深度解读汽车自动空调控制技术

电子技术的快速成长使得汽车的节制体系加倍智能化。主动空调在汽车上的利用便是一个典型的例子。因为电子技术的成长，当代汽车空调已经由计算机节制。完美的汽车计算机节制的空调体系不仅可以对车内空气的温度、湿度、干净度、风量和风向等进行主动调节，给搭客提供一个优越的搭车情况，保证在各类外界气候和前提下使搭客都处于一个舒适的空气情况中，并且还能进行故障检测。

汽车主动空调根本布局及原理

汽车主动空调体系由制冷体系，取暖和体系、透风（配气）体系、主动节制体系、空气净化体系五部门构成。

1、制冷体系

制冷体系由紧缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等元件构成。制冷方式采纳蒸气紧缩式，应用制冷剂蒸发时吸收的热量来实现车内温度的低落。作为冷源的蒸发器，其温度低于空气的露点温度（空气中的水蒸气变为露水时刻的温度），是以，制冷体系还具有除湿和空气净化作用，使车内空气变得凉爽。

2、取暖和体系

取暖和体系多采纳冷却液加热式，将动员机出水口的冷却液通入暖风水箱，用鼓风机将水箱四周的热空气吹入车内。暖风还可以对前挡风玻璃进行除霜和除雾。

3、透风体系

透风体系是能吸入新颖空气，将凉风、暖风、新颖空气进行混合，并把混合气分派到车厢分歧地位的装配。主要有送风道、风门等部件。今朝采纳最多的透风体系是全空调方式，即把车外空气和车内空气经风门调节后，经由过程蒸发器冷却除湿，部门进入加热器，出来的冷、暖风再混合，然后依照要求送入车内。

4、主动节制体系

主动节制体系一方面临制冷和加热的温度进行节制，另一方面，对车内空气的温度、风量和流向进行丈量节制。由传感器、节制中枢、执行器三部门构成。

此中传感器包含温度选择器、日照强度传感器、风门地位传感器等。节制中枢有电子放年夜器、电桥比拟计算器、ECU三种。电磁阀、真空转换器、真空驱动器、伺服电机等属于执行部件。

5、空气净化体系

一样平常由空气过滤器、电子集尘器、阴离子产生器等构成，对流入车内的空气过滤、净化，赓续排出车内的浑浊气体。在通俗轿车中空气净化的义务由蒸发器完成。

电控主动空调的节制逻辑框图如图所示。

汽车主动空调温度节制体系事情原理

汽车空调主动温度节制ATC(Automatic Temperature Control),俗称恒温空调体系。一旦设定目的温度，ATC体系即主动节制与调整，使车内温度坚持在设定值。

全主动温度节制体系构成

全主动温度节制体系的构成包含温度传感器、节制体系ECU、执行机构等。此中温度传感器有车外气体温度传感器、车内气体温度传感器、日照传感器（阳光强度传感器）和蒸发器温度传感器。

车内温度节制原理

一、车外温度传感器（Outside Temperature Sensor）一样平常以热敏电阻制成，当车外温度变化时其电阻产生转变。温度低时电阻年夜，温度高时电阻小。

二、车内温度传感器（In-vehicle Sensor）同样采纳热敏电阻资料，具有负温度系数特征。一样平常安装在仪表盘下方，并以空气管衔接到空调透风管上，当气流敏捷经由过程时，发生的真空将空气引经车内温度传感器。

三、日照传感器（Sunload Sensor）以光二极管或电池制成，用以感应阳光照耀车辆的强度，但并不是温度。通常装在仪表盘上方。

四、蒸发器温度传感器（Evaporator Temperature Sensor）一样平常安装在蒸发器翼片上，以准确感应蒸发器的温度，同样采纳热敏电阻制作，具有负温度系数特征。

五、执行机构

1、鼓风机转速节制。空调体系ECU依据设定的温度、车内现有温度、车外温度、阳光强度、蒸发器皿温度等旌旗灯号，发送分歧的指令给鼓风机电机，并使之搭铁，从而节制分歧的鼓风机转速。对付一些恒温空调体系，当动员机启动时或冷却液温度低于预定值，空调体系ECU使鼓风机不起作用。

2、混合空气阀执行器。混合空气阀执行器采纳一个电控电机，依据驾驶员设定的温度，主动节制混合空气阀的地位，以节制必定的车内温度。一些车型采纳真空电机，但节制不够准确。

当驾驶员设定温度为22℃时，而车厢内温度低于22℃时，节制体系ECU发送指令给电机，混合空气阀封闭蒸发器侧通道，并打开从暖气热散热器一侧来的通道，使车内温度敏捷升高到22℃，；当驾驶员设定温度为22℃，而车厢内温度高于22℃时，节制体系ECU发送指令给电机，混合空气阀打开从蒸发器一侧来的通道，并封闭暖气热散热器一侧的通道，并使鼓风机电机高速运转，使车内温度敏捷降落到22℃。

