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1、 第四部分第四部分 汽车空调电气控制原理汽车空调电气控制原理 为了使汽车空调系统能正常工作，车内能维持所需要的温度，汽车空调系统中设有一系为了使汽车空调系统能正常工作，车内能维持所需要的温度，汽车空调系统中设有一系列的控制元件和执行机构。为保证带汽车空调的汽车正常工作，还需要对压缩机的运行及列的控制元件和执行机构。为保证带汽车空调的汽车正常工作，还需要对压缩机的运行及发动机的工作采取一些措施。车内人员对汽车空调系统工作的要求是通过电气系统或真空发动机的工作采取一些措施。车内人员对汽车空调系统工作的要求是通过电气系统或真空系统的控制作用来实现的。系统的控制作用来实现的。情景：汽车空调的常见电气控
2、制原理情景：汽车空调的常见电气控制原理 汽车空调系统的几种主要控制部件的作用及安装部位如表汽车空调系统的几种主要控制部件的作用及安装部位如表4 41 1所示。所示。表表4-1 4-1 空调系统的几种主要控制部件的作用及安装部位空调系统的几种主要控制部件的作用及安装部位一、汽车空调的温度自动控制一、汽车空调的温度自动控制（一）温度控制器（一）温度控制器 1 1、温度控制器的概念与作用、温度控制器的概念与作用温度控制器又叫恒温器、热敏开关、温控开关等。在大众车系的手动空调温度控制器又叫恒温器、热敏开关、温控开关等。在大众车系的手动空调系统中，称其为冷量开关系统中，称其为冷量开关E33E33。它是汽
3、车空调电路控制系统中用做温度控制的。它是汽车空调电路控制系统中用做温度控制的一种基础元件。一种基础元件。温控器一般安装在蒸发器组件或靠近蒸发器组件的空调操作面板上，如图温控器一般安装在蒸发器组件或靠近蒸发器组件的空调操作面板上，如图4-l4-l、4-24-2所示。它主要有两种形式：机械式和电子式。温控器通过感测蒸发所示。它主要有两种形式：机械式和电子式。温控器通过感测蒸发器的表面温度，将温度变化信号转化成空调控制电路的通断信号，以实现压器的表面温度，将温度变化信号转化成空调控制电路的通断信号，以实现压缩机的循环通断控制。温控器在设置好的温度上使压缩机离合器结合或断开，缩机的循环通断控制。温控器
4、在设置好的温度上使压缩机离合器结合或断开，起到调节车内温度、防止蒸发器结霜和避免压缩机产生液击现象等作用。起到调节车内温度、防止蒸发器结霜和避免压缩机产生液击现象等作用。图图4-1 4-1 温控器安装位置温控器安装位置 图图4-2 4-2 温控器工作示意图温控器工作示意图2 2、机械式温控器、机械式温控器 机械式温控器主要由感温系统、调温机构和触头开闭机构等组成。感温系统主要由机械式温控器主要由感温系统、调温机构和触头开闭机构等组成。感温系统主要由感温包、毛细管和波纹管构成，在这个密封的空腔内充满了处于饱和状态的感温剂，如感温包、毛细管和波纹管构成，在这个密封的空腔内充满了处于饱和状态的感温剂
5、，如图图4-3(a)4-3(a)所示。感温管一端插入蒸发器表面的翅片上，感受蒸发器出风口方向的表面温所示。感温管一端插入蒸发器表面的翅片上，感受蒸发器出风口方向的表面温度。当蒸发器表面温度变化时，感温装置内的介质也随之发生压力变化，使波纹管伸长度。当蒸发器表面温度变化时，感温装置内的介质也随之发生压力变化，使波纹管伸长或缩短，并将压力信号传递出去，以控制电路的通断。在一定的温度变化范围内，感温或缩短，并将压力信号传递出去，以控制电路的通断。在一定的温度变化范围内，感温介质的压力与温度变化呈线性关系。即力点介质的压力与温度变化呈线性关系。即力点A A的位移与感温介质的压力变化呈正比关系。的位移与
6、感温介质的压力变化呈正比关系。如图如图4-3(b)4-3(b)所示。所示。图图4-3 4-3 波纹管式感温器波纹管式感温器调温机构由调节旋钮、螺栓等组成，其功能是使温控器在最低至最高温度范围内对任一调温机构由调节旋钮、螺栓等组成，其功能是使温控器在最低至最高温度范围内对任一设定温度产生控制动作。温控器触头开关的断开点是根据调节螺栓给定的位置而变化的，设定温度产生控制动作。温控器触头开关的断开点是根据调节螺栓给定的位置而变化的，触头的闭合点与断开点的位置平行，工作温度特性如图触头的闭合点与断开点的位置平行，工作温度特性如图4-44-4所示。所示。图图4-4 4-4 温控器工作温度特性温控器工作温
