СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ


  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


    1. Система кондиционирования выполняет следующие функции управления.

      Управление Описание
      Нейронно-сетевое управление Благодаря этой функции обеспечивается комплексное управление системой за счет искусственного моделирования информационных процессов, протекающих в нервной системе живых организмов, с целью установления сложной зависимости между входными и выходными данными подобно тому, как это происходит в мозге человека.
      Автоматическое управление рециркуляцией Автоматически изменяет режим воздухозабора (устанавливает режим впуска наружного воздуха или режим рециркуляции) в зависимости от концентрации вредных веществ (CO, CH и NOx) в наружном воздухе, температуры в салоне и температуры наружного воздуха.
      Регулирование температуры воздуха в салоне В соответствии с уставкой температуры, заданной управляющим выключателем температуры, нейронно-сетевая система управления вычисляет температуру выпускаемого воздуха на основе сигналов, поступающих от различных датчиков.
      Двойное управление*1 Для обеспечения разных температур в левой и правой частях салона автомобиля температуры воздуха со стороны водителя и со стороны пассажира регулируются независимо. Таким образом, кондиционер способен удовлетворить запросы всех, кто находится в салоне.
      3-зонное управление*2 Для поддержания температуры в 3 зонах салона (водителя, переднего пассажира и заднего сиденья) можно независимо задавать требуемые температуры в этих зонах. Таким образом, кондиционер позволяет удовлетворить запросы и водителя, и пассажира.
      Управление вентилятором Управление вентилятором с электродвигателем в сборе осуществляется в соответствии с объемным расходом воздуха, вычисленным нейронно-сетевой системой управления на основе сигналов от различных датчиков.
      Регулировка распределения воздушных потоков Система автоматически распределяет воздушные потоки в соответствии с режимом воздухораспределения, определенным нейронно-сетевой системой управления.
      В зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, температуры окружающего воздуха, естественной освещенности, заданной температуры на выходе вентилятора и скорости автомобиля система управления автоматически устанавливает режим подачи воздуха к ногам и через оттаиватели, предотвращая запотевание стекол при низкой температуре окружающего воздуха.
      Управление забором воздуха Обеспечивает автоматическое управление входной заслонкой для достижения вычисленной температуры воздуха в салоне.
      Система управляет серводвигателями входных заслонок, устанавливая заслонки в положение впуска наружного воздуха или рециркуляции в зависимости от состояния переключателя управления входными заслонками.
      Управление компрессором с электрическим инвертором Блок управления системой кондиционирования рассчитывает необходимую частоту вращения компрессора на основе заданной температуры испарителя (которая определяется по сигналам датчика температуры в салоне, датчика температуры наружного воздуха и датчика солнечной радиации (датчика автоматического управления освещением) и фактической температуры испарителя, регистрируемой датчиком температуры испарителя, и использует полученное значение для управления частотой вращения компрессора.
      Блок управления системой кондиционирования рассчитывает требуемую температуру испарителя с учетом сигналов датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха, датчика солнечной радиации (датчика автоматического управления освещением) и датчика температуры испарителя. Соответственно, частота вращения вала компрессора регулируется блоком управления таким образом, чтобы не снижалась эффективность охлаждения, и предотвращалось запотевание стекол.
      Обеспечивает автоматическое включение системы кондиционирования при нажатии кнопки AUTO, когда вентилятор включен, а система кондиционирования выключена.
      Снижает частоту вращения вала компрессора, чтобы гарантировать низкий уровень шума после остановки автомобиля или выключения двигателя.
      Режим фильтрации пыльцы

      • Эта функция приводится в действие переключателем режима фильтрации пыльцы.

      • Устанавливает режим воздухораспределения FACE.

      • При этом воздух, пропущенный через воздушный фильтр, направляется на водителя и переднего пассажира сверху. Для удаления пыли и пыльцы воздух фильтруется воздушным фильтром.
      Управление оттаивателями Для улучшения характеристик оттаивателя используется логическая схема управления оттаивателем.
      Управление подогревателем PTC

      Если гибридная система работает (состояние READY), и вентилятор с электродвигателем в сборе включен, при выполнении перечисленных ниже условий блок управления системой кондиционирования включает подогреватель PTC (устройство быстрого подогрева).

      - Температура охлаждающей жидкости ниже заданного уровня.

      - Температура наружного воздуха ниже заданного уровня.

