電控空調的控制與調節

鄭州交通技師學院 宋軍杰

電控空調的控制與調節

鄭州交通技師學院 宋軍杰

目前，在高級轎車上普遍采用了電控空調。電控空調系統的ECU可借助電控噴油的ECU，也可裝用專門的空調ECU。它不但能按照設定調配出最佳溫度和濕度的空氣，而且還可根據實際需要調節風量和風速，并使操作極大的簡化。

一、電控空調系統的功能

1.空調調制。包括溫度自動控制、風量控制、運轉方式的自動控制、換氣量的控制等，以滿足對空調舒適性的要求。

2.節能控制。包括壓縮機運轉工況的控制，換氣量的最佳控制以及隨溫度變化的換氣切換、增大轉入經濟運行、根據車內外溫度自動切斷壓縮機的電源控制。

3.故障、安全報警。制冷劑不足報警、制冷系統壓力過高或過低報警、離合器打滑報警、各種控制器件的故障判斷報警。電控空調系統在某部位發生故障報警的同時，還可將系統自動轉入常規運行，不至于影響空調系統的工作。

4.顯示。可顯示設定溫度、控制溫度、控制方式、運轉狀況及運轉時間等參數。

5.故障存儲。當空調系統發生故障時，其故障部位的代碼便存儲在電腦中，修理時調處即可。

二、電控空調系統的組成

電控空調系統主要由傳感器、空調ECU和執行器三部分組成。

1.傳感器。傳感器包括車內溫度傳感器（裝在儀表板下）、車外溫度傳感器（裝在前擋風玻璃下儀表板上）及發動機冷卻水溫度傳感器（裝在暖氣芯片水管處）等。其中發動機冷卻水溫度傳感器用來限制發動機冷卻水溫較低時風機轉速只能在低檔，以免發動機長時間在低水溫下運行，造成磨損過甚。

2.空調ECU。電控空調ECU由硬件和軟件兩部分組成。其中硬件包括主機和I/O接口，主機又由中央處理器CPU及主存儲器RAM組成。軟件包括系統軟件和應用軟件部分，系統軟件包括語言處理程序、操作系統、服務診斷程序等，應用軟件包括工程設計程序、過程控制程序及數據處理程序等。

3.執行器。主要包括鼓風電動機，壓縮機電磁離合器、熱水閥及空氣混合擋板、溫度門擋板、出風位置擋板等。此外，執行機構還包括各種警告燈，如制冷劑壓力警告燈、冷卻水溫異常警告燈等。

三、電控空調系統工作原理

空調ECU接受人工設定數據及各種傳感器傳來的數據，進行存儲、計算、分析、判斷后，向各執行機構發出各種指令，驅動個執行機構完成各自的工作，從而控制溫度、濕度、風速、風向等各種參數，使空調系統完成制冷、制熱、除霜、去濕等作用。

為了維持車室內溫度不變，空調ECU依據傳感來的車內溫度不斷地調節空調系統的送風溫度和送風量。影響車內溫度的因素較多，主要有乘員人數的多少、日光照射強度等，空調ECU將根據實際情況對制冷強度進行控制，此外，還由于冷卻水溫度變化而進行的對加熱量的修正，以及在采用經濟運轉方式時，由于壓縮機停止運轉而進行的對蒸發器出口溫度上升的修正等。

空調ECU控制的基本依據是溫度方程。若輸入設定溫度的電阻為R，車室內溫度的電阻為A，車外空氣溫度的電阻為B，出風口溫度電阻為C，日光照射、外來空氣、節能修正等溫度電阻為D，其溫度平衡方程為：

R=A+B+C+D.

送風量是決定車室內溫度的重要因素之一，空調ECU根據車內實際溫度與設定溫度之間的偏差，對送風量進行連續的、無極的調節。夏季，當送風溫度低時，送風量減少；送風溫度高時，送風量增大。冬季，當由于發動機冷卻水溫度較低供暖不充分時，若送風量過大將使人感到寒冷，此時空調ECU可自動控制其減小送風，送出的空氣溫度將上升，使人暖和。

空調ECU還可控制外來新鮮空氣和車內循環空氣的自動切換。在炎熱的夏季，車內溫度很高，為迅速降低車內溫度，空調ECU可控制進氣風門暫時關閉車外新鮮空氣通道，當車內溫度下降到一定值后，又重新恢復進氣風門的正常控制。

在冬季或夏季雨天，必須除去玻璃上的結霧和凝霜，以保證駕駛員的安全操作。在儀表板前方有擋風玻璃除霜風口，其兩側也裝有除霜風口，只要觸摸Def開關，空調ECU即可控制空調系統從這兩種出風口向擋風玻璃吹出熱風，以除去霧霜。

根據人體對冷暖感受的生理特點，空調ECU控制著執行機構對出風口進行自動切換，冷風從上方和側面出風口送出，熱風則從下方和除霜出風口送出，以滿足人體頭涼腳暖的舒適性要求。例如，車內溫度給定值為25℃，夏季車外溫度為35℃時送冷風，空氣經蒸發器冷卻后由冷風口吹出；在春、秋過渡季節，車外溫度接近車內給定溫度時，則采用經濟運轉方式，此時壓縮機停止運轉不制冷。這種只需要新風換氣的方式是經濟而節能的。在冬季，當車外溫度低于15℃時，空調供暖循環開始工作，加熱后的空氣由下部暖風口送出。

現代汽車電控空調系統的執行機構已不再使用電磁真空閥和真空電動機來操縱各部分的動作，而是通過觸摸按鈕向為電腦輸入各種信號。電腦通過計算、分析、比較后，發出指令，接通所需的電路并指令伺服電動機轉動，控制各風門的位置，完成自動控制任務。由于這些動作是通過電腦控制伺服電動機來完成的，即實現了電子控制，因此比真空控制的靈敏性和可靠性都要高出很多，而且控制機構更加簡單。