第三节 自动空调传感器

第三节 自动空调传感器

汽车自动空调电控系统传感器主要是用于温度检测的传感器,其主要应用了具有负温度系数(NTC)的热敏电阻。其特性如图5-15所示。热敏电阻阻值随温度的升高而减小,反之电阻增大。自动空调系统的传感器主要由车外温度传感器、车内温度传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器、冷却液温度传感器、空气质量传感器、烟雾传感器以及发动机电控单元输入信号等。其常见的故障有传感器配线短路、断路、传感器失效等。

一、车内温度传感器

1.结构原理

车内温度传感器也称室内温度传感器,是自动空调的重要传感器之一,它会影响出风口空气的温度、鼓风机的转速、进气门的位置以及模式门的位置等。它通常安装在仪表台后面的吸气装置内,如图5-16所示。

图5-15 热敏电阻特性

图5-16 车内温度传感器的安装位置

其主要作用如下:

1)确定混合门的位置,从而决定出风口的空气温度。

2)确定鼓风机的转速,从而决定出风口的风量。

3)确定进气门的位置,从而影响车内空气的温度与新鲜度。

4)确定模式门的位置。

按强制导向车内温度传感器的气流方式不同,车内温度传感器可分为吸气器型和电动机型两种,如图5-17和图5-18所示。

吸气器型车内温度传感器内有一根抽风管连接车内温度传感器与空调的管道,与空调管道连接处有文丘里效应装置,鼓风机工作,空气快速流过就会产生负压。这样就有少量空气流过车内温度传感器,如图5-19所示。

图5-17 电动机型车内温度传感器的结构

图5-18 吸气器型车内温度传感器的结构

1、5—吸气器 2—暖风装置控制板 3—传感器 4—热敏电阻

图5-19 吸气器型车内温度传感器的工作原理

2.检测

车内温度传感器与空调控制器连接电路如图5-20所示。

图5-20 车内温度传感器与空调控制器连接电路

(1)电压测量 拆下空调控制器,但连接器不断开,将点火开关旋至ON位置,用万用表测量控制器连接端子TR和SG-3之间的电压,测量的电压值应随温度的升高而下降,在25℃时电压应为1.8~2.2V,在40℃时电压应为1.2~1.6V。

(2)电阻测量 拆下车内温度传感器,测量连接器的端子1和端子2之间的电阻。电阻应随温度的升高而减小。在25℃时,电阻应为1.65~1.75kΩ,在40℃时电阻应为0.55~0.65kΩ。如果正常,则进行下一步检查,若不正常,则要更换车内温度传感器。

二、车外温度传感器

1.结构原理

车外温度传感器也称为环境温度传感器、外界空气温度传感器或大气温度传感器。它能影响出风口空气的温度、鼓风机的转速、进气门的位置和模式门的位置以及压缩机的工作状态等。车外温度传感器一般都安装在前保险杠内或散热器之前,如图5-21所示。其作用如下:

1)确定混合门的位置,从而决定出风口的空气温度。

2)确定鼓风机的转速,从而决定出风口的风量。

3)确定进气门的位置,从而影响车内空气的温度与新鲜度。

4)确定模式门的位置。

5)控制压缩机的工作状态。

图5-21 车外温度传感器的结构

2.检测

(1)检查空调控制器总成 车外温度传感器与空调控制器连接电路如图5-22所示,拆下空调控制器,但连接器不断开,将点火开关旋至ON位置,用万用表测量控制器连接端子TAM和SG-5之间的电压。电压应随温度的升高而下降,在25℃时电压为1.4~1.8V,在40℃时电压应为0.9~1.3V。

(2)电阻检查 拆下车外温度传感器,测量连接器的端子1和端子2之间的电阻。电阻应随温度升高而减小,在25℃时,电阻应为1.65~1.75kΩ,在40℃时,电阻应为0.55~0.65kΩ。如不正常,则应更换车处温度传感器。

图5-22 车外温度传感器与空调控制器连接电路

三、蒸发器温度传感器

1.结构原理

蒸发器温度传感器通过测量蒸发器表面温度,可以修正混合门位置,控制压缩机,并在蒸发器表面温度低于一定值时,使压缩机停止工作,以防止蒸发器表面结霜。有些车型有两个蒸发器温度传感器,其中一个用来修正混合门的位置,另一个用来防止蒸发器结霜。

蒸发器的热敏电阻一般安装在蒸发器传热片上,其结构及电路如图5-23和图5-24所示。有的安装在蒸发器出风口位置,用来测量从蒸发器出来的空气温度。蒸发器温度传感器中热敏电阻的工作原理与车内、车外温度传感器相同。

2.检测

一汽丰田花冠自动空调蒸发器温度传感器与空调控制器的连接电路如图5-24所示。

(1)电压检查 拆下空调控制器,但连接器不断开,将点火开关旋至ON位置,用万用表测量控制连接端子TE和SG-4之间的电压。在0℃时电压应为2.0~2.4V,在15℃时电压应为1.4~1.8V。

(2)电阻检查 拆下蒸发器温度传感器1号热敏电阻器,测量热敏电阻器端子1和端子2之间的电阻,电阻值应符合图5-25所示的特性曲线。如不正常,应更换蒸发器温度传感器。

