汽车空调控制系统

冷、暖风 冷暖风转换式空气调节系统在加热器不用时，送入车内的是冷气，而蒸发器不用 空 转换式 时则送入的是暖气，若两者都不用时，则送入车内的是自然风。
气 混 合
半空调方 式
半空调方式空气调节系统将车外空气和车内空气经风门混合后，先经蒸发器冷却、 除湿，后经鼓风机送入风门调节，一部分或大部分进入加热器，冷气出口不再调 节。由风门调节送入车内空气的温度，当蒸发器不用时，则空气全部引到加热器，
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汽车空调自动控制系统的组成与功用
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温度自动控制系统
汽车空调温度自动控制系统一般由温度选择器、车内、车外 温度传感器、日光强度传感器组成的温度检测电路和计算机、 电磁阀、真空控制系统组成。真空驱动器与空气混合调节门、 风机转换开关、电位器、热水阀开关相连，并能使其同时工作， 实现自动控制。
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PART 03
汽车采暖与通风系统
采暖装置
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水暖式供暖装置
燃烧式供暖装置
采暖装置
水暖式供暖装置
水暖式供暖装置基本由加热器、鼓风机、热水阀、 通风道与发动机冷却系统组成。当发动机的冷却液 温度达80℃时，节温器才分流一部分冷却液进入加 热器加热周围的空气，再由鼓风机将加热后的空气 吹入车内。加热器中释放热量后的冷却液由水泵抽 回发动机，如此循环进行供暖，进入加热器的热水 量由热水阀来控制和调节。
车
却，使车内达到凉爽舒适。
空 供暖系统 对车内空气或车外进入车内的新鲜空气进行加
调
热、除湿，使车内达到温暖舒适。
的 基
通风系统
本
将车外的新鲜空气引进车内，达到通风、换气 的目的。
组 空气净化装 除去车内空气中的尘埃、异味、使车内空气变
成置
得清洁，目前只用于高级轿车上。
控制系统 将制冷、供暖、空气净化有机地组合，形成冷
由于比较器中的0P1、0P2交替输出及真空转换器8、9交替打开大气通道和真空通 道，控制了温度风门的开度及风机的转速，又由于反馈电位器的应用，使设定温度和 车内温度相差较大时，能相应输入最多的冷空气或热空气，温度相差较小时，又能逐 渐降温或升温，从而实现了对车内温度自动控制在设定的温度值。
汽车空调自动控制系统
暖水阀 按照控制器要求打开或关闭发动机循环水回路，以控制空调系统 制热或不制热。
CAN通讯 用于发动机冷却水温度信号下载与空调系统故障信号上传。 接口
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PART 02
汽车空调制冷系统工作原理
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图9-2 制冷系统的组成 1-压缩机；2-蒸发器；3-膨胀阀；4-风机；5-储液干燥器；6-冷凝器
方
送入车内的是暖风。同理，当加热器不用时，则送入冷风。两者都不用时，则送
式
入车内是自然风。
全空调式 全空调式空气调节系统也称空气混合系统，是目前使用最多的空气温度调节方式。
车内、车外空气经风门调节后，经蒸发器降温、除湿，部分空气可再经风门进入
加热器加热，出来的冷风和热风再混合，然后按要求送入车内。由此可见，混合
空调 光照传感 检测光照强度，并将其转变成电信号，输入控制器，作为控制输
控制 器
入。
系统 各部 件功
各风门执 行器
按照控制器的控制输出要求，及时准确地使风门打开或关闭或维 持某一特定角度，并将位置信号反馈给控制器。
能 风机调速 根据控制器控制信号要求实时调节鼓风机转速（风量）。
模块
空调压缩 根据控制器要求结合或断开，控制压缩机制冷或不制冷。 机离合器
目的 保持乘员的舒适环境
功能 保持适宜温度 保持适宜湿度 保持适宜气流 保持洁净空气
装置 暖风、冷气装置 除湿、加湿装置
送风装置 通风装置、空气净化器
确保视野清晰
防止前、后两侧车窗玻璃 结霜
除霜(除雾)装置
表9-l 现代汽车空调系统功能
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汽车空调的组成和类型
汽 制冷系统 对车内空气或车外进入车内的新鲜空气进行冷
全自动控制系统的工作原理
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升温控制原理
