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汽車自動空調系統是汽車舒適性裝置，它可以創造一個對人體適宜的環境，即對空氣的溫度、濕度、流速進行調節，并具有空氣凈化的作用。

自動空調系統采用與普通空調系統相同的基礎部件，它與手動空調的根本區別在于自動空調具有恒溫功能（車內溫度不會變化），也就是說若車內溫度、環境溫度、陽光強度、乘員人數發生變化，空調控制計算機都能識別出來，并通過調節鼓風機的轉速、空氣混合風門的位置，甚至進氣模式風門的位置，使車內溫度維持在設定溫度不變。其舒適性、安全性、節能環保、操控性能等方面要優于手動空調，但結構上要比手動空調復雜。微型計算機控制的自動空調系統一般具有如圖3.1所示的幾種主要功能。

一、汽車自動空調系統的結構

與手動空調系統一樣，汽車自動空調系統一般由制冷系統、取暖系統、配氣系統、電氣控制系統四部分組成，有的還包括空氣凈化系統，如裝備有活性炭罐、空氣濾清器和靜電除塵式凈化器等裝置。

1.制冷系統

制冷系統由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發器、冷凝器散熱風扇、制冷管道、制冷劑等組成，如圖3.2所示。制冷系統的組成與普通空調基本相同，差異主要是在零部件的結構方面。

壓縮機運轉時，將蒸發器內產生的低溫低壓氣體吸入汽缸，經過壓縮，使制冷劑的壓力和溫度增高后排入冷凝器。在冷凝器中，高溫高壓的制冷劑氣體與外面的空氣進行熱交換，放出熱量使制冷劑冷凝成高溫高壓液體，然后流入儲液干燥器，并過濾流出。經過膨脹閥的節流作用，制冷劑以低溫低壓的氣液混合狀態進入蒸發器。在蒸發器里，低溫低壓制冷劑液體沸騰汽化，吸取車廂內空氣的熱量，然后又進入壓縮機進行下一輪循環。這樣，制冷系統便通過制冷劑在系統內循環流動，由制冷劑的液化和汽化過程，將車內的熱量傳遞到車外，達到車內降溫的目的。

1）壓縮機

壓縮機是制冷回路的心臟，起到輸送和壓縮氣態制冷劑，保證制冷循環正常工作的作用。汽車空調壓縮機采用容積型壓縮機，大多是斜盤式壓縮機和往復式壓縮機，通過活塞在汽缸中做往復運動來改變壓縮室的容積，吸入制冷劑和增壓。

（1）斜盤式壓縮機。斜盤式壓縮機的主要部件是主軸和旋轉斜盤。主軸被電磁離合器及傳動帶輪帶動時，使斜盤驅動活塞做軸向往復運動。斜盤式壓縮機的結構如圖3.3所示。

1—主軸；2—活塞；3—鋼球；4—支撐盤；5—外殼；6—旋轉斜盤；7—吸簧；8—外放泄閥板；9—軸封；10—離合板及轂；11—密封座；12—滑動軸承；13—帶滑輪；14—離合器線圈及外殼；15—前端蓋；16—汽缸的前半部；17—推力座圈；18—推力軸承；19—推力座圈；20—汽缸后半部；21—油池；22—吸油管；23—后端蓋；24—油泵齒輪

圖3.3 斜盤式壓縮機的結構

壓縮機主軸旋轉時，斜盤做左右搖擺運動，斜盤通過鋼球驅動雙頭活塞在前、后汽缸中做往復運動，進行吸氣和壓縮過程，使氣態制冷劑壓力提高。斜盤式壓縮機的工作原理如圖3.4所示。斜盤式壓縮機結構緊湊、轉動扭矩小、運動的平衡性較高、效率高、性能可靠，最適合小型高速車輛使用。

（2）變容量壓縮機。由于空調壓縮機轉速隨發動機轉速而變化，從節約能源等方面考慮，便出現了變容量壓縮機，能夠根據蒸發器制冷負荷的變化自動調節排量。變容量壓縮機的種類有容量固定變化式和連續變化式兩種。

