汽车电子技术

第1章自动空调系统概述

哈弗H6自动空调系统概述

1.1哈弗H6自动空调系统概述

哈弗H6全系均配置双温区自动空调，主副驾驶温度可独立控制，驾乘舒适性更高，同时搭载后排出风口，保证后排乘客的乘坐舒适性。触摸空调设置界面上的AUTO

按钮，相应的指示灯点亮，表示已开启自动模式。将温度设置到合适的温度，空调系统将自动调节出风模式和风量，以达到设定温度。触摸空调设置界面上的

DUAL按钮，可以开启或关闭分区域控制模式。相应的指示灯点亮，表示已开启分区域控制模式。此时，可以分别调节驾驶员侧和副驾驶员侧温度。相应的指示灯熄灭，表示已关闭分区域控制模式。此时，副驾驶员侧温度随驾驶员侧的调节而变化。

1.2自动空调的发展历史

第一阶段，单一取暖：1925年，X首次采用了加热器对汽车冷却液进行加热取暖的方法，直至1927年这种单一的供热系统才有了质的突破，那时的汽车供热系统初步具备了加热器、鼓风机和空气滤清器等现代空调结构必备的雏形，这种供热系统直到1948年才在欧洲出现。目前，这种单一的供热系统仍在寒冷的北欧、亚洲北部地区使用。

第二阶段，单一制冷：1939年，X通用汽车帕克公司首次在轿车上安装机械制冷降温空调器，这种单一的制冷系统直到1957年在欧洲出现，并被采用。目前，这种单一的制冷系统仍在亚热带和热带地区使用。

第三阶段，冷暖一体化：1954年，X通用汽车公司首次在轿车上安装冷暖型一体化的空调器，使得汽车空调具备了调节车内温度、湿度的功能。目前，这种冷暖一体化的空调系统仍在一些中、低档轿车上使用。

第四阶段，自动控制的汽车空调：1964年，X通用汽车公司1964年首次在轿车上安装自动控制的汽车空调，这种自动控制的汽车空调通过各种传感器反馈的信息自动调节车内温度和空气质量，以此提高车内舒适性。这种自动控制的汽车空调直到1972年才在欧洲出现，并在高级轿车上安装自动空调。

第五阶段，微机控制的汽车空调：1977年，X通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究由微型计算机控制的汽车空调系统，并于1977年研制成功安装于汽车上，这种由微机控制的汽车空调系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断系统、执行器自检、数据流传输等功能，极大程度的提高了汽车空调的稳定性和舒适性。目前，这种由微机控制的汽车空调通常安装在豪华轿车上。

第2章哈弗H6空调系统结构与原理

哈弗H6空调系统结构

哈弗H6空调系统工作原理

（1）哈弗H6空调系统结构

　1、控制器

通过驾驶员操作控制器按键来选择空调系统的工作模式，控制器接收到指令后控制相应的执行机构来完成指定动作

　2、压缩机控制

自动控制：当温度风门进风温度高于要求出风温度3°C时，开启压缩机；当温度风门进风温度低于要求出风温度5°C时，关闭压缩机；当蒸发器温度低于 2C时，禁止压缩机启动；当蒸发器温度高于4C时，允许压缩机启动。

高温控制;当发动机水温高于106C时，关闭压缩机高低压保护系统压力低于0.196MPa时压缩机停机,防止压缩机在没有制冷剂的条件下工作，使压缩机损坏系统压力高于3.14MPa时压缩机停机，防止系统压力过高损坏空调系统。

　3、蒸发器

蒸发器是一种换热装置，属于直接风冷式结构，外形近似冷凝器。在空调制冷系统工作时，它能在低压的雾状制冷剂通过蒸发器时，吸收蒸发器空气周围的热量，降低车内的温度，同时将低压雾状制冷剂变为低压气态制冷剂，让其继续在压缩机中循环。

4、冷凝器

冷凝器主要由管道、框架和散热片组成，通常安装在汽车的前部、侧部或底部，其主要作用是将压缩机出来的高温高压气态制冷剂冷凝成高温高压的液态制冷剂，常用的冷凝器有管带式和管片式两种。

　　5、冷凝风扇

冷凝风扇是辅助冷凝器进行散热的一种装置，其装在冷凝器上，用电驱动后能产生气流，内置的扇子通电后，会转化成自然风进而达到冷却的效果。

　6、室外温度传感器

功能：车外温度传感器是哈弗自动空调的重要信息输入部件，用来检测环境温度。自动控制时，它能影响到出风口空气的温度，出风口风量，模式风门的位置，进气风门的位置。

安装位置：哈弗室外温度传感器安装在冷凝器的左侧。

哈弗的车外温度传感器为一个负温度系数的热敏电阻， R-T特性与室内温度传感器一样。室外温度传感器一般都安装再前保险杠内或水箱前面，室外温度传感器包在一个塑料树脂壳内，以免对环境温度的突然变化做出反应。这将使其准确地检测车外平均温度。

