СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ


  1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ


    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.
      Регулирование температуры воздуха в салоне В соответствии с уставкой температуры, заданной шкалой регулятора температуры, нейронно-сетевая система управления вычисляет температуру выпускаемого воздуха на основе сигналов, поступающих от различных датчиков.
      Независимая регулировка температуры слева/справа 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.
      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 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.
      В зависимости от температуры испарителя система управления сначала автоматически устанавливает режим подачи воздуха FOOT.
      Управление забором воздуха Обеспечивает автоматическое управление входной заслонкой для достижения вычисленной температуры воздуха в салоне.

      Когда замок зажигания устанавливается в состояние ON (ВКЛ), по умолчанию выбирается режим рециркуляции воздуха.

      Система управляет серводвигателями входных заслонок, устанавливая заслонки в положение впуска наружного воздуха или рециркуляции в зависимости от состояния переключателя управления входными заслонками.
      Автоматическое управление рециркуляцией Когда температура наружного воздуха при включенной системе кондиционирования превышает 75°F (24°C), система автоматически переходит из режима впуска наружного воздуха в режим рециркуляции.
      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.
      Управление оттаивателями Для улучшения характеристик оттаивателя используется логическая схема управления оттаивателем.
      Управление обогревателем заднего стекла

      Система приводится в действие нажатием выключателя обогревателя заднего стекла при включенном зажигании и поддерживает обогреватель стекла во включенном состоянии в течение примерно 15 мин. Однако при выполнении следующих требований время работы обогревателя заднего стекла может быть продлено примерно до 60 мин:


      • Температура окружающего воздуха: 0°C или ниже

      • Скорость автомобиля: 37,3 мили в час (60 км/час) или выше
      Диагностика Когда блок управления системой кондиционирования обнаруживает неисправность в системе кондиционирования, в памяти сохраняется диагностический код неисправности (DTC).

    2. Нейронно-сетевое управление


      1. Прежде в автоматических системах кондиционирования без нейронно-сетевого управления, 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.

      2. 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 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.

        A01F0M7E04

  2. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Блок управления системой кондиционирования в сборе


      1. Используется электронная панель управления системы кондиционирования в сборе с нажимными переключателями и шкальными (дисковыми) регуляторами.

      2. Мультиинформационный дисплей также используется в качестве дисплея системы кондиционирования, что повышает компактность панели управления системой кондиционирования в сборе.

      3. В связи с раздельной регулировкой температуры слева и справа шкальные регуляторы температуры для водителя и переднего пассажира расположены ближе к соответствующим сиденьям, что облегчает работу с ними.

        A01F0UFE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Мультиинформационный дисплей *2 Блок управления системой кондиционирования в сборе
        *3 Шкала регулятора температуры (для левой стороны) *4 Шкала регулятора температуры (для правой стороны)
        *a В варианте комплектации для России используется температурная шкала Цельсия. - -

    2. Кондиционер


      1. Кондиционер включает в себя испаритель, блок радиатора отопителя в сборе, серводвигатели, датчик температуры испарителя (термистор системы кондиционирования № 1) и вентилятор с электродвигателем вентилятора в сборе.

      2. Для облегчения и уменьшения габаритных размеров конструкции испаритель и блок радиатора отопителя в сборе смонтированы в поперечном направлении.

      3. В соединении жгута проводов, связывающем сервопривод с блоком управления системой кондиционирования, используется шинный разъем.

        A01F0R2E03
        Обозначения на рисунке
        *1 Испаритель *2 Сервопривод смесительной заслонки в сборе (для правой передней заслонки)
        *3 Смесительная заслонка *4 Соединены
        *5 Блок радиатора отопителя в сборе *6 Электродвигатель вентилятора с вентилятором в сборе
        *a Вид A *b Передняя сторона

    3. Испаритель (испаритель системы кондиционирования № 1 в сборе)


      1. Благодаря тому, что бачки располагаются сверху и снизу испарителя, а в конструкции использованы трубки из микропористого материала, удалось достичь следующих полезных результатов:


        • Увеличена эффективность теплообмена

        • Температура распределяется более равномерно

        • Снижена толщина испарителя

        A01F0NTE05
        Обозначения на рисунке
        *1 Бачок *2 Охлаждающее ребро
        *3 Трубки из микропористого материала - -

    4. Датчик температуры испарителя (термистор системы кондиционирования № 1)


      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.

