汽車空調(diào)的自動控制

自20世紀(jì)20年代汽車空調(diào)誕生以來，伴隨汽車空調(diào)系統(tǒng)的普及與發(fā)展，汽車空調(diào)的發(fā)展大體上經(jīng)歷了五個階段：1、單一取暖階段（1925年），2、單一冷氣階段（1939年），3、冷暖一體化階段（1954年），4、自動控制階段（1964年），5、計算機(jī)控制階段（1973年）?？照{(diào)的控制方法也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜，再由復(fù)雜到簡單的過程。作為汽車空調(diào)系統(tǒng)的電路控制方面也在不斷地更新改進(jìn)，同時，我國汽車空調(diào)的安裝隨著汽車業(yè)的發(fā)展以達(dá)到100%的普及性，空調(diào)已成為現(xiàn)代汽車的一項(xiàng)基本配備。

汽車空調(diào)一般主要由壓縮機(jī)(compressor)、電控離合器、冷凝器（condenser）、蒸發(fā)器（evaporator）、膨脹閥(expansionvalve)、貯液干燥器（receiverdrier）、管道（hoses）、冷凝風(fēng)扇、真空電磁閥(vacuumsolenoid)、怠速器和控制系統(tǒng)等組成。汽車空調(diào)分高壓管路和低壓管路。高壓側(cè)包括壓縮機(jī)輸出側(cè)、高壓管路、冷凝器、貯液干燥器和液體管路；低壓側(cè)包括蒸發(fā)器、積累器、回氣管路、壓縮機(jī)輸入側(cè)和壓縮機(jī)機(jī)油池。0.1汽車空調(diào)的功能完善的汽車計算機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)可以對車內(nèi)空氣的溫度、濕度、清潔度、風(fēng)度和通風(fēng)等進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，并使車內(nèi)空氣以一定的速度和方向流動，給乘客提供一個良好的乘車環(huán)境，保證在各種外界氣候和條件下使乘客都處于一個舒適的空氣環(huán)境中，并能夠防止車窗玻璃結(jié)霜，使駕駛員保持清晰的視野，為安全駕駛提供基本保證。計算機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：0.1.1汽車空調(diào)自動調(diào)節(jié)功能包括車內(nèi)溫度和濕度自動調(diào)節(jié)、回風(fēng)和送風(fēng)模式自動控制以及運(yùn)轉(zhuǎn)方式和換氣量控制等控制功能。電控單元將根據(jù)駕駛員或乘客通過空調(diào)顯示控制面板上的按鈕進(jìn)行的設(shè)定，使空調(diào)系統(tǒng)自動運(yùn)行，并根據(jù)各種傳感器輸入的信號，對送風(fēng)溫度和送風(fēng)速度及時地進(jìn)行調(diào)整，使車內(nèi)的空氣環(huán)境保持最佳狀態(tài)。電控單元還可以根據(jù)氣候變化通過選擇送風(fēng)口，改變車內(nèi)的溫度分布。0.1.2經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制功能當(dāng)車外溫度與設(shè)定的車內(nèi)溫度較為接近時，電控單元可以縮短制冷壓縮機(jī)的工作時間，甚至在不啟動壓縮機(jī)的情況下，就能使車內(nèi)溫度保持設(shè)定狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的。0.1.3全面的顯示功能通過安置在汽車儀表盤上的空調(diào)顯示控制面板，可以隨時顯示當(dāng)時的設(shè)置溫度、車內(nèi)溫度、車外溫度、送風(fēng)速度、回風(fēng)和送風(fēng)口狀態(tài)以及空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式等信息，使駕駛員能夠及時全面地了解空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。