7、度特性 触头开闭机构主要是由触头、弹簧和杠杆等组成，其功能是执行由控制机械传来的触头开闭机构主要是由触头、弹簧和杠杆等组成，其功能是执行由控制机械传来的动作信号。通过触头开闭来接通或断开电磁离合器电路，实现恒温控制。动作信号。通过触头开闭来接通或断开电磁离合器电路，实现恒温控制。图图4-5 4-5 波纹管式温控开关的工作原理波纹管式温控开关的工作原理3 3、电子式温控器、电子式温控器电子式温控器是目前汽车空调上广泛使用的一种温度控制器，波纹管式电子式温控器是目前汽车空调上广泛使用的一种温度控制器，波纹管式温控开关的工作原理如图温控开关的工作原理如图4-54-5所示。所示。一般简单的电子式温控器
8、只具备温控一般简单的电子式温控器只具备温控功能，它所使用的感温元件为一只热敏电阻，通过小插片插在蒸发器小风功能，它所使用的感温元件为一只热敏电阻，通过小插片插在蒸发器小风口方向的翅片上，用来检测蒸发器小风口韫度。恒温器实物与安装位置如口方向的翅片上，用来检测蒸发器小风口韫度。恒温器实物与安装位置如图图4-64-6所示。受到温度变化影响时，其阻值会发生相应变化。空调上多采用所示。受到温度变化影响时，其阻值会发生相应变化。空调上多采用负温度特性的热敏电阻，即随着温度升高，阻值下降；反之，阻值上升。负温度特性的热敏电阻，即随着温度升高，阻值下降；反之，阻值上升。其特性曲线如图其特性曲线如图4-74-
9、7所示，所示，热敏电阻通过导线与电子温控器相连，由于温热敏电阻通过导线与电子温控器相连，由于温度变化，使热敏电阻阻值也发生变化，转化为线路中电压信号的高低变化度变化，使热敏电阻阻值也发生变化，转化为线路中电压信号的高低变化经温控器将信号放大后，拄制电路的接通与断开，实现循环制冷。温控经温控器将信号放大后，拄制电路的接通与断开，实现循环制冷。温控器的电路图如图器的电路图如图4-84-8所示检测方法如图所示检测方法如图4-94-9所示所示图图4-6 4-6 恒温器实物与安装位置恒温器实物与安装位置图图4-7 4-7 负热敏电阻系数负热敏电阻系数图图4-8 4-8 温控器电路示意图温控器电路示意图图
10、图4-9 4-9 温控器的检测温控器的检测图图4-10 4-10 蒸发器表面温度蒸发器表面温度11以下时的电路状况以下时的电路状况下面以图下面以图4-104-10和图和图4-114-11所示所示的电子式温控器为例米说明这的电子式温控器为例米说明这种温控器的工作过程。这种温种温控器的工作过程。这种温控器主要由温度检测电路、信控器主要由温度检测电路、信号放大电路和电子开关电路三号放大电路和电子开关电路三部分组成，其中部分组成，其中R R3 3是负温度系是负温度系统热敏电阻，用于检测蒸发器统热敏电阻，用于检测蒸发器表面的温度，当蒸发器表面温表面的温度，当蒸发器表面温度越低时，其阻值也就越大。度越低时
11、，其阻值也就越大。K K为电压比较器，用于比较输入为电压比较器，用于比较输入电压和加载在热敏电阻电压和加载在热敏电阻R R3 3 上的上的电压，两者之差越大，电压，两者之差越大，K K的输出的输出电压也就越大，反之，则很小。电压也就越大，反之，则很小。TRTR1 1与与TRTR2 2组成电子开关，当组成电子开关，当TRTR1 1与与TRTR2 2导通时，空调控制电路接导通时，空调控制电路接通，反之断开，压缩机继电器通，反之断开，压缩机继电器不工作。不工作。图图4-11 4-11 蒸发器表面沮度蒸发器表面沮度44以上时的电路状况以上时的电路状况当蒸发器表面温度下降到当蒸发器表面温度下降到11以下
12、时，热敏电阻检测到这一变化，引起其阻值升高，使以下时，热敏电阻检测到这一变化，引起其阻值升高，使得由得由R R1 1与与R R2 2组成的串联分压电路中组成的串联分压电路中R R3 3的分压变大，导致电压比较器的分压变大，导致电压比较器K K的输出电压变小，不足的输出电压变小，不足以驱动以驱动TRTR1 1 ，TRTR1 1 与与TRTR3 3截止，温控开关断开，压缩机继电器线圈断电，空调系统不工截止，温控开关断开，压缩机继电器线圈断电，空调系统不工作。如图作。如图4-104-10所示。所示。当蒸发器表面温度升高到当蒸发器表面温度升高到44以上时，热敏电阻检测到这一变化，引起其阻值变小，使以上