      - Угол открывания смесительной заслонки превышает заданное значение (MAX HOT).
      Управление обогревателем заднего стекла Когда при включенном питании (IG) нажимается выключатель обогревателя заднего стекла, система примерно на 15 мин включает обогреватель стекла.
      Управление в режиме ECO Когда выключатель режима ECO (интегрированная панель управления) находится в положении ON (ВКЛ), блок управления системой кондиционирования ограничивает функциональные возможности системы кондиционирования.
      Диагностика Когда блок управления системой кондиционирования обнаруживает неисправность в системе кондиционирования, в памяти сохраняется диагностический код неисправности (DTC).

      • *1: для систем двухзонного типа

      • *2: для 3-зонной системы

  2. НЕЙРОННО-СЕТЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ


    • В использовавшихся ранее системах кондиционирования блок управления системой кондиционирования определял требуемую температуру воздуха на выпуске и расход воздуха на вентиляторе по формуле, получаемой на основе информации, передаваемой датчиками.

      Однако поскольку органы чувств человека устроены значительно сложнее, одна и та же температура воспринимается по-разному, в зависимости от условий, в которых находится человек. Например, при одинаковой интенсивности солнечного света можно чувствовать себя комфортно в условиях холодного климата и крайне некомфортно в условиях жаркого климата. По этой причине для обеспечения более высокого уровня автоматизации управления в системе кондиционирования используется управление на основе нейронных сетей. Согласно этому подходу данные, собираемые при различных условиях внешней среды, сохраняются в памяти блока управления системой кондиционирования. В дальнейшем они используются с целью обеспечения повышенного комфорта при работе кондиционера.

    • Применяемая в системе управления нейронная сеть включает в себя три слоя нейронов: входной, промежуточный и выходной. Нейроны входного слоя обрабатывают входные данные (значения температуры окружающего воздуха, интенсивности солнечного освещения и температуры воздуха в салоне) с учетом состояний на выходах переключателей и датчиков, и передают результаты нейронам промежуточного слоя. Исходя из этого, нейроны промежуточного слоя регулируют прочность связей между нейронами. Суммируя полученные результаты, нейроны выходного слоя определяют требуемое значение температуры на выпуске, поправки на солнечную радиацию, необходимый расход воздуха и итоговое распределение потоков воздуха. В соответствии с данными вычислений блок управления системой кондиционирования формирует команды управления для серводвигателей и электродвигателя вентилятора.

    A0009LEE05

  3. РЕЖИМЫ ПОДАЧИ ВОЗДУХА И ПОЛОЖЕНИЯ ЗАСЛОНОК


    1. Режимы подачи воздуха и положения заслонок

      A0005K2E18
      Назначение основных заслонок
      Управляющая заслонка Режим работы Положение заслонки Принцип работы
      Входная управляющая заслонка FRESH А Обеспечивает поступление наружного воздуха.
      RECIRCULATION B Обеспечивает рециркуляцию воздуха в салоне.
      Смесительная заслонка Уставка температуры от MAX COLD (макс. охлаждение) до MAX HOT (макс. обогрев)

      C - D - E

      (C' - D' - E')

      T - U - V

      		 Изменяет соотношение теплого и холодного воздуха, непрерывно регулируя температуру (от максимального обогрева до максимального охлаждения).
      Заслонка воздуховода в салоне

      DEF

      A0009FB       		F, J, L, P, S, Y Обеспечивает оттаивание ветрового стекла, подавая теплый воздух через центральный оттаиватель, боковые оттаиватели и боковые воздуховоды с дефлектором.

      FOOT/DEF

      A0005PN       		G, J, L, P, Q, X Обеспечивает оттаивание ветрового стекла, подавая теплый воздух через центральный оттаиватель, боковые оттаиватели, боковые и задний центральный воздуховоды с дефлектором, кроме того, воздух выпускается через воздуховоды с дефлектором в передней и задней выемках для ног.

      FOOT

      A0007WG       		H, J, L, P, Q, X Воздух подается через передние и задние воздуховоды с дефлектором, задние центральные воздуховоды с дефлектором и боковые воздуховоды с дефлектором. Кроме того, незначительный поток воздуха подается через центральный и боковые оттаиватели.

      BI-LEVEL

      A0005YY       		I, K, N, O, R, X Воздух подается через передний и задний центральные воздуховоды с дефлектором, боковые воздуховоды с дефлектором и воздуховоды с дефлектором в передней и задней выемках для ног.

      FACE

      A0008KL       		I, K, M, O, S, W Обеспечивает подачу воздуха через передний и задний центральные воздуховоды с дефлектором и боковые воздуховоды с дефлектором.