3、模拟阀执行器。模拟阀执行器以电子电子电机节制空气阀的地位，从而转变空调出风口。

4、空调紧缩机聚散器。当驾驶员选择A/C模式时，空调体系ECU使紧缩机聚散器的线圈搭铁，触点闭合，电流经由过程聚散器线圈，使聚散器联合，带盘带动紧缩机转动。

当车外温度传改期显示温度低于设定值时，ECU使紧缩机聚散器不起作用；同样，当传感器显示骨气门全开或动员机处于高速运转时，ECU使紧缩机聚散器不起作用。

六、当温度由25℃调到20℃时，可变电阻的阻值产生变化为-ΔR，电桥出于不屈衡状况且VA < VB，此时比拟器OP1开端事情，双阀中的降温阀DCV开启，在真空泵的作用下，连杆向下活动。反馈可变电阻阻值上升，因为风门向凉风增长偏向开张，以是车内温度降落。当车内温度降落到设定目的为20℃时，反馈电阻的阻值变化为+ΔR，总电阻变化为零，电桥均衡，当情况温度不变时，室内温度即可坚持20℃。

当车外温空气温度降落时，车内温度也要随之低落-ΔT，假设这个降落量引起车外温度传感器阻值的增长幅度为+ΔR，电桥处于不屈衡状况且VA > VB；比拟OP2导通，双法中的DVH起动，真空泵推进连杆向上活动，可变电阻阻值也向削减的偏向变化，风门向暖风增长的偏向转动。当车内温度回升+ΔT，即室温变化为零时，体系到达均衡。车内空气温度和日照产生变化时，即空调的热负荷产生变化时，其事情原理雷同。

鼓风机节制原理

电脑温度节制的汽车空调体系，不仅能依照成员的必要吹出最合适温度的风，并且可以依据必要调节风速和风量；转变紧缩机运行状况，乃至有故障自诊断功效。

一、风机转速节制

AUTO开关位于暖风装配节制板上，按下AUTO开关，空调ECU依据送风温度TAO值与鼓风机转速之间的关系如图所示。

二、进风方式节制

当按下进风方式键时，空调ECU节制进风节制伺服电念头转动，将进风风门固定在“车外新颖空气导入”或“车内空气轮回”地位上。当按下“AUTO”键时，空调ECU依据计算值，在上述两种方式之间瓜代主动转变进风方式。

三、送风方式节制

当按下送风方式节制键时，空调ECU节制送风方式伺服电灵活作，将送风方式固定在响应状况上。当进行主动节制时，空调ECU依据求得的TAO值，主动调节送风方式。当TAO值异常小时，最冷节制挡风板完全开启，增长送风风力。

四、紧缩机节制

同时按下空调“A/C”键和“鼓风机”键，或按下“主动节制”键，空调ECU使电磁聚散器接合，紧缩机开端事情。紧缩机节制电路如图12-5所示，空调ECU的MGC端起首向动员机ECU发出紧缩机事情旌旗灯号，动员机ECU的A/C MG端随即搭铁，使磁吸继电器吸合，电流流入磁吸，使紧缩机运转。与此同时，电流也加到空调ECU的A/C一端，向空调ECU反馈磁吸事情旌旗灯号。

进行主动节制时，若情况温度或蒸发器温度降到必定值以下，空调ECU将节制紧缩机间停工作，即磁吸瓜代导通与断开，以节俭能源。

空调装配事情时，空调ECU同时从动员机焚烧器及紧缩机转速传感器采集动员机转速与紧缩机转速旌旗灯号，并进行比拟。若两种转速旌旗灯号的误差率持续 3s 跨越80％，ECU则鉴定紧缩机锁死，同时与电磁聚散器脱开，防止空调装配进一步毁坏；并使把持面板上的A/C指导灯闪耀，以提醒驾驶员。

五、故障自诊断功效

当空调ECU检测到某些传感器或执行元件节制电路故障时，其故障自诊断体系将故障以代码的情势存储起来，检修时只要按下把持面板上的指定键，即可读取故障代码。

汽车主动空调技术的成长

今朝电控主动空调的节制逐渐趋于成熟化，但症结的旌旗灯号处置仍存在很年夜的进步空间，必要进一步的加速节制的效力，第一光阴感知情况，以更快的速率去调节车内空间温度，来进一步增强汽车的舒适性。

在 CAN 总线技术根基上构建了基于 CAN 总线的汽车空调节制体系，并订定了空调体系的CAN 通信协定，末了引入 PID 节制算法完成了汽车空调体系的主动节制。将汽车空调节制体系CAN 收集化，使得疏散在分歧地位的空调体系各节点可以共享信息，更好的共同。基于 CAN 总线的汽车空调节制体系的开发不仅进步了汽车空调的舒适性，并且还使得汽车空调能与其它车载CAN 收集进行互连，从而加快了车身一体化的过程。

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