13、时，热敏电阻检测到这一变化，引起其阻值变小，使得由得由R R1 1与与R R3 3组成的串联分压电路中组成的串联分压电路中R R3 3的分压变小，电压比较器的分压变小，电压比较器K K的输入电压差变大。导致其的输入电压差变大。导致其输出电压变大，输出电压变大，TRTR1 1基极电位升高，基极电位升高，TRTR1 1-导通，接着导通，接着TRTR2 2也导通，温控开关闭合，输入也导通，温控开关闭合，输入12V12V电压，经过双压开关后，控制压缩机继电器线圈通电，继电器触电闭合，接通压缩机的供电压，经过双压开关后，控制压缩机继电器线圈通电，继电器触电闭合，接通压缩机的供电电路，空调系统开始工作。如
14、图电电路，空调系统开始工作。如图4-114-11所示所示二、空调放大器二、空调放大器 随着电子技术的发展，电子元器件高度集成化体积不断缩小，功能不断扩展及智随着电子技术的发展，电子元器件高度集成化体积不断缩小，功能不断扩展及智能化。汽车空调控制器在发展过程中也实现了从无到有，从简单到复杂，从低级到高级，能化。汽车空调控制器在发展过程中也实现了从无到有，从简单到复杂，从低级到高级，从功能单一到多功能。例如电子式温控器只具备温控功能，怠速控制器只具有怠速控制功从功能单一到多功能。例如电子式温控器只具备温控功能，怠速控制器只具有怠速控制功能，功能相当单一。而现代汽车将几种控制器做成一体，成为空调放大
15、器能，功能相当单一。而现代汽车将几种控制器做成一体，成为空调放大器(空调控制器空调控制器)。这种控制器功能增加，控制精度提高在一些普通轿车及小客车上广泛应用。现代高档轿这种控制器功能增加，控制精度提高在一些普通轿车及小客车上广泛应用。现代高档轿车更是将电脑作为控制装置，进行高度智能化控制，实现了空调运行与汽车运行的统一，车更是将电脑作为控制装置，进行高度智能化控制，实现了空调运行与汽车运行的统一，极大地提高了制冷效果，节约燃料，从而提高了汽车的整体性能和最佳的舒适性。极大地提高了制冷效果，节约燃料，从而提高了汽车的整体性能和最佳的舒适性。下面介绍最基本的空调放大器，至于空调控制电脑将在后面的有
16、关章节里介绍。下面介绍最基本的空调放大器，至于空调控制电脑将在后面的有关章节里介绍。(一一)具有温度控制和怠速切断功能的放大器具有温度控制和怠速切断功能的放大器 这种放大器由温度控制器和速度控制器组合而成。内部电路由发动机转速检这种放大器由温度控制器和速度控制器组合而成。内部电路由发动机转速检测电路、温度控制电路和放大驱动电路等组成。其控制原理如图测电路、温度控制电路和放大驱动电路等组成。其控制原理如图4 41212所示。所示。启动空调后，在实际工作中会出现以下四种工作情况：启动空调后，在实际工作中会出现以下四种工作情况：一是车内温度高于设定温度，发动机转速高于空调放大器设定转速。这时转一是车
17、内温度高于设定温度，发动机转速高于空调放大器设定转速。这时转速检测电路使速检测电路使VTVT1 1截止，温度检测电路使截止，温度检测电路使VTVT2 2截止。所以此时截止。所以此时VTVT3 3饱和导通，继电器线饱和导通，继电器线圈通电吸合，压缩机工作。圈通电吸合，压缩机工作。二是车内温度高于设定温度，而发动机转速低于空调设定转速。此时，转速二是车内温度高于设定温度，而发动机转速低于空调设定转速。此时，转速检测电路使检测电路使VTVT1 1导通，温度检测电路使导通，温度检测电路使VTVT2 2截止。根据电路特点分析可知，只要截止。根据电路特点分析可知，只要VTVT1 1或或VTVT2 2导通，
18、都会使导通，都会使VTVT3 3截止，所以此时截止，所以此时VTVT3 3处于截止状态，继电器不工作，电磁离合器处于截止状态，继电器不工作，电磁离合器处于分离状态。处于分离状态。三是车内温度低于设定温度、而发动机转速高于空调工作转速。这时，发动三是车内温度低于设定温度、而发动机转速高于空调工作转速。这时，发动机允许空调工作，但由于热敏电阻检测到温度低于调定值，经温度检测电路放大后，机允许空调工作，但由于热敏电阻检测到温度低于调定值，经温度检测电路放大后，将使将使VTVT1 1处于导通状态，仍然不能满足压缩机工作条件。处于导通状态，仍然不能满足压缩机工作条件。四是车内温度低丁设定温度发动机转速低
19、于规定转速。根据前面分析可知。此时四是车内温度低丁设定温度发动机转速低于规定转速。根据前面分析可知。此时VTVT1 1、VTVT2 2均处于导通状态，故均处于导通状态，故VTVT3 3截止，压缩机不工作。截止，压缩机不工作。综合以上四种工作状态可知：只有同时满足车内温度高于设定值，转速高于设定转速，压综合以上四种工作状态可知：只有同时满足车内温度高于设定值，转速高于设定转速，压缩机才能启动。缩机才能启动。图图4-12 4-12 怠速稳定和温度放大器怠速稳定和温度放大器（二）多功能手动放大器（二）多功能手动放大器这种放大器主要应用在手动空调上，它在温度控制和速度控制基础上增加了其他功能，这种放大
