一、基本組成及功用
自動空調(diào)器通過檢測車內(nèi)溫度、車外溫度和太陽輻射等，根據(jù)駕駛員所設(shè)置的溫度，自動調(diào)節(jié)鼓風機空氣溫度和鼓風機轉(zhuǎn)速，從而將車內(nèi)溫度保持在設(shè)定的溫度。
在微電腦控制的自動空調(diào)器中，每個傳感器獨立地將信號傳送至空調(diào)器的ECU中，ECU根據(jù)預(yù)先編制程序進行識別、計算，從而控制執(zhí)行器動作�？照{(diào)器ECU還有自我診斷故障功能。
圖4-2-1是空調(diào)器ECU控制的自動空調(diào)系統(tǒng)簡圖。ECU具有溫度控制、鼓風機轉(zhuǎn)速控制、進氣控制、氣流方式控制(出氣控制)和壓縮機控制等功能。其工作是通過操縱暖風裝置控制板上的控制桿或開關(guān)實現(xiàn)的。
二、空調(diào)控制面板
1.溫度控制開關(guān)或控制桿
操縱溫度控制開關(guān)，可以設(shè)置所要的車內(nèi)溫度。
2.AUTO(自動)開關(guān)
AUTO開關(guān)接通時，啟動自動控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)由指示燈顯示(在圖4-2-2中以“■代表)。
三、傳感器
1.車內(nèi)溫度傳感器
車內(nèi)溫度傳感器為負溫度系數(shù)熱敏傳感器，用來檢測車內(nèi)溫度，一般裝在儀表板下，在前、后雙空調(diào)式汽車上多在前后座上各裝一個。
2.車外溫度傳感器
車外溫度傳感器和車內(nèi)溫度傳感器一樣，也是通過熱敏電阻來感受外界的空氣溫度，為使其不受發(fā)動機溫度的影響，一般都安裝在前保險杠內(nèi)側(cè)或水箱前面的框架附近。
3.日照傳感器
日照傳感器可以把日光照射量的變化轉(zhuǎn)換為電流值的變化信號檢測出來，用于調(diào)整空調(diào)的吹出風量與溫度。圖4-2-3為日照傳感器的結(jié)構(gòu)。該傳感器由殼體、濾波器與內(nèi)部的光電二極管組成，它利用光電二極管可以檢測出日光照射量的變化，光電二極管對日光照射變化反應(yīng)敏感，而自身又受溫度的影響，它把日照變化轉(zhuǎn)換成電流，根據(jù)電流的大小就可以知道準確的日照量。日照傳感器一般裝在車室上裝飾板的壓條上。
四、控制原理
1.出風口溫度(TAO)
出風口溫度(TAO)是使車內(nèi)溫度保持在設(shè)定溫度所必要的鼓風機出風口溫度，是空調(diào)器ECU根據(jù)溫度控制開關(guān)或控制桿的狀態(tài)以及來自車內(nèi)溫度傳感器、車外氣溫傳感器、太陽能傳感器的信號計算出來的。
如圖4-2-4所示，空調(diào)器ECU根據(jù)出風口溫度(TAO)使自動空調(diào)器放大器輸出驅(qū)動信號至伺服電機和鼓風機電機，實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)(除壓縮機控制外)運行。
TAO可由下式計算
TAO=A×TSET-BXTR-C×TAM-DXTS+E
式中：
TSET-—設(shè)定溫度；
TR——車內(nèi)氣溫；
TAM-—車外氣溫；
TS-—太陽輻射強度；
A、B、C、D、E——常數(shù)。
如果溫度控制開關(guān)或控制桿置于最大冷風或最大暖風位置，則微電腦就采用一個固定值，而不進行上述計算。這樣做是為了提高靈敏度。
2.溫度控制
溫度控制系統(tǒng)包括車內(nèi)氣溫傳感器、車外氣溫傳感器、太陽能傳感器、蒸發(fā)器傳感器、溫度設(shè)定電阻器、空氣混合控制伺服電機、空氣混合控制伺服電機放大器等部件。
圖4-2-5為溫度控制運行圖，安裝在自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦中，根據(jù)計算所得的TAO和來自蒸發(fā)器傳感器的信號(TE),按下式計算空氣混合控制風擋的開度(SW):
式中：A、B、C——常數(shù)。
1)當SW接近0時：當計算所得的TAO和來自蒸發(fā)器傳感器的溫度信號TE幾乎相等時，SW就接近0。這時，自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦就關(guān)斷TR₁和TR₂,從而使空氣混合控制風擋保持在當時的位置不變。
