮；11—“鼓风机调低速”按钮；12—“鼓风机调高速” 按钮；13— “上部出风”按钮；14—“脚部出风”按钮；15—“制冷”
任务一 自动空调系统认知
（7）操作模式显示如下。 按下按钮9进入AUTO（自动）模式，再按一次便退出 自动模式。在自动模式下，空调系统自动保持选择的车内 温度。在此设定下，通风温度、鼓风机速度和空气分配将 被自动控制。 按下按钮17进入ECON模式。在ECON模式下，只有 压缩机被关闭，空气分配和加热仍然被自动控制。 （8）按钮15和16可以对制冷加热两种方式进行转换。
按钮；16—“加热”按钮；17—ECON按钮
任务一 自动空调系统认知
（1）挡风玻璃除霜按钮。按下此按钮，除霜风口打 开，可以除去前挡风玻璃上的雾气或霜。
（2）鼓风机风速显示。在自动操作状态下，将显示 中速状态，与鼓风机和实际转速无关。也可以手动设置风 机转速。
（3）环境温度显示。环境温度显示可显示环境温度， 当车速低于15 km/h和冷却液温度高于70 ℃时，显示不改 变。车速很低时，发动机散发的热量将会使该值错误。因 此，实际测量值不会被显示出来。
任务一 自动空调系统认知
（4）空气再循环显示。空气再循环显示可以显示空调 空气循环是内循环还是外循环。
（5）气流方向显示。气流方向显示可以显示吹风的位 置方向。按下按钮14时，将显示或清除脚部出风显示；按下 按钮15时，将显示或清除车窗出风显示。
（6）显示或选择内部温度。其能够显示或选择汽车内 部的温度。按住按钮11的同时按下按钮9，℃与℉相互转换， 相应的温标将会显示出来。
任务一 自动空调系统认知
二、 自动空调的组成及工作原理 1. 汽车自动空调的组成
与手动空调系统一样，自动空调系统 一般也由制冷系统、采暖系统、配气系统、 空气净化系统和控制系统五部分组成。其 中前四部分与手动空调没有区别，而自动 空调的控制系统包括空调电控单元(ECU)、 各种传感器、执行元件等。
任务一 自动空调系统认知
四、 自动空调的控制实现 1. 温度控制
TAO是车内温度保持在设定温度的必要风机出风口 空气温度，是空调控制器根据输入信号和温度设定计算 出来的。空调控制器参照这个值对执行器进行控制。 TAO的值可由下面公式计算得出。
TAO=ATSET-BTR-CTAM-DTS+E 式中，TSET为设定温度；TR为车内温度；TAM为车 外温度；TS为太阳辐射强度；A、B、C、D、E为常数。
任务一 自动空调系统认知
汽车自动空调系统是指当驾驶员设 定车内温度后，能根据车内外条件的变 化，通过车上各部位的传感器和执行器， 自动变换制冷或供暖强度，使车内温度 保持在设定范围内的空调系统。
任务一 自动空调系统认知
与手动空调相比，自动空调具有以下优点。 (1)空调运行状态能自动调节，行驶中不用分心来调整空调设 置，方便省心。 (2)鼓风机转速无须调节，当车内温度与选定温度相差很大时， 鼓风机高速运转，使空气流量增加以迅速调节车内温度，一旦达 到选定温度，鼓风机则以低速运转。 (3)所选车内温度通过冷风或暖风自动调节来获得。 (4)控制面板上会显示车外温度、车内温度、风速等信息，使 驾驶员全面了解空调的工作状态。 (5)自动控制程序控制供风分布，供风分布按照乘员的舒适性 要求及当时的气候情况来调节。
任务一 自动空调系统认知
图2-1 宝来自动空调系统
任务一 自动空调系统认知
1)传感器
自动空调的传感器主要有车 内温度传感器、车外温度传感器、 蒸发器温度传感器、水温传感器、 阳光传感器等。
任务一 自动空调系统认知
2)执行元件
执行元件一般包括控制伺服电 机、风机及压缩机电磁离合器等。 控制伺服电机包括进气控制伺服电 机、空气混合伺服电机、出风模式 控制伺服电机和最冷控制伺服电机。
项目二 汽车自动空调系统故障诊断与检修
任务引入
某客户抱怨他所驾驶的宝来自动空调汽车在使用空调过程 中不制冷，车内一直吹热风，要求排除故障，修复此汽车。
要完成这个工作任务，首先需要知道汽车自动空调的组成、 工作过程和工作原理，还要知道自动空调制冷系统常见故障的 诊断及维修方法等。下面就来分步完成本项目的学习任务。
任务一 自动空调系统认知
3)自动空调控制器
自动空调控制器即空调ECU，它 是接收外界信号，并进行计算与内部 数据比较，然后输出指令并控制执行 器工作的控制器。
任务一 自动空调系统认知
2. 自动空调控制器的工作原理
自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环 境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调电控单 元(ECU)，ECU则按预先编制的程序对信号进行处理， 并通过伺服电机等执行元件，不断地对风机转速、出 风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从 而使车内空气温度及流动状况始终保持在驾驶员设定 的水平上。电控自动空调系统还具备自诊断功能，以 利于对电控元件及线路故障的检测。