7、室内温度传感器

功能：车内温度传感器是自动空调的重要信息输入部件，用来检测车内的温度。它能影响到出风口空气的温度，出风口风量，模式风门的位置，内外循环风门的位置。哈弗釆用带微电机的车内温度传感器，电机带动一个小风扇，风扇转动产生吸力，使车内空气能流过传感器。传感器为负温度系数的热敏电阻，温度越高，传感器阻值越低；温度越低，传感器阻值越高。

安装位置：车内温度传感器安装在仪表台里面，靠近方向盘。

室内温度传感器安装在仪表台里面，位置较为封闭为了准确且及时的测量当前车内平均温度。系统会把车内空气强制流向车内温度传感器。

按强制导向车内温度传感器的气流方式不同，可划分为两种：

吸气型室内温度传感器

电机型室内温度传感器

8、蒸发器温度传感器

功能：测量蒸发器表面温度，修正混合风门位置。

控制压缩机，在蒸发器表面温度低于 2度时，停止压缩机工作防止蒸发箱表面结霜。

安装位置：安装在蒸发器的表面

蒸发器温度传感器为负温度系数热敏电阻。温度越高，阻值越低，温度越低，阻值越高。它是重金属氧化物和氧化的混合晶体的半导体电阻，并起到保护空调系统的作用，防止蒸发器表面结霜，导致换热效率降低。一般蒸发器表面温度在2-4度左右视为结霜温度，反馈给AC开关，控制通断。而高低压开关信号是反馈给整车ECU来控制压缩机通断的，两者的作用都是为了保护汽车空调系统的。蒸发器温度传感器与AC开关之间是一个与非门，也就是两者信号都得满足要求，空调才能开启，接着就串联到高低压开关。

　9、空调压力开关

保护空调制冷系统适时调节压力，防止压力过大损坏空调部件。

　10、冷却液温度传感器

检测冷却液温度发送给空调ECU

　11、风门传感器

用于检测温度

　12、调速模块

作用：鼓风机调节风量的作用，设有10个不同的转速档位，1一9档由调速模块控制，第十档由高速继电器控制。

安装位置：调速模块安装在蒸发器下壳体右部分。

结构：鼓风机调速模块内部结构主要是一个功率晶体管和混合电路组成。

空调ECU通过调整调速模块的功率晶体管的基极电流来控制到鼓风机的电流。

鼓风机高速运转时，空调空调ECU的A8号脚接地，鼓风机高速继电器吸合，鼓风机通过继电器搭铁实现高速运转。鼓风机其它转速都有A15号脚控制，A15号脚电压越高鼓风机转速越高。A16号针脚接收鼓风机工作时的电压反馈信号。

　13、鼓风机控制

根据环境工况和用户设定温度的不同，设定当前的鼓风机转速，在手动风速上进行细分，并显示相接近的风速档位。室内温度与设定温度之差越大，鼓风机转速就越高。

鼓风机时滞控制

当室外温度低于5 °C时，打开点火开关后的1分钟内鼓风机转速为最低转速。1分钟后按规定速度运转。

A极速控制

在设定温度为17C时，系统进入最大制冷运行功能。此时鼓风机高速运转；在设定温度为32C时，系统进入最大制热运行功能。此时鼓风机高速运转。

　14、自动控制机构

温度执行器电机驱动，电机转动时为12V左右（可变极性）

模式执行器电机驱动，电机转动时为12V左右（可变极性）

内循环电机驱动

温度执行器反馈，0-5V。

模式执行器反馈，0-5V。

外循环执行器电机驱动

提供执行器、传感器+5V电压

15、三态压力开关

功能:当空调系统内压力过高时，防止系统过压损坏。当系统泄露时为了防止压缩机继续运转时冷冻油泄漏损坏压缩机。根据保护的种类压力开关分为两态压力开关（高压、低压）、三态压力开关（高压、低压、中压）。哈弗车使用的时三态压力开关。

