五 空调控制系统

1.汽车空调控制系统的组成

汽车空调控制系统主要由空调ECU（空调放大器）、传感器、执行元件3部分组成，主要控制内容包括压缩机电磁离合器控制、蒸发器温度控制、压力控制、冷却风扇控制、鼓风机控制、其他保护控制等，如图2-5-1所示。

2.空调电气系统的控制原理

（1）压缩机电磁离合器控制

汽车空调电磁离合器受空调开关、温度控制器、空调放大器、压力开关等控制，在需要的时候接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。

其中，电磁线圈固定在压缩机的外壳上，驱动盘与压缩机的主轴相连接，带轮通过轴承安装在压缩机头盖上，可以自由转动。当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的驱动盘与带轮结合，将发动机的扭矩传递给压缩机主轴，使压缩机主轴旋转，如图2-5-2a所示。当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失，在弹簧片作用下驱动盘和带轮脱离，压缩机停止工作，如图2-5-2b所示。

（2）蒸发器温度控制

蒸发器温度控制是空调电气控制系统的基本任务。当汽车空调系统工作时，蒸发器表面温度逐渐降低，空气中的水分被析出，直至结冰，若蒸发器中的制冷不加控制，则蒸发器表面会逐渐全部结成冰块，以致蒸发器无法工作（风不能通过，无法进行热交换）。为控制蒸发器表面不结冰，系统的制冷效率又要达到最高水平，大部分乘用车都采用了蒸发器温度传感器进行温度监测，如图2-5-3所示，以此来控制压缩机的工作状态，当温度过低时切断压缩机的工作，使温度上升，防止蒸发器表面结冰。

（3）制冷管路压力控制

在一些老款车型上通常装有各种形式的压力开关，如图2-5-4所示，用来监测空调制冷管路的工作压力，一旦压力异常，压力开关随动打开或者关闭，此时空调系统自动切断压缩机电路或控制冷却风扇以加强散热效果。

（4）环境温度控制

空调放大器根据车外环境空气温度信号来分析，从而控制压缩机电磁离合器的电路，使空调制冷系统进入或退出工作状态。

（5）冷却风扇控制

空调制冷系统的冷凝器与发动机散热器共用冷却风扇，冷却风扇根据冷却液温度信号和空调压力开关组合控制。不开空调时，根据冷却液温度随动控制风扇的转速。开启空调时，不管冷却液温度高低，风扇都运转，当系统压力正常时，风扇低速运转，当系统压力高于一定数值，风扇高速运转。

（6）鼓风机转速控制

鼓风机转速的调节主要是通过改变串联在鼓风机电路中的鼓风机电阻（图2-5-5）来实现。操作鼓风机档位开关后，电流流向电机，电机开始转动。操作鼓风机档位开关，改变鼓风机电阻器和车身搭铁之间的电压，以此来改变鼓风机电机的转速。

（7）其他相关部件控制

空调压缩机电磁阀配备在电控可变排量压缩机上，如图2-5-6所示，电控可变排量压缩机结构和工作原理与机械变排量压缩机是相似的，不同之处在于电控可变排量压缩机的调节阀具有一个电磁单元，操纵和显示单元从蒸发器出口温度传感器获得信号作为输入信息，从而对压缩机的功率进行无级调节，控制阀由机械元件和电磁单元组成。机械元件按照低压侧的压力关系，借助于一个位于控制阀低压区的压力敏感元件来控制调节过程。电磁单元由操纵和显示单元通过500Hz的通断频率进行控制。