日本豐田佳美20系列轎車采用的變容量壓縮機，是在10缸旋轉斜盤壓縮機的基礎上增加了一套可變排量機構，能使壓縮機在全容量（100%）或半容量（50%）兩種狀態下工作。可變排量機構主要由柱塞、電磁閥、電磁線圈、單向閥和排出閥組成。如圖3.5所示，壓縮機在全容量工作時，電磁線圈不通電，電磁閥在彈簧彈力的作用下，將a孔打開，b孔關閉，高壓制冷劑經過旁通回路，從a孔進入電磁閥，壓向電磁閥后端。因此，柱塞克服彈簧彈力，向左移動，排出閥擠壓在閥盤上。于是，壓縮機的10個汽缸都工作，此時在壓縮機后部產生的高壓將單向閥向上推起，來自壓縮機后部的高壓氣體與來自壓縮機前部的高壓氣體一起流至冷凝器。如圖3.6所示，可變排量壓縮機半容量工作時，電磁線圈通電，電磁閥閥心在磁場力的作用下上移，將a孔關閉，b孔打開。高壓制冷劑不能經過旁通回路進入電磁閥，作用于電磁閥后端的壓力降低，柱塞在彈簧彈力的作用下回到右側，排出閥離開閥盤，使壓縮機后部的5個汽缸停止工作。此時單向閥被前后壓差吸出，關閉后部高壓氣體的排出通道，防止壓縮機前部的高壓氣體回流。當壓縮機停止工作時，高壓端和低壓端內部壓力逐漸平衡，柱塞被彈簧彈力推回右側。單向閥隨高壓端壓力下降而落下，關閉在后部的高壓制冷劑排出通道，排出閥和單向閥以半容量工作。當壓縮機啟動時，以半容量工作，從而減小壓縮機啟動時的震動。

l—單向閥；2—旁通回路；3—電磁線圈；4—電磁閥；5—柱塞；6—排出閥；7—閥盤；8—彈簧；9—低壓制冷劑；10—旋轉斜盤；11—活塞；12—高壓制冷劑

圖3.5 壓縮機全容量工作

2）冷凝器

冷凝器是一種熱交換器，其作用是將壓縮機排出的高溫高壓氣態制冷劑的熱量吸收并散發到車外，并通過散熱器風扇和汽車迎面來風對制冷劑進行強制冷卻，使氣態制冷劑變為高溫高壓的液態制冷劑。

冷凝器一般采用平行流式，如圖3.7所示。平行流式冷凝器由圓筒集管、鋁制內肋扁管、波形散熱翅片及連接管組成，是為適應新介質R134a而研制的新結構冷凝器。

平行流式冷凝器與管帶式冷凝器的最大區別是：管帶式只有一條扁管自始至終地呈蛇形彎曲，制冷劑只是在這一條通道中流動而進行熱交換；而平行流式冷凝器則是在兩條集流管間用多條扁管相連，制冷劑在同一時間經多條扁管流通而進行熱交換。平行流式冷凝器工作原理如圖3.8所示。平行流式冷凝器在兩條集流管間用多條扁管相連，將幾條扁管隔成一組，形成進入處管道多，逐漸減少每組管道數，實現了冷凝器內制冷劑溫度及流量分配均勻，提高了換熱效率，降低了制冷劑在冷凝器中的壓力損耗，這樣就可減小壓縮機功耗。由于管道內散熱面積得到充分利用，對于同樣的迎風面積，平行流式冷凝器的換熱量與管帶式相比，得到了大幅度提高。

1—圓筒集管；2—鋁制內肋扁管；3—波形散熱翅片；4—連接管；5—接頭

圖3.7 平行流式冷凝器結構

3）蒸發器

蒸發器也是一種熱交換器，但蒸發器的作用與冷凝器剛好相反，它是將經過節流降壓后的霧狀制冷劑在蒸發器內沸騰汽化，吸收蒸發器表面周圍空氣的熱量而降溫，鼓風機再將冷風吹到車內，達到降溫的目的。

蒸發器有管片式、管帶式和層疊式3種結構。管片式蒸發器結構簡單、加工方便，但換熱效率比較低。管帶式蒸發器工藝復雜，但換熱效率比管片式蒸發器高。管片式蒸發器與管帶式蒸發器的結構如圖3.9所示。層疊式蒸發器由沖壓成復雜形狀的鋁板疊在一起組成制冷劑通道，每兩片通道之間夾有蛇形散熱鋁帶，加工難度最大，換熱效率也最高。層疊式蒸發器的結構如圖3.10所示。

4）儲液干燥器

儲液干燥器的作用是存儲制冷劑，除去制冷劑中的水分，過濾制冷劑中的雜質。儲液干燥器主要由干燥器體、干燥器蓋、引出管、過濾部分、干燥部分組成，如圖3.11所示。

1—干燥器體；2—干燥器蓋；3—視液玻璃鏡；4—易熔塞；5—過濾器；6—干燥劑；7—引出管

圖3.11 儲液干燥器結構

干燥器蓋上設有進液孔和出液孔，并裝有視液玻璃鏡和易熔塞。視液玻璃鏡用于觀察制冷系統內制冷劑的流動狀況，包括制冷劑的量是否足夠以及制冷劑中是否有水分等。易熔塞的中部開有小孔，孔中灌有低熔點金屬。當高壓側壓力達到2.9MPa、溫度達到95℃時，低熔點金屬就熔化，并把制冷劑排放到大氣中去，防止整個系統遭受損壞。

