已发布: 09-一月-2019

2018.0 XE (X760), 412-01

自动空调系统

控制部件 - 标准轴距 (G1918041)

说明和操作
部件位置
E174454
 
项目 说明
1 阳光传感器
2 车内温度传感器
3 湿度传感器
4 环境空气温度 (AAT) 传感器
5 制冷剂压力传感器
6 空调压缩机
7 污染物传感器
8 空气分配与温度混合电机
9 蒸发器温度传感器
10 空气分配与温度混合电机
11 空气分配与温度混合电机
12 空气分配与温度混合电机
13 HVAC 控制模块
14 鼓风机控制模块
15 鼓风机
16 再循环电机
概述

控制部件操作加热与通风系统以及空调 (A/C) 系统,以调节进入乘客舱的空气的温度、体积和分配。 气候控制系统配置为双区系统。 双区系统可为驾驶员和乘客区域提供单独的温度水平,最大温差约为 3 ºC (5.4 ºF)。

气候控制系统由 HVAC 控制模块控制,以响应来自集成控制面板 (ICP)、触摸屏 (TS)和以下传感器的输入:

  • 环境空气温度 (AAT) 传感器
  • 蒸发器温度传感器
  • 湿度传感器
  • 车内温度传感器
  • 污染物传感器
  • 制冷剂压力传感器
  • 阳光传感器。

操作可以是全自动,也可手动选择进气源、鼓风机转速和空气分配。 可在触摸屏 (TS) 和集成控制面板 (ICP) 上进行这些选择。

说明

HVAC 控制模块

E141126

HVAC 控制模块处理来自触摸屏 (TS)、集成控制面板 (ICP) 和系统传感器的输入。 为了响应这些输入信号,HVAC 向空调 (A/C) 系统以及加热与通风系统输出控制信号。

三个电气接头用于连接 HVAC 和车辆接线。 HVAC 使用来自系统传感器的硬接线输入,通过局域互联网络 (LIN) 总线与再循环、温度混合、分配和中央面部通风口电机通信,并通过中速 CAN(控制器局域网)总线与车辆上的其它控制模块通信。

三个电气接头用于连接 HVAC 和车辆接线。 HVAC 使用来自系统传感器的硬接线输入和高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 舒适系统总线与车辆上其它控制模块进行通信。

HVAC 使用局域互联网络 (LIN) 总线连接与以下单元通信:

  • 再循环电机
  • 温度混合电机
  • 空气配送电机
  • 中央面部通风电机。

在控制空调系统以及加热和通风系统的同时,HVAC 模块还控制以下部件:

  • 前、后座椅加热器(如配备)进一步信息请参阅:座椅 - 长轴距 (501-10 座椅, 说明和操作).
  • 前空调座椅(如配备)进一步信息请参阅:座椅 - 长轴距 (501-10 座椅, 说明和操作).
  • 电动辅助加热器(如配备)进一步信息请参阅:电子中间加热器 (412-02 辅助气候控制, 说明和操作).
  • 燃油辅助加热器 (FFBH)(如配备)进一步信息请参阅:燃油式中间加热器 (412-02 辅助气候控制, 说明和操作).

集成控制面板 (ICP)

E182602
 
项目 说明
1 脚部空气分配
2 面部空气分配
3 挡风玻璃空气分配
4 环境气温
5 气候控制系统打开/关闭
6 气候控制设置菜单
7 升高车辆前部左侧的温度。
8 将驾驶员和前排乘客气候区域的设置同步。
9 加热型挡风玻璃
10 加热型后车窗
11 空气分配菜单
12 前加热型/空调座椅菜单
13 AUTO(自动)模式
14 升高车辆前部右侧的温度。
15 降低车辆前部右侧的温度。
16 A/C:空调系统打开/关闭
17 MAX A/C(最大空调):最大空调模式打开/关闭。
18 增加鼓风机转速
19 降低鼓风机转速
20 最大挡风玻璃除霜打开/关闭
21 再循环
22 降低车辆前部左侧的温度

制冷剂压力传感器

制冷剂压力传感器为 HVAC 提供制冷剂系统高压一侧的压力输入。 制冷剂压力传感器位于冷凝器和节温器膨胀阀之间的制冷管上。

HVAC 为制冷剂压力传感器提供 5 伏的参考电压,并接收与系统压力有关的反馈信号电压(介于 0 伏和 5 伏之间)。

HVAC 使用来自压力传感器的信号保护制冷剂系统,避免出现极端压力。 HVAC 在 HS CAN 舒适系统总线上将空调压力与压缩机驱动电流值传送给车身控制模块/网关模块 (BCM/GWM) 总成。 这些信号在 HS CAN 动力传动系统总线上传播至动力传动系统控制模块 (PCM),以便能够计算发动机作用在压缩机上的扭矩。

