汽车自动空调论文.docx

摘要电子技术的快速发展使得汽车的控制系统更加智能化自动空调在汽车上的 应用就是一个简单的例子自动空调同手动空调一样，也是由五大系统组成其中制冷系统、取暖系统、 通风系统、空气净化系统与手动空调基本相同，它们的差异就在于控制系统此 论文主要讲述自动空调的控制系统，尤其是微机控制的自动空调，对其他四种系 统并未详细叙述微机自动空调控制的内容主要有温度控制、风量控制、出风口 控制、吸入口控制、压缩机控制和自诊断功能这些控制是从改变各风门位置（内 外循环风门、空气混合风门、出风口风门）、热水阀开度、风机转速、压缩机状 况来实现微机控制的自动空调操作简便，控制精细，舒适节能采用微机控制是汽车 自动空调发展的趋势关键词：自动空调；微机控制；故障诊断；风门；ABSTRACTWith the rapid development of electronic, control system of automobile more intelligent. Automatic air conditioning in the car on the application is a simple example.Automatic air conditioning with manual is composed by five systems. One refrigeration system, heating system, ventilation system, air purification system and manual air-conditioner basic same with manual air conditioning is basically the same, the difference between them is control. This thesis mainly about automatic air conditioning control system, especially the microcomputer control, on the other four systems is not described in detail. Microcomputer automatic air conditioning control is the main content of temperature control and airflow control, outlet control, suction control, compressor control and self-diagnostic function. The control is to change the throttle position (inside and outside the loop damper, air mixing damper, vent damper), hot water valve opening, fan speed, compressor status to achieve.Microcomputer control automatic air conditioning is simple, precise control and comfortable energy. Adopt Microcomputer controlling is the development trend of the automatic air conditioning.Keywords: Automatic air conditioning, Microcomputer control, Fault diagnosis, Throttle目录第一章 汽车自动空调概述 41.1 自动空调的概念 41.2自动空调的组成 41.3自动空调的分类 5第二章微机自动空调概述82.1 微机自动空调功能 82.2电子控制系统 92.3微机自动空调的控制原理 92.4传感器与执行器 102.5空调系统的工作条件 14第三章微机自动空调控制的内容173.1温度控制 173.2风量控制 203.3出风口控制 233.4吸入口控制 253.5压缩机控制 263.6自诊断功能 30第四章故障诊断324.1传感器的检测 324.2故障实例分析 32致谢 37参考文献38第一章 汽车自动空调概述1.1 自动空调的概念汽车自动空调是自行控制，它能根据车厢内外的各种传感器（车室内温度、 车室外温度、日照强度、蒸发器出口温度、发动机冷却液温度等）的输出信号， 由电子控制系统中的控制中枢进行运算，计算出所需要的送风温度，然后把信息 传递给执行机构，对风门、热水阀、电磁离合器、鼓风机等进行自动控制，按照 乘员的要求使车厢内的温度保持恒定。

1.2 自动空调的组成 汽车自动空调系统由制冷系统，取暖系统、通风（配气）系统、自动控制系 统、空气净化系统五部分组成1）制冷系统 制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等元件组成制冷方式采用蒸 气压缩式，利用制冷剂蒸发时吸收的热量来实现车内温度的降低作为冷源的蒸 发器，其温度低于空气的露点温度（空气中的水蒸气变为露珠时候的温度），因 此，制冷系统还具有除湿和空气净化作用，使车内空气变得凉爽2）取暖系统 取暖系统多采用冷却液加热式，将发动机出水口的冷却液通入暖风水箱，用 鼓风机将水箱周围的热空气吹入车内暖风还可以对前挡风玻璃进行除霜和除J-| Ja 雾3）通风系统 通风系统是能吸入新鲜空气，将冷风、暖风、新鲜空气进行混合，并把混合 气分配到车厢不同位置的装置主要有送风道、风门等部件目前采用最多的通 风系统是全空调方式，即把车外空气和车内空气经风门调节后，通过蒸发器冷却 除湿，部分进入加热器，出来的冷、暖风再混合，然后按照要求送入车内如图 1.1，为其空气通风路径图4）自动控制系统 自动控制系统一方面对制冷和加热的温度进行控制，另一方面，对车内空气 的温度、风量和流向进行测量控制由传感器、控制中枢、执行器三部分组成。