5）膨脹閥

汽車空調的節流膨脹裝置主要是熱力膨脹閥，另外還有H形膨脹閥、膨脹節流管等。

（1）熱力膨脹閥的作用。熱力膨脹閥主要具有節流降壓、調節流量、防止液擊和異常過熱等作用，是制冷系統中的重要部件。

① 節流降壓。膨脹閥將從冷凝器過來的高溫高壓液態制冷劑節流降壓成為容易蒸發的低溫低壓霧狀物進入蒸發器，即分隔制冷劑的高壓側與低壓側。

② 調節流量。由于制冷負荷的改變以及壓縮機轉速的改變，要求流量做相應調整，以保持車內溫度穩定。膨脹閥便起到了自動調節流量適應制冷循環的作用。

③ 防止液擊和異常過熱發生。膨脹閥以感溫包作為感溫元件控制流量大小，保證蒸發器尾部有一定量的過熱度，從而保證蒸發器總容積的有效利用，避免液態制冷劑進入壓縮機而造成液擊現象；同時，又能將過熱度控制在一定范圍內，防止異常過熱現象的發生。

（2）熱力膨脹閥的結構。熱力膨脹閥有內平衡和外平衡兩種形式，下面以外平衡式膨脹閥為例說明熱力膨脹閥的結構。

如圖3.12所示為外平衡式熱力膨脹閥，其結構主要包括感溫包、過熱調整彈簧、波紋膜片、傳動桿、膜片室、閥門、毛細管等。圖中，Pf為感溫包感受到的蒸發器出口溫度相對應的飽和壓力，Pe為蒸發器入口蒸發壓力，Ps為過熱調整彈簧的壓力。當車內溫度處在某一工況時，膨脹閥處在一定開度，Pf、Pe和Ps應處于平衡狀態，即Pf=Pe+Ps；如果車內溫度升高，蒸發器出口過熱度增大，則感溫包感受到的蒸發器出口溫度上升，相應的感應壓力Pf也增大，這時Pf＞Pe+Ps，因此波紋膜片向下移，推動傳動桿使膨脹閥的閥孔開度增大，制冷劑流量增加，制冷量也增大，蒸發器出口過熱度相應下降。相反，如果蒸發器出口處過熱度降低，則感溫包感受到的蒸發器出口溫度下降，相應的飽和壓力也減小，這時Pf＜Pe+Ps，使波紋膜片上移，傳動桿也隨之上移，膨脹閥的閥孔開度減小，制冷劑流量減小，制冷量也減小，蒸發器出口處過熱度也相應上升，滿足了蒸發器熱負荷變化的需要。由于在蒸發器出口處和膨脹閥波紋膜片下方引有一個外平衡管，所以稱此膨脹閥為外平衡式熱力膨脹閥。

l—過熱調整彈簧；2—波紋膜片；3—膜片室；4—傳動桿；5—閥門；6—外平衡管；7—感溫包；8—毛細管；9—蒸發器；10—調整螺釘

圖3.12 外平衡式熱力膨脹閥

（3）H形膨脹閥。H形膨脹閥是一種整體型膨脹閥，它取消了外平衡式膨脹閥的外平衡管和感溫包，直接與蒸發器進出口相連。H形膨脹閥結構如圖3.13所示。

1—閥體；2—灌充管；3—動力頭；4—頂桿（兼感溫包）；5—膜片；6—傳動桿；7—球閥；8—彈簧；9—彈簧座

圖3.13 H形膨脹閥結構

H形膨脹閥因其內部通路形同H而得名。它有四個接口通往汽車空調系統，其中兩個接口和普通膨脹閥一樣，一個接儲液干燥器出口，另一個接蒸發器進口；另外兩個接口，一個接蒸發器出口，另一個接壓縮機進口，感溫包和毛細管均由薄膜下面的感溫元件所取代，感溫元件處于進入壓縮機的制冷劑氣流中。H形膨脹閥結構緊湊、性能可靠，符合汽車空調的要求。

（4）膨脹節流管。膨脹節流管是一種固定孔口的節流裝置，其兩端都裝有過濾網，以防堵塞。膨脹節流管的結構如圖3.14所示。它是一根細銅管，裝在一根塑料套管內；塑料套管外環形槽內裝有密封圈。因為塑料套管連同膨脹節流管都插入蒸發器進口管中，密封圈就是用于密封塑料套管外徑和蒸發器進口管內徑間的配合間隙的。膨脹節流管若壞了便只能更換，不能維修。

