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汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)

02-02

上一期聊完了汽车空调系统最重要的控制,压缩机的控制逻辑,这一期我们再聊聊,汽车空调系统的其他方面的控制。


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


其他方面都有啥?

空调光制冷,压缩机光吸合,没有散热能行吗?风向风速温度都不能调,能对得起空调这个部件名称吗?


所以,下面咱们就一块聊聊汽车空调散热、蒸发箱控制上的那点事儿!


二、汽车空调的散热控制


杨老湿聊空调的第一节就说了,空调就是一个冷热交换的原理!


所以,汽车空调要想制冷好,那么散热就得必须棒!同时,如果发动机有过热的现象,那么空调性能绝会受到影响,也不会很凉的!

虽说当前汽车空调的散热都是集成在发动机散热的系统中共同管理的,但这个散热系统是与空调的状态、空调系统负荷、压力状态有直接的联络。


所以说,这就是为什么杨老湿把散热风扇的控制防在空调系统中。

还有就是因为:以前早期的车型,散热风扇的转动是与空调控制直接息息相关的,空调的压缩机开关状态、空调压力开关等都可以直接控制散热风扇的转动!只不过到了最近的十来年,由于电子技术的不断进步,发动机对散热系统控制的精度要求越来越高,所以才由发动机或车身控制系统所控制整个散热系统,而空调系统的散热则是辅助的控制因素了。


首先,我们来看最早期的硅油风扇,则完全是随着发动机水温的温度变化而调节风速的:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


甚至当前也有部分老车型(譬如越野神车pajero,十几年不改款)就采用的是硅油风扇为发动机散热,其最大优点就是成熟可靠!缺点嘛,温度调节控制精度不高,散热效能与转速联络性过大,不利于节能。而现在几乎主流的货车都在用硅油风扇,只不过为了精度更好,采用了电控硅油风扇。


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


当然了,Pajero的硅油风扇主要是给发动机散热使用,而PAJERO的空调散热系统还是有一个冷凝器外部的送风风扇,其控制电路简单的要死:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


以上是目前最简单的空调散热控制,硅油风扇+冷凝器风扇!


那么除了硅油风扇之外,早期的散热系统则是由水温的温控开关以及空调系统的压力开关来控制散热系统的电子扇风速的,杨老湿不熟悉VW,但是可以拿小伙伴儿们最熟悉VW的SANTANA为例,看看散热风扇是怎么控制的:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


这么简单的电路,杨老湿就不BB了,两个分别控制高低速,而空调压力开关接通直接就让风扇高速转了。这个电路还不明白的,不用问我、自己问问周围的好友、同事吧。


都是VW,其实捷达的控制和santana完全类似,还是由水温的温控开关F18和空调压力开关F2来控制,只不过电路图的画法有些不同:

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


这些都是老式德系的策略了,一般的都采用开关控制继电器,继电器接通风扇电路,从而实现控制风扇的转速。而经过净化,有些车型开始引入了发动机控制单元ECU的控制方式,所以更多采用的控制策略是:发动机ECU+温控开关控制电子扇散热系统电路。


同为德系车,当时由OPEL演化而来的SAIL控制策略与VW相比则略有一些不同:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


首先,冷凝器风扇与散热器风扇是分开的两个风扇:低速形成串联,高速并联到车辆电源上;

其二,只要压缩机吸合,无论水温如何都会由压缩机控制电路的K26控制两个风扇串联并低速旋转散热;

同时,如果空调压力变高,压力开关S20.3就会控制两个风扇高速旋转。


除了,空调系统对散热的控制之外,发动机控制ECU则会根据发动机水温的高低分别控制K51低速继电器与K52+K70的高速继电器吸合,从而实现发动机控制模块根据水温对散热风扇的控制。


因此杨老湿就敢说:01-02款的SAIL是由空调系统以及发动机控制模块两套系统来控制整个发动机以及空调散热系统的工作的。

显然,说好听的这样做算是有冗余控制的策略,但是也会让人觉得非常的啰嗦:压缩机既然都是发动机模块控制的,发动机模块当然可以知道空调的状态了,何必啰里啰嗦要引入那么多的继电器和线路呢?