  4. ВОЗДУХОВЫПУСКНЫЕ ОТВЕРСТИЯ И ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ


    1. Воздуховыпускные отверстия и воздухораспределение

      A0006UNE01
      MODE Режим управления Регулятор температуры воздуха в салоне Через выемку для ног Через оттаиватель
      Автоматический Ручное управление CTR SIDE RR FR RR CTR SIDE
      А B C D E F G
      FACE-U*1 A0008KL A00072L A00072L A0004FK A0004FK A0004FK A0005V5 A0005V5 A0005V5 A0005V5
      B/L-U*2 A0005YY A00072L A00072L A0004R0 A0004R0 A0004R0 A00042J A00042J A0005V5 A0005V5
      FOOT-F*3 A0007WG A00072L A0005V5 A0005V5 A00042J A00042J A0004R0 A00042J A0008NH A0008NH
      FOOT-R*4 A00072L A00072L A0005V5 A00042J A00042J A0004R0 A0004R0 A0008NH A0008NH
      FOOT-D*5 A00072L A0005V5 A0005V5 A00042J A00042J A00042J A00042J A00042J A00042J
      F/D A0005PN A00072L A00072L A0005V5 A00042J A00042J A0004R0 A0004R0 A0004R0 A0004R0
      DEF A0009FB A00072L A00072L A0005V5 A00042J A0005V5 A0005V5 A0005V5 A0006DS A0006DS

      • *1: Воздух выходит только через воздуховоды с дефлектором

      • *2: Обычный двухуровневый режим

      • *3: Обычный режим FOOT

      • *4: Режим FOOT, в котором большая часть воздуха выпускается через воздуховоды в задних углублениях для ног.

      • *5: Режим FOOT, в котором большая часть воздуха выпускается через оттаиватели

      • Размер окружности ○ пропорционален объему выпускаемого воздуха.

  5. КОМПРЕССОР С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ В СБОРЕ


    1. Общие сведения

      Tech Tips

      Чтобы гарантировать надежную изоляцию высоковольтных частей компрессора и кожуха компрессора, в автомобиле применяется компрессорное масло (ND-OIL 11) с высокой изолирующей способностью. По этой же причине запрещается использовать какое-либо компрессорное масло, за исключением ND-OIL 11 или аналогичного.


      1. С учетом того, что на автомобиле установлена система управления гибридной системой, в кондиционере используется компрессор с электрическим инвертором, управляемый электродвигателем. Основные элементы конструкции и принцип работы этого компрессора такие же, как у обычного спирального компрессора, за исключением того, что в данном случае управление компрессором осуществляет электрический двигатель.

      2. Компрессор совмещен с инвертором системы кондиционирования.

      3. Электрический двигатель приводится в действие 3-фазным переменным током (244,8 В), подаваемым инвертором системы кондиционирования. В результате система кондиционирования включается независимо от состояния двигателя, что делает ее очень удобней в эксплуатации и обеспечивает экономичный расход топлива.

      4. Вследствие использования компрессора с электрическим инвертором частота вращения компрессора регулируется командами задания частоты вращения из блока управления системой кондиционирования. Таким образом, оптимизируется холодопроизводительность, снижается потребление мощности и повышается эффективность осушения воздуха.

      5. Выпускные и всасывающие шланги компрессора обладают низкой влагопроницаемостью, что позволяет минимизировать попадание влаги в холодильный цикл.

      6. В компрессоре используется переменный ток высокого напряжения. Когда в компрессоре возникает обрыв или короткое замыкание, ЭБУ распределения питания отключает цепь инвертора системы кондиционирования, тем самым прекращая подачу напряжения на электродвигатель компрессора.

    2. Управление частотой вращения компрессора


      1. Блок управления системой кондиционирования рассчитывает необходимую частоту вращения вала компрессора на основании требуемой температуры испарителя (которая определяется по сигналам переключателя температуры, датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха и датчика солнечной радиации (датчика автоматического управления освещением) и фактической температуры испарителя, измеренной датчиком температуры испарителя. Затем это значение частоты вращения передается блоком управления системой кондиционирования в ЭБУ распределения питания. Исходя из полученных данных о требуемой частоте вращения, ЭБУ распределения питания управляет работой инвертора кондиционера с тем, чтобы установить частоту вращения компрессора, соответствующую режиму работы системы кондиционирования.

      2. Блок управления системой кондиционирования рассчитывает требуемую температуру испарителя с учетом сигналов датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха, датчика солнечной радиации (датчика автоматического управления освещением) и датчика температуры испарителя. Соответственно, частота вращения вала компрессора регулируется в такой степени, чтобы не снижалась эффективность охлаждения, и предотвращалось запотевание стекол. Благодаря этому обеспечиваются комфорт и снижение потребления топлива.

