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 процессов обработки информации, протекающих в нервных системах живых организмов, с целью установления сложной зависимости между входными и выходными данными подобно тому, как это происходит в мозге человека.
      Регулирование температуры воздуха в салоне В соответствии с уставкой температуры, заданной переключателем регулировки температуры, нейронная система управления вычисляет температуру выпускаемого воздуха на основе сигналов, поступающих от различных датчиков. Кроме того, температура воздуха на выпуске корректируется в соответствии с сигналами датчика температуры испарителя и датчика температуры охлаждающей жидкости.
      Управление вентилятором Управление электродвигателем вентилятора осуществляется в соответствии с требуемым расходом воздуха, вычисленным нейронной системой управления на основе сигналов различных датчиков.
      Регулировка распределения воздушных потоков Блок управления автоматически распределяет воздушные потоки требуемым образом, исходя из результатов обработки нейтронной системой управления сигналов различных датчиков.
      Режим фильтрации пыльцы

      • Эта функция приводится в действие переключателем режима фильтрации пыльцы.

      • Она 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 забором воздуха Система автоматически управляет входной заслонкой в соответствии с температурой на выпуске, вычисленной нейронно-сетевой системой управления.
      Управление компрессором с электрическим инвертором Управление частотой вращения компрессора Блок управления системой кондиционирования рассчитывает необходимую частоту вращения вала компрессора исходя из требуемой температуры испарителя (которая определяется по сигналам переключателя регулировки температуры, датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха и датчика солнечной радиации) и фактической температуры испарителя, измеренной датчиком температуры испарителя, и использует полученное значение для регулирования частоты вращения вала компрессора.
      Блок управления системой кондиционирования рассчитывает требуемую температуру испарителя с учетом сигналов переключателя регулировки температуры, датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха, датчика солнечной радиации и датчика температуры испарителя. Соответственно, блок управления системой кондиционирования контролирует частоту вращения компрессора в пределах, при которых эффективность охлаждения не снижается и не происходит запотевания стекол.
      Управление подогревателем PTC*1

      Если гибридная система работает (состояние READY), и электродвигатель вентилятора включен, при выполнении перечисленных ниже условий блок управления системой кондиционирования включает подогреватель PTC:


      • Температура охлаждающей жидкости ниже заданного уровня.

      • Температура окружающего воздуха ниже заданной.

      • Угол открывания смесительной заслонки превышает заданное значение (MAX HOT).
      Управление в режиме ECO Когда выключатель ECO MODE находится в положении ON (ВКЛ), блок управления системой кондиционирования ограничивает производительность системы кондиционирования.
      Управление системой кондиционирования с дистанционным управлением*2 При нажатии кнопки дистанционного управления системой кондиционирования на ключе (передатчике электронного ключа), система кондиционирования автоматически включается на время не более 3 минут, используя питание от высоковольтной аккумуляторной батареи.

      • *1: для моделей с подогревателем PTC

      • *2: для моделей с системой кондиционирования с дистанционным управлением

  2. НЕЙРОННО-СЕТЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ


    • В использовавшихся ранее моделях автоматических кондиционеров блок управления системой кондиционирования определял требуемую температуру воздуха на выпуске и расход воздуха на вентиляторе по формуле, полученной 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 сервоприводов и электродвигателя вентилятора.

    A01JBETE05

  3. РЕЖИМЫ ПОДАЧИ ВОЗДУХА И ПОЛОЖЕНИЯ ЗАСЛОНОК


    1. Режимы подачи воздуха и положения заслонок

      A01JBWLE01
      Назначение основных заслонок
      Управляющая заслонка Режим работы Положение заслонки Принцип работы
      Входная 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 Изменяет соотношение теплого и холодного воздуха, непрерывно регулируя температуру (от максимального обогрева до максимального охлаждения).
      Заслонка воздуховода в салоне

      DEF

      A01JBAN       		J, E Обеспечивает оттаивание ветрового стекла, подавая теплый воздух через центральный оттаиватель, боковые оттаиватели и боковые воздуховоды с дефлектором.

      FOOT/DEF

      A01JBSG       		J, F Обеспечивает оттаивание ветрового стекла, подавая теплый воздух через центральный оттаиватель, боковые оттаиватели и боковые воздуховоды с дефлектором, кроме того, воздух выпускается через воздуховоды с дефлектором в передней и задней выемках для ног.

      FOOT

      A01JB8A       		J, H 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

      A01J9J1       		I, G Воздух подается через передний и задний центральный воздуховоды с дефлектором, боковой воздуховод с дефлектором и воздуховоды с дефлектором в передней и задней выемках для ног.

      FACE

      A01J9R7       		I, E Воздух подается через передний центральный воздуховод с дефлектором и боковые воздуховоды с дефлектором.