安装位置:压力开关一般都安装在系统高压侧储液干燥器上。哈弗车安装安装在储液干燥器上。

16、混合风门执行器

功能：调整温度风门位置，改变出风口温度。

安装位置：暖风机总成上，拆下CD机即可看到。

结构：混合风门执行器主要由马达和滑动电阻组成。马达带动风门运转，滑动电阻向空调ECU反馈风门的位置信号。

　17、混合风门执行器

功能：调整温度风门位置，改变出风口温度

安装位置：暖风机总成上，拆下CD机即可看到。

结构：混合风门执行器主要由马达和滑动电阻组成。马达带动风门运转，滑动电阻向空调ECU反馈风门的位置信号。

工作原理：混合风门执行器通过带动风道中的风门挡板改变冷风和暖风的混合比，以改变出风口的温度。

18、模式风门传感器

功能：调整模式风门位置，改变出风方向，哈弗空调共有五个出风口位置，吹脸、吹脸/吹脚、吹脚、吹脚/除霜、除霜。

安装位置：装在暖风机总成右侧

结构:模式风门执行器主要由马达和滑动电阻组成。电机带动风门运转，滑动电阻向空调ECU反馈风门的位置信号。

工作原理：模式风门执行器通过带动风道中的风门挡板改变混合风的风向，通过不同的出风口吹出。

检测方法：位置传感器检测

空调控制器控制模式执行器内马达动作，电机带动模式风门移动，同时也带动位置传感器的簧片，空调控制器通过该信号的变化来定位模式风门。在正常情况下，测量执行器端子3-5的弹簧片，空调控制器通过该信号的变化来定位模式风门。在正常情况下，测量执行器端子3-5，5V之间变化，。测量3-5之间的阻值，应在3.5到6.5KQ之间。

模式风门内微电机检测

给执行器6-7之间加12V直流电压，风门应能转动，改变极性，风门转动方向应相反。

　　19、内外风门执行器

功能：调整内外循环风门位置，内循环或外循环。

安装位置：装在鼓风机总成右侧。

结构：内外循环执行器与混合风门执行器结构大体相同，只是没有滑动电阻。只提供空调ECU内循环和外循环两个位置信号。

工作原理：内外风门执行器通过带动进气风道中的风门挡板改变改变新鲜空气进入的方向，外循环时空气由车外进入；内循环时空气由车厢内进入。

检测方法：检测方法：内外循环电机的结构比较简单，检测方法也较简单。当1脚接+12V 时，6脚接地，风门转到外循环位置；7脚接地，风门转到内循环位置。风门不动时6脚7脚电压均为12V。

　20、日照传感器

目的：当外界气温很凉爽，但是太阳光比较强烈，这时车辆被太阳光照射，车内温度也会很高。有了日照传感器后，就能感应日光辐射强度, 使自动空调控制更为精确。当有阳光照进汽车驾驶室内时，将会使车内度较平常升高。这里，空调系统需要增加制冷来调节到设定的室内温度。日照传感器又称为阳光传感器”，安装在汽车前风窗玻璃下面，位-乘客侧除霜器格栅上。它利用光电二极管来探!1通过风窗进入的曰光量。日照传感器将日光量?换成电流值，然后输入到自动空调控制单元中，来调整空调吹出的风量与温度。

功能：日照传感器是利用内部的光敏二极管检测阳光辐射强度，将电信号反馈给空调ECU，由空调ECU调节车内温度及风速，使车内保持在一个更舒适的环境。

安装位置：日照传感器安装在阳光变化最明显的仪表板上面

工作原理:空调控制单元的D3号针脚提供5V电源，D12号针脚为传感器搭铁。实时检测阳阳光强度。

检测方法:

拆下插头，测量线束端，能测量到日照传感器 FTI 1+5V.DC 5V的直流电压。如没有，则可判断为线束不良或空调控制器不良。

在测量电阻时，强光下电阻约为4K Q，用布遮住日照传感器，电阻为无穷小。

在测量电压时，强光下电压小于1V，用布遮住日照传感器，电压大于4V。

第3章哈弗H6空调系统工作原理

自动空调分为全自动空调和半自动空调，主要区别于全自动空调具有自诊断功能。自动空调系统主要由传感器、执行元件和空调电控单元ECU三部分组成。

自动空调系统工作时，根据驾驶员的预设温度，自动开启空调压缩机或暖风装置，调整鼓风机的风速、空气的内外循环。以达到室内舒适的温度。自动空调的核心部件是空调ECU（控制器总成），它接收空调系统的相关信息如室内外温度、蒸发箱温度、系统压力。根据这些信息来控制空调执行器的动作来满足车内的设定温度。

