2017款本田思铂睿混合动力汽车空调系统介绍

2020-10-24吉林李伟

汽车维修与保养 2020年6期

关键词：加热器温度传感器蒸发器

◆文/吉林李伟

一、汽车空调系统说明

汽车空调系统通过混合相应比例的冷暖空气来调节温度。加热器芯和蒸发器芯安装在加热器单元内，具有空气混合控制风门和模式控制风门。鼓风机单元由鼓风机电机、内循环控制风门和粉尘滤清器组成，如图1所示。鼓风机单元通过集成管连接至加热器单元。

图1 空调系统

1.空气流量

空气流量如图2所示(图2仅用于举例，实际零部件的外观和结构可能视具体车型而异)。

图2 空气流量

2.冷剂循环

冷剂循环如图3所示(图3仅用于举例，实际零部件的外观和结构可能视具体车型而异)。

图3 冷剂循环

二、空调控制

1.模式位置

模式位置如图4所示。

图4 模式位置图

2.气温控制系统

(1)电机信号传输

气温控制系统根据从各传感器接收的信息(光照、湿度、车内温度、车外温度)向各电机传输恰当的信号。

①空气混合控制电机：系统通过混合冷热空气的比例，控制进入车厢的空气温度。空气混合控制电机通过调节空气混合风门，来调整想要的温度。

②模式控制电机：系统控制气流至指定区域(VENT,HEAT/VENT,HEAT,HEAT/DEF或DEF)。模式控制电机切换模式控制风门至选择的位置。

③内循环控制电机：内循环控制电机切换内循环控制风门位置至“新风”或“内循环”。

④鼓风机电机：鼓风机电机根据功率晶体管的调节电压改变空气量。

(2)气温控制单元优化

气温控制单元优化这些控制，从而保持乘客舒适度：

①通风(空气出口)温度和实际车内温度之间的关系：

气温控制单元可自动控制出风口温度(空气混合位置)、鼓风机电机速度、鼓风机进气和电动空调压缩机的运行，以升高或降低车内温度，从而匹配客户设置的温度。实际出风口温度在很大程度上取决于车内温度传感器读数与客户所设置温度之间的差异。

②预热控制：发动机冷却液温度低，没有热气时，如果用户想要制热车内，气温控制单元将降低风扇转速以免冷气吹出。气温控制单元会根据发动机冷却液温度升高而增加风扇转速。

(3)气温控制系统的控制过程

出现以下特征时，气温控制系统将控制这个过程：

①发动机冷却液低温控制

发动机冷却液温度低时，气温控制系统切换空气出口位置至"DEF"。发动机冷却液温度增加时，气温控制单元将自动控制空气出口位置和车外空气温度。

②车速和鼓风机进气模式之间的关系

由于外循环和内循环空气的空气阻力不同，在风扇的转速恒定的情况下通过通风口进入的空气体积将不同。当内循环控制风门设置为“外循环”时，随着车速的增加，新鲜空气流量增大。气温控制单元控制风扇，以致于当选择“外循环”或“内循环”时空气体积相同。

③空调控制

为了避免蒸发器结冰，气温控制单元根据蒸发器温度传感器值切换空调压缩机开启和关闭。处于自动操作模式时，气温控制单元根据蒸发器温度传感器值(包括车外温度和湿度)自动调节空调压缩机操作时间。

④最大值控制

温度设置调节至“最冷Lo”或“最热Hi”时，气温控制单元将取消自动控制，并执行以下操作：

最冷“内循环”、“VENT”、鼓风机风扇最大转速和空调系统开启。

最热“外循环”、“HEAT＊”、鼓风机风扇最大转速和空调系统开启。

注意，如果传感器信息指示挡风玻璃可能起雾，空气出口将自动切换至“HEAT/DEF”。

三、空调系统部件

1.车外温度传感器

车外空气温度传感器安装在车辆前端前保险杠附近如图5所示。车外空气温度传感器采用电阻随温度升高而下降的传感器。气温控制单元根据从车外空气温度传感器接收到的信息计算车外空气温度。