当车内温度下降低于设定值时，车内温度传感器的阻值减小，电桥输出端电压下降， 使uB<uA，比较器2的OP1无输出，而OP2输出电流信号，真空转换器8打开与真空罐 15的通道，使真空驱动器13的真空度增大，控制杆11下移，温度风门17逐渐打开，让 一部分冷空气经过加热后再送入车内，使车内温度升高。随着控制杆的下移，反馈电 位器10的电阻增大，使OP2输出电流增大，真空转换器8打开真空通道的开度大，制动 杆移动量大。当控制杆下移至极限位置时，温度风门17开启加热器通道，而关闭车内 送冷空气的风口，同时在开关12的控制下使风机低速运转，使车内温度快速升高。
温度传感器 光照传感器
输 空调控制器
入
通讯 CAN网络
反馈
输 出
风门执行器 风机调速模块 压缩机离合器
暖水阀
图9-1 自动空调控制系统的基本构成
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空调控制系统各部件功能
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温度传感 检测汽车内部、外部及蒸发箱等各处的温度，将实时环境温度
器
转变为电信号，作为控制输入，输入控制器。
空气的温度是由风门来调节。全空调式同样可分别单独送入车内冷风、暖风和自
然风。
汽车空调自动控制系统的组成与功用
风管系统与真空回路
在汽车仪表板下面有一套风管系 统，将所需空气分配到车内前端、 后端及两侧。风管系统的风门由真 空控制系统控制，不同的车型其风 管系统的布置和真空回路的结构形 式不同。现代汽车上一些风管系统 中风门的控制直接采用司服电动机 或电磁阀驱动。
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图9-12 全自动空调控制系统 1-电桥；2-比较器；3-真空控制器；4-调温电阻；5-车内温度传感器；6-日光强度传感器； 7-车外温度传感器；8-升温真空转换器；9-降温真空转换器；10-反馈电位器；11-控制 杆；12-风机开关；13-真空驱动器；14-接发动机进气支管；15-真空罐；16-热水阀开 关；17-温度风门；18-温度传感器；19-循环风门；20-加热器；21-蒸发器；22-鼓风机
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汽车电控新技术——
汽车空调控制系统
目录
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Part 01/汽车空调电子控制 系统概述 Part 02/汽车空调制冷系统
Part 03/汽车采暖与通风系 统
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PART 01
汽车空调的功能
现代汽车空调就是将车内封闭空间的环境调整到对人体最 适宜的状态，为此空调系统就必须具备表9-1中所述功能。
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采暖装置
燃烧式供暖装置
水暖式供暖装置受发动机功率的影响，在汽车低 速、下坡时使供暖效果不佳，为解决此问题，在一 些大客车上采用独立燃烧式供暖装置。燃烧式供暖 装置通常由燃油泵、燃油雾化器、燃烧室、电热塞、 风扇、鼓风机、电动机等组成。
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通风与空气净化装置
通风装置
汽车空调通风系统通常利用空调装置的外循环设 施，根据需要开闭进风口，进风口处设一风门，通 过真空控制风门开度和位置进行进风模式和进风量 的调节。通风风门的开启与关闭又被称作内循环/ 外循环的调节，老式车辆以及成本较低的车辆通常 采用手动方式来调节，好处是结构简单易用不容易 出现故障；但是手动调节有本身繁琐的特点，影响 汽车驾乘的舒适性，高级的车辆会有自动切换内外 循环的功能，这样省去了驾驶员来回调节的麻烦， 但相应的也在控制系统上增加了不少成本。
全自动控制系统的工作原理
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降温控制原理
当调温电阻4设定的温度低于车内温度时，空调系统就开始工作。由 于调温电阻的阻值低于传感器桥臂的总电阻值，电桥处于不平衡状态， 电桥输出端的电位uB<uA，比较器2的OP2无电流输出，而OP1输出电 流使降温真空转换器9打开大气通路，使作用在真空驱动器B的真空度减 小，控制杆11上移，将温度门17关小，减弱由加热器20来的空气流量， 而增大由蒸发器21来的空气流量，使流入车内的空气温度下降，同时风 机调速开关12使风机转速提高。若设定的温度与车内温度相差越大，则 电桥两端电位差越大，真空转换器通大气通道越大，真空驱动器的真空 度就越小，控制杆上移量也就越大，温度风门17随之开度越小甚至关闭， 送入车内空气的温度也就越低。与此同时，控制杆上移过程中，反馈电 位器10的阻值减小，甚至为零。而风机则在最高转速下运转，蒸发器以 最大的制冷量输送冷空气至车内。