0.1.4故障檢測和安全功能電控單元通過自診斷系統(tǒng)可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行檢測，并對故障情況進(jìn)行判斷，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，使系統(tǒng)傳入相應(yīng)的故障安全狀態(tài)，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。夏日炎炎，駕乘人員都需要汽車空調(diào)帶來涼爽。汽車按檔次分為豪華、高檔、中檔和低檔，相應(yīng)的其空調(diào)系統(tǒng)也按技術(shù)含量、功能等依次分為手動調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)、自動恒溫、獨(dú)立溫區(qū)空調(diào)等四個檔次。5.2汽車空調(diào)的自動控制汽車空調(diào)分為客車空調(diào)、轎車空調(diào)、卡車空調(diào)、工程車輛空調(diào)及其他空調(diào)。汽車空調(diào)功能主要是制冷和送風(fēng)的功能，另外，空調(diào)還有除霧和除霜的功能，這是一般常識。在現(xiàn)代汽車自動空調(diào)系統(tǒng)中，最主要是溫度梯度控制和相對濕度控制兩個方面。而空調(diào)ECU是根據(jù)外界氣候條件及溫度和濕度傳感器檢測車廂內(nèi)信號，自動打開加熱、制冷或去濕裝置，使汽車車廂內(nèi)的溫濕度能維持在人體較舒適的范圍內(nèi)，而且能夠根據(jù)車內(nèi)外的溫差進(jìn)行自動除霜，避免擋風(fēng)玻璃起霧致使能見度降低。現(xiàn)代轎車的空調(diào)系統(tǒng)按照功能分為通風(fēng)及空氣凈化裝置、冷風(fēng)裝置、暖風(fēng)裝置等三大類。通風(fēng)及空氣凈化裝置的功能是換氣及過濾隔離空氣的有害塵埃（例如花粉）；冷風(fēng)裝置的功能是降溫、除濕；暖風(fēng)裝置的功能是采暖、換氣。傳統(tǒng)式手動車用空調(diào)設(shè)計方式利用紅外線溫度傳感器反映熱的特性空調(diào)系統(tǒng)是舒適性裝置，汽車內(nèi)部溫度是舒適性的重要指標(biāo)。車內(nèi)溫度取決于車外溫度、空氣流量以及太陽輻射的大小。當(dāng)車外溫度超過20℃以上，車內(nèi)的舒適溫度只能靠冷風(fēng)降溫達(dá)到。傳統(tǒng)空調(diào)是人工調(diào)控的，在空調(diào)控制面板上有一個溫度調(diào)節(jié)旋鈕，實(shí)際上是一個可變電阻裝置，它與蒸發(fā)器內(nèi)的溫度感應(yīng)電阻組成串聯(lián)電路，當(dāng)溫度改變時，這組電路的阻值發(fā)生變化，從而控制壓縮機(jī)的電磁離合器：當(dāng)溫度低時將離合器分離，空調(diào)停止工作；當(dāng)溫度高時將離合器閉合，空調(diào)繼續(xù)工作。這樣的控制方式比較簡單，但溫控調(diào)節(jié)粗糙。自動空調(diào)則是自行調(diào)控，它能夠依據(jù)車廂溫度自動調(diào)節(jié)出風(fēng)溫度，具有平滑柔順性，溫控調(diào)節(jié)精細(xì)。另外自動空調(diào)有自檢裝置，可以及早發(fā)現(xiàn)故障隱患。自動空調(diào)控制系統(tǒng)由四部分組成：一是傳感器部分，專門負(fù)責(zé)溫度信息反饋。二是系統(tǒng)“控制中樞”，也就是空調(diào)器控制部件ECU。三是控制部件，包括空調(diào)系統(tǒng)冷凝器電動機(jī)、蒸發(fā)器電動機(jī)等，包括混合氣流電動機(jī)、氣流方式電動機(jī)，用以控制冷暖氣組合、開啟或關(guān)閉正面、側(cè)面和腳部的出風(fēng)口。四是自檢及報警部分。汽車空調(diào)放大器。它由單片微處理器(CPU)電路、蒸發(fā)溫度取樣電路、設(shè)定溫度取樣電路、開關(guān)信號輸入電路、晶體管輸出電路和電源電壓提供電路組成，電路連接方式是由蒸發(fā)溫度取樣電路、設(shè)定溫度取樣電路、開關(guān)信號輸入電路連接到單片微處理器上，通過單片微處理器輸出端連接到晶體管輸出電路。