为防止系统出现极端压力,在以下压力条件下,HVAC 将空调压缩机设置为最小流量位置:

  • 减小到 2.1 ± 0.2 巴(31.5 ± 3 磅/平方英寸);当压力增大到 2.3 ± 0.2 巴(33.4 ± 3 磅/平方英寸)时,HVAC 重新加载空调压缩机。
  • 增大到 31 ± 1 巴(450 ± 14.5 磅/平方英寸);当压力减小到 26 ± 1 巴(377 ± 14.5 磅/平方英寸)时,HVAC 重新加载空调压缩机。

HVAC 还使用来自制冷剂压力传感器的信号,利用 HS CAN 舒适和动力传动系统总线,通过 BCM/GWM 总成从 PCM 请求发动机冷却风扇占空比。

此外,HVAC 还使用来自制冷剂压力传感器和环境气温 (AAT) 传感器的输入来计算用于驱动空调压缩机的扭矩量。 此信息还会通过 HS CAN 网络传输至 PCM。

蒸发器温度传感器

E97626

蒸发器温度传感器是一个负温度系数 (NTC) 热敏电阻器,为 HVAC 提供来自蒸发器下游的温度信号。 蒸发器温度传感器直接安装到蒸发器矩阵铝制冷却片上。

HVAC 使用来自蒸发器温度传感器的输入信号控制 A/C 压缩机的负荷,从而控制蒸发器的工作温度。

车内温度传感器

E173946

车内温度传感器是一个 NTC 热敏电阻,安装在一体式格栅后面。 传感器中的电机通过该格栅吸入空气并通过热敏电阻。 电机由 HVAC 提供电源和接地连接。

HVAC 使用来自车内温度传感器的信号来控制气候控制总成输出温度、鼓风机转速和空气分配。

HVAC 为车内温度传感器提供 5 伏参考电压,并将反馈信号电压转换为温度。 如果车内温度传感器出现故障,HVAC 将会采用默认温度 25 °C (77 °F)。

湿度传感器

E141130

湿度传感器安装在一个支架上,此支架附着在靠近后视镜的挡风玻璃的内侧。 该传感器隐藏夹在支架上的盖板下面。

此传感器由三个独立的元件组成:

  • 一个电容式湿度传感器
  • 一个 NTC 热敏电阻型空气温度传感器
  • 一个挡风玻璃红外温度传感器。

湿度传感器的电源连接来自 BCM/GWM 总成。 来自湿度传感器三个单独元件的数据以 LIN 总线信息的形式传输至 HVAC。

HVAC 使用这些信号来控制以下事项:

  • 按照需要调整车辆内的空气湿度,为乘员提供最舒适的湿度水平。
  • 计算挡风玻璃内侧的空气凝结点温度。

车内湿度可通过提高或降低蒸发器的温度来进行控制。 蒸发器温度升高会提高挡风玻璃处的空气中的潮气。 蒸发器温度降低会降低车内空气中的潮气。

如果乘客舱内的空气凝结点升高至接近挡风玻璃的空气凝结点,则可能发生雾气。

为避免这种情况,HVAC 将会:

  • 提高鼓风机转速
  • 将蒸发器的工作温度降至其最低安全运行温度
  • 提高离开气候控制总成的空气的温度
  • 调节除雾分配电机的位置将更多空气导入挡风玻璃
  • 调节再循环电机的位置以引入更多新鲜空气
  • 通过 HS CAN 舒适系统总线向 BCM/GWM 总成发送一条信息,以便对挡风玻璃加热器通电(如配备)。

环境空气温度 (AAT) 传感器

E116093

环境气温 (AAT) 传感器是一个 NTC 热敏电阻器,为 HVAC 提供外部空气温度输入信号。 该传感器安装在左侧车门后视镜上,并通过硬接线连接到 PCM,由其通过 HS CAN 动力传动系统总线传播温度信息。 HVAC 通过 HS CAN 舒适系统总线接收来自 BCM/GWM 总成的温度信息。

阳光传感器

E172969

阳光传感器安装在仪表盘上表面的中心位置,并由来自 HVAC 的 5 伏馈电供电。

阳光传感器包含两个光电单元,为 HVAC 提供光线强度输入信号。 一个是来自车辆左侧的感测信号,另一个是来自车辆右侧的感测信号。 这个输入是阳光对车辆乘员加热效果的测量值。 这些输入由 HVAC 用于调整鼓风机转速、温度和空气分配,以提高舒适度。

污染物传感器(如配备)

