СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ


  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


    1. Система кондиционирования выполняет следующие функции управления.

      Функция управления 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 Zone Control*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 электродвигателем вентилятора осуществляется в соответствии с расходом воздуха, вычисленным нейронно-сетевой системой управления на основе сигналов 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 Вычисляя требуемую температуру испарителя на основе сигналов различных датчиков, блок управления системой кондиционирования оптимальным образом регулирует производительность компрессора путем изменения степени открывания электромагнитного клапана компрессора.
      Блок управления системой кондиционирования в сборе сравнивает сигналы частоты вращения шкива (которые передаются датчиком блокировки, смонтированным на компрессоре) с сигналами частоты вращения коленчатого вала двигателя (которые передаются ECM (датчиком положения коленчатого вала)). Когда блок управления системой кондиционирования в сборе обнаруживает, что шкив заблокирован, он выключает электромагнитную муфту.*4
      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*3

      Если двигатель работает, 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 зажигании (IG) нажимается выключатель обогревателя заднего стекла, система примерно на 15 мин включает обогреватель стекла. При этом, если выполняются оба перечисленных ниже условия, время работы обогревателя заднего стекла может быть увеличено примерно до 45 мин.:


      • Температура окружающего воздуха: -3°C (27°F) или ниже

      • Скорость движения автомобиля: 45 км/час (28 миль в час) или выше
      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

      • *3: Для моделей с устройством быстрого подогрева в сборе

      • *4: Для моделей с 2GR-FE

  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.

    A01G7JZE03

  3. РЕЖИМЫ ПОДАЧИ ВОЗДУХА И ПОЛОЖЕНИЯ ЗАСЛОНОК


    1. Режимы подачи воздуха и положения заслонок

      A01G8HEE01
      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

      A01G8SL       		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

      A01G7VD       		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

      A01G5GY       		H, J, L, P, Q, X Воздух подается через воздуховоды с дефлектором в передней и задней выемках для ног и боковые воздуховоды с дефлектором. Кроме того, незначительный поток воздуха подается через центральный и боковые оттаиватели.

      BI-LEVEL

      A01G7PN       		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

      A01G8QA       		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

      A01G6EQE01
      РЕЖИМ Режим управления Регулятор температуры воздуха в салоне Через выемку для ног Через оттаиватель
      Автоматический С ручным управлением CTR SIDE RR FR RR CTR SIDE
      А B C D E F G
      FACE-U*1 A01G8QA A01G4T5 A01G4T5 A01G65P A01G65P A01G65P A01G7TU A01G7TU A01G7TU A01G7TU
      B/L-U*2 A01G7PN A01G4T5 A01G4T5 A01G80Z A01G80Z A01G80Z A01G4ZH A01G4ZH A01G7TU A01G7TU
      FOOT-F*3 A01G5GY A01G4T5 A01G7TU A01G7TU A01G4ZH A01G4ZH A01G80Z A01G4ZH A01G83X A01G83X
      FOOT-R*4 A01G4T5 A01G4T5 A01G7TU A01G4ZH A01G4ZH A01G80Z A01G80Z A01G83X A01G83X
      FOOT-D*5 A01G4T5 A01G7TU A01G7TU A01G4ZH A01G4ZH A01G4ZH A01G4ZH A01G4ZH A01G4ZH
      F/D A01G7VD A01G4T5 A01G4T5 A01G7TU A01G4ZH A01G4ZH A01G80Z A01G80Z A01G80Z A01G80Z
      DEF A01G8SL A01G4T5 A01G4T5 A01G7TU A01G4ZH A01G7TU A01G7TU A01G7TU A01G76F A01G76F

      • *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 расходу выпускаемого воздуха.

  5. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ FRESH ПРИ ПАРКОВКЕ

    Если автомобиль запаркован, система кондиционирования использует логическую схему управления, автоматически переводящую входную заслонку в режим FRESH (свежий) для удаления нежелательных запахов из системы кондиционирования.

    Данная логическая схема тем самым ослабляет нежелательные запахи при запуске системы кондиционирования.

    A01G506E01

  6. КОМПРЕССОР


    1. Общие сведения:


      1. Производительность компрессора плавно регулируется в соответствии с тепловой нагрузкой системы кондиционирования.

      2. Компрессор системы кондиционирования включает в себя шкив, вал, прижимную пластину, наклонный диск, поршень, колодку, внутреннюю полость картера, цилиндр, электромагнитный клапан со встроенным клапаном между внутренней полостью картера и всасывающим каналом (CS), датчик расхода системы кондиционирования, маслоотделитель и дроссельную заслонку со стороны регулирования всасывания.