1—孔口；2—進口濾網；3—密封圈；4—出口濾網

圖3.14 膨脹節流管結構

膨脹節流管直接安裝在冷凝器出口和蒸發器進口之間。由于它不能調節流量，液態制冷劑很可能流出蒸發器而進入壓縮機，造成壓縮機液擊。為此，裝有膨脹節流管的系統，必須同時在蒸發器出口和壓縮機進口之間安裝一個氣液分離器，實現液、氣分離，避免壓縮機發生液擊。氣液分離器的結構如圖3.15所示，工作時制冷劑從頂部進入氣液分離器，其液態制冷劑沉入底部，而位于頂部的氣態制冷劑被吸入壓縮機。氣液分離器底部的吸氣管上有一個小孔，允許少量冷凍油流回壓縮機，以保證壓縮機的正常潤滑。

1—制冷劑進口（來自蒸發器）；2—環形擋扳；3—制冷劑出口（送至壓縮機）；4—干燥劑袋；5—干燥劑；6—過濾網；7—U形管；8—外殼

圖3.15 氣液分離器結構

由于膨脹節流管沒有運動部件，結構簡單、成本低、可靠性高，因此目前汽車空調制冷系統通常采用變容量壓縮機再加上一個膨脹節流管配套使用調節制冷劑流量，可以節省能耗，美國和日本很多高級轎車都采用這種節流方式。隨著變容量壓縮機技術的成熟，變容量壓縮機節流管制冷系統是汽車空調制冷系統發展的必然趨勢。

2.取暖系統

自動空調的取暖系統是利用發動機冷卻水的余熱作為熱源，將其引入加熱器，由鼓風機將車廂內或車外部空氣吹過加熱器而使之升溫，再被送進車廂（駕駛室）進行取暖和風窗除霜、除濕。該系統由加熱器、熱水閥、暖水管、發動機冷卻液等組成，如圖3.16所示。自動空調的取暖系統與普通空調的取暖系統結構基本相同。

1—冷卻水箱；2—節溫器；3—熱水閥；4—冷空氣；5—加熱器；6—暖氣；7—發動機

圖3.16 取暖系統的組成

3.配氣系統

自動空調的配氣系統由進氣模式風門、鼓風機、空氣混合模式風門、送風模式風門、導風管等組成，其結構與普通空調的配氣系統基本相同，如圖3.17所示。車廂內空氣或車外新鮮空氣，經鼓風機送至蒸發器或加熱器，空氣被調節成冷氣或暖氣的空氣流，最后根據風門模式伺服電動機開啟角度而流向相應的出風口，空氣吹向面部、腳部和擋風玻璃。

4.電氣控制系統

由于汽車自動空調的電氣系統部件多而復雜，所以其電氣控制系統比手動空調系統更復雜。不同類型的轎車空調系統差別較大，但其控制電路的組成仍有一定規律可循，按功能模塊劃分，電氣控制系統電路一般由溫度自動控制電路、進氣模式控制電路、送風模式控制電路、鼓風機控制電路、冷卻風扇控制電路、壓縮機控制電路等組成。另外，按電路的輸入、輸出及控制原則劃分，自動空調電氣控制系統可分為傳感器、空調計算機（控制面板）和執行器三部分，如圖3.18所示。

1）傳感器

傳感器信號主要有四種：一是駕駛員通過空調面板設定的溫度信號和功能選擇信號；二是車內溫度傳感器、車外溫度傳感器、陽光傳感器等各種傳感器輸入的信號；三是進氣風門、空氣混合風門等風門的位置反饋信號；四是保護壓縮機等空調系統的裝置信號，如壓力開關、鎖止傳感器等。

（1）車內溫度傳感器。車內溫度傳感器一般為負溫度變化系數的熱敏電阻，隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小；隨著溫度的降低，熱敏電阻的阻值增大。以前多采用電動機型車內溫度傳感器（采用電動機吸入空氣），現在則普遍采用氣流通過暖氣裝置的吸氣型車內溫度傳感器。使用吸氣型車內溫度傳感器，可以克服轎車內空間狹小、溫度分布不均勻的缺點，如圖3.19所示。車內溫度傳感器是汽車自動空調的重要傳感器之一，它能影響出風口空氣的溫度、出風口風量、送風模式風門的位置、進氣模式風門的位置等。車內溫度傳感器多安裝在空調操作面板處，如圖3.20所示。

（2）車外溫度傳感器。車外溫度傳感器一般也是負溫度變化系數的熱敏電阻，也能影響到出風口空氣的溫度、出風口風量、送風模式風門的位置、進氣模式風門的位置等。車外溫度傳感器一般安裝在前保險杠內、水箱之前或位于車輛前減振器下面的前護柵部位，也有部分車輛安裝在后視鏡中，如東風標致307車型。

（3）陽光傳感器。陽光傳感器通過光電二極管測量陽光的強弱變化，轉化成電流值信號，用于修正混合門的位置與鼓風機的轉速。陽光傳感器一般安裝在儀表臺的上面，靠近前擋風玻璃的底部。