20、器主要应用在手动空调上，它在温度控制和速度控制基础上增加了其他功能，使放大器更加完善。下面以图使放大器更加完善。下面以图4-134-13为例说明这种放大器的工作原理。为例说明这种放大器的工作原理。这种放大器由工作电源、信号采集电路、执行器电路、空调放大电路等组成。空这种放大器由工作电源、信号采集电路、执行器电路、空调放大电路等组成。空调放大器根据空调开关等各种信号，控制压缩机电磁离合器、发动机怠速提高等装置。调放大器根据空调开关等各种信号，控制压缩机电磁离合器、发动机怠速提高等装置。图图4-13 4-13 多功能手动放大器原理框图多功能手动放大器原理框图图图4-14 4-14 大众手动空调放大
21、器外观大众手动空调放大器外观 例如大众捷达、桑塔纳常用的的空调放大器例如大众捷达、桑塔纳常用的的空调放大器J293(J293(又称散热风扇控制器又称散热风扇控制器)，根据双温开，根据双温开关和组合压力开关信号控制散热器风扇转速的高低挡。收到空调开关信号后，根据空调开关和组合压力开关信号控制散热器风扇转速的高低挡。收到空调开关信号后，根据空调开启的条件是否满足来控制调电磁离合器的接通与断开。大众手动空调放大器外观如图启的条件是否满足来控制调电磁离合器的接通与断开。大众手动空调放大器外观如图4-154-15所示，空调放大器输出控制电路如图所示，空调放大器输出控制电路如图4 41515所示。所示。图
22、图4-15 4-15 空调放大器输出控制电路空调放大器输出控制电路三、汽车加速切断装置三、汽车加速切断装置（一）机械式加速切断器（一）机械式加速切断器这种机械式断开器的开关是由这种机械式断开器的开关是由加速板通过连杆或钢索来操纵的，加速板通过连杆或钢索来操纵的，当加速踏板踩到其行程的当加速踏板踩到其行程的9090时，时，加速踏板碰到切断器的控制簧片，加速踏板碰到切断器的控制簧片，切断器将电磁离合器电源切断，切断器将电磁离合器电源切断，压缩机停止运行，这样便卸除了压缩机停止运行，这样便卸除了压缩机的动力负荷，使发动机的压缩机的动力负荷，使发动机的功率用来克服汽车加速时的阻力，功率用来克服汽车加速
23、时的阻力，保证汽车有足够的动力输出，实保证汽车有足够的动力输出，实现顺利超车。当切断器断开时，现顺利超车。当切断器断开时，压缩机的转速被限制在最高极限压缩机的转速被限制在最高极限转速范围内，从而保护了压缩机转速范围内，从而保护了压缩机零件免受损坏。断开器外形图如零件免受损坏。断开器外形图如图图4-164-16所示。所示。图图4-16 4-16 机械式加速切断器机械式加速切断器桑塔纳轿车加速控制断桑塔纳轿车加速控制断开装置由加速开关和延迟继开装置由加速开关和延迟继电器组成。加速开关一般装电器组成。加速开关一般装在加速踏板下或装在其他位在加速踏板下或装在其他位置，通过连杆或钢索来操纵。置，通过连杆
24、或钢索来操纵。当加速踏板行程达到最大行当加速踏板行程达到最大行程的程的9090时，加速开关及延时，加速开关及延时继电器；切断电磁离合器时继电器；切断电磁离合器线圈电器，使压缩机停止工线圈电器，使压缩机停止工作，发动机的全部输出功率作，发动机的全部输出功率用来克服加速时的阻力，从用来克服加速时的阻力，从而提高了车速。当踏板行程而提高了车速。当踏板行程小于小于9090或加速开关打开后或加速开关打开后延时十几秒钟，则自动接通延时十几秒钟，则自动接通电磁离合器线圈电路，使压电磁离合器线圈电路，使压缩机又自动恢复工作。如图缩机又自动恢复工作。如图4-174-17所示。所示。图图4-17 4-17 桑塔纳
25、轿车加速断开器桑塔纳轿车加速断开器（二）真空式加速切断器（二）真空式加速切断器这种加速切断器由发动机进气歧管真空度控制。当进气歧管真空度较低这种加速切断器由发动机进气歧管真空度控制。当进气歧管真空度较低(汽汽车处于均速或少许加速车处于均速或少许加速)时，则开关处于闭合状态，空调正常工作。当进气歧时，则开关处于闭合状态，空调正常工作。当进气歧管真空度较大管真空度较大(急加速或怠速急加速或怠速)时，真空断开器内膜片断开触点，切断离合器时，真空断开器内膜片断开触点，切断离合器电源，压缩机停止工作。当加速变缓时，真空度下降，弹簧推动膜片将触点电源，压缩机停止工作。当加速变缓时，真空度下降，弹簧推动膜片
