Tất tần tật về Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô.

TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG

1. Khái quát

Hệ thống điều hòa không khí tự động được kích hoạt bằng cách đặt nhiệt độ mong muốn bằng núm chọn nhiệt độ và vấn vào công tắc AUTO. Hệ thống sẽ điều chỉnh ngay lập tức và  duy trì nhiệt độ ở mức đã thiết lập nhờ chức năng điều khiển tự động của ECU.

2.Vị trí

Hệ thống điều hòa không khí tự động có các bộ phận sau đây:

• ECU điều khiển A/C ( hoặc bộ khuyếch đại A/C )
• ECU động cơ
• Bảng điều khiển
• Cảm biến nhiệt độ trong xe
• Cảm biến nhiệt độ ngoài xe
• Cảm biến nhiệt độ dàn lạnh
• Cảm biến nhiệt độ nước (ECU động cơ gửi tín hiệu này.)
• Công tắc áp suất của A/C
• Mô tơ trợ động trộn khí
• Mô tơ trợ động thổi khí
• Mô tơ quạt gió
• Bộ điều khiển quạt gió ( điều khiển mô tơ quạt gió )

Ở một số kiểu xe, các cụm chi tiết sau đây cũng được sử dụng để điều hòa không khí tự động:

- Cảm biến ống gió

- Cảm biến khói ngoài xe.

3. Chi tiết từng bộ phận

3.1 ECU

ECU điều khiển A/C

• ECU tính toán nhiệt độ và lượng không khí được hút vào và quyết định xem cửa thông gió nào sẽ được sử dụng dựa trên nhiệt độ được xác định bởi mỗi cảm biến và nhiệt độ mong muốn xác lập ban đầu.
• Những giá trị này được sử dụng để điều khiển vị trí cánh trộn khí, tốc độ mô tơ quạt gió và vị trí cách điều tiết thổi khí.
• Ở một số kiểu xe, hệ thống thông tin đa chiều (MPX) được sử dụng để truyền các tín hiệu điều khiển từ bảng điều khiển tới ECU điều khiển A/C.

3.2 Cảm biến

a. Cảm biến nhiệt độ trong xe

+ Cấu tạo

Cảm biến nhiệt độ trong xe là nhiệt điện trở được lắp trong bảng táp lô có một đầu hút. Đầu hút này cùng không khí được thổi vào từ quạt gió để hút không khí bên trong xe nhằm phát hiện nhiệt độ trung bình trong xe.

+ Chức năng

Cảm biến phát hiện nhiệt độ trong xe dùng làm cơ sở cho việc điều khiển nhiệt độ.

b. Cảm biến nhiệt độ ngoài xe

+ Cấu tạo

Cảm biến nhiệt độ ngoài xe là một nhiệt điện trở và được lắp ở phía trước của giàn nóng để xác định nhiệt độ ngoài xe.

+ Chức năng

Cảm biến này phát hiện nhiệt độ ngoài xe để điều khiển thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của nhiệt độ ngoài xe.

c. Cảm biến bức xạ mặt trời

+ Cấu tạo

Cảm biến bức xạ ánh nắng mặt trời là một đi ốt quang và được lắp ở phía  trên của bảng táp lô để xác định cường độ ánh sáng mặt trời.

+ Chức năng

Cảm biến này phát hiện  cường độ ánh sáng mặt trời dùng để điều khiển sự thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của tia nắng mặt trời.

d. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

+ Cấu tạo

 Cảm biến nhiệt độ dàn lạnh dùng một nhiệt điện trở và được lắp ở dàn lạnh để phát hiện nhiệt độ của không khí khi qua dàn lạnh ( nhiệt độ bề mặt của dàn lạnh ).

+ Chức năng

Nó được dùng để ngăn chặn đóng băng bề mặt giàn lạnh, điều khiển nhiệt độ và điều khiển luồn khí trong thời gian quá nhiệt độ.

e. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

+ Cấu tạo 

• Cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một loại nhiệt điện trở. Nó phát hiện nhiệt độ nước làm mát dựa vào cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. Tín hiệu này truyền từ ECU động cơ.
• Ở một số kiểu xe, cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp ở két sưởi ( bộ phận trao đổi nhiệt )
• Chức năng
• Nó được sử dụng để điều khiển nhiệt độ, điều khiển việc hâm nóng không khí.

f. Một số loại cảm biến khác

Một số xe được trang bị các cảm biến sau đây:

• Cảm biến ống dẫn gió

Cảm biến ống dẫn gió là một nhiệt điện trở được lắp trong bộ cửa gió bên. Cảm biến này phát hiện nhiệt độ của luồng khí thổi vào bộ của gió bên và điều khiển chính xác nhiệt độ của mỗi dòng không khí.

• Cảm biến khói ngoài xe

Cảm biến khói ngoài xe được lắp ở phía trước của xe để xác định nồng độ CO,HC,NOx, để bật tắt giữa các chế độ FRESH và RECIERC.