2)當SW小于O時：當TAO小于TE時，SW<0,表明需要降低鼓風機空氣溫度。這時，自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦接通TR₁,關(guān)斷TR₂。這就允許空氣混合控制伺服電機放大器將電流送至空氣混合控制電機，使電機轉(zhuǎn)至COOL(冷)側(cè)，從而移動空氣混合控制風擋，以降低鼓風機溫度。同時，空氣混合控制伺服電機內(nèi)的電位計，檢測到空氣混合控制風擋實際已移動的角度。如果這樣所得的值與SW值相等，微電腦就關(guān)斷TR₁,以使伺服電機停轉(zhuǎn)。
3)當SW大于0時：當TAO大于TE時，SW>0,表明需要提高鼓風機空氣溫度。這時，自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦關(guān)斷TR₁,接通TR₂,使空氣混合控制伺服電機放大器將電流送至空氣混合控制伺服電機，使電機轉(zhuǎn)至WARM(熱)側(cè)，從而移動空氣混合控制風擋，以提高鼓風機空氣溫度。同時，空氣混合控制伺服電機內(nèi)的電位計，檢測到空氣混合控制風擋實際已移動的角度，如果所得的值與SW值相等，微電腦就關(guān)斷TR₂,以使伺服電機停轉(zhuǎn)。
3.鼓風機控制
圖4-2-6為鼓風機控制電路圖，它由鼓風機轉(zhuǎn)速控制電路和水溫控制電路構(gòu)成。鼓風機轉(zhuǎn)速控制包括：自動空調(diào)放大器、鼓風機電阻器和功率晶體管。功率晶體管根據(jù)來自空調(diào)器放大器的
BLW端子的驅(qū)動信號，來改變鼓風機轉(zhuǎn)速。水溫控制電路是由水溫傳感器感知發(fā)動機冷卻液溫度，進行發(fā)動機預(yù)熱控制。鼓風機轉(zhuǎn)速控制運行過程如下：
1)鼓風機轉(zhuǎn)速的自動控制
鼓風機轉(zhuǎn)速的自動控制過程與溫度控制相似。當AUTO(自動)開關(guān)接通時，自動空調(diào)器放大器根據(jù)TAO的電流強度控制鼓風機轉(zhuǎn)速。
(1)鼓風機低速運轉(zhuǎn)電路。如圖4-2-8所示，當AUTO(自動)開Hi(高)關(guān)接通時，自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦接通TR₁,啟動暖風裝置繼電器動作。這使電流從蓄電池流至暖風裝置繼電器的常開觸點，然后流至鼓風機電機，再流至鼓風機電阻器后搭鐵。這樣，就使鼓風機電機低速運轉(zhuǎn)。同時AUTO(自動)和Lo(低速)指示燈亮。
(2)鼓風機中速運轉(zhuǎn)電路。如圖4-2-9所示，當AUTO開關(guān)接通
低--TAO高時，與低速控制時一樣，啟動暖風裝置繼電器。自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦(ECU),將從TAO值計算所得的鼓風機驅(qū)動信號，經(jīng)BLW端子輸出至功率晶體管。于是，電流從蓄電池流至暖風裝置繼電器的常開觸點，然后至鼓風機電機，再分流至功率晶體管和鼓風機電阻后搭鐵。這樣，就使鼓風機電機以相應(yīng)于鼓風機驅(qū)動信號的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。同時AUTO(自動)指示燈點亮，Lo(低)、M,(中1)、M₂(中2)、Hi(高)指示燈也根據(jù)情況可能發(fā)亮。
從功率晶體管進入自動空調(diào)器放大器的VM端子的信號，是反映鼓風機實際轉(zhuǎn)速的信號。微電腦(ECU)參考這個信號校正鼓風機驅(qū)動信號。
(3)鼓風機高速度運轉(zhuǎn)電路。如圖4-2-10所示，當AUTO開關(guān)接通時，自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦(ECU)接通TR₁和TR₂,驅(qū)動暖風裝置繼電器和鼓風機繼電器動作。于是，電流從蓄電池流至暖風裝置繼電器的常開觸點，然后至鼓風機電機，再至鼓風機風扇繼電器的常開觸點后搭鐵。這樣，就使鼓風機電機以高速度運轉(zhuǎn)。同時，AUTO和Hi指示燈亮。