26、将触点闭合，空调系统恢复正常工作。闭合，空调系统恢复正常工作。（三）电控加速切断控制（三）电控加速切断控制在现代电控发动机汽车上，它的加速切断功能是由电控系统来完成的。在在现代电控发动机汽车上，它的加速切断功能是由电控系统来完成的。在空调开启情况下急加速时，发动机空调开启情况下急加速时，发动机ECUECU通过节气门位置传感器可以检测到加速通过节气门位置传感器可以检测到加速情况及加速踏板被踩下的位置，大部分有节气门拉索的电控汽车对加速踏板情况及加速踏板被踩下的位置，大部分有节气门拉索的电控汽车对加速踏板踩下位置的检测是由节气门开度来计算的。当节气门开度达到踩下位置的检测是由节气门开度来计算的。当
27、节气门开度达到9090或者或者9595时，发动机时，发动机ECUECU停止向空调压缩机继电器供电，切断压缩机离合器线圈的电源；停止向空调压缩机继电器供电，切断压缩机离合器线圈的电源；有的汽车则是在加速踏板下面安装了位置检测开关，当加速踏板几乎全部踩有的汽车则是在加速踏板下面安装了位置检测开关，当加速踏板几乎全部踩下时，位置检测开关闭合，这一开关信号直接提供给发动机控制单元，控制下时，位置检测开关闭合，这一开关信号直接提供给发动机控制单元，控制单元便会切断空调压缩机继电器，空调系统停止运行单元便会切断空调压缩机继电器，空调系统停止运行8s8s或更长时间。具有这或更长时间。具有这种电控加速切断功能
28、的系统，其示意图如图种电控加速切断功能的系统，其示意图如图4-184-18所示。所示。图图4-18 4-18 高级轿车加速切断原理高级轿车加速切断原理四、发动机怠速稳定装置四、发动机怠速稳定装置（一）发动机怠速稳定装置介绍（一）发动机怠速稳定装置介绍对于非独立式的空调系统当发动机处丁怠速运行或车辆慢速行驶时，若此时开启对于非独立式的空调系统当发动机处丁怠速运行或车辆慢速行驶时，若此时开启空调，将会引起以下不良情况：空调，将会引起以下不良情况：1 1、造成发动机空负荷工况或小负荷工况怠速不稳定，甚至造成发动机熄火，影响、造成发动机空负荷工况或小负荷工况怠速不稳定，甚至造成发动机熄火，影响汽车的低
29、速和怠速性能。汽车的低速和怠速性能。2 2、引起发动机过热。发动机空负荷或小负荷运行时，水箱和冷凝器的散热主要、引起发动机过热。发动机空负荷或小负荷运行时，水箱和冷凝器的散热主要由冷却风扇完成，迎风通风量很少，对于冷却风扇由发动机直接驱动的汽车来说，空由冷却风扇完成，迎风通风量很少，对于冷却风扇由发动机直接驱动的汽车来说，空载或小负荷时，风压和风量均不充足，散热效果很差。冷凝器一般装在水箱前，这进载或小负荷时，风压和风量均不充足，散热效果很差。冷凝器一般装在水箱前，这进一步影响水箱的散热，造成发动机过热，影响发功机的正常运行。一步影响水箱的散热，造成发动机过热，影响发功机的正常运行。3 3、空
30、调长时间低速运行，还易造成车上用电量不足。因为怠速时发电机发出的电、空调长时间低速运行，还易造成车上用电量不足。因为怠速时发电机发出的电量相当有限，空调工作时需消耗大量电能，致使车上用电负荷过大，影响其他系统的量相当有限，空调工作时需消耗大量电能，致使车上用电负荷过大，影响其他系统的正常工作。正常工作。4 4、空载或小负荷工作时，还会使冷凝器散热不良，影响制冷剂的液化，致使空调、空载或小负荷工作时，还会使冷凝器散热不良，影响制冷剂的液化，致使空调制冷效果变差，甚至由于管道压力过高而发生破坏事故等。制冷效果变差，甚至由于管道压力过高而发生破坏事故等。为消除这些不利影响，充分发挥非独立式空调系统的
31、优点，实现汽车运行与空调为消除这些不利影响，充分发挥非独立式空调系统的优点，实现汽车运行与空调运行的统一性，汽车上一般都设有怠速稳定装置。怠速稳定有两种方法：运行的统一性，汽车上一般都设有怠速稳定装置。怠速稳定有两种方法：一种是一种是开启空调时，只要发动机怠速低于规定转速，用怠速切断器切断压缩机电磁离合器开启空调时，只要发动机怠速低于规定转速，用怠速切断器切断压缩机电磁离合器电源，以稳定发动机怠速性能，防止发动机因负荷过大而导致灭火。这一方式被一电源，以稳定发动机怠速性能，防止发动机因负荷过大而导致灭火。这一方式被一部分丰田汽车所采用。另一种方式是在开启空调的同时，利用怠速提升装置自动提部分丰