4. Mô tơ trợ động

4.1 Mô tơ trợ động trộn khí

a. Cấu tạo

Mô tơ trợ động trộn khí gồm cơ mô tơ, bộ hạn chế, chiết áp, và tiếp điểm động. Được kích hoạt bởi tín hiệu từ ECU.

b. Nguyên lý hoạt động

4.2 Mô tơ trợ động dẫn khí vào

a. Cấu tạo

Mô tơ trợ động dẫn khí vào gồm có một mô tơ, bánh răng, đĩa động...

b. Nguyên lý hoạt động

4.3 Mô tơ trợ động thổi khí

a. Cấu tạo

Mô tơ trọ động thổi khí gồm có một mô tơ, tiếp điểm động, bảng mạch, mạch dẫn động mô tơ. 

b. Nguyên lý hoạt động

• Khi công tắc điểu khiển thổi khí hoạt động, mạch dẫn động mô tơ xác định xem vị trí của cánh điểu khiển nên được dịch chuyển sang bên phải hay bên trái và cho dòng điện vào mô tơ để dịch chuyển tiếp điểm động đới với mô tơ.
• Khi tiếp điểm động dịch chuyển tới vị trí theo vị trí công tắc điều khiển thổi khí thì tiếp điểm với đĩa của mạch điều khiển được nhả ra, làm cho mạch bị ngắt và mô tơ dừng lại.

5. Nhiệt độ không khí cửa ra (TAO)

5.1 TAO là gì? 

• Để nhanh chóng điều chỉnh nhiệt độ trong xe theo nhiệt độ đặt trước, ECU tính toán nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) dựa trên thông tin được truyền đi từ mỗi cảm biến.
• Việc tính toán nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) được dựa trên nhiệt độ trong xe, nhiệt độ ngoài xe và cường độ ánh sáng mặt trời liên quan đến nhiệt độ đã đặt trước. Mặc dù điều hòa tự động điểu khiển nhiệt độ chủ yếu dụa vào thông tin nhiệt độ trong xe, nhưng nó cũng sử dụng thông tin về nhiệt độ ngoài xe và cường độ ánh sáng mặt trời để cho sự điều khiển được chính xác.

Nhiệt độ không khí cửa ra được hạ thấp trong những điều kiện sau:

• Nhiệt độ đặt trước thấp hơn
• Nhiệt độ trong xe cao
• Nhiệt độ bên ngoài xe cao
• Cường độ ánh sáng mặt trời lớn

5.2 Điều khiển nhiệt độ dòng khí

a. Mô tả

• Để điều chỉnh nhanh chóng nhiệt độ trong xe đạt được nhiệt độ đặt trước, nhiệt độ dong khí được điều khiển bằng cách thay đổi tỷ lệ không khí nóng và không khí lạnh bằng cách điều chỉnh vị trí điều khiển cánh trộn khí mở.
• Một số loại xe độ mở của van nươc cũng thay đổi theo vị trí của cánh điều khiển.

b. Điều khiển

Điều chỉnh cực đại MAX

• Khi nhiệt độ đặt ở MAX COOL hoặc MAX HOT, cánh điều khiển trộn khí sẽ ở hoàn toàn về phía COOL hoặc HOT mà không phụ thuộc vào TAO.
• Điều này gọi là điều khiển MAX COOL hoặc điều khiển MAX HOT.

Điều khiển thông thường 

• Khi nhiệt độ đặt trước từ 18,5 đến 31,5 thì vị trí cánh điều khiển trộn khí được điều khiển dựa trên giá trị TAO để điều chỉnh nhiệt độ trong xe theo nhiệt độ đặt trước.
• Tính toán độ mở cánh điều tiết trộn khí
• Gỉa sửa độ mở của cánh điều khiển trộn khí là 100% khi nó dịch chuyển hoàn toàn về phía COOL và 100% Khi nó dịch chuyển hoàn toàn về phía HOT thì nhiệt độ giàn lạnh gần bằng với TAO khi độ mở là 0%. Khi độ mở là 100% thì nhiệt độ của két sưởi được tính toán từ nhiệt độ nước làm mát động cơ sẽ bằng TAO.
• ECU cho dòng điện tới các mô tơ trọ động để điều khiển độ mở của cánh điều khiển trộn khí nhằm điều khiển độ mở thực tế của cánh điều khiển được phát hiện bằng chiết áp theo độ mở xác định.

5.3  Điều khiển nhiệt độ dòng khí

a. Điều khiển điều hòa A/C cho từng phía riêng lẽ bên trái và bên phải

• Ở một số xe việc điều khiển nhiệt dộ dòng khí có thể thực hiện dựa trên việc đặt trước nhiệt độ cho từng phía người lái và phía hành khách trước.

b. Điều khiển dòng khí ( thổi khí ra)

+ Mô tả

Khi điều hòa không khí được bật lên giữa sưởi ấm và làm mát thì chế độ A/C được tự động bật về dòng khí mong muốn.

+ Điều khiển

 Việc điều khiển dòng khí được thay đổi theo cách sau đây:

+ Điều khiển tốc độ quạt gió

  Mô tả

Lưu lượng không khí được điều khiển thông qua điều khiển tốc độ tự động quạt gió dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ trong xe và nhiệt độ đặt trước.