第4章哈弗H6空调系统故障与诊断

4.1 哈弗H6空调制冷不足的故障诊断

故障诊断程序

问诊

通过询问车主了解故障现象产生的过程或者产生条件，空调使用的年限，维修情况等，为进一步查找故障原因收集更多的有用信息。

直观检查

通过感官检测，凭看、听、闻、摸以及应用必要的工具，查看空调系统外表，发现损坏部位或故障原因。

故障自诊断

哈弗H6全自动空调本身具有自诊断的功能，可先将其自诊断。启动空调系统，然后在十秒钟内按住空调的OFF键，五秒钟后手松开OFF键，如果系统只显示设定温度和外气温度，说明已经成功进入自诊断系统，如果没有，则关闭空调重新操作直到进入自诊断。通过按温度加键和减键查看相应的诊断内容，其中设定温度显示区域为自诊断内容，室外温度显示区域为显示诊断结果。

诊断内容代码由01到07共7个，其分别对应的七个元件为混合风门、模式风门、内气温度传感器、水温传感器、外气温度传感器、蒸发器传感器、日照强度传感器。若诊断结果为00表示无故障，诊断结果为01表示有故障。最后要退出自诊断功能只需按OFF键即可。

仪器仪表诊断

借用AC350C或者歧管压力表、电子检漏仪、专用万用表、干湿球温度计等进行检查、测量，快速准确判断故障所在并排除。

4.2 制冷不足的故障诊断分析

（1）制冷剂。压缩机关闭时，高压侧的压力值应该是和低压侧的压力一样，而且周围的温度变化时，高低压侧的压力也是会跟着变化的。把在静态下检测到的压力跟标准值比较，若低就表明系统中制冷剂太少，应检漏并重新充注制冷剂；若高就表明系统中的制冷剂太多，应从低压侧放出多余的制冷剂。同时，系统中要是有空气或者水分，也会造成制冷不足，有空气，应更换储液干燥器，检漏抽真空加制冷剂；有水分，应更换干燥剂，并检漏抽真空，重新加注制冷剂及冷冻油。（2）压缩机。低压侧压力比标准值高，高压侧压力比标准值低，检测出风口温度降不到11℃以下，可判断压缩机磨损故障，若是因离合器线圈不良造成的离合器打滑，应进行更换线圈、带轮和压盘；要是压缩机的故障是由污染引起的，一定要用清洗剂彻底清洗空调系统，才可以安装新的压缩机。（3）蒸发器。检测系统高低压侧的压力值比标准值偏低，同时出风口有异味，制冷差，可初步判断是由蒸发箱泄漏引起，应用检漏仪或者肥皂水进一步检测泄漏部位并予以更换。（4）冷凝器。检测系统高低压侧的压力值比标准值过高，同时冷凝器鼓风机转速过低，散热量过小，也会造成空调系统制冷不足，应检查冷凝器鼓风机电路。另外散热器堵塞也会造成高压过高，散热效果差，制冷不足，应把冷凝器清理干净。（5）膨胀阀。检测出低压值比标准值高，高压值比标准值低，多是由膨胀阀开度过大引起的，应排空系统后更换膨胀阀；要是检测出的低压值比标准值低，而高压值比标准值高，多是由于膨胀阀开度过小或者堵塞造成，也应该排空后更换膨胀阀。（6）造成制冷不足的原因还有很多，如冷冻油过多、外循环风门关闭不严、空调送风管道堵塞等等，需根据具体情况分析排故。

4.3哈弗H6空调制冷不足的故障排除

（1）问诊及自诊断：验证车主反映的现象，空调有工作，但是制冷不足。进入哈弗H6空调系统自诊断功能，依次读取监控系统的随机存储器存储诊断码，均显示无故障。判断问题可能出在机械元件方面，而不是电气元件故障，缩小检测范围。（2）压缩机检查：用万用表测量离合器线圈电阻3.4Ω正常，皮带张紧力正常，起动发动机打开空调检查压缩机运转正常，测量其电源电压12V正常，判断空调控制系统电路正常。（3）冷凝器和风扇检查：冷凝器散热片没有赃物，风扇转速正常。（4）管路检查：未发现管路及接头处有油渍。（5）鼓风机检查：十个不同转速档位均正常运转。（6）系统压力检查：借助罗宾耐尔AC350C冷媒回收加注机进行检查。将设备软管里红色和蓝色的快速接头分别和空调系统的高压低压维修接口连接好，在发动机关闭和压缩机停止状态下，检测高压低压侧在静态下的压力值都为0.52MPa，当时周围温度为25℃，此测量的压力值与标准值比较得知静态系统压力正常，制冷剂量也正常。启动发动机，打开空调，温度调到最冷档Lo，设置外循环位置，鼓风机转速调到最大10档，检测出低压表读数为80Kpa，而正常压力值应该在190Kpa到250Kpa，表明低压偏低；检测出高压表读数为2400Kpa，而正常正常压力值应该在1100Kpa到1700Kpa，表明高压偏高。经分析判断膨胀阀堵塞造成制冷不足。（7）故障原因分析：膨胀阀是用来接触液态制冷剂的压力，使制冷剂能在蒸发器中膨胀变成蒸汽，也就是节流降压的作用，同时膨胀阀还起到調节流量的作用，制冷剂的流量是会随着制冷负荷和压缩机转速的变化而变化的，以满足制冷剂循环要求，使车内温度保持稳定。若膨胀阀开度太小或者堵塞，吸气的压力会太低，排气的压力会太高，从而影响空调的制冷效果，出现制冷不足的故障现象。（8）拆装排除故障：利用AC350C按正常程序排空系统，更换掉膨胀阀和O型密封圈。然后再抽真空，并通过AC350C的保压功能来对空调系统进行检漏，补充冷冻油，充注制冷剂550±10g。制冷剂加注完成后，做进一步检查验证，启动空调制冷系统，使用电子检漏仪测试加注口无异常，高低压侧的压力值及空调出风口处的温度检测均满足要求，至此故障检测排除完毕。