自動空調(diào)控制系統(tǒng)的傳感器一般有車廂內(nèi)溫度傳感器、車廂外溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、太陽能傳感器、水溫傳感器等。其中水溫傳感器位于發(fā)動機(jī)出水口，它將冷卻水溫度反饋至ECU，當(dāng)水溫過高時ECU能夠斷開壓縮機(jī)電磁離合器而保護(hù)發(fā)動機(jī)，同時也使ECU依據(jù)水溫控制冷卻水通往加熱芯的閥門。各個傳感器將溫度信息反饋到ECU，ECU通過“混合風(fēng)檔”的冷暖風(fēng)比例而控制空氣流的溫度，例如當(dāng)溫度過低時ECU指令冷氣流經(jīng)加熱芯升溫，當(dāng)溫度過高時則增大冷氣，當(dāng)車廂內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)定值時，ECU會發(fā)出指令停止“混合風(fēng)檔”伺服電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時，ECU還通過“方式風(fēng)檔”伺服電動機(jī)控制氣流流向，確定出風(fēng)口的吹風(fēng)角度。轎車總空調(diào)轟全自票動控挎制器瞧主要脅包括蛙硬件大和軟煉件兩潑大部域分。一、德硬件扔組成硬件菜主要窄由中首央處滿理單粗元、破信號在輸入避模塊吊、信篇號輸緣瑞出控溜制模懶塊、緒鍵盤睡信號挑掃描賊模塊圖、驅(qū)復(fù)動模流塊及匙顯示符模塊尸等6大模兼塊組豪成。1、中央演處理位單元——支持能模糊臣控制嶄算法爆的程錯序。2、信號捧輸入足模塊——通過絲式各種儲傳感甜器或站其它限方式構(gòu)將各去種信射號轉(zhuǎn)尋換為疫數(shù)字券信號扭輸入酷到單斤片機(jī)悟，供毛單片川機(jī)使虜用。愈信奮號輸絲式入單或元主挑要包患括開閑關(guān)量符信號潮及A/蛇D轉(zhuǎn)換堵信號拿、脈東沖信孟號的賞輸入散。（1）開關(guān)艱量信園號的愉輸入——開關(guān)堵量信愁號主蠶要是姨指轎福車空君調(diào)運(yùn)束行工泉況的吹電平乖信號。如壓滑縮機(jī)鏟電磁藝離合息器的越吸合、斷開突信號身及熱憂水閥簽的開膚斷等開信號。通常采重用低廳電平窮表示躲正常，浮空私表示偶故障乏信號。（2）A/娃D(zhuǎn)轉(zhuǎn)換凝信號化的輸自入——采用2片AD歌C0縮慧80娃9芯片乒將各輩種傳隔感器閣模擬范信號觸轉(zhuǎn)換遵為數(shù)集字信釀號。議模擬妄信號狡的輸照入主轟要有杰環(huán)境鄭溫度嬌、車刃室內(nèi)里溫度講、太腎陽輻極射量鞠、蒸艙發(fā)器遇進(jìn)口暑溫度土、蒸怎發(fā)器清出口纏溫度帽、蒸想發(fā)器福表面淹溫度界、熱撇水溫聚度、捏蒸發(fā)幫器出昆風(fēng)溫個度、學(xué)送風(fēng)浙溫度甘、混商合風(fēng)春門電桑位計宏等信敢號。（3）脈沖傭信號規(guī)的輸擁入——轎車躲發(fā)動希機(jī)通龍過鎖贈止傳她感器端將轉(zhuǎn)擾速脈走沖信暢號送峽入單嘩片機(jī)汪，單惠片機(jī)構(gòu)根據(jù)腳計算必出的耽車速宅信號汪，通寫過預(yù)個先補(bǔ)兔償消萍除發(fā)愈動機(jī)占轉(zhuǎn)速召對轎槍車空單調(diào)系商統(tǒng)的雷影響善。3、鍵盤軋掃描守信號菊模塊——轎車蔬空調(diào)魔全自蠶動控添制器視通過手鍵盤匠掃描音確定沖輸入致信號撥、控闖制轎香車空說調(diào)的濁運(yùn)行復(fù)方式箱。輸滋入模送式選倍擇信森號改逃變汽合車空旦調(diào)的勒運(yùn)行修模式秤；輸與入車掃室內(nèi)漸溫度變設(shè)定醫(yī)值改啦變車肚室內(nèi)士溫度仍控制執(zhí)點(diǎn)，迅輸入道新風(fēng)/循環(huán)錄風(fēng)選賀擇信擾號改槳變車貞室內(nèi)嘉空氣敵的循鍬環(huán)方擱式；僑輸入控風(fēng)速邁轉(zhuǎn)換氏信號極改變庭鼓風(fēng)六機(jī)轉(zhuǎn)洗速：辰高、狠中、唯低3擋；推輸入待模式圖風(fēng)門坡控制鍬信號燈改變稍出風(fēng)燙模式瓣。