2)預(yù)熱控制
如圖4-2-11所示，用水溫傳感器檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，實現(xiàn)預(yù)熱控制功能。當冷卻液的溫度不低于30℃或40℃(因車型不同而不同)時，鼓風機電機首先轉(zhuǎn)動。只有在AUTO開關(guān)接通，且氣流方式設(shè)置在FOOT或BI-LEVEL時，這個控制才起作用。
3)時滯氣流控制
車輛如長時間停駐在炎熱陽光下，空調(diào)器啟動后，往往會立即放出熱空氣。裝有時滯氣流控制功能的空調(diào)器能防止這類問題發(fā)生。
當以下條件滿足而且在發(fā)動機啟動時，這個控制可根據(jù)蒸發(fā)器傳感器檢測到的冷氣裝置內(nèi)的溫度而運行。
a.壓縮機啟動；
b.位于暖風裝置控制板上的AUTO開關(guān)接通。
c.當BI-LEVEL開關(guān)按下時，氣流方式設(shè)置在FACE,或已設(shè)置在BI-LEVEL。
(1)當冷風裝置內(nèi)的溫度高于30℃時。如圖4-2-12所示，在壓縮機接通時，時滯控制使鼓風機風扇關(guān)斷并保持約4s,使冷卻裝置內(nèi)的空氣冷卻。在這以后約5s,時滯控制使鼓風機以低速運轉(zhuǎn)，將已冷卻的空氣送至乘客艙。
(2)當冷卻裝置內(nèi)的溫度低于30℃以下時。如圖4-2-13所示，在壓縮機接通時，時滯控制使鼓風機先以低速運轉(zhuǎn)約5s。
4)鼓風機啟動控制
如圖4-2-14所示，鼓風機啟動控制是使鼓風機驅(qū)動信號在鼓風機開關(guān)先接通約2s后，才傳送至功率晶體管，以防止功率晶體管被啟動電流沖擊而損壞。在這2s內(nèi)，鼓風機啟動控制使鼓風機低速運轉(zhuǎn)。
5)手動控制
手動控制根據(jù)手動開關(guān)的操縱，將鼓風機驅(qū)動信號傳送至功率晶體管。不過，若操縱Hi(高速)開關(guān)，這個開關(guān)就接通鼓風機風扇繼電器，并使鼓風機以特高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。
4.氣流方式控制
如圖4-2-15所示，自動空調(diào)器放大器傳送信號至伺服電機，使電機正向或反向轉(zhuǎn)動，經(jīng)連桿使氣流方式控制風擋位置改變，其運行方式如下：
1)自動控制
氣流方式自動控制根據(jù)TAO值自動控制出氣方式。當AUTO(自動)開關(guān)接通時，自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦(ECU)便收到這個信息。然后，根據(jù)TAO值，按圖F0014-2-16所示方式控制出氣方式。
(1)當TAO值已從低變至高時：如圖4-2-17所示，位于氣流方式控制伺服電機內(nèi)的移動觸點在FACE位置。自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦(ECU)接通TR1。于是，氣流方式控制伺服電機中驅(qū)動電路的輸人B,因為搭鐵電路的形成而變?yōu)椤?”;而輸人A,則因為電路斷路而變?yōu)椤?”。這就允許在驅(qū)動電路中，“1”傳送至輸出D,“o”傳送至輸出C。這使電流輸出D到驅(qū)動電路，然后到電機，再到達輸出C,從而啟動電機，電機使移動觸點離開FOOT觸點，最后電機停轉(zhuǎn)，于是進入FOOT方式。同時，微電腦接通TR₂,使位于暖風裝置控制板上的FOOT指示燈發(fā)亮。
(2)當TAO值已從高變至中時：如圖4-2-18所示，位于氣流方式控制伺服電機內(nèi)的移動觸點在FOOT位置。自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦接通TR₃。于是，氣流方式控制伺服電機中驅(qū)動電路的輸入A,會因為搭鐵電路的形成而變?yōu)椤?”;而輸入B,則因為電路斷路而變?yōu)椤?”。這就允許在驅(qū)動電路中，“1”傳送至輸出C,“0”傳送至輸出D。這使電流輸出C到驅(qū)動電路，然后到電機，再到達輸出D,從而啟動電機，電機使移動觸點離開BI-LEVEL觸點，最后電機停轉(zhuǎn)，于是進入BI-LEVEL方式。同時，微電腦使位于暖風裝置控制板上的BI-LEVEL指示燈發(fā)亮。
