空调控制电路维修：11日成果

学习目标

1.了解手动空调系统控制电路的组成及空调安全保护控制电路的作用。

2.通过手动空调控制电路示例学习如何分析手动空调电路的控制原理和控制条件。

3.掌握手动空调系统电气故障的诊断方法。

4.通过一些故障案例学习如何分析和排除手动空调系统电气电路故障。

基础知识

手动空调系统电路由电源电路、鼓风机电路、散热风扇电路、压缩机离合器控制电路和空调安全保护控制电路等组成。空调安全保护控制电路是制冷系统正常安全运行的必备电路。因为当制冷系统由于某种原因而导致压力升高时，如果没有保护装置，将会引起制冷系统的运行事故。在这时，采用压力开关将系统断开，使压缩机停止运行，从而保护了压缩机和制冷系统。

下面我们以长安之星手动空调系统为例，对手动空调控制电路（图11-1）进行分析说明。

1.空调电路工作原理

当空调开关、暖通开关同时开启时，控制系统才能收到空调请求的信号。而空调系统的电气控制，实际上是指ECU通过所检测到的各种信息数据、按设定的程序进行计算、处理，并输出相应的控制信号来控制压缩机的电磁离合器接通或断开（使压缩机工作或停止）。

空调开启后，ECU自动将发动机怠速提升到（1000±50）r/min（空调怠速是人为不能调节的）。在加速时系统能自动切断压缩机停止工作和延时接通，当出现某种故障时自动保护电路会切断压缩机电磁离合器线圈的电流，停止压缩机工作。

2.空调请求需要满足的条件

1）在发动机怠速稳定运转时，暖风机及空调A/C开关必须同时打开。

2）蒸发器出口温度应＞5℃，当蒸发器出口温度下降到＜2℃时，自动关掉空调请求。

3）顶置蒸发器的风机继电器由空调风量开关控制。

图11-1 长安之星手动空调电路图

1—压缩机继电器 2—压缩机电磁离合器线圈 3—三态压力开关 4—压缩机热保护开关 5—冷凝器风扇继电器 6—冷凝器风扇电动机 7—散热器风扇电动机 8—三态继电器 9—A/C开关 10—散热器风扇继电器 11—暖通开关 12—顶蒸开关 13—冷却液温度传感器 14—热敏电阻（蒸发器温度传感器） 15—暖通电动机 16—顶蒸风机电动机 17—顶蒸风机继电器

3.空调的控制

1）假如空调请求为“YES”，会立即打开空调冷凝器电子风扇，并延迟3s打开空调压缩机。

2）假如空调请求由“YES”变为“NO”，立即关闭空调压缩机，延迟3s后关闭空调风扇。

3）当冷却液温度高于108℃时，空调关闭，当冷却液温度低于105℃时，空调重新打开。在某些特定的发动机工况下（比如发动机转速过高或冷却液温度过高时），空调压缩机会停止工作。

4）车辆在超车，发动机转速过高时空调会自动停止工作。

注意：当打开空调开关时，只是提出了需空调工作的请求，而空调压缩机的电磁离合器并不一定马上接通，只有在满足下列条件时空调压缩机才会工作（运转）：

1）空调请求开关必须接通。

2）冷却液温度应大于某一数值（87℃）。

3）全负荷时压缩机关闭后（正常停机）的一段时间已经过去（延时）。

4）空调蒸发器的温度达到允许开动的温度值。

5）压缩机由于某种原因致使保护停机后的一段时间已经过去。

6）允许压缩机开动以后，必须经历等待（延迟）的时间已经过去。

出现下列情况时，压缩机会停止工作（运转）：

1）空调开关关闭时。

2）进入起动工况时。

3）识别到发动机全负荷工况时。

4）满足下列条件之一：

①当节气门怠速位置算起的节气门转角（负荷信息）超过了某一数值。

②发动机转速小于压缩机工作时的值。

③当冷却液温度大于某一数值。

④加速时，节气门转角的增加速率超过了某一数值。

4.电气控制系统的保护装置

1）发动机运转时开空调及暖通开关，ECU的75、76脚的电压应为0～0.5V（关闭时为10～14V）。

2）当需要空调工作时，ECU的70脚输出低电平，使空调继电器总成吸合，该继电器输出高电平，压缩机电磁离合器吸合，压缩机开始工作。同时，当系统内压力高于15.2kg/cm²时三态压力开关的中压开关闭合，该信号使三态继电器吸合，使散热器风扇电动机处于工作状态帮助冷凝器散热。当压力低于10.0kg/cm²时中压开关断开。当系统压力高于32kg/cm²时或低于2kg/cm²时，三态压力开关的高低压开关断开，控制系统会立即停止空调工作。

