帕薩特領馭轎車全自動空調電路改畫與檢修

徐宗炯， 徐云暉， 鹿洪濤

（1.北華大學交通建筑工程學院， 吉林 吉林 132011； 2.沈陽鐵路局吉林站；3.吉林市桃源職業技術學校）

上海大眾帕薩特領馭轎車是在帕薩特B5經典版基礎上改進的新產品， 于2006年推向市場， 是目前上海大眾的高端產品， 其主要性能參數如表1所示。

表1 帕薩特領馭轎車技術性能參數

1 全自動空調與普通空調的比較

普通空調系統如桑塔納3000志俊、 捷達、 卡羅拉等車空調系統， 在手動開關、 內循環開關控制下， 在一定溫度范圍內 （5 ℃以上） 可以使壓縮機的電磁離合器接合制冷。 如要加快室內制冷（或采暖） 速度， 可以接通內外循環翻板電磁閥N63， 關閉外來新鮮空氣通道。 時間太長， 室內空氣污濁， 還可以通過鼓風機變速開關選擇換氣速度； 通過溫度旋鈕改變冷風道或熱風道的截面積，以調節室內溫度 （常在20～28 ℃范圍內）； 還可以通過風道旋鈕來選擇風窗玻璃除霜/吹腳、 吹胸、 吹臉等， 改變氣流在駕駛室的流向， 保持室內溫度和空氣清新程度。

應該說， 普通空調已在很大程度上改善了駕駛員和乘客的乘車環境， 有益于人們的舒適與健康，故在轎車上已經得到普及。

上述普通空調的缺點在于空調系統投入工作與否、 舒適程度是否盡如人意， 完全要人去手動控制； 如何或多久才能達到最佳狀態需要人們 （主要是駕駛員） 反復多次地熟悉和適應， 這必然要過多地分散駕駛員的精力， 不利于安全行駛。

全自動空調系統在系統處于自動 （AUTO） 工作狀態下， 完全不用人工調控， 就可以保持室內溫度在舒適范圍內并維持在一定值。 還可以人工介入， 分別設定室內左側 （駕駛員）、 右側或后側在不同的溫度范圍， 還可以無級調節室內鼓風機的轉速， 通風保持空氣清新以及適當的空氣濕度。

以帕薩特領馭的全自動空調為B級車代表， 普通空調以桑塔納3000 （或捷達、 花冠、 愛麗舍） 為代表， 他們的比較如表2所示。

2 全自動空調系統的組成

不同檔次的空調系統組成各有差異， 以Passat領馭為例， 主要由顯示屏、 空調控制單元、 空調壓縮機 （電磁離合器）、 冷凝器、 膨脹閥、 蒸發器、貯液干燥器等有關管路以及冷暖汽流不同方向的通路及各種風門閥板、 控制電路組成， 這里介紹控制電路的主要部件。 Passat領馭轎車自動空調系統的控制面板與顯示屏E87如圖1所示， 其執行元件與傳感器如圖2所示。

表2 全自動空調與普通空調的比較

2.1 顯示屏E87及控制開關

顯示屏E87及控制開關和自動空調控制單元J255一起裝在控制面板上。 在控制面板的正面上方有一條狹長的液晶顯示屏， 屏上隨時顯示鼓風機轉速、環境溫度、 送風方向、 室內溫度、 運行模式等。

本裝置為全自動空調系統， 可以確保車內溫度終年處于均衡狀態， 將溫度設定在22 ℃左右。 鼓風機的轉速 （風量） 和氣流方向的分配都無需手動調節， 只需按下 “AUTO” 鍵即可。 在提高或降低鼓風機轉速時自動工作模式不變。

為了適應不同地區氣候條件和個人習慣的需要， 也可以在一定范圍內， 用面板上的開關鍵， 在點火開關接通的狀態下改變原廠設定， 按照新的參數運行。 新參數顯示在熒光屏上并存儲在系統之中， 要想恢復原廠設定標準狀態， 須在開啟 “車內循環功能” 20 min后刪除變動值。

如要改變空調原廠設定， 應在點火開關接通狀態下， 用圖1中的按鍵14、 15改變氣流方向， 用按鍵16、 17改變氣流送風量， 用按鍵12、 13改變室內設定溫度。 車內溫度設定范圍是+18～+29 ℃， 可按個人需要選定， 若要選擇極限溫度 （+18 ℃或+29 ℃），顯示屏上將出現 “LO”（低） 或 “HI”（高） 字樣， 系統將以最大功效制冷或加熱， 此時空調系統不能自動調溫。