32、田汽车所采用。另一种方式是在开启空调的同时，利用怠速提升装置自动提高发动机怠速，增加发动机输出功率，达到带负荷的低速稳定运转，这样便维持了高发动机怠速，增加发动机输出功率，达到带负荷的低速稳定运转，这样便维持了空调的舒适性要求，这一方式被绝大多数汽车所采用。下面分别介绍怠速切断器和空调的舒适性要求，这一方式被绝大多数汽车所采用。下面分别介绍怠速切断器和怠速提升装置。怠速提升装置。怠速切断器又叫怠速继电器，具有发动机怠速过低时。自动切断压缩机电磁离合怠速切断器又叫怠速继电器，具有发动机怠速过低时。自动切断压缩机电磁离合器电源的功能。这种怠速切断器的外形如图器电源的功能。这种怠速切断器的外形如图4
33、-194-19所示。所示。它上面有个怠速设定旋钮，预选转速由人工控制，当调整到它上面有个怠速设定旋钮，预选转速由人工控制，当调整到700700750r750rminmin时，时，自动切断离合器电路，当调整到自动切断离合器电路，当调整到950r950rminmin时再接通电路。怠速切断器上面设有一时再接通电路。怠速切断器上面设有一个转换开关个转换开关K K，将开关调至，将开关调至A A位为自动控制，调至位为自动控制，调至M M位为人工控制（怠速切断器不起位为人工控制（怠速切断器不起作用作用)。怠速切断器一般有。怠速切断器一般有4 4根接线，如同根接线，如同4-204-20所示其中所示其中接电源正
34、极；接电源正极；接电磁接电磁离合器线圈；离合器线圈；接搭铁；接搭铁；接点火线圈负极接线柱。下面以图接点火线圈负极接线柱。下面以图4-204-20为例分析这种怠为例分析这种怠速切断器的工作过程。速切断器的工作过程。图图4-19 4-19 怠建切断器外形怠建切断器外形图图4-20 4-20 怠速切断器电路怠速切断器电路 系统工作时，点火线圈一次绕组的信号脉冲频率与发动机转速成正比。当脉冲系统工作时，点火线圈一次绕组的信号脉冲频率与发动机转速成正比。当脉冲输入时，电容输入时，电容C C1 1通过通过R R1 1充电，其端电压提高使充电，其端电压提高使VTVT1 1导通；脉冲消失，靠导通；脉冲消失，靠
35、C C1 1放电使放电使VTVT1 1的导通维持升并逐步转向截止，这样，便在的导通维持升并逐步转向截止，这样，便在VTVT1 1的集电极上获得一个交流电压信号，的集电极上获得一个交流电压信号，此信号经此信号经C C2 2耦合，耦合，VSVS2 2、VSVS3 3和和C C3 3整流滤波后生成一个矩形脉冲信号。这个矩形脉冲信整流滤波后生成一个矩形脉冲信号。这个矩形脉冲信号与发动机转速一致，该信号输入到由号与发动机转速一致，该信号输入到由VTVT2 2和和VTVT3 3组成的稳态触发电路，决定组成的稳态触发电路，决定VTVT2 2管的管的基极电位。若发动机转速高，则点火脉冲频率高，从基极电位。若发
36、动机转速高，则点火脉冲频率高，从VTVT1 1集电极上取得的平均电压信集电极上取得的平均电压信号就高，号就高，VTVT2 2的基极电位就会相应提高。调节可调电阻，当发动机转速达到规定的怠的基极电位就会相应提高。调节可调电阻，当发动机转速达到规定的怠速转速时，使速转速时，使VTVT2 2导通，导通，VTVT3 3截止，截止，VTVT4 4导通，继电器通电吸合，电磁离台器接合，压导通，继电器通电吸合，电磁离台器接合，压缩机工作，若发动机转速低于设定值，则缩机工作，若发动机转速低于设定值，则VTVT1 1集电极上取得的平均电压信号较低，使集电极上取得的平均电压信号较低，使VTVT2 2截止，截止，V
37、TVT3 3导通，导通，VTVT4 4截止，继电器线圈回路被切断，压缩机不工作，发动机转速截止，继电器线圈回路被切断，压缩机不工作，发动机转速得以稳定。电位器得以稳定。电位器RPRP可用于调节输入到施密特触发器的输入电压，用来调节电磁离可用于调节输入到施密特触发器的输入电压，用来调节电磁离合器开始接通和断开时的发动机转速值，合器开始接通和断开时的发动机转速值，电路中。电路中。VTVT2 2和和VTVT3 3组成施密特触发器，用来驱动组成施密特触发器，用来驱动VTVT4 4；VTVT4 4为功率管，用以驱动继电器。为功率管，用以驱动继电器。施密特触发器向施密特触发器向VTVT4 4基极提供高电平