3）加速切断保护：当节气门开度为90％时，空调自动切断，延时10s后接通。

4）低速保护：发动机低转速控制。控制脉冲信号取自转速传感器。当发动机转速低于正常怠速时，空调压缩机继电器会切断空调。

5）发动机冷却液温度保护：当发动机冷却液温度高于108℃时切断空调，温度降低到105℃时空调又自动接通。冷却液温度传感器的阻值如表11-1所示。

表11-1 冷却液温度传感器的阻值

6）三态压力开关：三态压力开关对空调制冷系统的保护作用如表11-2和表11-3所示。

表11-2 高低压力保护

表11-3 中压保护

7）温度保护：热敏电阻（蒸发器温度传感器）安装在前置蒸发器内，其作用是防止蒸发器表面结霜。该电阻具负温度特性（表11-4），当蒸发器的温度低于2℃，自动切断压缩机；当蒸发器的温度高于5℃，自动起动压缩机。

表11-4 热敏电阻负温度特性

8）压缩机过热保护：当压缩机外壳的温度异常高时，在150℃时热保护断开，使ECU70脚输出高电平，压缩机停止工作；当压缩机外壳的温度降至130℃热保护开关闭合，压缩机又开始工作。

实际操作

一、长安之星空调系统电气故障的诊断

1.蒸发器温度传感器（热敏电阻）诊断

2.ECU第75脚、76脚与70脚的电压诊断

当空调开关和暖风机开关同时闭合时，发动机将自动提升100r/min，ECU的第75脚和76脚对地电压应小于0.5V；70脚为0～0.5V时，压缩机继电器工作。开关断开时，ECU的第75脚和76与70脚的电压会上升为高电位。

3.空调继电器诊断

当执行1、2项诊断后可对空调继电器进行如下诊断：(www.xing528.com)

二、中华骏捷FRV空调控制部分故障诊断

中华骏捷FRV手动空调控制系统的电气原理如图11-2所示。

1.电动鼓风机故障诊断

1）如果鼓风机只能高速（手动空调对应第5档，电动空调对应第7档）运转，可能是鼓风机调速模块或相关电气配线发生故障。

2）如果鼓风机只能工作在1～4档（手动空调）或1～6档（电动空调），而最高档不工作，可能是鼓风机高速继电器或相关电气配线发生故障。

3）如果鼓风机完全不工作，可能是鼓风机电动机或相关电气配线发生故障。

2.空调压缩机吸合条件

为了使空调系统制冷工作正常进行，空调压缩机必须吸合运行。空调压缩机的控制电路如图11-3所示。

在整个手动和电动空调系统零部件均处于正常工作状态的情况下，保证手动空调系统压缩机吸合共有3个充要条件，只有这些条件同时满足时，压缩机才可吸合，彼此缺一不可，具体如下：

1）空调系统管路压力如表11-5所示。

图11-2 空调控制系统电气原理图

图11-3 压缩机控制电路原理图

表11-5 空调系统高压回路压力控制点

2）蒸发器温度如表11-6所示。

表11-6 蒸发器温度传感器温度控制点

3）发动机的冷却液温度。

3.蒸发器温度传感器故障排查

在判断蒸发器温度传感器是否出现故障时，应该首先使空调系统正常地通电工作，并在没有拆除蒸发器温度传感器的情况下，将万用表设定到电流档，串联接入到蒸发器温度传感器的测量回路中，进行回路电流I的测量，并且可根据欧姆定律R=U/I，求得相应的阻值R，参考表11-7，其中U=5V。

表11-7 蒸发器温度传感器特性

因为蒸发器温度传感器阻值的变化有一定迟后现象，而且内部的温度不能测量，因此判断传感器的好坏，只能看温度传感器阻值R的走势是否正确，即随着温度的增高，阻值相应的下降：

1）如果走势不正确，则说明蒸发器温度传感器损坏。

2）如果走势正确，并且阻值已经低于5100Ω，而压缩机还处于工作状态，则是控制器的问题。

3）如果温度传感器阻值升高到了某一值后又反弹下降，并且不可能到达4171Ω左右（考虑蒸发器温度传感器存在的误差），即3.0℃左右，则证明空调蒸发器芯体出现冰堵，这个时候将空调A/C开关关闭，鼓风机处于高速运转，大约5min后再打开A/C开关，检查温度传感器的阻值是否变化来确定传感器是否已损坏。