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


其实,这是因为早期的德国车多采用压力开关而不是传感器,所以发动机模块是无法得知空调压力的,看看几款老德国车就知道了。

而美系和日系的车型,从九十年代默契开始就多采用三线制的压力传感器,这个压力传感器信号还是送到发动机模块ECM或PCM;因而发动机控制模块是可以清楚的知道空调系统的压力和温度状态,所以这两种车系就没有过多的空调温度和压力控制开关了,统一采用发动机控制模块集成控制发动机以及空调的散热系统。


所以目前,我们常见的绝大多数家用舒适性轿车,只采用发动机控制模块来控制散热风扇。这类车型常见的发动机ECU控制电子扇散热系统,电路如下:

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)

一般都是通过三个继电器(一个低速、两个高速),实现两个风扇的高低转速。当然有些车型不再使用发动机ECU而采用网关来控制电子扇,但是仍然采用低速串联、高速并联的高低速方案:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)

虽然这些类型的电子扇是由发动机或网关来控制,但是并不代表散热的控制完全取决于发动机的信号,其常见的输入信号有:水温、空调开关、空调压力、外界环境气温、车速等信号。当然了,这些信号有些则是来源CAN网络上其他模块的相关信息。

譬如:车速信号根据车型的不同,有些来自车辆稳定控制系统ESP,有些来自CVT模块,有些手动挡的车型则来自发动机接受MT车速传感器...

这些控制细节,咱们不做细聊,车型有太多我也不了解细节,杨老湿就一句话:什么车就看什么电路图!


目前,部分车型的电子扇只有一个风扇,采用了无极变速控制,由发动机控制模块输入一个信号,电子扇就可以无极可变转速输出:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


当然了, 有些车型还设计了成特殊的三速电子扇控制策略,也够奇葩的,控制电路杨老湿已经画出来了,就不聊了,大家仔细看吧:

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


需要说明的是,上面这款车型配置的是:2.0\2.4、1.6t  ,  LTD LE5 LLU 三款发动机;同样是上面这款车型,在配置2.0T的LDK发动机后,散热系统则需要加强,又采用双电机三速控制。

控制部分:

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


执行部分:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


发动机控制模块通过分别对KR20ACD三个继电器的控制,从而实现三个转速;

具体的控制电路不做分析,执行部分电路,各位小伙伴儿们自己看上图。


所以,不同车型、不同年款、甚至相同年款不同排量的车辆,其控制电路都可能会有所不同,各位维修时刻要找准电路图哦!

虽然其我们说其控制电路有所不同,但其散热控制的策略应该都是类似的:


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


而对于杨老湿,为了牢记相关的区别于特点,则是把某车系中:不同车型的控制特点都统一汇总制表,这样就有利于记忆不会被单一车型所误导,在修车前先看看是怎么控制,修车时的逻辑就不会跑偏。


这一招,杨老湿认为尤其对经常修某单一车系的小伙伴有效,因为车型是随着年代不断进步的,之前是开关控制,现在就成模块了;那个车是发动机模块,下一个案例则是网关模块,所以统一汇表就可以让小伙伴们看的清清楚楚、修车修的明明白白,少走弯路、不走错路!


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


好了,上面就是杨老湿关于空调+发动机散热系统的控制介绍。虽然咱们国内的车型有千万种、虽然咱们仅仅介绍了几款车型,但是希望各位童鞋能领会其中的道理,从而得到一点点的启发。



三、汽车空调蒸发箱内的各种控制


说到蒸发箱,不仅仅是指制冷系统的吸热原件蒸发器,而是指整各仪表台内蒸发箱总成上一系列的冷暖、风速、风向、内外循环等控制。


空调控制面板


手动拉线空调

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


其中只有风速是开关,其余冷暖、风向、内外循环均是拉线操作!

常见故障也就是拉线脱落、卡滞,很容易检查维修。

早期低端车所应用,目前随着电子技术的不断进步,这种拉线式控制很少见了。


电子控制空调

手动或电磁阀切换真空,真空管驱动各种风门。

早期部分豪华车采用的策略,目前基本没有了。

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


更多的是电控电机(马达)控制的电子空调系统了:

通过三个旋钮控制开关控制:温度、风向、风速;

通过按压PUSH开关控制:压缩机、后窗加热、内外循环切换。

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


自动空调

可以做到风向、风速自动管理的空调系统:

连5、6万左右宝骏、绅宝都是全自动空调了,这个时代变化的够快!

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)

更不用提TESLA这种高达上全自动空调系统了:

汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)


所以,从空调面板上来看,空调系统控制面板的控制主要有以下几项:

温度、风向、风速、压缩机、后窗加热、内外循环切换等


想知道以上控制是怎么实现的吗?

想知道其控制逻辑是什么样的吗?


那好吧,咱们下期再聊!


汽车空调的那点事儿(八、汽车空调系统的控制)



杨老湿

2018-8






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