E173337

污染物传感器安装过滤器滤芯上方的空调控制系统的进气口上。 污染物传感器使 HVAC 能够监测吸入乘客舱的空气是否存在常见的交通污染物,如碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物。

污染物传感器的电源由 HVAC 提供。 污染物传感器通过脉宽调制 (PWM) 信号为 HVAC 提供独立的碳氢化合物和氧化物气体信号。 如果安装有污染物传感器,HVAC 可以控制进气源,以减少进入乘客舱的污染物数量。

操作

进气控制

此循环风门由电机操纵。 HVAC 控制模块通过硬接线连接为电机提供模拟信号。 电机内的电位计为 HVAC 提供用于闭环控制的位置反馈信号。

进气来源是自动控制的,除非按下集成控制板 (ICP) 上的再循环开关将其超控。 在自动控制模式下,HVAC 通过舒适性算法和(如安装)污染物传感器确定所需的再循环风门位置。

短暂按下再循环开关可点亮开关指示灯并激活定时再循环。 按住此开关使开关指示灯闪烁并随之进入持续点亮状态,表示进气口处于锁闭再循环状态,然后可释放开关。 再次按此开关取消再循环,且 HVAC 使再循环风门返回到新鲜空气位置。 定时再循环经过设置的时间后自动取消,具体情况根据环境空气温度的不同而变化。

在自动控制期间,如果 HVAC 检测到污染,则其会将空气源设置为再循环 10 分钟,然后设置为新鲜空气 20 秒,以更换车内空气。 HVAC 将重复此循环直到污染不复存在。

污染物传感器的灵敏度可以调节,也可以在触摸屏的 Front climate, Settings(前部空调,设置)中选择关闭污染物感测功能。 如果污染物传感器出现故障,HVAC 将禁用再循环风门的自动运行。

空气温度控制

来自蒸发器的冷却空气进入加热器总成,在该处温度混合风门引导一定比例的空气通过加热器芯,以产生所需的输出空气温度。

在具有双温区独立自动空调系统的车辆上,两个温度混合风门独立工作,从而使乘客舱左右两侧能够单独进行温度设置。 温度混合风门由电机操作,该电机由 HVAC 利用局域互联网络 (LIN) 总线信息控制。

HVAC 计算获得选定温度所需的温度混合电机的位置,并将其与当前位置相比较。 如果存在差异,HVAC 向电机发出信号,使其调整到新位置。

除非已选择最大加热 (HI) 或最大制冷 (LO),否则自动控制空气温度。 如果选择最大加热或制冷,则 HVAC 中的舒适性算法将为空气分配、鼓风机转速和空气源选择合适的策略。

在具有双区气候控制系统的车辆上,乘客舱一侧的温度控制可能会受到设置为高水平加热或制冷的另一侧的影响。 可从驾驶员侧的温度控制开关选择真正的最大加热和制冷。 如果从驾驶员侧选择了 HI 或 LO,则将自动设置乘客侧温度,以匹配驾驶员侧的温度设置。 如果选择触摸屏上的“同步”软键,HVAC 会将乘客侧设置与驾驶员侧设置同步。

选择关闭空调时,将不会对进气进行冷却。 从系统输出的最小空气温度将为环境空气温度,也会出现空气进气通道内的任何热量升高。

鼓风机电机控制

HVAC 监测来自鼓风机控制模块的反馈电压。 为了响应反馈电压,HVAC 通过 LIN 总线连接向鼓风机控制模块提供提供驱动信号反馈。 鼓风机控制模块调节鼓风机电机两端的电压流量,从而调节鼓风机速度。 鼓风机控制模块由来自乘客接线盒 (PJB) 的鼓风机继电器提供蓄电池电压馈电线。

当鼓风机处于自动模式时,HVAC 根据舒适性算法确定所需的鼓风机转速。 当鼓风机处于手动模式时,HVAC 将以 ICP 上选择的速度运行鼓风机。

HVAC 还控制鼓风机转速,以补偿由车辆向前行驶对进气产生的冲压效应。 随着车辆加速,冲压效应会增强,鼓风机转速会下降。

空气分配控制

2 个空气分配门用于将空气直接输入乘客舱。 风门由电机操作,电机由 HVAC 利用 LIN 总线信息控制。

当气候控制系统处于自动模式时,HVAC 将按照舒适性算法自动控制进入乘客舱的空气分配。 如果在触摸屏上选择了人恶化空气分配,则自动控制被超控。 乘客舱中的空气分配将保持与选定一样,直到按下 ICP 上的 AUTO(自动)开关,或在触摸屏上选择其他分配。

编程设置的除雾功能

当操作 ICP 上的最大除雾开关时,HVAC 将启动编程设置的除雾功能。

选择后,HVAC 会将该系统配置如下:

  • 自动模式关闭
  • 选定的温度不变
  • 进气设置为新鲜空气
  • 将空气分配设定为挡风玻璃
  • 送风机速度设置为 6 级
  • 挡风玻璃和后车窗加热器打开。

可通过以下方式之一取消编程设置的除霜功能:

  • 选择触摸屏上的任一空气分配软键
  • 按下 ICP 上的 AUTO(自动)开关
  • 再次按下最大除雾开关
  • 关闭点火开关。

不终止编程设置的除雾功能也可调整鼓风机速度。

空调(A/C)压缩机控制

空调 (A/C) 压缩机包含一个传统的 A/C 离合器和一个一体式内部电磁阀。 HVAC 通过直接的硬接线连接为离合器和电磁阀提供电流。 通过增大电磁阀的供电电流,压缩机的内部冲程将增大,导致更多制冷剂泵入 A/C 系统周围,从而减低蒸发器的温度。 电磁阀的供电电流降低将会导致蒸发器温度升高。

在选择 A/C 后,HVAC 使蒸发器保持在目标温度,此温度随乘客舱制冷需求的变化而不同。 如果需要减少冷却空气,HVAC 通过减少由空调压缩机提供的制冷剂流量来提高蒸发器工作温度。 HVAC 可精确控制温度提升率以免将湿气带入乘客舱。

如果需要增加冷却空气,则 HVAC 会通过增加由空调压缩机提供的制冷剂流量来降低蒸发器工作温度。

按下 ICP 上的空调开关选择关闭空调后,HVAC 提供的压缩机电流信号使空调压缩机电磁阀处于最小流量位置。 然后松开压缩机离合器,压缩机将停止。

HVAC 包括为制冷剂系统设置的工作压力限制。 当系统接近高压极限时,压缩机电流信号逐渐减小,直到系统压力降低。 但是,如果工作温度持续升高,则将松开压缩机离合器且不允许重新啮合,直到压力降至低于安全限制。

空调 (A/C) 压缩机扭矩

HVAC 使用制冷剂压力、环境空气温度和压缩机电磁阀电流来计算空调压缩机扭矩。 计算出的扭矩在高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 舒适系统总线传输至车身控制模块/网关模块 (BCM/GWM) 总成。 然后,BCM/GWM 总成通过 HS CAN 动力传动系统总线将信息传输到动力传动系统控制模块 (PCM) 。

在极端条件下,PCM 发送 HS CAN 动力传动系统总线信息,请求 HVAC 限制空调压缩机扭矩。 这将使 HVAC 降低电磁阀电流。 如果需要,HVAC 会将空调电磁阀的电流降低至零,然后断开空调压缩机离合器。

电动冷却风扇控制

HVAC 将结合使用制冷剂压力和环境空气温度确定所需的冷却风扇占空比值。 冷却风扇占空比请求通过 HS CAN 动力传动系统总线传播至 PCM。 进一步信息请参阅:

发动机冷却 (303-03A 发动机冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作),
发动机 (303-01C 发动机 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作),
发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - V6 S/C 3.0 升汽油机, 说明和操作)。

加热型后车窗 (HRW)

HVAC 控制电加热器元件的运行,以快速为后车窗除霜/除雾。 进一步信息请参阅:玻璃、车架和机械 - 长轴距 (501-11 玻璃、车架和机械, 说明和操作).

加热型挡风玻璃(如已配备)

HVAC 控制两个电加热器元件的工作,以快速为挡风玻璃除霜/除雾。 进一步信息请参阅:玻璃、车架和机械 - 长轴距 (501-11 玻璃、车架和机械, 说明和操作).

控制图

E185375
 

A = 硬接线; AL = 脉宽调制 (PWM);AN = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 动力传动系统总线;AV =高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 舒适系统总线;O = 局域互联网络 (LIN) 总线。

项目 说明
1 HVAC 控制模块
2 触摸屏 (TS)
3 集成控制面板 (ICP)
4 仪表盘 (IC)
5 车身控制模块/网关模块 (BCM/GWM) 总成
6 动力传动系统控制模块 (PCM)
7 空调 (A/C) 压缩机控制阀
8 空调 (A/C) 压缩机离合器
9 鼓风机控制模块
10 鼓风机
11 继电器 1 - 电动辅助加热器
12 继电器 2 - 电动辅助加热器
13 电动辅助加热器
14 车内温度传感器 电机
15 再循环电机
16 分配和温度混合电机
17 接地
18 电源
19 污染物传感器
20 湿度传感器
21 制冷剂压力传感器
22 车内温度传感器
23 阳光传感器
24 蒸发器温度传感器