汽车空调系统原理及检修

1.工作原理

自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化，并把检测到的信号输送给空调ECU，ECU则按预先编制的程序对信号进行处理，并通过伺服电动机等执行元件不断地对鼓风机转速、出风温度、送风模式及压缩机工作情况等进行调节，从而使车内空气温度及流动情况始终保持在驾驶人设定的水平上。另外还具备自诊断功能，以利于对电控元件及线路故障的检测。

2.控制功能

（1）神经网络控制 该控制可通过人工模拟生物神经系统的信息处理方法，进行复杂的控制，以建立类似人脑的复杂输入或输出关系。

以前的自动空调系统中，空调ECU根据传感器的信息，按一定的公式计算出要求的出风温度和鼓风机风量。然而，由于人的感觉相当复杂，人所处的环境不同，对同一给定温度的感觉就不同。例如，一定量的阳光辐射在寒冷气候中会感到相当暖和，但在炎热气候中却感到非常不舒服。因此，本自动空调系统采用神经网络这种更高层次的控制技术。有了该技术，不同环境条件下收集的数据储存在空调ECU中，然后空调ECU进行控制，以提高空调舒适度。

神经网络控制由输入层、中间层和输出层的神经元组成（图7-50）。输入层的神经元处理车外温度的输入数据、日照和基于开关及传感器输出的车内温度，并将它们输出到中间层的神经元。基于该数据，中间层神经元调节神经元中的关联强度。输出层神经元就可以计算总体结果，并将该结果以要求的出风口温度、光照修正量、目标空气流量和出风模式控制量的形式进行呈现。相应地，根据由神经网络控制所计算的控制量，空调ECU控制伺服电动机和鼓风机电动机。

图7-50 神经网络控制

（2）出风温度控制 对应温度控制开关设置的温度，神经网络控制根据来自不同传感器的输入信号计算出风温度。此外，根据来自蒸发温度传感器和发动机冷却液温度传感器的信号，添加校正以控制出风温度。

（3）鼓风机控制 基于来自各个传感器的输入信号，神经网络控制计算出气流量，控制鼓风机电动机。

（4）出气控制 基于来自各个传感器的输入信号，神经网络控制计算出风模式比率，自动切换出风口。

（5）进气控制 根据神经网络控制计算的风量，自动控制进气控制风门。

（6）可变排量压缩机控制 基于来自各个传感器的信号，控制压缩机的打开或关闭和排量。

（7）环境温度指示控制 基于来自环境温度传感器的信号，该控制计算环境温度，然后在空调ECU中修正并在组合仪表的多功能显示屏上显示。

（8）后窗除雾器控制 按下后窗除雾器按钮时，打开后窗除雾器和车外后视镜加热器15min，如果它们运行时按钮按下，则将其关闭。

（9）自诊断 根据空调开关的运行情况检查传感器，随后温度设置显示一个DTC（诊断故障码），以指示是否存在故障（传感器检查功能）。根据空调开关的运行情况，通过预定顺序驱动执行器（执行器检查功能）。

3.故障检修(www.xing528.com)

（1）读取故障码 对于自动空调的故障，一般可以先利用系统的故障自诊断功能进行故障码的读取。因而在检修此故障时首先读取该系统的故障码。

起动发动机并暖机。将点火开关置于OFF位置；按住空调控制开关AUTO和R/F的同时，将点火开关置于ON（IG）位置。按住2个开关，直到出现指示灯检查屏幕，确认指示灯每隔1s依次亮起和熄灭，并且持续4次。指示灯检查完成后，系统自动进入DTC检测模式。读取在温度显示屏上显示的故障码，结果输出DTC 00，显示正常，无故障。

（2）执行器检查 起动发动机并暖机。按下R/F开关进行执行器检查，当执行器检查以1s的间隔重复执行步骤1到10（见表7-1）时，通过目视和用手检查温度和气流，检查结果正常。

表7-1 执行器动态检查表

图7-51 鼓风机控制电路图

（3）鼓风机线路检测 根据客户描述故障现象分析应该是鼓风机不工作。由于目前该系统工作正常，只能查看线路连接，鼓风机控制电路图如图7-51所示。鼓风机电动机插接器处是由+B（常电源）、GND和S1线组成。测量+B与GND电压为12V，检查FL MAIN、ALT、HTR熔丝连接正常。

（4）用智能检测仪进行主动测试 当故障再现后，立刻连接IT-Ⅱ丰田专用检测仪进行主动测试。使用智能检测仪进行主动测试，无需拆下任何零件就可进行继电器、VSV、执行器和其他项目的测试。这种非侵入式功能检查非常有用，因为可在扰动零件或配线之前发现间歇性状况。排除故障时，尽早进行主动测试可以缩短诊断时间。执行主动测试时，能显示数据表信息。

将智能检测仪连接到DLC3，将点火开关置于ON（IG）位置，接通检测仪，进入以下菜单项：Body/Air Conditioner/Active，参考表7-2执行主动测试。

表7-2 执行器主动测试表

结果发现鼓风机电动机为31时无任何风量。此时拔下鼓风机插头，测量+B与GND电压为12V，正常。测量空调ECU处端子E30-23（BLW）与鼓风机处端子E23-2（S1）的连接情况，电阻小于1Ω，正常。重新连接两处端子，将点火开关置于ON（IG）位置，测量E30-23（BLW）电压，结果为0V，该处正常电压应为5V左右。由于鼓风机电动机供电电源电压正常，与空调ECU连接线路正常，但空调E30-23（BLW）之间的电压不正常，故障可能出在空调ECU或鼓风机电动机上。空调ECU出现故障的概率较低，因而先采用更换鼓风机电动机总成的方法，更换后路试故障无，回访客户故障未再现，表明故障得以排除，是鼓风机电动机故障。

学习提示：

全自动空调控制系统在操纵和指示装置上带有故障存储器，用于监控系统工作时系统中的各元件。若出现故障，故障存储器将存储故障信息，并通过操纵和指示装置显示出来。因此，在维修此类空调时，要善于利用其自诊断功能，用最短的时间检测出故障，并进行相应的修理。

除了使用常规方法诊断故障外，通常还需要使用专门的仪器和设备进行自诊断。进行检查时，不要一开始就用换件或猜测的方式查找故障，而应遵循正确的检查思路，依据维修资料才能准确查找出故障点，通过细致的检查作业，最终会找出故障器件。故障现象再现是解决此车故障最重要的环节。在故障未能及时显现的情况下，进行了模拟路试，最终使得故障再现。