（4）系統共用傳感器。以上所述傳感器是汽車自動空調系統專門設置的主要傳感器。除此之外，普通汽車空調所有的傳感器，汽車自動空調系統也都有設置。

2）空調控制面板（空調ECU）

空調ECU一般與空調控制面板構成一體，對輸入的各種傳感器信號和功能選擇鍵的輸入指令進行計算、分析比較后，發出指令控制各個執行器動作，使車內溫度、空氣流動狀況等始終保持在駕駛員設定的水平上，極大地簡化了操作。

自動空調控制面板上有各種各樣的功能開關，但大多數轎車控制面板的功能開關基本相同，其主要功能開關如圖3.21所示。典型的自動空調控制面板如圖3.22所示。1—進氣模式控制開關；2—送風模式控制開關；3—AUTO開關；4—OFF開關；5—空調開關；6—溫度調節旋鈕；7—鼓風機控制開關

3）執行器

執行器信號有三種：一是向驅動各種風門的伺服電動機或真空驅動器輸送的信號；二是控制鼓風機轉速的電壓調節信號；三是控制壓縮機開啟或停止的信號。

（1）進氣模式控制伺服電動機。進氣模式控制伺服電動機控制空調的進氣方式，電動機的轉子經連桿與進氣風門相連，該伺服電動機內裝有一個位置傳感器，向空調ECU反饋進氣模式控制伺服電動機的位置情況。

當駕駛員使用進氣方式控制鍵選擇“車外新鮮空氣導入”或“車內空氣循環”模式時，空調ECU即控制進氣模式控制伺服電動機帶動連桿順時針或逆時針旋轉，從而帶動進氣風門閉合或開啟，以達到改變進氣方式的目的。當按下“AUTO”鍵時，空調ECU首先計算出所需的送風溫度，并根據計算結果自動改變進氣模式控制伺服電動機的轉動方向，從而實現進氣方式的自動調節，使風力最為合適。

（2）空氣混合控制伺服電動機。進行溫度調節時，空調ECU控制空氣混合控制伺服電動機連桿順時針或逆時針轉動，改變空氣混合風門的開啟角度，從而改變冷、暖空氣的混合比例，調節送風溫度。電動機內一般裝位置傳感器，向空調ECU輸送空氣混合風門的位置信號。

（3）送風模式控制伺服電動機。自動空調的出風口有三大類：吹臉（VENT或FACE）、吹腳（FOOT）、除霧（DEF）；有五種組合：吹臉（VENT）、雙層（B/L）、吹腳（FOOT）、吹腳除霧（F/D）、除霧（DEF）。

按下操縱面板上某個送風方式鍵時，空調ECU便將電動機上的相應端子接地，而電動機內的驅動電路據此使電動機連桿轉動，將送風控制風門轉到相應的位置上，以打開某個送風通道。

（4）鼓風機。鼓風機的轉速可以通過操作空調控制面板上的“鼓風機控制開關”按鍵設定。當按下“AUTO”鍵時，空調ECU根據送風溫度自動調整鼓風機轉速，若冷卻液溫度傳感器檢測到水溫低于40℃，ECU控制鼓風機便停止轉動。

二、汽車自動空調系統的工作原理

汽車自動空調系統以空調控制器為控制中心，結合各種傳感器對汽車發動機的有關運行參數（如水溫、轉速等）、車外的氣候條件（如氣溫、空氣濕度、日照強度等）、車內的氣候條件（如平均溫度、濕度等）、空調的送風模式（如送風溫度、送風口的選擇等）等多種參數進行實時檢測，并與操作面板送來的信號（如設定溫度信號、送風模式信號等）進行比較，經過運算處理后進行判斷，然后輸出相應的調節和控制信號，通過相應的的執行機構（如真空電磁閥、風門電機和繼電器等）做出及時的調整和修正，以實現對車內空氣環境進行全季節、全方位、多功能的最佳控制和調節。同時，它還具備自我診斷、保護和容錯功能。

汽車自動空調系統的控制一般以對空氣側的控制（采暖系統和配氣系統）為主，以對制冷系統的控制為輔，其主要控制內容如圖3.23所示。

1.溫度控制原理

（1）空調計算機根據車內溫度、環境溫度，設定溫度、陽光強度等，自動調節空氣混合風門的位置。一般來說，車內溫度越高、環境溫度越高、陽光越強，空氣混合風門就越處于“冷”的位置。若車內溫度達到35℃，空氣混合風門處于最冷位置；若車內溫度為25℃，空氣混合風門處于50%的位置。

（2）鼓風機工作，引進外界空氣到車內進行溫度調節。當夏季室外溫度高于30℃時，計算機會關閉熱水閥，讓鼓風機高速運行，增加送風量；當室外溫度高于35℃時，便會切斷車外空氣，但會定期切換一次外氣。