图1.1空调的通风路径1-进气挡板2-空气混合挡板3〜7-空气出口分配挡板8-最大制冷控制 挡板a、b、c、d为仪表板上手调风向挡板 其中传感器包括温度选择器、日照强度传感器、风门位置传感器等控制中枢有 电子放大器、电桥比较计算器、ECU三种电磁阀、真空转换器、真空驱动器、 伺服电机等属于执行部件5）空气净化系统 一般由空气过滤器、电子集尘器、阴离子发生器等组成，对流入车内的空气 过滤、净化，不断排出车内的污浊气体在普通轿车中空气净化的任务由蒸发器 完成1.3 自动空调的分类汽车自动空调按照控制系统分为：电控气动控制系统、全自动控制系统和微 型计算机控制系统三种1）电控气动控制系统：当选好空调功能键时，各种温度传感器的信号经电 子放大器处理后转变成电流信号，再用真空换能器转变成真空度信号，作用于真 空伺服驱动器上，使控制杆轴向移动，与其相连的风门开关、风机转速开关的位 置也会发生改变从而控制温度和风量反馈电位计把控制杆移动量反馈给电子放 大器进而不断调节，就能使车内保持在预定温度和风量控制流程如图1.2所示图1.2 电控气动控制系统1-温度选择电阻（调温键）2-车内温度传感器3-车外温度传感器4-真空换能器5-真空保持器6-真空选择器7-主控制真空驱动器8-电子放大器9-反馈电位计10-温度门控制曲柄11-风机调速电路板12-功能选择键13-控制杆2）全自动控制系统：此系统利用电桥比较计算器和电磁阀取代了放大器和 换能器。

电桥由车外温度传感器、车内温度传感器、阳光辐射传感器和调温键电 阻组成，它和比较器组成控制系统比较器中的OP1、OP2是比较A、B两点电位的电子元件，分别控制降温和升 温真空电磁阀，改变真空信号，调节真空伺服驱动器例如：设定温度比环境温 度低时，这时B点电位大于A点，电桥不平衡，比较器中的OP1有电流输出，控 制降温电磁阀工作；OP2无电流输出，升温电磁阀截止，切断管路与真空罐的通 路从而使真空伺服驱动器的真空度减小，膜片在大气压作用下，使控制杆向上移 动，控制空气混合风门上移，使分往加热器的空气减少，车内温度降低真空伺服驱动器还与风速转换开关、电位器、热水阀开关相连，并能使其同 时工作，达到温度恒定结构原理如图1.3 所示图1.3全自动空调系统的工作原理图1-车厢 2-加热器 3-蒸发器 4-鼓风机 5-温度门 6-控制杆 7-风机开关8-热水阀开关 9-反馈电位器 10-真空伺服驱动器 11-接发动机进气歧管12-真空罐13-降温真空驱动器 14-升温真空驱动器 15-真空控制阀 16-比较计算器17-车外温度传感器 18-阳光辐射传感器 19-风道温度传感器20-车内温度传感器21-循环风门 22-调温电阻 23-电桥3）微型计算机控制系统：控制中枢为微型计算机，风门控制元件已较少采 用真空执行器而用伺服电机进行控制。

相比以上两种，微机控制系统更加精确、 细致、调节平顺这种控制系统将在以下章节中详细介绍第二章 微机自动空调概述2.1 微机自动空调功能微机自动空调功能不仅能按照乘员的需要送出温度和湿度最适宜的空气，而 且可以根据需要自动调节风速、风量，更换车内空气，还极大的简化了乘员的操 作工作微机自动空调具有如下几个功能：(1) 空气调节 进行温度自动控制、风量控制、换气量控制等，满足车内 乘员对空调舒适性的要求2) 节能 压缩机运转工况的控制、换气量的最佳控制以及随温度变化的 换气切换、根据车内外温度自动切断压缩机电源等控制3) 故障诊断储存空调系统发生故障，ECU将故障部位用代码形式存储 起来，在需要修理时，通过检测仪显示出来4) 故障报警 对制冷剂不足报警、制冷剂压力异常报警、电磁离合器打 滑报警、各种控制器件的故障判断报警，报警直到故障排除为止5) 显示 显示设定的温度、出风口位置、循环方式、运转方式及时间图 2.1 微电脑型自动控制系统2.2 电子控制系统微机控制的自动空调电子控制系统如图2.1所示，主要由传感器、ECU、执 行器、自检诊断四部分组成1. 传感器信号主要有四种：一种是驾驶员面板设定的温度信号和功能选择 信号。

二是车室内外温度传感器、日照强度传感器等环境信号三是风门的位置 反馈信号四是压缩机的状态信号，如转速、制冷剂压力和温度2. ECU:控制系统中的中枢，用以采集传感器信号，然后进行运算，并把运 行结果转变为控制信号给执行器3. 执行器信号主要有三种：一种是向驱动各种风门的伺服电机或真空驱动器输送的信号，二是控制风机电机转速的电压调节信号，三是控制压缩机开停信 号现代微型计算机自动空调的执行器已很少使用电磁真空阀和真空驱动器操纵 各个风门，而是通过电脑控制各个部件上的伺服电机伺服电机比真空阀和真空 驱动器的工作可靠性高，控制机构简单4. 自检诊断：该部分具有存储记忆功能，空调ECU通过电信号随时对系统 电路的状态进行检测，并把出现的情况以数字或字母或图形形式记存起来，当维 修人员需要时，以一定操作指令将其提取显示在屏幕上另外，当系统电路中出 现故障时，ECU根据故障情况发出指令使空调系统进入相应的安全状态同时发出 报警指示，防止故障进一步扩大2.3 微机自动空调的控制原理微机的控制是根据温度平衡方程式进行的。