温度不能调节

故障现象：哈弗车在开自动空调时在调整温度时出风温度不能调节

故障分析

1. 空调ECU失控

2. CD机空调控制指令失效

3. 冷暖风门控制器问题

故障排除。

1、首先对空调系统进行拆解，检査冷暖执行器。

2、调整CD机按键上的温度调节，察看冷暖执行器是否有动作，通过检査发现调整温度的同时，冷暖执行电机并没有动作。

3、用一个新的冷暖执行电机代替测试没有反应。

4、用万用表检测冷暖执行器插头。 1号针脚电压12V,电机电压正常。5号针脚电压5V，位置传感器电压正常。3号针脚搭铁正常。分别在6 号针脚和1号针脚之间接一试灯，调整设定温度随着温度升高的同时试灯间断性闪烁，说明空调ECU能够发出温度升高信号。在7号针脚和1号针脚之间接试灯，调整设定温度随着温度下降试灯不能随着闪烁。说明空调ECU不能给出正常的信号。测量7号针脚与空调ECU的导通情况，通过测量导通正常。

6、用一新空调ECU替换后，故障依旧。再次对插头针脚测量，第：一次测量没有对执行器位置传感: 器信号检测，用万用表对4号针脚: 测试发现与空调ECU连接断路。检; 查线束发现在仪表板右侧的转接；插头接触不良，重新固定连接4号: 针脚的连线后，故障排除。

总结:

空调ECU如果接收不到执行器’ 位置信号，空调ECU发给执行的信号也会受到影响。

空调自动关闭

故障现象：空调系统打开后每次只能运行几分钟后就自动关闭

故障原因:空调系统执行器内的位置传感器是5伏的工作电压，由于该执行器内部5伏电压对地断路，造成空调ECU内部的电源模块工作不良，使空调系统不能正常工作。

故障排除：检查线束或更换执行器

鼓风机只有高速

故障现象：调整空调面板中的风速按钮显示屏显示风速变化，但是风机只有能高速运转或停止两种状态。

故障分析

空调ECU失控

CD机空调控制指令失效

调速模块故障

故障排除：

1、首先对空调系统进行拆解，检査调速模块。整风量控制按键，显示屏显示风机转速为1—9中任意一档，测量C、D端子和B、 D端子间电压，C、D间为12V,B、D间无电压。

用万用表检测调速模块插头的控制信号，电压发现没有变化。

检查线路发现右前立柱下装饰板处的线束插头针脚弯曲，造成空调控制器接受不到鼓风机反馈信号，使鼓风机不能工作。

重新处理插头后故障排除

事后总结：

空调ECU的风量控制信号不能传到鼓风机的调速模块，使鼓风机不能正常工作，鼓风机只能高速档工作。

第5章总结

随着我国汽车工业的高速发展，汽车空调级大地改善了汽车的乘坐环境，提高了汽车的舒适度。随着汽车空调系统的完善，对汽车空调的维修人员的技术要求日显苛刻。本文系统地介绍了哈弗H6汽车自动空调系统的结构、工作原理以及哈弗H6自动空调常见故障的检测方法。另外大家不要再短时间内频繁的操作空调手动和自动切换这样容易对汽车本身空调自动程序造成一定的紊乱，可能会导致空调元件损坏或电脑死机。最后感谢同学和各位指导老师，对我的这篇论文提供了很大的帮助。