（3）對于使用變排量壓縮機的制冷系統，當壓縮機節能輸出引起蒸發器溫度上升時，計算機會自動調節空氣混合風門的位置，保持輸出空氣溫度不變。

（4）出風口空氣溫度的計算。出風口空氣溫度用TAO來表示。TAO是使車內溫度保持在設定溫度的出風口空氣溫度，即鼓風機吹出并被冷卻或加熱后的空氣溫度。它可以根據溫度控制開關的狀態以及來自傳感器（即車內溫度傳感器、車外溫度傳感器、陽光傳感器）的信號計算獲得。自動空調控制器參照這個TAO輸出驅動信號至執行器，使自動空調控制系統（除壓縮機控制外）運行。

（5）出風口空氣溫度的控制方法。空調控制計算機根據計算所得的TAO和來自蒸發器溫度傳感器的信號TE，計算空氣混合控制風門的開度。

如圖3.24所示為空氣混合風門控制的電路原理，該電路主要用于實現出風口空氣溫度的控制。

① 當TAO和TE彼此近似相等時，空調控制計算機關斷VT1、VT2、VT3、VT4，切斷送至空氣混合控制伺服電動機的電流，使空氣混合控制風門保持在當時的位置。

② 當TAO小于TE時，空調控制計算機接通VT3和VT2，關斷VT1和VT4，即接通空氣混合控制伺服電動機的正向電流，使電動機轉至COLD側，帶動空氣混合控制風門，降低鼓風機空氣溫度；同時，安裝在空氣混合伺服電動機內的電位計檢測空氣混合控制風門實際移動速度和位置。當以后TAO和TE相等時，計算機就關斷VT3和VT2，使伺服電動機停轉。

③ 當TAO大于TE時，空調控制計算機關斷VT3和VT2，接通VT1和VT4，即接通空氣混合控制伺服電動機的反向電流，使電動機轉向HOT側，帶動空氣混合控制風門，提高鼓風機空氣的溫度；同時，安裝在空氣混合控制伺服電動機內的電位計檢測空氣混合控制風門實際移動的速度和位置。當以后TAO和TE相似時，計算機就關斷VT1和VT4，使伺服電動機停轉。

2.鼓風機轉速控制原理

1）鼓風機控制系統的組成

如圖3.25所示，鼓風機控制系統包括溫度設定鍵、車外溫度傳感器、車內溫度傳感器、陽光傳感器、蒸發器溫度傳感器、水溫傳感器、空調計算機、功率晶體管、超高速繼電器、鼓風機電阻器、鼓風機、加熱器繼電器等。

2）鼓風機轉速自動控制原理

空調計算機根據室內溫度、環境溫度、陽光強度、設定溫度等，自動控制鼓風機的轉速。一般來說，室內溫度越高、環境溫度越高、陽光越強，鼓風機轉速就越高。與溫度控制類似，根據TAO值自動控制鼓風機轉速。當控制面板上AUTO（自動）開關接通時，ECU根據TAO控制鼓風機轉速。

（1）低速運轉。如圖3.26所示，空調計算機接通VT1，使加熱器繼電器接合。電流方向為：蓄電池→加熱器繼電器→鼓風機電動機→鼓風機電阻器→接地。鼓風機電動機低速運轉。控制面板上AUTO（自動）和Lo（低速）兩個指示燈均點亮。

（2）中速運轉。如圖3.27所示，控制面板AUTO（自動）指示燈亮，Lo（低）、M1（中1）、M2（中2）、Hi（高）指示燈根據情況可能點亮。空調計算機接通VT1，使加熱器繼電器閉合。同時空調計算機根據計算出的TAO值，從BLW端子輸出相應信號至功率晶體管。電流流向為：蓄電池→加熱器繼電器→鼓風機電動機→功率晶體管和鼓風機電阻器→接地。電動機中速旋轉。ECU從與功率晶體管相連的VM端子接收反饋信號，檢測鼓風機實際轉速信號，依此校正鼓風機驅動信號。

（3）高速運轉。如圖3.28所示，控制面板上AUTO（自動）和Hi（高速）指示燈亮。空調計算機接通VT1和VT2，使加熱器繼電器和超高速繼電器閉合。電流流向為：蓄電池→加熱器繼電器→鼓風機電動機→超高速繼電器→接地，鼓風機電動機以高速運轉。

3.送風模式控制原理

1）送風模式控制系統組成

如圖3.29所示，送風模式控制系統主要由面板功能控制開關、空調ECU、送風模式控制伺服電動機、空氣混合門位置傳感器、車內溫度傳感器、車外溫度傳感器、陽光傳感器等組成。ECU根據TAO值自動控制送風模式。