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通风与空气净化装置
空气净化装置
为了保持车内空气洁净新鲜，除了通过通风换气 以外，还须采用净化装置，以除去车内粉尘和有害 气体以及异味。空气净化装置按净化原理分为静电 式、过滤式、对冲粘附式、吸附式、吸收式等。现 代汽车常采用的是静电式和过滤式。静电式为静电 除尘，可使用在任何种类的汽车上，而过滤式的空 气净化装置体积较大，一般只适用于豪华大客车。
暖适宜的气流，并能对车内环境进行全季节、
全方位多功能的最佳控制和调节。
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汽车空调的类型
汽车空调 的类型
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按驱动 方式分
按空调 的功能分
按空调系统 的控制方式
分
独立式 非独立 单一 冷暖 空调 式空调 功能型 一体型
手动 调节
电控气 动自动
调节
全自动 调节
空调控制系统组成
空调控制系统由传感器、控制器（控制面板）和执行器组 成，基本构成如图9-1所示。
13-电磁离合器
空调制冷系统控制电路部件作用与原理
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空调制冷系统 控制电路部件
电磁离合器
发动机转速 自动调节装置
温度控制 开关
压力开关 控制
怠速控制 装置
加速控制 装置
高压保护 开关
低压保护 发动机冷却
开关
液过热开关
热力杠杆式 温控开关
热敏电阻式 温控开关
空气调节系统
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冷、暖风 冷风、暖风装置各自独立式操作，以适应炎热、寒冷气候。暖风装置也可用于除 独立式 霜。
制冷系统的工作过程
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当压缩机工作时，压缩机吸入从蒸发器出来的低温低压 的气态制冷剂，经压缩，制冷剂的温度和压力升高，并被送 入冷凝器。在冷凝器内，高温高压的气态制冷剂把热量传递 给经过冷凝器的车外空气而液化，变成液体。液态制冷剂流 经节流装置时，温度和压力降低，并进入蒸发器。在蒸发器 内，低温低压的液态制冷剂吸收经过蒸发器的车内空气的热 量而蒸发，变成气体。气体又被压缩机吸入进行下一轮循环。 这样，通过制冷剂在系统内的循环，不断吸收车内空气的热 量并排到车外空气中，使车内空气的温度逐渐下降。
计算机根据温度检测电路输入的信息，经过计算比较后输 出一个电流值给两个电磁阀(真空转换器也称DVV)，将电信号 转换成真空信号，指挥真空驱动器工作对风门开度、风机转速 和热水阀实行控制，并在电位器的作用下，根据车内、车外的 温度不断修正系统的输出信号，使车内温度保持选定的恒温。
全自动空调控制系统的结构
蒸发器
汽车空调制冷系统控制电路
7 6
8
5
3
4
2
1 +-
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9
l°
10 11
12
OP
13
图9-6 汽车空调基本控制电路 1-蓄电池；2-点火开关；3、4-熔丝 5-继电器；6-风扇电动机；7-电阻器；8-风量调 节开关；9-放大器；10-热敏电阻；11-温度控制开关（可变电阻器）；12-压力开关；
制冷系统的工作过程
压缩过程 当压缩机工作时，吸入从蒸发 器出来的低压低温气态制冷剂 ，经过压缩后变成高压高温的 气态制冷剂，并排入冷凝器。
节流过程 在节流装置，高压高温的液态 制冷剂变成低压低温的液态制
冷剂，并进入蒸发器。
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冷凝过程 在冷凝器，制冷剂与车外空气进行热交 换。由于制冷剂的温度比车外空气高， 所以高压高温的气态制冷剂放出热量， 并把热量通过冷凝器传递给流经冷凝器 的车外空气，而自身冷凝变成高压高温
微型计算机空调控制系统
此系统以微型计算机为控制中心，对各种传感器 采集的多种参数进行检测，并与控制面板设定的信 号进行比较，经计算处理后进行判断，然后输出相 应的调节和控制信号，通过相应的执行机构，对压 缩机的开、停状况，送风温度及模式，热水阀开度 等作及时的调整和修正，以实现对车内空气环境进 行全季节、全方位、多功能最佳化的调节和控制。 同时，系统还具有故障自诊断检测功能，当系统出 现故障时，会及时采取相应的保护措施。
的液态制冷剂，并流到节流装置。
蒸发过程 在蒸发器，制冷剂与车内空气进行热 交换。由于制冷剂的温度比车内空气 低，低压低温的液态制冷剂吸收流经 蒸发器的车内空气热量，而自身蒸发
变成低压低温的气态制冷剂。
汽车空调制冷系统的组成部件
汽车空调 制冷系统 的组成部
件
Car 情报局
压缩机
冷凝器
膨胀阀
储液 干燥器