(3)當TAO值已從中變至低時：如圖4-2-19所示，位于氣流方式控制伺服電機內(nèi)的移動觸點在BI-LEVEL位置。自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦接通TR。于是，氣流方式控制伺服電機中驅(qū)動電路的輸入A,便因為搭鐵電路的形成而變?yōu)椤?”;而輸入B,則因為電路斷路而變?yōu)椤?”。這就允許在驅(qū)動電路中“1”傳送至輸出C,“0”傳送至輸出D。這使電流流經(jīng)輸出C到達電機，然后到達輸出D,從而啟動電機，電機使移動觸點離開FACE觸點最后停止，于是進入FACE方式。同時，微電腦使位于暖風裝置控制板上的FACE指示燈發(fā)亮。
2)DEF-FOOT方式控制
DEF-FOOT方式控制，是防止迎面吹來的空氣(由車輛向前運動所產(chǎn)生的)以如下方式吹在乘客腳部：當鼓風機轉(zhuǎn)速控制內(nèi)的預(yù)熱控制功能正運作時，這個控制使氣流方式從FOOT或BI-LEVEL變?yōu)镈EF。當冷卻液溫度已升至使預(yù)熱控制停止時，DEF-FOOT方式控制使氣流方式從DEF變?yōu)镕OOT或BI-LEVEL。
(1)當預(yù)熱控制工作時(圖4-2-20),自動空調(diào)器內(nèi)的微電腦，根據(jù)來自水溫傳感器的數(shù)據(jù)接通TRs。于是，氣流方式控制伺服電機中驅(qū)動電路的輸入B,因為搭鐵電路的形成而變?yōu)椤?”;而輸入A,則因為電路斷路而變?yōu)椤?”。這就允許“0”和“1”分別輸出至輸出C和D。因此，電流從輸出D流到電機，然后到輸出C,從而啟動電機，電動機使移動觸點離開DEF觸點，然后停止，于是進入DEF方式。與此同時，微電腦接通TR₂,使位于暖風裝置控制板上的FOOT指示燈發(fā)亮。
(2)當預(yù)熱控制不工作時(圖4-2-21),自動空調(diào)器放大器內(nèi)的微電腦，根據(jù)來自水溫傳感器的數(shù)據(jù)接通TR;。于是，氣流方式控制伺服電機中驅(qū)動電路的輸入A,因為搭鐵電路的形成而變?yōu)椤?”;而輸入B,則因為電路斷路而變?yōu)椤?”。這就允許“1”和“0”分別輸出至輸出C和D。因而電流從輸出C流至電機，然后到達輸出D,從而啟動電機，使移動觸點離開FOOT觸點，最后停轉(zhuǎn)，于是進入FOOT方式。因為TR2已經(jīng)接通，而且繼續(xù)接通，位于暖風裝置控制板上的FOOT指示燈也就繼續(xù)發(fā)亮。
5.壓縮機控制
若按下暖風裝置控制板上的AUTO(自動)開關(guān)，電磁離合器就自動接通，使壓縮機啟動。離合器根據(jù)車外溫度或蒸發(fā)器溫度(因車型而異)自動反復(fù)接通或關(guān)斷。
6.進氣控制
這個控制是根據(jù)TAO值來確定RECIRC(循環(huán)空氣)或FRESH(新鮮空氣)是否作為當時工作方式，并將這個決定輸出至進氣控制伺服電機，從而執(zhí)行控制。如圖4-2-22所示，當電壓施加在端子①與②或①與③上時，電動機啟動。自動空調(diào)器放大器中的微電腦，參考TAO值，確定何種方式作為當前工作方式，并根據(jù)這一決定，接通FRS(新鮮空氣)晶體管。這使觸點B搭鐵，在端子①與③之間產(chǎn)生一電壓差，這一電壓差使電流從端子①流至電機，經(jīng)移動觸點至端子③,然后至FRSTr,最后至搭鐵，從而啟動電機，使移動觸點離開RE-CIRC位置至FRESH位置。這就將移動觸點從觸點B拉開，進入FRESH方式。
若微電腦參考TAO值，確定這個系統(tǒng)當前要在RECIRC方式工作，其運作程序與進入FRESH方式相似。進氣控制還有一個新鮮空氣強制進氣控制。當按下DEF開關(guān)時，就強制將進氣方式轉(zhuǎn)至FRESH,清除風窗玻璃內(nèi)側(cè)上的霧氣，并防止霧氣繼續(xù)形成。
進氣控制還有一個功能是改變新鮮空氣與循環(huán)空氣之比，其工作原理與溫度控制相同。