  6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ


    1. Во время автоматического управления рециркуляцией, когда выбран режим воздухозабора AUTO, блок управления системой кондиционирования автоматически изменяет режим воздухозабора (устанавливает режим впуска наружного воздуха или режим рециркуляции) исходя из сигналов датчика дыма и датчика температуры наружного воздуха (термистора в сборе) и термистора системы кондиционирования (датчика температуры в салоне).

      A00072HE08

      1. На основе сигнала датчика дыма блок управления системой кондиционирования регистрирует наличие вредных веществ (CO, CH и NOx) и автоматически устанавливает режим рециркуляции (RECIRCULATION) для предотвращения попадания этих веществ в салон.

      2. По сигналу датчика температуры в салоне блок управления системой кондиционирования определяет температуру в салоне и автоматически устанавливает режим рециркуляции (RECIRCULATION), чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры в салоне.

      3. По сигналу датчика температуры окружающего воздуха блок управления системой кондиционирования определяет температуру окружающего воздуха и автоматически устанавливает режим впуска наружного воздуха (FRESH), чтобы предотвратить запотевание ветрового стекла.

        Note

        Датчик дыма не способен регистрировать дым костра и промышленные выбросы, запахи нечистот и животных, а также частицы грязи и пыли. Соответственно, при наличии этих веществ режим воздухозабора автоматически переключаться не будет.

  7. ИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР


    1. Ионный генератор № 1 работает под контролем системы кондиционирования в сборе в соответствии с режимом вентилятора с электродвигателем в сборе.

    2. Ионный генератор № 1 испускает электрически заряженные ионы "nanoe", которые обволакиваются водой. Ионы попадают в салон через боковой воздуховод с дефлектором со стороны водителя и создают благоприятный для кожи чистый воздух.*1

      CAUTION:

      Не пытайтесь разбирать или ремонтировать ионный генератор № 1 в сборе, так как он содержит детали под высоким напряжением.

      Note

      Не вставляйте какие-либо предметы в боковой воздуховод с дефлектором (со стороны водителя), не присоединяйте что-либо к нему и не используйте спрей рядом с ним. Все это может нарушить работу ионного генератора № 1.

      Tech Tips


      • *1: В зависимости от температуры и влажности, скорости вентилятора и выбранного режима воздухораспределения ионный генератор № 1 может работать не на полную мощность.

      • Во время работы ионного генератора № 1 испускается небольшое количество озона, и иногда в салоне ощущается его легкий запах. Однако при этом его концентрация примерно такая же, как в природе, например, в лесу, и поэтому не влияет на организм человека.

      • Во время работы может быть слышен негромкий шум. Это не указывает на неисправность.

    A0006XGE02
    Обозначения на рисунке
    *1 Ионный генератор № 1 в сборе - -
    *a Общий отрицательный ион *b Ион "nanoe"
    *c

    H2O

    		 *d Электрон

    Tech Tips

    "nanoe" является товарным знаком Panasonic Co., Ltd.

  8. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ИСПАРИТЕЛЯ (ТЕРМИСТОР КОНДИЦИОНЕРА № 1)

    Датчик температуры испарителя (термистор кондиционера № 1) определяет температуру охлажденного воздуха непосредственно на выходе испарителя посредством изменения внутреннего сопротивления и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

  9. ВЕНТИЛЯТОР С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ В СБОРЕ

    Вентилятор с электродвигателем в сборе имеет встроенный контроллер вентилятора, который работает под управлением блока управления системой кондиционирования, регулирующего продолжительность включения вентилятора.

  10. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ ФИЛЬТРАЦИИ ПЫЛЬЦЫ


    1. При нажатии переключателя режима фильтрации пыльцы активируется режим фильтрации пыльцы.

    2. В результате устанавливается режим воздухораспределения FACE, и очищенный от пыльцы и пыли рециркулирующий воздушный поток направляется на водителя и переднего пассажира сверху.

    3. После поступления сигнала от датчика режима фильтрации пыльцы блок управления системой кондиционирования приводит в действие компрессор с электродвигателем, серводвигатель управления входной заслонкой, серводвигатель управления заслонкой распределения потоков воздуха и электродвигатель вентилятора в соответствии с временной диаграммой, показанной ниже.