38、还是低电平，取决于发动机转速是否达到设定值。基极提供高电平还是低电平，取决于发动机转速是否达到设定值。开关开关S S为工作方式选择，分为手动和自动，接到为工作方式选择，分为手动和自动，接到“OFFOFF”位置，则继电器接通吸合，位置，则继电器接通吸合，压缩机工作不再受怠速切断器控制；反之，打至压缩机工作不再受怠速切断器控制；反之，打至“ONON”位置，则接通怠速切断，压位置，则接通怠速切断，压缩机的工作受到发动机转速的控制。缩机的工作受到发动机转速的控制。（二）怠速提升装置（二）怠速提升装置 采用怠速切断装置后，一旦汽车处于空负荷或小负荷时，空调便不能开启，破坏了采用怠速切断装置后，一旦汽车处
39、于空负荷或小负荷时，空调便不能开启，破坏了空调系统的舒适性要求，特别是在堵车或炎热的夏季这种情况就更为突然，采用怠速提空调系统的舒适性要求，特别是在堵车或炎热的夏季这种情况就更为突然，采用怠速提升装置就能解决这一矛盾。即升装置就能解决这一矛盾。即A A、C C开关闭合后，在接通离合器电源的同时，自动提高发动开关闭合后，在接通离合器电源的同时，自动提高发动机的怠速转速，增加一定的功率，保证压缩机继续工作，若空调末启动或压缩机被温控装机的怠速转速，增加一定的功率，保证压缩机继续工作，若空调末启动或压缩机被温控装置切断电源而停止工作时，发动机仍按原来的怠速转速运行，无需重新调定怠速转速。置切断电源而
40、停止工作时，发动机仍按原来的怠速转速运行，无需重新调定怠速转速。常见的怠速提升装置有常见的怠速提升装置有VSVVSV阀息怠速提升装置、怠速电机提升装置、节气门电机提升装阀息怠速提升装置、怠速电机提升装置、节气门电机提升装置。其中，怠速电机提升式、节气门电机提升式是目前电控发动机普遍采用的怠速摔制方置。其中，怠速电机提升式、节气门电机提升式是目前电控发动机普遍采用的怠速摔制方式。式。1 1、VSVVSV阀怠速提升控制阀怠速提升控制 VSVVSV阀怠速提升控制的工作原理如图阀怠速提升控制的工作原理如图4-214-21所示。当空凋风量开关和所示。当空凋风量开关和A A、C C开关接通后、开关接通后、
41、怠速提升控制电磁阀处于通电状态，怠速提升阀与发动机进气岐管之间构成真空通道，在怠速提升控制电磁阀处于通电状态，怠速提升阀与发动机进气岐管之间构成真空通道，在发动机与进气歧管内直空度的作用下，吸动怠速提升阀的膜片克服膜片复位弹簧的阻力和发动机与进气歧管内直空度的作用下，吸动怠速提升阀的膜片克服膜片复位弹簧的阻力和节气门弹簧的阻力而向上运动，膜片向上运动带动拉杆向上运动，从而带动节气门转动一节气门弹簧的阻力而向上运动，膜片向上运动带动拉杆向上运动，从而带动节气门转动一个角度，加大节气门的开度，即加大了可燃混合气的供给量，发动机转速得到提高，转矩个角度，加大节气门的开度，即加大了可燃混合气的供给量，
42、发动机转速得到提高，转矩得到加大，提高的转矩用于带动压缩机转动。压缩机工作后，发动机的转速因压缩机的负得到加大，提高的转矩用于带动压缩机转动。压缩机工作后，发动机的转速因压缩机的负荷会有一定的降低，但两者平衡后，可使发动机带动压缩机在某一平衡转速稳定运转，这荷会有一定的降低，但两者平衡后，可使发动机带动压缩机在某一平衡转速稳定运转，这个稳定转速就是发动机的空调怠速。个稳定转速就是发动机的空调怠速。可以通过发动机怠速调整螺钉和空调怠速调整螺钉分别调整。必须注意，空调怠速调整可以通过发动机怠速调整螺钉和空调怠速调整螺钉分别调整。必须注意，空调怠速调整必须在空调处于开启状态下进行。必须在空调处于开启
43、状态下进行。图图4-21 4-21 怠速提升装置怠速提升装置VSVVSV阀怠速提升装置结阀怠速提升装置结构如图构如图4-22(a)4-22(a)所示，怠速所示，怠速提升控制电磁阀提升控制电磁阀(VSV)(VSV)由活由活动铁芯、压缩弹簧、电磁动铁芯、压缩弹簧、电磁线圈等组成外部有三个线圈等组成外部有三个接口，其中接口，其中A A通向真空源，通向真空源，B B通向真空电动机，通向真空电动机，C C通向通向大气。图大气。图4-22(b)4-22(b)为压缩机为压缩机运转状态，此时电磁线圈运转状态，此时电磁线圈通电，活动铁芯克服弹簧通电，活动铁芯克服弹簧力上行，关闭力上行，关闭A A，则，则B B与
44、与C C接接通；反之，通；反之，A A、C C关闭，电关闭，电磁线圈断电，活动铁芯受磁线圈断电，活动铁芯受弹簧力作用下行，将弹簧力作用下行，将C C关闭，关闭，此时此时A A与与B B接通。如图接通。如图4-4-22(c)22(c)所示。所示。图图4-22 4-22 怠速提升控制电磁阀怠速提升控制电磁阀2 2、怠速电机提升装置、怠速电机提升装置 怠速电机提升装置是由怠速电机提升装置是由EFI(EFI(电控燃油喷射系统电控燃油喷射系统)的控的控制单元控制的，怠速电机与节制单元控制的，怠速电机与节气门装在节气门体上，即节气气门装在节气门体上，即节气门体包括发动机正常运行工况门体包括发动机正常运行工