    5. Блок радиатора отопителя в сборе


      1. В системе кондиционирования используется компактная, облегченная, высокоэффективная прямоточная алюминиевая (SFA-II) сердцевина отопителя.

        A01F0TDE06
        Обозначения на рисунке
        *1 Бачок - -
        *a OUT *b IN

    6. Электродвигатель вентилятора с вентилятором в сборе


      1. Электродвигатель вентилятора с вентилятором в сборе имеет встроенный контроллер вентилятора, который работает под управлением блока управления системой кондиционирования.

    7. Жгут проводов системы кондиционирования в сборе


      1. Жгут системы кондиционирования в сборе содержит встроенную микросхему управления с функцией определения положения, которая обменивается данными с разъемом каждого сервопривода и приводит в действие серводвигатель.

        A01F0TJE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Блок управления системой кондиционирования *2 Разъем шины
        *3 ИС передачи данных *4 Главный процессор
        *5 ИС передачи данных / управления *6 Серводвигатель

    8. Серводвигатель


      1. 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 определяет положение и направление перемещения заслонки.

        A01F0TCE01

    9. Воздушный фильтр


      1. В системе кондиционирования используется воздушный фильтр, способный удалять пыльцу. Этот фильтр изготавливается из полиэфира и превосходной удаляет пыльцу и пыль. Поскольку фильтр является полиэфирным, он легко поддается утилизации как безопасный сгораемый материал, что обеспечивает защиту окружающей среды.

        A01F0KIE04
        Обозначения на рисунке
        *1 Воздушный фильтр - -
        *a Фильтрующий слой для крупных посторонних частиц *b Электретный слой

    10. Конденсатор системы кондиционирования в сборе


      1. Конденсатор системы кондиционирования в сборе состоит из 2 секций охлаждения: секции конденсации и секции дополнительного охлаждения. Эти секции объединены с газожидкостным сепаратором (модулятором). Для обеспечения высокого КПД теплообмена в конденсаторе системы кондиционирования в сборе предусмотрен дополнительный цикл охлаждения.

      2. В дополнительном цикле охлаждения хладагент, прошедший через секцию конденсации конденсатора, независимо от фазы (т.е. как в жидком, так и в газообразном состоянии) охлаждается вновь в секции дополнительного охлаждения. Таким образом, в испаритель поступает уже почти полностью сжиженный хладагент.

      3. В нижней части модулятора имеются фильтр и осушитель, которые удаляют из хладагента влагу и грязь.

        A01F0R9E03
        Обозначения на рисунке
        *1 Газообразный хладагент *2 Секция конденсации
        *3 Модулятор *4 Осушитель
        *5 Фильтр *6 Секция дополнительного охлаждения
        *7 Жидкий хладагент - -

        Tech Tips

        Количество хладагента, при котором в нем исчезают пузырьки воздуха в дополнительном цикле охлаждения, меньше объема хладагента, которым должна быть заправлена система. Поэтому если система будет пополняться хладагентом, исходя из объема в момент исчезновения пузырьков, количество хладагента окажется недостаточным. Как следствие, снизится холодопроизводительность системы. Избыточное количество хладагента в системе также приводит к ухудшению эффективности охлаждения. Правильный способ проверки количества хладагента и инструкции по заправке системы охлаждения хладагентом приведены в руководстве по ремонту.

        A01F0Q7E01

    11. Компрессор (компрессор со шкивом в сборе)


      1. Компрессор (компрессор со шкивом в сборе) представляет собой компрессор с плавной регулировкой производительности. Его производительность может изменяться в зависимости от тепловой нагрузки на систему кондиционирования.

      2. Компрессор (компрессор со шкивом в сборе) включает в себя шкив, вал, прижимную пластину, колодку, внутреннюю полость картера, цилиндр и электромагнитный клапан управления.