蒸发器出现冰堵有好多原因，传感器的安装位置偏高、传感器的损坏、压缩机控制阀值的偏移多会引起蒸发器冰堵。当蒸发器温度传感器出现了短路或断路故障时，手动空调控制器及储物盒总成上的“A/C”按键工作指示灯将以0.5s/次的频率进行闪烁，此时，空调系统压缩机将无法正常工作，直到该故障修复后，空调压缩机方可恢复正常的制冷工作，同时“A/C”按键工作指示灯停止闪烁。

维修案例

1.五十铃轿车空调开机后离合器打滑。

故障现象：一辆2.8五十铃（NKR系列）轿车在开空调时，压缩机电磁离合器一直吸不上，打滑。

故障分析与排除：

1）停车后检查压缩机传动带松紧度，正常。然后起动发动机，打开空调，此时怠速转速在900r/min左右，用数字万用表测量压缩机电磁线圈，电压为12V，电流在3.3～3.5A，正常。

2）由上述可以断定，电磁线圈无故障，故障是电磁离合器。

3）因为引起离合器打滑的原因是电磁线圈吸力不够，压缩机松紧度、离合器压板与带轮之间间隙调整不对，压板与离合器带轮之间的间隙应为0.4～0.8mm，而用专用塞尺测量其间隙明显偏大。

4）因此车压缩机安装于发动机上部，停机后，用工具很快将压缩机压板拆下，而此时不需要排空制冷剂，拆下压板后，发现其后部三个垫片中的一个厚度过厚，用千分尺测量，厚度在0.8mm以上，而另外两个为正规的0.1mm、0.3mm，很明显此垫片为以后装配，因间隙不对导致电磁线圈对压板产生吸力不够，压缩机打滑。

5）重新更换垫片，按要求装好，再打开空调后，故障排除。

2.比亚迪F3轿车空调压缩机不工作

故障现象：一辆比亚迪F3轿车舒适款车型（手动空调系统），空调不制冷，经检查为按下A/C开关后，空调压缩机不工作。该车的空调控制电路如图11-4所示。

图11-4 比亚迪F3轿车手动空调系统电路图

故障原因分析：

针对压缩机不工作的故障，主要从两个方面进行检查：

1）空调系统制冷剂量是否正常。

2）压缩机的控制电路是否故障：

①压缩机电磁离合器、空调继电器及相关线路故障。

②空调系统的压力保护、温度保护等引起压缩机不工作。

检查步骤：

1）首先检查空调系统的制冷剂量，测量系统静态压力，高压为0.5MPa，低压为0.45MPa（正常情况为：停车10min左右，环境温度为25℃时，高、低压侧压力为0.4～0.6MPa左右），由此初步确定系统制冷剂量正常。

2）打开点火开关至ON档，按下A/C开关，打开鼓风机开关。此时，拔掉空调压力开关，直接短接压力开关插接器的1（黄/黑线）、3（蓝/红线）脚（高、低压信号），压缩机仍不工作；测量3脚有12V电压，测量压力开关的1、3脚，电阻小于1Ω，由此判定压力开关正常。

3）拔掉空调继电器，直接短接该继电器线束侧的工作回路端（B62、B36脚），压缩机可以工作，由此初步确定压缩机电磁离合器及相关线路正常。

4）拔掉A/C控制器，将A/C控制器插接器的12脚（黄/红线，空调继电器线圈控制线）直接对地短接，压缩机能吸合，由此再次确认压缩机的工作回路正常，应为A/C控制器及相关控制信号故障。

5）为准确检查故障原因，分别对A/C控制器的各个插脚进行测量：

①按下A/C开关后，测量8脚（A/C开关信号）为电源电压，判定A/C开关、开关至A/C控制器的相关线路正常。

②测量2脚（压力开关的高低压信号脚）时发现没有电压，故障原因应该在此（正常情况，打开鼓风机开关后，若系统压力及压力开关正常，此处应为电源电压）。

6）经对此线路进行仔细检查，最终发现该线在经过BK1插接（翼子板线束和仪表板线束插接器，在组合仪表后）时接触不良，对此处进行修复后试验，故障排除。

你学会了吗？

1.手动空调系统的控制电路由哪些分电路组成，空调安全保护控制电路起什么作用？

2.简要说明手动空调系统控制电路是如何工作的？

3.如何诊断空调鼓风机不工作故障？

4.空调压缩机不工作时应如何诊断？一般的诊断步骤是怎样的？