送風模式控制系統的工作模式可通過面板功能控制開關進行選擇，其工作模式一般有兩種：自動控制模式和手動控制模式。

2）送風模式控制系統工作過程

（1）面板功能控制。控制面板上AUTO（自動）開關接通時，ECU根據TAO值按如圖3.30所示方式進行控制。

① 當TAO從低變至高時，原來送風模式控制伺服電動機內移動觸點位于FACE位置。如圖3.31所示，ECU接通VT1，這樣便使驅動電路輸入信號端B端電路通過VT1接地為0，A端電路斷路為1。根據內部程序圖可知，輸出電路中，D端為0，即電流自D端輸出，由C端流回，驅動電動機旋轉，內部觸點由FACE位移動到FOOT位置，電動機停轉，輸出風口的出氣方式由FACE方式轉為FOOT方式。同時ECU接通VT2，使位于面板的FOOT指示燈亮。

② 當TAO從高變至中時，原來送風模式控制電動機內的移動觸點位于FOOT位置。如圖3.32所示，ECU接通VT3，使驅動電路中A端電路通過VT3接地為0，B端電路斷路為l。根據內部程序圖，相應輸出端C端為1，D端為0，電流由C端輸出經電動機流回D端，電動機旋轉，帶動滑動觸點由FOOT位置運動至BI-LEVEL位置，電動機停轉，出氣方式由FOOT轉變為BI-LEVEL。同時，微型計算機使面板的BI-LEVEL指示燈點亮。

③ 當TAO從中變低時，原來送風模式控制伺服電動機內的移動觸點位于BI-LEVEL位置。如圖3.33所示，ECU內的微型計算機接通VT4，使驅動電路中A端電路通過VT4接地，信號為0；B端電路斷路，信號為l。根據內部程序圖可知，此時輸出端C端為1，D端為0，即電流經C端輸出，經電動機由D端流回，電動機旋轉，帶動滑動觸點由BI-LEVEL移動至FACE位置，出氣方式由BI-LEVEL轉變為FACE方式。同時，微型計算機使面板FACE指示燈點亮。

（2）DEF-FOOT方式控制。

① 當預熱控制工作時，ECU控制送風模式由FOOT方式轉變為DEF方式。如圖3.34所示，控制過程為：起始送風模式控制伺服電動機內的移動觸點位于FOOT位置，ECU內的微型計算機根據水溫傳感器的信號接通VT5，使驅動電路輸入端B端由電路經VT5搭鐵為0，A端電路不通為1。根據內部程序圖，相應輸出端信號D端為1，C端為0，即電流可由D端輸出經電動機由C端流回，電動機旋轉，帶動觸點由FOOT位置移動到DEF位置時，C、D斷路，電動機停轉，出氣方式由FOOT轉變為DEF。同時微型計算機接通VT2，使位于面板的FOOT指示燈點亮。

② 預熱控制不工作時，ECU控制送風模式由DEF轉變為FOOT方式。如圖3.35所示，ECU微型計算機根據水溫傳感器信號接通VT1，使驅動電路信號輸入端A端電路經VT1接地為0，B端電路斷路為1。根據內部程序圖，相應輸出端信號C端為1，D端為0，即電流由C端流出，經電動機由D端流回，電動機旋轉，帶動觸點由DEF移至FOOT位置，最后停轉，進入FOOT方式。因為VT2已接通，而且繼續接通，面板FOOT指示燈繼續點亮。

4.進氣模式控制原理

1）進氣模式控制系統的組成

進氣模式控制系統包括空調ECU、進氣模式控制伺服電動機、溫度選擇鍵、車內溫度傳感器、車外溫度傳感器、陽光傳感器等，如圖3.36所示。

2）進氣模式風門控制原理

（1）自動控制模式工作原理。ECU根據TAO值確定進氣模式，自動選擇RECIRC（車內循環空氣）或FRESH（車外新鮮空氣）模式；根據環境溫度、車內溫度確定進氣模式風門的位置；根據陽光強度修正進氣模式風門的位置。例如，在無陽光照射的情況下，將溫度設定為25℃，環境和車內溫度為35℃，進氣模式風門就會自動設置為REC（循環）位置，使車內溫度能夠迅速降低；當車內溫度下降到30℃時，進氣模式風門將變為20%FRE（新鮮）位置；當車內溫度達到目標溫度25℃時，進氣模式風門設定為FRE位置。進氣模式風門電路工作過程如下。

① 進氣模式風門從“循環”轉向“新鮮”位置。如圖3.37所示，空調計算機接通VT1和VT4，進氣模式控制伺服電動機工作。電流方向為：計算機→VT1→進氣模式控制伺服電動機→限位裝置→VT4→計算機接地。進氣模式控制伺服電動機運轉，將進氣模式從“循環”轉至“新鮮”位置。與此同時，限位裝置將電動機電路切斷。