图5 车外空气温度传感器结构

2.空调冷凝器

冷凝器和储液器/干燥器集成如图6所示。主空调冷凝器可将电子空调压缩机的高压和高温制冷剂蒸汽转化为高压和高温液体。制冷剂可向车外空气释放热量。储液器/干燥器可作为膨胀阀的液体制冷剂的储液罐。同样可从制冷剂除去杂质和除湿。副空调冷凝器可冷却高压和高温液体制冷剂以提高空调性能。

3.电动空调压缩机

电子空调压缩机由内置电机泵驱动，从而压缩空调制冷剂如图7所示。电子空调压缩机的压缩制冷剂转换成高温和高压的气体，并传送到冷凝器。电子空调压缩机有一个机械释放阀，当压力超过额定值时，阀会开启。不可再次使用，应进行更换。高压蓄电池的充电状态明显低(仪表控制单元的充电状态(SOC)模拟表显示低于“L”)，则电子空调压缩机的操作将被限制或停止，以保证剩余的电量转移至汽车驱动。

4.空调压力传感器

图6 空调冷凝器

图7 电动空调压缩机

空调压力传感器连接在空调冷凝器进口侧的排液软管上如图8所示。传感器的输出电压根据空调输出压力变化而变化。PCM接收电压信号，并用于驱动电子空调压缩机。当空调系统压力上升至上限值时，或降低至下限值时，PCM停止电子空调压缩机运行以保护系统。

注：上限：2.950kPa(30.08kgf/cm2,427.9psi)、下限：196kPa(2.00kgf/cm2,28.4psi)

图8 空调压力传感器

5.电子加热器冷却泵

电子加热器冷却泵可在加热器芯循环发动机冷却液。气温控制单元根据各传感器接收的设置温度和信息，驱动电子加热器冷却泵，控制原理如图9所示。

图9 电子加热器冷却泵控制原理图

6.光照传感器

光照传感器安装在仪表板的上面板，结构如图10所示。光照传感器使用光电型光学传感器，可根据光照强度改变电流。气温控制单元读取光照传感器的

图10 光照传感器结构

7.蒸发器温度传感器

蒸发器温度传感器是夹式热敏电阻，传感部件直接安装在蒸发器芯片上，如图11所示。该传感器连接气温控制单元，并持续监测蒸发器的温度。如果温度接近水的冰点，电子空调压缩机和风扇将短暂停止循环。如果蒸发器温度过低，冷表面的湿气冷凝将冻结，会限制蒸发器空气流动和使空调性能不好。

图11 蒸发器温度传感器

8.湿度/车内温度传感器

湿度/车内温度传感器有一个湿度传感器和车内温度传感器，其结构如图12所示。气温控制单元接收传感器的湿度信息，有助于控制电子空调压缩机操作。比较潮湿时，气温控制单元会操作电子空调压缩机以防挡风玻璃起雾。当湿度足够低时，气温控制单元会降低电子空调压缩机的操作时间。弹性软管连接传感器壳至HVAC上的吸气器，以提高温度和湿度测量的准确性。

图12 湿度/车内温度传感器结构

9.PTC加热器

当发动机冷却液温度低时，由于发动机冷却液温度低，加热性能将不可用。HVAC/气温控制单元开启PTC加热器芯的电子加热器，并确保加热性能。HVAC/气温控制单元驱动PTC加热器继电器，开启电子加热器并确保加热器性能，控制原理如图13所示(和传统的车辆一样,发动机冷却液流经加热器芯来给其加热。为了弥补因冷却液温度较低时热量不足，在加热器芯的前面添加一个PTC加热器，来辅助加热)。如果加热器芯温度上升到足够高时，HVAC/气温控制单元将关闭PTC加热器继电器和PTC加热器的电源。