    4. Такой режим работы сохраняется, как правило, в течение примерно 3 минут. Однако если температура наружного воздуха низка (не выше 5°C (41°F)), эта продолжительность сокращается примерно до 1 мин.

    5. По истечении указанного времени рассматриваемая функция прекращает работу, и блок управления системой кондиционирования возобновляет управление системой кондиционирования в режиме AUTO.

      A00056CE22

  11. РАЗЪЕМ ШИНЫ (ЖГУТ ПРОВОДОВ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ)


    1. В соединении жгута проводов, связывающем сервоприводы с блоком управления системой кондиционирования, используются разъемы шины.

      A00056IE12

    2. В каждый разъем шины встроена ИС связи/управления, которая обменивается данными с блоком управления системой кондиционирования в сборе, приводит в действие серводвигатель и выполняет функцию определения положения. Это обеспечивает объединение в шину жгутов проводов отдельных сервоприводов, способствует облегчению конструкции и уменьшению количества проводов.

      A000561E12

  12. СЕРВОПРИВОД

    Сервопривод с импульсным управлением состоит из печатной платы и серводвигателя. Печатная плата имеет 3 контакта и может передавать 2 релейных сигнала в блок управления системой кондиционирования исходя из разности фаз импульсных сигналов. По этим сигналам разъем шины способен определять положение заслонки и направление вращения.

    A00072TE04

  13. ПОДОГРЕВАТЕЛЬ PTC (УСТРОЙСТВО БЫСТРОГО ПОДОГРЕВА)


    1. Общие сведения


      1. Подогреватель PTC (устройство быстрого подогрева) расположен в кондиционере над сердцевиной отопителя.

      2. Подогреватель PTC (устройство быстрого подогрева) состоит из элемента PTC, алюминиевых ребра и латунных пластин. Когда в элемент PTC подается ток, он вырабатывает тепло для нагрева воздуха, который проходит через блок.

        A0004EXE05
        Обозначения на рисунке
        *1 Подогреватель PTC в сборе (устройство быстрого подогрева в сборе) *2 Латунная пластина
        *3 Элемент PTC *4 Алюминиевые ребра

    2. Режим работы подогревателя PTC в сборе (устройства быстрого подогрева в сборе)


      1. Включение/выключение подогревателя PTC (устройства быстрого подогрева) осуществляется блоком управления системой кондиционирования в соответствии с температурой охлаждающей жидкости двигателя, температурой окружающего воздуха, заданной температурой воздуха и электрической нагрузкой (коэффициентом мощности генератора).

  14. ТЕРМИСТОР СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В СБОРЕ


    1. Термистор кондиционера объединяет в себе датчик температуры стекла, датчик температуры окружающего воздуха вблизи стекла и датчик влажности.

    2. Датчик температуры стекла определяет температуру поверхности ветрового стекла, используя встроенный термистор, закрепленный на обратной стороне платы датчика, и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

    3. Датчик температуры окружающего воздуха вблизи стекла определяет температуру воздуха рядом с ветровым стеклом, используя встроенный термистор, и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

    4. Датчик влажности определяет изменение электростатической емкости между электродами, в то время как влагочувствительная пленка поглощает влагу и выделяет ее в салон, и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

  15. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ ECO

    В режиме ECO блок управления системой кондиционирования ограничивает функциональные возможности системы кондиционирования при определенных условиях, тем самым повышая экономию топлива.

  16. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ В САЛОНЕ (ТЕРМИСТОР СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В САЛОНЕ))

    Термистор системы кондиционирования (датчик температуры воздуха в салоне) определяет температуру в салоне по изменению сопротивления встроенного термистора и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

  17. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА (ТЕРМИСТОР В СБОРЕ)

    Термистор системы кондиционирования (датчик температуры окружающего воздуха) определяет температуру окружающего воздуха по изменению сопротивления встроенного термистора и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

  18. ДАТЧИК СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (ДАТЧИК АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ)


    1. Датчик солнечной радиации (датчик автоматического управления освещением) состоит из фотодиода, двух схем усиления для датчика солнечной радиации (датчика автоматического управления освещением) и схемы преобразования частоты для датчика управления освещением.

    2. Датчик автоматического управления освещением (датчик солнечной радиации) регистрирует изменение естественной освещенности (в виде изменения тока, протекающего через встроенный фотодиод) с левой и правой сторон (с 2 направлений) и передает соответствующие сигналы в блок управления системой кондиционирования.

      A0005LDE23

  19. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

    Датчик давления системы кондиционирования определяет давление хладагента и передает результат в блок управления системой кондиционирования в форме изменений напряжения.