1） 顯示屏E87可以顯示目前室內溫度， 如22.0 ℃。“AUTO” 表示按下該鍵處于全自動模式， 顯示屏下的 “+”、 “-” 鍵 （即圖1中的12和13） 表示可依駕駛員愿望以0.5 ℃步長調高或調低室內保持的溫度；顯示屏上顯示符號表示鼓風機的轉速， 顯示條的高度表示轉速高低， 如按其下方 “－” 鍵可使空調關閉， 也用 “+” “－” 鍵 （即圖1中的12和13）來調整。符號表示空調的空氣流在車內進行內循環， 這樣可以加快室內降溫或取暖的速度， 但不宜長期處于內循環狀態， 以避免空氣污濁。表示處于除霜模式。

2） 新鮮空氣鼓風機V2轉速的檔位顯示： 顯示屏上在風扇符號下面有長度不等的豎條7～8個，分別表示不同的鼓風機轉速。

3） 外界 （環境） 溫度顯示值 （圖1顯示11℃）：如果行車速度低于15 km／h， 而冷卻液溫度又高于70 ℃， 則顯示值就不再變化， 此時顯示值常常不是實際測量的外界溫度。 由于發動機的滯留熱， 車速很低， 低速下測得的外界溫度會失真。

4） 經濟運行鍵： 在 “ECON” 運行狀態， 僅關閉空調壓縮機 （暫停制冷）， 暖風和通風工作仍將繼續自動調節下去 （如控制各個風道的開閉或開度大小）。 由各伺服電機驅動或停歇， 不因壓縮機的停止而不工作， 從而節省了燃油消耗。

要將華氏 （℉） 溫度改變為攝氏 （℃） 值， 只要將經濟 （ECON） 鍵按住， 再按自動 （AUTO） 鍵即可， 反之亦然。

“AUTO” 顯示在顯示屏上， 若按下ECON鍵則在僅關斷壓縮機狀態下， 其他伺服電機照常工作，空調在經濟模式下工作， 故顯示 “ECON” 字樣。如果關閉整個空調系統則會顯示 “OFF” 字樣。 鼓風機降低轉速鍵除了逐漸減速外， 還有關閉整個空調系統的功能， 只要將鼓風機降低轉速鍵按住， 空調系統停了下來便顯示 “OFF”。 只在出現故障等特殊情況下才去關斷整個空調系統。

設置車內溫度、 氣流分配狀況及鼓風機轉速和壓縮機工作狀態均可顯示在顯示屏上。

6） 升高鼓風機轉速， 可以在所有程序中完成，設有最小調整極限， 以條狀符號顯示； 降低鼓風機轉速， 也可以在所有程度中進行， 有最大的調整極限， 也用條狀符號在顯示屏上表示。 如要關閉空調， 不斷地按動?下方的-鍵， 讓鼓風機以最低速工作， 風門電機當前狀態， 內/外循環風門內循環狀態， 壓縮機關閉。

7） 按下風窗除霜器按鍵可以關閉經濟 （ECON）模式和車內循環模式， 去除車窗上的霧和霜， 降低車內濕度。

8） 按下空氣內循環鍵可以防止車外強烈異味（如在隧道或車流密集路段） 進入車內， 也可以快速制冷或加熱車廂內部， 但不要在內循環模式下工作時間過長。

2.2 儀表板出口溫度傳感器與小鼓風機

儀表板出口溫度傳感器G56與小鼓風機V42是裝在一起的室內溫度傳感器與執行器， 位于儀表板出風口處， 自動空調控制單元J255控制小鼓風機V42去抽吸車內空氣， 并經G56感傳其溫度， 可以避免其它傳感器產生的誤差。

2.3 車外 （環境） 溫度傳感器G17

車外 （環境） 溫度傳感器G17安裝在前保險杠的左側， 取下護柵即可接觸到。 G17相對獨立地測量外部溫度， 并將其信號送到組合儀表控制單元J285的T32b/26端。