+ Điều khiển việc hâm nóng

Điều khiển : Khi dòng khí được thiết lập ở chế độ FOOT hoặc BI LEVEL mà núm chọn tốc độ quạt gió được đặt ở vị trí AUTO thì tốc độ quạt gió được điều khiển nhiệt độ nước làm mát.

Khi nhiệt độ nước làm mát thấp: Để tránh đưa vào xe gó lạnh chức năng điều khiển hhaam nóng sẽ hạn chế tốc độ quạt gió.

• Khi hâm nóng không khí trong xe: Chức năng điều khiển hâm nóng không khí trong xe so sánh lượng không khí được xác định bởi cảm biến nhiệt độ nươc làm mát và lượng không khí được tính toán tư TAO sau đó lấy giá trị nhỏ hơn và làm cho quạt quay ở tốc độ thấp hơn.
• Sau khi hâm nóng không khí trong xe: Việc điều khiển hâm nóng không khí trong xe sẽ trở về trạng thái điều khiển bình thường dựa trên TAO.
• Sự điều khiển này được kích hoạt chỉ cho quá trình sưởi không cho quá trình làm mát.

c. Điều khiển dòng khí trong thời gian quá độ

+  Mô tả 

Khi xe đỗ dưới trời nắng trong một thời gian dài, điều hòa không khí sẽ thải ra không khí nóng ngay lập tức sau khi hoạt động. Chức năng điều khiển dòng khí trong thời gian quá độ sẽ ngăn chặn vấn đề này.

+ Điều khiển

Khi nhiệt độ giàn lạnh cao hơn 30 độ

Chức năng điều khiển thời gian quá độ sẽ tắt mô tơ quạt gió và để mô tơ tắt khoảng 4 giây trong khi máy nén được bật kên để làm mát không khí bên trong bộ phận làm mát. Khoảng 5 giây sau đó nó cho quạt chạy ở tốc độ thấp LOW để nhả ra không khí đã được làm mát trong bộ phận làm mát rồi đưa vào xe.

Khi nhiệt độ giàn lạnh thấp hơn 30 độ

Chức năng điều khiển theo thời gian quá độ sẽ cho quạt gió chạy ở tốc độ thấp LOW khoảng 5 giây.

d. Điều khiển dẫn khí vào

+ Mô tả

Chức năng điều khiển dẫn khí vào thông thường là để đưa không khí từ bên ngoài vào. Khi chênh lệch nhiệt độ trong xe và nhiệt độ đặt trước là lớn, thì chức năng điều khiển dẫn khí vào tự động bật về chế độ tuần hoàn không khí trong xe để việc làm mát được hiệu quả hơn.

+ Điều khiển

Các chức năng điều khiển dẫn khí vào được thực hiện theo cách sau đây:

+ Điều khiển theo mạng lưới thần kinh

Mô tả: Thậm chí ngay cả khi ở cùng TAO mỗi hành khách cũng cảm thấy nhiệt độ khác nhau tùy theo môi trường. Đối với hệ thống điều hòa tự động thông thường, nó sử dụng TAO được tính toán làm cơ sở cho mọi điều khiển thì việc điều chỉnh nhiệt độ có tính tới cảm giác của từng cá nhân hành khách là rất khó khăn. Vì vậy rất khó để xác lập được cảm giác đó.

Để nâng cao khả năng điều khiển thậm chí nhạy cảm với cả cảm giác của hành khách người ta sử dụng công nghệ mạng lưới thần kinh. Mạng lưới thần kinh là một mô hình kỹ thuật truyền dẫn thông tin thần kinh của cơ thể . Người ta đã xây dựng được mô hình thần kinh cho các mối quan hệ phức tạp giữa đầu vào và đầu ra của việc truyền dẫn thần kinh của con người. Mạng lưới thần kinh là sự kết hợp của một số mô hình thần kinh và gồm có các lớp đâu vào, trung gian và đầu ra.

e. Hệ thống tự chuẩn đoán

+ Mô tả

Trong hệ thống tự chuẩn đoán, ECU truyền bất kỳ thông tin sự cố nào xảy ra trong đèn chỉ báo các cảm biến và bộ chấp hành tới bảng điều khiển để hiển thị và thông báo cho kỹ thuật viên biết. Hệ thống này rất có ịch cho việc chuẩn đoán  vì các kết quả tự chuẩn đoán được lưu trong bộ nhớ ngay cả khi tắt khóa điện OFF.

+ Kiểm tra tín hiệu chỉ báo

• Các tín hiệu chỉ báo như các công tắc hiển thị đặt nhiệt độ và kích hoạt tiếng kêu bíp có thể được kiểm tra. 
• Các chỉ báo của công tắc và hiển thị đặt nhiệt độ lên 4 lần rồi tắt.
• Ở một số xe chỉ báo phát âm thanh cho việc kiểm tra hoạt động có thể kêu.

+ kiểm tra cảm biến

Những sự cố trong quá khứ hoặc hiện tại của cảm biến có thể kiểm tra được. Khi phát hiện một hoặc nhiều sự cố, thì việc ấn lên công tắc AC sẽ hiển thị lần lượt từng sự cố một