  4. ВОЗДУХОВЫПУСКНЫЕ ОТВЕРСТИЯ И ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ


    1. Воздуховыпускные отверстия и воздухораспределение

      A01JALWE01
      Индикация Режим FACE FOOT DEF
      CTR SIDE C D
      А B
      A01J9R7 FACE A01J97S A01J97S A01JATI A01JATI
      A01J9J1 B/L A01JC2F A01JC2F A01JC2F A01JATI
      A01JB8A FOOT A01JATI A01JC2F A01J97S A01JAU7
      A01JBSG F/D A01JATI A01JC2F A01JC2F A01J97S
      A01JBAN DEF A01JATI A01JC2F A01JATI A01J97S

      Размер окружности ○ пропорционален объему выпускаемого воздуха.

  5. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ


    1. Описание


      1. При нажатии кнопки дистанционного управления системой кондиционирования на ключе (передатчике электронного ключа), система кондиционирования автоматически включается на время не более 3 минут, используя питание от высоковольтной аккумуляторной батареи.

        Tech Tips

        Система кондиционирования с дистанционным управлением начинает работать при следующих условиях:

        Условия включения
        Параметр / Устройство Условие
        Выключатель зажигания

        • Выкл

        • Выключатель зажигания не нажат
        Дверные замки

        • Все двери закрыты и заблокированы.

        • Капот закрыт.
        Педаль тормоза Не используется (не нажата)
        Защита Не находится в состоянии срабатывания звуковой сигнализации
        Положение рычага переключения передач Рычаг переключения передач находится в положении P.
        Высоковольтная аккумуляторная батарея

        Достаточная степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи.

        (Значение для справки: уровень 3 или выше)
        Температура в салоне

        • Выше температуры системы кондиционирования, заданной пользователем

        • Требуется включение системы кондиционирования (охлаждение)

    2. Назначение основных узлов и деталей


      1. Функции элементов системы кондиционирования с дистанционным управлением описаны в приведенной ниже таблице:

        Назначение основных узлов и деталей
        Устройство Описание
        Ключ (передатчик электронного ключа) Передает сигналы включения и выключения системы кондиционирования с дистанционным управлением в ЭБУ сертификации.
        ЭБУ сертификации Принимает сигналы от передатчика электронного ключа и передает из в главный ЭБУ кузова.
        Главный ЭБУ кузова

        • Блокирует все двери.

        • Проверяет, что все двери закрыты и заблокированы.

        • Проверяет, что капот двигателя закрыт.

        • Проверяет состояние противоугонной системы.

        • Когда система кондиционирования с дистанционным управлением включается, главный ЭБУ кузова управляет системой дистанционной блокировки дверей.
        ЭБУ распределения питания

        • Включает и выключает электропитание автомобиля (12 В).

        • Проверяет степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи.

        • Запускает и выключает гибридную систему.

        • Управляет преобразователем-инвертором.

        • Проверяет состояние выключателя зажигания.

        • Проверяет, установлен ли рычаг переключения передач в положение P.

        • Проверяет состояние педали тормоза.

        • Разрешает и запрещает работу системы кондиционирования с дистанционным управлением.
        Блок управления системой кондиционирования

        • Проверяет, работает ли система кондиционирования с дистанционным управлением в режиме охлаждения.

        • Контролирует работу системы кондиционирования на основании сигналов различных датчиков.

        • Управляет системой кондиционирования.

        • Определяет момент выключения системы кондиционирования с дистанционным управлением.
        Преобразователь-инвертор в сборе Подает питание постоянного тока от высоковольтной аккумуляторной батареи на инвертор компрессора с электродвигателем.
        Компрессор с электродвигателем в сборе Осуществляет сжатие хладагента, используя питание от высоковольтной аккумуляторной батареи.

  6. ЭЖЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА


    1. В обычном контуре хладагента сжиженный газообразный хладагент направляется в испаритель системы кондиционирования с использованием клапана компенсации расширения системы кондиционирования, что обеспечивает охлаждение воздуха. Однако из-за быстрого снижения давления хладагента возникают завихрения, вызывающие энергетические потери. В контуре эжектора энергетические потери, обусловленные работой клапана компенсации расширения системы кондиционирования, используются эжектором, который впрыскивает и расширяет хладагент высокого давления, благодаря чему энергия расходуется эффективнее.

    2. Эжектор состоит из сопла, смесительной секции и диффузора.

    3. Горячий жидкий хладагент высокого давления, поступающий из конденсатора, через сопло с высокой скоростью (обусловленной сужением сопла внутрь) вводится в смесительную секцию. При этом давление хладагента вблизи сопла снижается, что обеспечивает подачу из испарителя в сопло холодного газообразного хладагента низкого давления. Таким образом, оба хладагента смешиваются в смесительной секции и направляются в диффузор.

    4. Поскольку диффузор расширяется наружу, расход хладагента в диффузоре снижается, а давление хладагента увеличивается.

