发布于 10-16 10:30:15
一、自动空调系统控制执行机构
1.控制器
控制器分为两种类型：一种是采用IC（集成电路），另一种是采用计算机。这些控制器通常被称为“系统放大器”、“自动空调放大器”或“空调器ECU（电子控制单元）”。
采用IC（集成电路）控制的自动空调系统称为“放大器控制型自动空调器”，而采用计算机控制的称为“计算机控制型自动空调器”，如图5-33所示。
2.执行器
汽车自动空调电控系统的执行器是在接收到控制器驱动信号后执行对风机电动机、制冷压缩机及风门伺服电动机等驱动执行的元器件，如图5-34所示。这些部件的工作情况与手动空调完全不同，它采用了先进的计算机控制理论和控制方法。
二、自动空调控制模式
随着汽车空调系统的应用，人们对空调的质量提出了更高要求，要求空调无噪声干扰、操作简便，要求更高的制冷效率及可靠性，这就需要对汽车空调实行自动控制。
汽车自动空调控制的内容包括温度的自动控制、风机电动机的自动控制、新风换气量的自动控制、送风模式的自动控制、送风量的自动控制及制冷压缩机的自动控制等。目前汽车自动空调系统有各种不同的形式，控制的办法也各不相同。
1.温度的自动控制模式
一般情况下，计算机会采集各温度传感器的输入信号，根据温度平衡方程驱动DVV阀动作，调节温度门的位置，以调整合适的送出空气的温度。但当车内的热负荷由于各种原因，如炎热夏季车刚起动，车内温度很高时，计算机会通过延长压缩机的工作时间和提高风机的转速的方法，来改善车内的温度变化。
图5-33 计算机控制型自动空调器
图5-34 自动空调电控系统执行器（伺服电动机）
2.风机电动机的自动控制模式
风机转速是根据设定温度、环境温度、车内温度、进气温度、日照量和空气混合门位置等因素自动控制的，自动空调控制系统中对风机转速的控制，通常采用以下3种方式。
（1）晶体管与调速电阻组合控制型 其电路结构如图5-35所示。风机控制开关有自动档（经济运行模式）和变速档的人工选择模式。当设定为自动档时，其转速由计算机根据传感器参数和驾驶人设定的温度自动控制。晶体管中电流的大小决定风机的转速。若调为人工选择档，则根据调整改变转速。
图5-35 调速电阻组合型调速电动机
（2）晶体管减负荷工作型 在控制电路中，风机是根据温度传感器送入计算机中的参数，经计算机分析处理后发出的相应指令实现相应工作的。通常工作有低速、高速、自动和时滞气流控制4种模式。图5-36所示为风机转速控制电路。
图5-36 风机转速控制电路
1）低速。计算机发出低速工作指令时，电路中晶体管VT1导通，风机继电器常开触点闭合，风机低速运转。当车内温度与设定温度接近时，亦维持最低转速。电流方向：蓄电池→风机继电器→风机电动机→低速电阻→搭铁。
2）高速。当车内温度与设定温度差较大时，计算机发出风机高速工作信号，晶体管VT2导通，风机高速继电器常开触点闭合，风机高速运转。电流方向：蓄电池→风机继电器→风机电动机→高速继电器→搭铁。
3）自动。当调整到自动模式时，计算机则根据车外温度与设定温度的参数，发出自动运行控制信号，调速模块晶体管以不同的角度导通，风机电动机实现无级变速。电流方向：蓄电池→风机继电器→风机电动机→调速模块→搭铁。
4）时滞气流控制。该控制模式仅用于制冷工况，以防止在炎热有阳光下久停的汽车起动空调时放出热空气。
（3）脉冲控制全调速型 这种风机转速控制系统是由计算机处理器根据系统送风量的要求，控制内部脉冲发生器，提供不同占空比的导通信号，调速模块中一般由大功率晶体管组成驱动风机电路，完成对其转速的无级调整工作。
3.制冷压缩机的自动控制模式
较为先进的空调自动控制系统采用了变流量制冷压缩机，这种压缩机可根据冷负荷需要改变其流量，减少了不必要的能量浪费，减轻了发动机的负荷。其控制模式有两种类型：一种是根据冷却液温度信号进行控制；另一种是由热敏电阻阻值变化信号来控制的。
（1）根据冷却液温度信号进行控制 来自冷却液温度传感器信号对应的是一种发动机工况（负荷）信号，如果发动机过热，这个控制即减少发动机负荷，以防止其进一步过热。控制放大器允许电流流至或不流至压缩机电磁线圈，于是，实现电磁线圈在压缩全容量与半容量运作之间转换。图5-37所示为冷却液温度控制特性。
（2）由热敏电阻阻值变化信号来控制 来自空调器开关的信号A/C或ECON（经济模式）以及蒸发器温度传感器的温度信号发生相应的变化时，计算机可根据信号情况控制电流是否流经压缩机线圈，实现全容量或半容量工作模式。图5-38所示为自动空调由热敏电阻控制的特性。
图5-37 冷却液温度控制特性
图5-38 自动空调由热敏电阻控制的特性
4.送风模式的自动控制
送风模式的自动控制就是根据空气调节的要求自动控制车内空气送风的方式。当驾驶人在车内空调控制面板上调整开关至AUTO（全自动）方式时，计算机将接收到这个信息，其根据设定值按图5-39a所示的方式实现自动控制调节。
图5-39b所示为送风模式自动控制电路图。其工作过程是当车内温度与驾驶人设定的温度偏差较大时，由计算机发出改变气流方式的指令，相应的晶体管导通，驱动电路中的输入、输出关系依内部程序为电动机提供相应工作通路，驱动伺服电动机开始工作，带动触点组移动到相应位置后停止，送入车内的空气会按相应风口及风口摆动到的角度吹出，实现自动送风方式的控制。
5.新风换气量的自动控制
新风换气量的自动控制与下列因素有关：设定温度、环境温度、车内温度、进气温度、日照量及压缩机的开关操作等。当车内温度明显偏高时，计算机发出指令驱动气源门（车内与车外之间连通的风门）伺服电动机工作，以关闭气源门。当车内温度迅速下降至设定温度时，再打开气源门，按一定的比例引入车外的新风。
图5-39 送风模式自动控制
a）自动调节方式 b）电路图