② 進氣模式風門從“新鮮”轉向“循環”位置。如圖3.38所示，空調計算機接通VT2和VT3，進氣模式控制伺服電動機工作。電流方向為：計算機→VT3→限位裝置→進氣模式控制伺服電動機→VT2→計算機接地。進氣模式控制伺服電動機運轉，將進氣模式從“新鮮”轉至“循環”位置。與此同時，限位裝置將電動機電路切斷。

（2）手動控制模式工作原理。可通過R/F開關手動選擇RECIRC（車內循環空氣）或FRESH（車外新鮮空氣）模式。選擇RECIRC模式時，電路工作過程與圖3.38所示相同；選擇FRESH模式時，電路工作過程與圖3.37所示相同。

（3）除霜模式工作原理。當手動按下DEF開關時，將進氣方式強制轉變為FRESH模式，便于清除擋風玻璃上的霧氣。

（4）DEF/ECON模式工作原理。當按下“ECON”或“DEF”按鈕時，空調ECU將進氣模式風門設定在“FRESH”（新鮮空氣）的位置。

5.壓縮機控制原理

自動空調壓縮機的控制模式包括基本控制模式和保護控制模式兩種。基本控制模式用于實現降溫功能；保護控制模式用于實現空調系統的高效、安全工作，并用于發動機的功率保護等。

1）基本控制模式

（1）手動控制。按下A/C開關，此時無論鼓風機的速度在低速、中速還是高速位置，空調壓縮機的電磁離合器都會吸合，使壓縮機運轉。

（2）自動控制。按下AUTO開關，空調計算機根據室內溫度、環境溫度、設定溫度等信號自動決定壓縮機是否工作。當環境溫度或蒸發器溫度達到一定值時，壓縮機停止工作，系統自動進入“除霜”模式。此時，若要再次強制開啟壓縮機，則需按下A/C開關，使系統退出“除霜”模式。

2）保護控制模式

保護控制模式包括系統保護控制和發動機功率保護控制兩種。系統保護控制原理如圖3.39所示，發動機功率保護控制原理如圖3.40所示。

有些自動空調還具有高速切斷控制功能，即發動機轉速超過某轉速時，壓縮機停止工作，以保護壓縮機。

6.冷凝器風扇控制原理

轎車在設計上一般都將水箱冷卻風扇和冷凝器風扇組裝在一起，利用一臺或兩臺風扇對水箱和冷凝器進行散熱。車型不同，則配置風扇的數量不同，控制線路設計方面差異也很大，但其控制方式則大同小異，一般根據水溫信號和空調信號共同控制，以同時滿足水箱散熱和冷凝器散熱的需要。下面以豐田LS400自動空調冷凝器散熱風扇電路為例進行分析。豐田LS400轎車空調冷凝器風扇控制電路如圖3.41所示。

1）空調不工作時

在不開空調的情況下，風扇的工作取決于發動機水溫的高低。

（1）發動機冷卻水溫低于93℃。這時，由于水溫較低，水溫開關處于閉合狀態，3號冷卻風扇繼電器和2號冷卻風扇繼電器工作。其中，3號冷卻風扇繼電器③與⑤接通，2號冷卻風扇繼電器常閉觸頭被打開。同時，由于空調不工作，高壓開關處于常閉合狀態，1號冷卻風扇繼電器通電工作，使常閉觸頭打開，這時兩臺冷卻風扇均不工作，使發動機盡快暖機。

（2）發動機水溫高于93℃。這時，水溫開關打開，2號和3號冷卻風扇繼電器回到原始狀態，即不工作。雖然這時高壓開關使1號冷卻風扇繼電器常閉觸點打開，但并不影響風扇的工作。加至1號冷卻風扇電動機和2號冷卻風扇電動機的電壓都是12V，此時，兩風扇同時高速運轉，以滿足散熱需要。

2）空調工作時

空調工作時水溫控制回路仍然起作用，這時冷卻風扇受空調和水溫控制回路的雙重控制。

（1）開空調，高壓端壓力大于13.5kPa，且水溫低于93℃。在這種情況下，水溫開關處于閉合狀態，而高壓開關打開，這時2號和3號冷卻風扇繼電器受控動作，而1號冷卻風扇繼電器不工作，即觸頭處于常閉狀態，繼電器使兩臺冷卻風扇電動機串聯工作，同時低速運轉，以滿足冷凝器散熱需要。

（2）開空調，高壓端壓力大于13.5kPa，且水溫高于93℃。在這種情況下，高壓開關和水溫開關都打開，l號、2號、3號冷卻風扇繼電器均不工作，加至兩冷卻風扇電動機的電壓都是12V，故兩冷卻風扇同時高速運轉。