    5. В этом процессе давление хладагента в испарителе ниже по потоку всегда остается более низким по сравнению с давлением выше по потоку, и обеспечиваются условия для понижения температуры. Таким образом, воздух, охлажденный испарителем выше по потоку, дополнительно охлаждается ниже по потоку, благодаря чему повышается эффективность испарителя.

  7. 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 рециркулирующий воздушный поток направляется в верхние зоны сидений водителя и переднего пассажира.

    3. После поступления сигнала от переключателя режима фильтрации пыльцы блок управления системой кондиционирования начинает управлять компрессором с электродвигателем, серводвигателем входной заслонки, серводвигателем заслонки воздуховода в салоне и электродвигателем вентилятора в соответствии с временной диаграммой, показанной на рисунке.

    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.

      A01J9QVE05

  8. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ ECO


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

    2. Управление в режиме ECO приводится в действие при нажатии выключателя ECO MODE, находящегося внутри интегрированной панели управления, и ограничивает функциональные возможности системы кондиционирования, как описано ниже.

      Управление Описание
      Переключение режимов воздухозабора/воздухораспределения Канал воздухозабора автоматически переключается в режим рециркуляции воздуха в салоне, когда температура наружного воздуха достигает заданного значения, и энергопотребление уменьшается.
      Регулирование скорости вентилятора Скорость вентилятора в режиме AUTO устанавливается ниже номинальной, и энергопотребление уменьшается.
      Управление подогревателем PTC Подогреватель PTC выключается, и энергопотребление уменьшается.
      Управление ограничением температуры обогрева Температура воздуха на выходной заслонке в процессе обогрева изменяется путем переключения состояния выключателя ECO MODE, при этом во включенном состоянии выключателя ECO MODE увеличивается продолжительность останова двигателя, благодаря чему снижается расход топлива.
      Управление ограничением частоты вращения вала компрессора Максимальная частота вращения в процессе охлаждения ограничивается, и энергопотребление уменьшается.

  9. КОМПРЕССОР С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ В СБОРЕ


    1. Управление компрессором

      Tech Tips

      Для того чтобы гарантировать надежную изоляцию высоковольтных частей компрессора и кожуха компрессора, в автомобиле применяется компрессорное масло (ND11) с высокой изолирующей способностью. По этой же причине запрещается использовать какое-либо компрессорное масло, за исключением ND11 или аналогичного.


      1. Блок управления системой кондиционирования рассчитывает необходимую частоту вращения компрессора на основе требуемой температуры испарителя (которая определяется по сигналам переключателя регулировки температуры, датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха и датчика солнечной радиации) и фактической температуры испарителя, регистрируемой 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 с электродвигателем, соответствующую режиму работы системы кондиционирования.

      2. Блок управления системой кондиционирования рассчитывает требуемую температуру испарителя с учетом сигналов переключателя регулировки температуры, датчика температуры в салоне, датчика температуры окружающего воздуха, датчика автоматического управления освещением и датчика температуры испарителя. Соответственно, частота вращения компрессора регулируется так, чтобы не снижалась эффективность охлаждения, и не происходило запотевание стекол.

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

  10. ПОДОГРЕВАТЕЛЬ PTC (для моделей с подогревателем PTC)


    1. Общие положения


      1. Подогреватель PTC располагается в кондиционере над сердцевиной отопителя.

      2. Подогреватель PTC состоит из элемента PTC, алюминиевого ребра и латунной пластины. Когда в элемент PTC подается ток, он вырабатывает тепло для нагрева воздуха, который проходит через блок.

        A01JBR1E01

    2. Условия включения подогревателя PTC


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

  11. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ВЕНТИЛЯТОРА

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

  12. РАЗЪЕМ ШИНЫ (ЖГУТ ПРОВОДОВ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ)


    1. Разъем шины используется для подключения жгута проводов, соединяющего сервопривод с блоком управления системой кондиционирования.

      A01JCOIE04

    2. В каждый разъем шины встроена ИС связи/управления, которая обменивается данными с разъемами всех сервоприводов, 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.

      A01J8Z5E15

  13. 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.

    A01JBTPE05

  14. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ИСПАРИТЕЛЯ

    Датчик температуры испарителя определяет температуру холодного воздуха непосредственно на выходе испарителя посредством изменения внутреннего сопротивления, которое считывается блоком управления системой кондиционирования.

  15. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ В САЛОНЕ

    Датчик температуры в салоне определяет температуру в салоне по изменению сопротивления встроенного термистора и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

  16. ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА

    Датчик температуры окружающего воздуха определяет температуру окружающего воздуха по изменению сопротивления встроенного термистора и передает соответствующий сигнал в блок управления системой кондиционирования.

  17. ДАТЧИК СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (ДАТЧИК АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ)

    Датчик солнечной радиации (датчик автоматического управления освещением) отслеживает изменение интенсивности солнечного освещения и передает результат в блок управления системой кондиционирования в форме изменения напряжения.

  18. ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

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