      3. Электромагнитный клапан управления регулирует давление всасывания, что позволяет управлять производительностью компрессора (компрессора со шкивом в сборе) в соответствии с требованиями.

        A01F0UCE03
        Обозначения на рисунке
        *1 Внутренняя полость картера *2 Колодка
        *3 Цилиндр *4 Электромагнитный клапан управления
        *5 Шкив *6 Прижимная пластина
        *7 Вал - -

    12. Термистор (датчик температуры в салоне) системы кондиционирования


      1. Термистор (датчик температуры в салоне) системы кондиционирования определяет температуру в салоне путем изменения своего сопротивления. Соответствующий сигнал используется блоком управления системой кондиционирования.

    13. Термистор (датчик температуры окружающего воздуха) системы кондиционирования


      1. Термистор (датчик температуры окружающего воздуха) системы кондиционирования определяет температуру окружающего воздуха путем изменения своего сопротивления. Соответствующий сигнал используется блоком управления системой кондиционирования.

    14. Датчик солнечной радиации (датчик автоматического управления освещением)


      1. Датчик автоматического управления освещением состоит из фотодиода, 2 схем усиления датчика солнечной радиации и схемы преобразования частоты для датчика автоматического управления освещением.

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

        A01F0VQE06

  3. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Режимы подачи воздуха и положения заслонок

      A01F0IXE01
      Управляющая заслонка Режим работы Положение заслонки Принцип работы
      Входная заслонка FRESH А Обеспечивает подачу в салон 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 распределения потоков воздуха A01F0MB FACE I, K, M, O, S, W Воздух подается через передний центральный воздуховод с дефлектором, задний центральный воздуховод с дефлектором и боковые воздуховоды с дефлектором.
      A01F0S8 BI-LEVEL I, K, N, O, R, X 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.
      A01F0RQ FOOT H, J, L, P, Q, X Воздух подается через воздуховод с дефлектором в выемке для ног, задний центральный воздуховод с дефлектором и боковые воздуховоды с дефлектором. Кроме того, незначительный поток воздуха подается через центральный и боковой оттаиватели.
      A01F0JB FOOT AND DEFROSTER G, J, L, P, Q, X Обеспечивает оттаивание ветрового стекла, подавая теплый воздух через центральный оттаиватель, боковой оттаиватель, боковой и задний центральный воздуховоды с дефлектором, кроме того, воздух выпускается через воздуховоды с дефлектором в передней и задней выемках для ног.
      A01F0TH DEFROSTER F, J, L, P, S, Y Обеспечивает оттаивание ветрового стекла, подавая теплый воздух через центральный оттаиватель, боковые оттаиватели и боковые воздуховоды с дефлектором.

    2. Воздуховыпускные отверстия и воздухораспределение

      A01F0V7E01
      A01F0W0E02

    3. Принцип работы компрессора (компрессора со шкивом в сборе) (плавное регулирование производительности)


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

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

        A01F0OTE01

      3. Когда электромагнитный клапан закрывается (в катушку электромагнита подается 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.

        A01F0O9E01

      4. Когда электромагнитный клапан открывается (катушка электромагнита обесточивается), разность давлений исчезает. Давление, прикладываемое к левой стороне поршня, становится равным давлению, прикладываемому к правой стороне поршня. Как следствие, пружина растягивается, устраняя наклон прижимной пластины. В результате ход поршня и производительность уменьшаются.

        A01F0S9E01

    4. Принцип действия внутреннего клапана


      1. Внутренний клапан приводится в действие, когда частота вращения компрессора (компрессора со шкивом в сборе) резко увеличивается или становится высокой, либо происходит внезапное изменение тепловой нагрузки. В результате производительность компрессора (компрессора со шкивом в сборе) снижается, что продлевает срок его службы.

        A01F0JFE01

  4. ДИАГНОСТИКА


    1. Блок управления системой кондиционирования выполняет функцию диагностики. Он сохраняет информацию обо всех неисправностях в системе кондиционирования в своей памяти в виде диагностических кодов неисправностей (DTC).

    2. Существуют 2 метода для считывания кодов DTC. Можно либо использовать устройство Global TechStream (GTS), либо считать коды DTC с дисплея панели управления отопителем. Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.