2.4 日照光電傳感器G107

安裝在儀表板前圍中間上方。 因為車內溫度與車輛在陽光下行駛和停放有很密切的關系， 尤其是南方炎夏季節影響尤為顯著。 車內溫度由光敏電阻來測量， 陽光從車的前方、 左側、 右側、 后側照射到乘員身上的加熱作用可以由G107監測到。 G107內有兩個光電二極管， 濾光器濾去光學元件上的紫外線， 光學元件將大部分斜射的陽光折射到光電二極管上。 光電二極管為高靈敏度半導體元件， 如無陽光照射， 二極管產生電流極小， 陽光愈強， 電流越大， 控制單元即相應調節車內溫度。 有的轎車（如奧迪A6） 車內溫度可以分左、 右兩側調節， 根據G107的信號即可使兩側有不等的室溫。

2.5 新鮮空氣進氣通道溫度傳感器G89

在儀表板下方右側， 裝在新鮮空氣鼓風機的前方， 蒸發器的后面， 在新鮮空氣閥板一側。 G89與車外溫度傳感器G17都相對獨立地監測外部溫度，兩者溫度/阻值特性相同。 E87和J255處理兩個外部溫度傳感器的測量值， 如果一個傳感器失效， 則將另一個傳感器的信號值作為控制變量； 如果兩個傳感器都失效， 則采用內部預設的替代值。

2.6 各種伺服電機

所謂伺服電機， 就是對主要功能部件如制冷、采暖系統的工作起到輔助配合作用的電動機。 在普通空調系統中， 冷熱風道的換向、 閥門開度大小都要靠手動旋鈕鋼索拉線來控制， 而自動空調就是靠這些伺服電機來完成的。

因為其工作僅僅是開閉風門閥板， 一般都設計為往復運動機構， 電機多為體積較小、 便于安裝在空調器殼上的 “扁電機”， 轉速較高， 又經過蝸桿蝸輪減速， 再經過一些小曲柄去推動風門閥板的開合。 如V68是改變散熱小水箱散熱氣流 “溫度閥板”的伺服電機， 為了將閥板開度與溫度聯系起來進行量化， 與閥板開度同步的電位計G92向外傳遞開度電壓信息。 另外還有帶電位計G112的中央風門伺服電機V70， 帶電位計G113的速滯 (沖擊) 壓力風門伺服電機V71， 帶電位計G114的腳部空間/除霜風門伺服電機V85。 這些電機的形狀見圖3， 安裝在空調風箱外殼上的位置見圖4。

可以這樣認為： 自動空調在一定程度上是因為增加了較多的伺服電機、 電位計和傳感器， 并能自動調節各風門開度而趨于復雜的。

2.7 帶有控制單元的新鮮空氣鼓風機V2

普通空調中V2串有調速電阻器N24， 通過鼓風機變速開關E9改變阻值大小， 也就改變了加在鼓風機V2上的電壓和電流， 從而得到不同轉速。

在自動空調系統中， V2串有一個大功率晶體管或場效應管電路J126， 由自動空調控制單元J255發出指令， 調節功率開關管的主電路電流和電壓， 也可以改變鼓風機轉速的大小， 而且這種改變是無級變速， 使其調節更加和諧穩定。

2.8 自動空調控制單元J255

自動空調控制單元J255就裝在控制面板 （開關組合） 和顯示屏背面， 以前有資料說E87的功能相當于開關組合及控制單元， 后來一些資料將J255的序號和功能突出了， 比較容易區分電路的作用。

自動空調控制單元J255的功用簡而言之就是接收眾多的溫度傳感器、 風門電位計的信號， 適時控制風門伺服電機的起動、 正反向運轉和停止， 從而使各有關風門閥板打開、 增減開度或關閉， 當然也包括對壓縮機、 電風扇、 鼓風機的控制 （也是起動、 運轉和停轉， 但沒有反轉）。

自動空調控制單元J255有4個多線插接器， 如T12——12針黑色插頭， 在空調控制面板后面A號位上； T16a——16針黑色插頭， 在空調控制面板后面D號位； T16b——16針棕色插頭， 在空調控制面板后面C號位； T20——20針紅色插頭， 在空調控制面板的B號位。