45、况控制过量的空气量和怠速运行控制过量的空气量和怠速运行时少量空气通过旁通通道的怠时少量空气通过旁通通道的怠速控制装置。速控制装置。怠速电机提升装置使用步进怠速电机提升装置使用步进电机精确控制息速空气量，由电机精确控制息速空气量，由发动机控制单元给电机线圈通发动机控制单元给电机线圈通电，打开或关闭怠速通道。怠电，打开或关闭怠速通道。怠速步进电机如图速步进电机如图4-234-23所示，怠所示，怠速控制原理和怠速执行器步进速控制原理和怠速执行器步进电机电路图分别如图电机电路图分别如图4-244-24、4-4-2525所示。所示。图图4-23 4-23 怠速控制电机怠速控制电机图图4-24 4-24
46、旁通式怠速控制装置原理旁通式怠速控制装置原理图图4-25 4-25 怠速执行器步进电机电路图怠速执行器步进电机电路图 步进电机的工作原理：步进电机的工作原理：步进电机是一台微型电机，它由围成一圈的多个钢质定子和一个转子组成。每个钢质步进电机是一台微型电机，它由围成一圈的多个钢质定子和一个转子组成。每个钢质定子上都绕着一个线圈；转子是一个永久磁铁，其中心是一个螺母。所有的定子线圈定子上都绕着一个线圈；转子是一个永久磁铁，其中心是一个螺母。所有的定子线圈都始终通电，只要改变其中某一个线圈的电流方向，转子就转过一个角度。当各个定都始终通电，只要改变其中某一个线圈的电流方向，转子就转过一个角度。当各个
47、定子线圈按恰当的顺序改变电流方向时，就形成一个旋转磁场，使永久磁铁制成的转子子线圈按恰当的顺序改变电流方向时，就形成一个旋转磁场，使永久磁铁制成的转子按一定的方向旋转如果将电流万向改变的顺序颠倒过来，那么转子的旋转方向也会颠按一定的方向旋转如果将电流万向改变的顺序颠倒过来，那么转子的旋转方向也会颠倒。连接在转子中心的螺母带动一根丝杆，因为螺旋杆不能转动，所以它只能在轴线倒。连接在转子中心的螺母带动一根丝杆，因为螺旋杆不能转动，所以它只能在轴线方向上移动，故又称直线轴。丝杆的端头是一个塞头，塞头可以缩回或伸出，从而增方向上移动，故又称直线轴。丝杆的端头是一个塞头，塞头可以缩回或伸出，从而增太或减
48、小怠连执行嚣旁通进气通道的截面积，直到将它堵塞。太或减小怠连执行嚣旁通进气通道的截面积，直到将它堵塞。3 3、节气门电机提升装置、节气门电机提升装置为使发动机实现优化运行，现代轿车的电控发动机采用集中控制系统即怠速控制、为使发动机实现优化运行，现代轿车的电控发动机采用集中控制系统即怠速控制、点火控制、燃油喷射控制等都由发动机点火控制、燃油喷射控制等都由发动机ECUECU集中统一控制，因此，没有专用的空调怠速集中统一控制，因此，没有专用的空调怠速提升装置，怠速的提升是通过发动机的节气门阀体完成的。如图提升装置，怠速的提升是通过发动机的节气门阀体完成的。如图4-264-26所示发动机所示发动机EC
49、UECU通通过空调开关或空调压缩机工作的电位信号，便能检测到空调器是否开启，以决定是否过空调开关或空调压缩机工作的电位信号，便能检测到空调器是否开启，以决定是否提高发动机转速。当发动机电脑决定提高怠速时，控制节气门电机打开一定角度，直提高发动机转速。当发动机电脑决定提高怠速时，控制节气门电机打开一定角度，直至达到设定空调运行转速。空调开启时的怠速转速一般是至达到设定空调运行转速。空调开启时的怠速转速一般是9009001000r1000rminmin。图图4-26 4-26 电控发动机节流阀体和节气门电机控制电路电控发动机节流阀体和节气门电机控制电路五、空调压力开关五、空调压力开关（一）高压开关
50、（一）高压开关 汽车空调在使用过程中，当出现散热片堵塞、风扇不转动或制冷剂充注过量汽车空调在使用过程中，当出现散热片堵塞、风扇不转动或制冷剂充注过量等不正常状况时，系统压力就会异常升高，此时若不停止压缩机的运转，过高的压力等不正常状况时，系统压力就会异常升高，此时若不停止压缩机的运转，过高的压力将导致压缩机损坏、管道破裂等故障发生。将导致压缩机损坏、管道破裂等故障发生。高压开关有常开型或常闭型两种形式。用作冷却风扇控制的则有常开型和常闭型，高压开关有常开型或常闭型两种形式。用作冷却风扇控制的则有常开型和常闭型，如图如图4-27(a)4-27(a)所示。用作压缩机电源切断的一般为常闭型，如图所示