      3. Компрессор системы кондиционирования оборудован датчиком блокировки системы кондиционирования, который определяет, заблокирован ли компрессор.*1


        • *1: Для моделей с 2GR-FE

      4. Электромагнитный клапан позволяет регулировать давление всасывания в соответствии с требованиями.

      5. Клапан между внутренней полостью картера и всасывающей камерой (CS), встроенный в электромагнитный клапан, действует в соответствии с давлением всасывания.

      6. Маслоотделитель устанавливается в канал хладагента для отделения масла компрессора от нагнетаемого хладагента. Это помогает предотвратить попадание масла компрессора в систему кондиционирования и соответствующее снижение эффективности охлаждения.

    2. Принцип действия электромагнитного клапана:


      1. Внутренняя полость картера соединена с всасывающим каналом. Между всасывающим каналом (низкого давления) и нагнетательным каналом (высокого давления) смонтирован электромагнитный клапан.

      2. В соответствии с сигналами, которые передает блок управления системой кондиционирования, регулируется продолжительность включения электромагнитного клапана.

      3. Когда электромагнитный клапан закрыт (через катушку электромагнита протекает ток), создается разность давлений, и давление во внутренней полости картера уменьшается. Давление, прикладываемое к правой стороне поршня, становится больше давления, прикладываемого к левой стороне поршня. Это вызывает сжатие пружины и наклон наклонного диска. В результате ход поршня увеличивается, и производительность растет.

      4. Когда электромагнитный клапан открыт (через катушку электромагнита не протекает ток), разность давлений исчезает. Давление, прикладываемое к левой стороне поршня, становится равным давлению, прикладываемому к правой стороне поршня. Таким образом, пружина растягивается и устраняет наклон наклонного диска. В результате ход поршня и производительность уменьшаются.

    3. Принцип работы клапана CS:


      1. Клапан CS включает в себя каналы A и B. Если автомобиль в течение длительного времени остается на стоянке, хладагент может аккумулироваться во внутренней полости картера из-за разности теплоемкостей.

      2. Электромагнитный клапан управления работает под управлением блока управления системой кондиционирования. Во время работы компрессора электромагнитный клапан управления выталкивает вниз шток клапана CS и открывает канал A.

      3. При описанном выше условии давление во внутренней полости картера будет высоким только при скоплении хладагента во внутренней полости картера. В результате сильфон сожмется из-за перепада давлений по отношению к его внутреннему давлению (разрежению) и откроет канал B.

      4. Это приведет ко всасыванию скопившегося хладагента через каналы A и B, благодаря чему скопившийся хладагент будет удален раньше, и охлаждение начнется быстрее.

  7. ДАТЧИК РАСХОДА СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

    Датчик расхода системы кондиционирования, смонтированный на компрессоре, используется для определения интенсивности потока хладагента. Датчик расхода системы кондиционирования преобразует измеряемый объем потока хладагента в величину напряжения, которое подается в блок управления системой кондиционирования. Величина напряжения на выходе датчика расхода системы кондиционирования изменяется в зависимости от объема потока хладагента. Чем больше объем потока хладагента, тем ниже напряжение. По мере уменьшения объема потока напряжение повышается. Блок управления системой кондиционирования подает на датчик расхода системы кондиционирования напряжение 5 В и контролирует изменение напряжения на выходе датчика. При этом блок управления системой кондиционирования по шине CAN передает сигнал на ECM, который получает возможность соответствующим образом регулировать частоту вращения коленчатого вала двигателя при включенной системе кондиционирования.

  8. ДАТЧИК БЛОКИРОВКИ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

    Датчик блокировки системы кондиционирования передает сигналы частоты вращения шкива кондиционера в блок управления системой кондиционирования. Исходя из этих сигналов и сигналов частоты вращения коленчатого вала двигателя блок управления системой кондиционирования определяет, заблокирован или нет компрессор системы кондиционирования.

  9. 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).

      A01G4ZME02

      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.

  10. ИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР (ДЛЯ МОДЕЛЕЙ С ИОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ)


    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.

    A01G5BZE01
    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.

  11. 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.

  12. ВЕНТИЛЯТОР С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ В СБОРЕ

    Электродвигатель вентилятора в сборе имеет встроенный контроллер вентилятора и управляется блоком управления системой кондиционирования путем регулирования продолжительности включения.

  13. 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.

      A01G6RGE21

  14. РАЗЪЕМ ШИНЫ (ЖГУТ ПРОВОДОВ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ)


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

      A01G7LJE11

    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.

      A01G6VWE01

  15. 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.

    A01G7GRE04

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

    Термистор системы кондиционирования (датчик температуры 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.

      A01G6JIE15

  19. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

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