3 領馭轎車自動空調電路主要特點

3.1 4個帶電位計的伺服電機

空調風道閥板控制全由伺服電機控制， 溫度風門伺服電機V68與閥板開度 （位置） 電位計G92配套， V68的電阻20～200 Ω， G92的電阻3.6～5.7 kΩ。電機兩條電線 （白黃、 灰白） 接往自動空調控制單元J255， 供給步進式電流， 使閥板達到開、 閉或一定開度。 電機的電線都來自黑色T16a插頭A， 閥板開度電位計G92的電流則來自紅色T20插頭B的T20/8的8號線， 向J255提供現在開度的信號電壓。

中央風門伺服電機V70配電位計G112， 開度信號由黃白線送給J255的紅色插頭B的T20/9號端子。V70的電阻20～100 Ω， G112的電阻3.6～5.7 kΩ。

速滯 （沖擊） 壓力風門伺服電機V71配電位計G113， 開度信號由白紫線送到自動空調控制單元J255的T20/17號端子。 V71的電阻20～100 Ω， G113的電阻3.6～5.7 kΩ。

腳部空間/除霜風門伺服電機V85配開度電位計G114， 開度信號經黃藍線輸向J255的T20/10端子。V85的電阻20～100 Ω， G114的電阻3.6～5.7 kΩ。

可以看出： J255的T16b/8端子是4個電位計的公共5 V電源端， 電位計的另一端接公共搭鐵端。

3.2 自動空調控制單元J255

J255的常電火線接點是熔斷絲S15下的T16a/7端子。 新鮮空氣鼓風機V2的電流來自卸荷繼電器J59觸點下的75號 （X） 線， 也即鼓風機是在點火開關處在正常工作狀態時才能運轉， 鼓風機與控制單元J126接在一起， 75 （X） 線下的熔斷絲S225 （30 A）和4.0黑藍線引來電機主電流， 還有4.0棕、 6.0棕電線將工作電流通向搭鐵和蓄電池負極。 另外3條線（黑白線、 棕綠線、 綠黑線） 分別來自J255的T16b插接器的14號、 11號和16號端子， 起著開關和無級調速的作用。

發動機控制單元J220有2個端子T121/40和T121/41分別接J255的T16b/12和T12/3端子， 即發動機控制單元J220控制空調系統。 延時提高怠速后再接通空調， 或當發動機滿負荷時如遇爬坡、 超車時斷開空調， 以集中動力克服超負荷。

3.3 各種傳感器

新鮮空氣進氣通道溫度傳感器G89、 腳部出風口溫度傳感器G192、 蒸發器溫度傳感器G308、 車外 （環境） 溫度傳感器G17、 日照光電傳感器G107、 中部出風口溫度傳感器G191等分別將車內外的溫度信號傳給J255和組合儀表控制單元J285，這些溫度傳感器阻值隨溫度變化規律見表3。 J255經過比較、 處理， 適時發出執行指令， 達到自動控制的目的。

表3 幾種溫度傳感器阻值kΩ

J255的執行元件除了上述伺服電機外還有控制壓縮機電磁離合器的繼電器J44、 控制冷卻風扇V35、 V7的繼電器J279。 它們的控制線圈都經J255控制， 但J279吸合時， V7、 V8是低速散熱； J513吸合時， V7、 V8高速運轉散熱。

3.4 散熱與冷卻風扇控制

J513的控制線圈可以經空調壓力開關F129的高壓觸點搭鐵， 也可以經紅灰線和冷卻風扇熱敏開關F18的高溫 （105 ℃） 觸點搭鐵， 從而達到V7、 V8高速散熱的目的， 即高溫 （水） 高壓 （制冷劑R134a） 都必須使風扇高速散熱。

F129的低壓觸點在制冷劑低壓低于0.2 MPa時斷開壓縮機電磁離合器的供電。 高壓觸點在2～3 MPa時斷開， 以免壓縮機損壞。

還有另一種冷卻風扇控制電路， 用于不同排量或年款的車型。 冷卻風扇V7的低速由J279觸點吸合控制， 但J279的線圈是由冷卻風扇熱敏開關F18的低溫觸點 （95 ℃） 吸合和J255的T16a/16并聯控制的。 V7的高速則由繼電器J280吸合來達到， 而J280線圈是由F18的高溫觸點閉合來控制的， 電機V7的大電流不經F18觸點。