图5-23 蒸发器温度传感器的结构

a)普通汽车空调 b)自动汽车空调

图5-24 蒸发器温度传感器与空调控制器的连接电路

图5-25 蒸发器温度传感器的特性曲线

四、冷却液温度传感器

汽车空调中冷却液温度传感器,一种采用单独的冷却液温度传感器,另一种通过发动机计算机获得冷却液温度信号。

冷却液温度传感器作用:

1)测量热交换器芯温度,修正混合门的位置。

2)保护功能,防止发动机尚在高温状态时压缩机工作。

3)控制鼓风机,在冷却液温度低时,起动鼓风机的预热控制。

汽车空调系统的冷却液温度传感器一般安装在暖风装置里面,如图5-26所示,自动空调系统中的冷却液温度传感器采用的也是负温度系统的热敏电阻。冷却液温度传感器能检测冷却液温度并将相应的信号传送至空调控制器,此信号在发动机冷却时,用来进行暖机控制,其电路如图5-27所示。

五、阳光传感器

1.结构原理

阳光传感器也叫日光传感器、日照传感器等。它通过检测在传感器上的太阳光照强度,将光信号转变为电压或电流值送给空调控制器,用来修正混合门的位置与鼓风机的转速。它一般安装在容易检测日照变化的仪表板上面,靠近前风窗玻璃的底部。阳光传感器中的光敏二极管可检测出日光辐射变化,并将其变为电流信号传至空调控制器。它的安装位置及特性如图5-28所示。

图5-26 冷却液温度传感器

1—冷却液温度传感器 2—暖风芯 3—暖风装置

图5-27 冷却液温度传感器的电路

图5-28 阳光传感器的安装位置及特性

阳光传感器是用光敏二极管检测日照变化情况的,光敏二极管对日照变化反应敏感,而其自身又不受温度的影响,它把日照变化转变成电流,根据电流的大小可以知道日照量。如果光照强,电阻值减小,电流就大,并把该信号输入计算机中,以便空调ECU修正日照所引起的车内温度的升高。

2.检修

阳光传感器与空调控制器的连接电路如图5-29所示。

(1)电压检测 在点火开关闭合的情况下,测量空调控制器的端子SG-3和TS之间的电压:传感器受电灯照射时,随着检查灯光逐渐远离传感器,电压应上升,但不应超过4.0V;传感器被布遮住时,电压应为4.4~4.5V。否则,应进行下一步检查。

(2)电阻检测 拆下阳光传感器热敏电阻器,测量阳光传感器连接器端子1和端子2之间的电阻:用布遮住阳光传感器时测量,电阻应为无穷大(不导通);取走阳光传感器上遮布并用灯光照射传感器,测得电阻值大约为10kΩ(导通)。如不符合,需更换阳光传感器。

(3)阳光传感器与控制器之间的配线连接器的检测 拆下阳光传感器的接头以及与空调控制器的连接插头,检测配线连接器是否断路,方法是将万用表档位打到200Ω档,分别测量两连接器之间的同一根导线之间的电阻,正常情况下应小于0.5Ω,如测量结果为无穷大或阻值较大,说明配线断路或线路间存在接触电阻。

图5-29 阳光传感器与空调控制器的连接电路

六、空气质量传感器

1.结构原理

空气质量传感器也称多功能传感器。它主要是测量空气中的水分、环境温度和外界空气的污染程度(通过测量空气中的CO、CO2、NOx等的含量),空调ECU通过测量结果,来控制压缩机的工作与进气门的位置。如图5-30所示,其测量元件是一个混合氧传感器。空气质量传感器的精度因催化添加物铂铑数量的增加而提高。该传感器的工作原理类似于电控发动机中的氧传感器,传感器的工作温度为350℃,其耗电量大约为0.5W。

图5-30 空气质量传感器

2.检测

雷克萨斯LS400空气质量传感器与空调控制器的线路连接如图5-31所示。

(1)电压测试 将点火开关置于ON位置30s后,传感器的信号电压应为0.1~4.5V(10~35℃时)。

(2)电阻测试 拆下空气质量传感器接头,把传感器4号脚接蓄电池正极,1号脚搭铁,30s后测量传感器2号与3号脚间的电阻,电阻应为5~100kΩ(10~35℃时)。

图5-31 雷克萨斯LS400空气质量传感器与空调控制器的线路连接

七、烟雾传感器

烟雾传感器的作用控制鼓风机转速。烟雾传感器设置在后置空调装置内,当接通点火开关且空调处于AUTO方式时,烟雾传感器便开始检测烟雾浓度,并将信号传送给空调控制器,以控制后送风鼓风机电动机的转速。

雷克萨斯LS400烟雾传感器与空调控制器的线路连接如图5-32所示。拆下空调控制器但连接器不断开,将点火开关旋至ON位置,测量烟雾吹到烟雾传感器时,端子A/PIN和车身搭铁间的电压。在有烟雾时,电压约为5V,无烟雾时,电压约为0V。若不正常,应更换传感器。

图5-32 雷克萨斯LS400烟雾传感器与空调控制器的线路连接