4、驅(qū)動腳模塊——主要克包括徐壓縮怨機(jī)的徑驅(qū)動鬼、伺座服電像機(jī)的痰驅(qū)動撒、風(fēng)機(jī)文的驅(qū)兩動、呼電子黃膨脹兄閥的遷驅(qū)動期等。（1）壓貼縮機(jī)游的驅(qū)悅動——根據(jù)膚制冷掃系統(tǒng)比的運(yùn)燃行工艷況，聲單片佩機(jī)使頃繼電希器吸織合或雀斷開巾，控制慢壓縮墊機(jī)電當(dāng)磁離飽合器桃的吸哥合、住斷開厘。（2）伺要服電韻機(jī)的城驅(qū)動——進(jìn)風(fēng)寬伺服徑電機(jī)慘、模熔式風(fēng)委門伺鉤服電荒機(jī)、混合佩風(fēng)門潑伺服吼電機(jī)緞的驅(qū)胸動電臥路基巡壽本上貢相同廁。這役里只限介紹雄進(jìn)風(fēng)英伺服槽電機(jī)波的驅(qū)拐動電薪路，指驅(qū)動劑電路癢如下宜圖所感示。妖在電梅路中還“1”接+1老2V梁,“2、3”分別炎接單菊片機(jī)瓶的高準(zhǔn)電平慨和低帥電平蘋、驅(qū)競動電括機(jī)正辯轉(zhuǎn)和葬反轉(zhuǎn)宋。該嬸伺服碎電機(jī)深內(nèi)裝跟有1個電莫位計柄，隨樸電機(jī)炒轉(zhuǎn)動劫，并照向空澤調(diào)EC粒U反饋挨電機(jī)阻活動兄觸點(diǎn)望的位稀置情疾況。(3血)電子同膨脹褲閥的漂驅(qū)動——電子顆膨脹使閥為堅專門防設(shè)計耗的轎依車空破調(diào)用辣電子亡膨脹吵閥，早電子憐膨脹兄閥的獨(dú)步進(jìn)畏電機(jī)亡為普遭通磁恒組式4相8拍式幕。4相繞鵲組分桐別由故擴(kuò)展凈芯片82據(jù)55的PC匹0～PC陡3控制戲，采桑用MC瘡90歡13三極看管驅(qū)絲式動，爹并采綠用TL銷P5揭21獨(dú)—4光電墾隔離據(jù)，其淘驅(qū)動齊電路批如下案圖所球示。5、信號魔輸出折模塊——單片跨機(jī)對判輸入村的信畫號進(jìn)顧行處皇理后民，將逆處理限結(jié)果國中的些一部壓分通朵過驅(qū)牛動部漲件輸口出到徑執(zhí)行視機(jī)構(gòu)盛，實(shí)現(xiàn)先轎車姑空調(diào)素的自捉動控學(xué)制；爛另外遇部分售輸出浪到顯尖示模李塊，閘顯示皇汽車恐空調(diào)疫的運(yùn)魔行狀秀態(tài)。6、顯示掩模塊——常用更的顯窩示模極塊主鋪要有發(fā)光韻二極陸管、數(shù)碼袖管、液液晶織顯示駛屏、真空陵熒光宇顯示滑屏等4種。攔發(fā)光悲二極許管價鏈格低躬，使洋用方祝便，獎主要井應(yīng)用宗在狀釀態(tài)的位運(yùn)行則與否杏；數(shù)戰(zhàn)碼管府一般手用于唐顯示禍數(shù)字場，在示轎車恰空調(diào)拖控制浮系統(tǒng)炮中數(shù)素碼管他的電烤流較逢大，鍵可能刷會對同系統(tǒng)贈產(chǎn)生爐影響到；液廟晶顯羞示屏舒可以哪任意此顯示嬸圖形痛、漢綱字，輝能較協(xié)好地睜顯示觸汽車調(diào)空調(diào)村的運(yùn)注行狀瞞態(tài)；斧真空幟熒光急顯示鹽屏發(fā)棚光度哄高，洋彩色畝圖符尺顯示挑清晰慈悅目鍵，但成價格鐮較貴摟。二、見軟件責(zé)組成轎車購空調(diào)烈全自楊動控牽制系勺統(tǒng)軟女件設(shè)左計主重要包蠻括PC機(jī)通據(jù)訊程曠序和掃單片寸機(jī)的令軟件路程序賭兩部等分。三、嫩轎車?yán)婵照{(diào)泳系統(tǒng)只的全箏自動則控制轎車濱空調(diào)稍的控淡制通寒常是毅以提高店效率和容量房誠控制為目片的。提高許效率就是齊控制部蒸發(fā)侵器出禾口合軍適的匪過熱映度，辛理論補(bǔ)上蒸圾發(fā)器菠的出絞口過睜熱度籍為零巧時蒸犁發(fā)器鑼的換愚熱量暫最大殺，但尼實(shí)際傭中由餡于存卸在最愛小穩(wěn)絹定過蹈熱度錯和防漲止壓抄縮機(jī)攀發(fā)生顧液擊旨，蒸疏發(fā)器殲出口恐的過紐奉熱度洗通常催大于氧零。容量還控制就是龍通過貨控制友壓縮恥機(jī)的達(dá)排量逆（或澤轉(zhuǎn)速革）保韻證蒸葵發(fā)器諸的入癥口溫隔度（右蒸發(fā)揭壓力獲）在世結(jié)霜掌溫度徹以上偶，防龍止蒸扛發(fā)器星表面習(xí)結(jié)霜游。但搶由于沒轎車遙空調(diào)含系統(tǒng)悶是一喬個非挎線性舒且各頭參數(shù)言相互犧耦合先的復(fù)誕雜系壩統(tǒng)，單輸衛(wèi)入單