冷卻風扇V35、 V7功率均在150 W以上。 而V7、V35并聯工作可達300 W/2700 r/min。 另有冷卻風扇控制單元J293， 還接有熔斷絲S42 （50 A）， 30號火線， S142 （5 A） 接發電機C的D+端子。 D+端子是在發電機運轉時才有12～15 V電壓， 如未工作， 則處于低電位。 J293的被控負荷是冷卻風扇V35、 V7和冷卻液繼續循環泵V51。 J293的插接器端子數少于桑塔納等車的， 內部電路相對簡單， 只受冷卻風扇熱敏開關F18的控制。

3.5 故障診斷插座

T16的數據線從插孔7引出， 接自動空調控制單元J255的T12/1端子。 J255中存儲的故障碼及各部元件工作參數都經此線傳到插座T16的第7孔， 該孔還接有許多其他控制單元的診斷數據線——K線。 檢查故障時必須使用VAG1551或VAS5051或VAG1552檢測儀， 選擇空調系統的地址碼08 （發動機01， 柴油機電控41， 自動變速器02， ABS系統03， 空調/暖風電控系統08……）。

檢測儀的功能碼選擇共有11個， 是在進入地址之后才會出現 “選擇功能××” 的提示。 01是查詢本地址控制單元的版本資料， 02是查詢故障， 03是執行元件自診斷， 04是對執行元件或總成進行基本設定， 05是清除故障記憶， 06是結束輸出， 07是給控制單元編碼 （常在更換控制單元之后進行）， 08是讀測量數據組 （塊）， 09是讀單個測量值， 10是匹配（自適應如換防盜控制單元后與發動機控制單元相匹配， 配鑰匙）， 11是登錄。 平時檢查故障時， 常用02、 05、 08這幾個功能， 一是查找故障部位， 二是測量分析各種參數與正常值相比較， 準確地判斷故障原因。

診斷插座的16號端子接30號火線。

3.6 數據總線CAN－H線

從J255的T20/2端子引出， 經橙綠數據線接組合儀表控制單元J285的T32b/8端子， 內有網關J533；另一條CAN－L橙棕線， 從J255的T20/3端引出， 至組合儀表控制單元J285的T32b/9端子， 內接網關J533，以實現車載網絡信息數據資源共享， 減少信號線，提高調控精準性的目的。

4 改畫帕薩特領馭轎車自動空調電路原理圖

根據汽車電路圖的基本特點和大眾汽車電路圖的表達方法， 采用博世公司推薦的圖形符號， 將帕薩特領馭轎車的自動空調電路接線圖改畫成電路原理圖， 如圖5所示。

5 領馭轎車自動空調系統故障檢測

如前所述， 因為自動空調系統擁有自動空調控制單元J255， 并有數據K線接T16診斷插座， 還有CAN總線實施全車網絡信息共享， 可以而且必須應用VAG1551或VAS5051或VAG1552診斷檢測儀來判斷空調系統的故障部位與故障原因。

將VAG1552檢測儀插上診斷插座T16以后， 選地址碼08 （空調/暖風電控系統）、 功能碼02 （查詢故障）， 若有故障碼存在， 將會在檢測儀的螢光顯示屏上逐條顯示如表4所示的故障代碼。 如果故障碼后標有 “SP” 字樣， 表示這是偶然發生的故障，經過幾次檢測或使用， 消去故障碼以后就不會再出現。

如果屬于實質性故障， 并對某些元件有所懷疑， 則應進一步測量檢查這些元件的工作參數， 仍應使用VAG1551、 VAG1552或VAS5051進入空調系統的地址碼08， 然后選功能碼08讀取測量數據組，數據組只能一組一組地讀， 儀器顯示屏只能同時顯示兩行字。 又分4個顯示區， 每區當時顯示值范圍如表5所示， 供使用維修者聯想參考， 再根據實踐經驗一定能找到原因， 修好車輛。

帕薩特領馭自動空調電路具有一定代表性， 弄懂它的組成原理及維修方法也有助于了解速騰、 邁騰、 奧迪A6等車的自動空調系統。

表4 帕薩特領馭轎車自動空調系統故障碼

表5 領馭轎車CLIMAtronic自動空調系統（J255） 測量數據組

［1］ 楊 鋒. 新款國產汽車電路圖集②（上）［M］. 沈陽： 遼寧科學技術出版社， 2007.

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［5］ 陸耀迪. 上海大眾帕薩特轎車實用維修手冊［M］. 北京：機械工業出版社， 2010.

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