汽車電子空調(diào)控制系統(tǒng)原理研究

林蓓

將整個空調(diào)系統(tǒng)從電子控制原理到人機交互、信號輸入和控制輸出進(jìn)行拆解，逐個說明其在電子空調(diào)系統(tǒng)中的作用和控制要點

目前全球空調(diào)都趨向于電子化、自動化，提高舒適性，高效節(jié)能方向發(fā)展。汽車電子空調(diào)控制產(chǎn)品是空調(diào)領(lǐng)域中的一個分支，汽車空調(diào)應(yīng)該具有制冷制熱、通風(fēng)、除濕、凈化空氣等諸多功能。將汽車電子技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)后，空調(diào)控制器的不同類型各有優(yōu)缺點。且整個空調(diào)系統(tǒng)從電子控制原理到人機交互、信號輸入和控制輸出，都有各自的作用和控制要點。

汽車電子空調(diào)控制器的分類

按控制類型不同，汽車空調(diào)可以分為：手動空調(diào)控制器、電動空調(diào)控制器和自動空調(diào)控制器。手動空調(diào)，出現(xiàn)的最早，主要體現(xiàn)在風(fēng)門控制采用機械拉桿式結(jié)構(gòu)設(shè)計。電動空調(diào)，采用電機帶動風(fēng)門結(jié)構(gòu)，具備一定簡單邏輯處理能力。自動空調(diào)，主要分為單溫區(qū)和多溫區(qū)自動空調(diào)，其中出風(fēng)量、冷熱溫度、出風(fēng)模式、內(nèi)外循環(huán)模式和壓縮機開關(guān)都根據(jù)當(dāng)前環(huán)境自動調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。

根據(jù)整車電子系統(tǒng)架構(gòu)不同可劃分為：面板和控制器獨立型、面板和控制器一體型、面板和控制器混合型。面板和電子控制器獨立型指電子控制器與面板是完全獨立的兩個模塊，采用LIN或CAN通訊相互傳遞信息，比如通用D15和通用SGM358等產(chǎn)品。面板和電子控制器一體型指電子控制器與面板一體的結(jié)構(gòu)，屬于一個模塊，比如通用K211、力帆LF820等產(chǎn)品。面板和電子控制器混合型指雖然電子控制器和面板是一體的，但用戶可以通過另外一個面板操作實現(xiàn)控制，也是采用LIN或CAN通訊相互傳遞信息，比如正在開發(fā)的奇瑞T15、T17產(chǎn)品。

汽車電子空調(diào)控制器設(shè)計要點

要了解汽車電子空調(diào)控制器，首先要了解空調(diào)面板上各個圖標(biāo)的含義和其操作后應(yīng)有的效果。以單區(qū)電子自動空調(diào)控制器為例，主要包括人機界面操作和顯示、環(huán)境和車身電信號輸入和控制輸出的總體框架圖（如圖1所示）。

人機界面操作和顯示最常見的是以點動式按鍵作為用戶操作，以指示燈作為界面顯示。隨著人們審美要求的提高，操作和顯示界面也不再是單一的按鍵和指示燈，越來越多的車型采用大屏觸控和顯示。

環(huán)境和車身信號輸入分為傳感器輸入和整車信號輸入兩大方面。信號類型劃分不能一概而論，有很多傳感器信號可以是直接輸入到空調(diào)控制器，也可以通過其他ECU先進(jìn)行采集，再通過CAN總線信號給到空調(diào)控制器。

電子化輸出控制包括鼓風(fēng)機、壓縮機、內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門、模式風(fēng)門、混合風(fēng)門和后除霜等，并且隨著人們生活品質(zhì)的提高，如香氛、負(fù)離子發(fā)生器以及除菌等新的需求也將不斷引入到空調(diào)的電子控制系統(tǒng)之中。

當(dāng)今汽車電子空調(diào)控制器的應(yīng)用越來越廣泛，特別是電子化的自動空調(diào)控制器會結(jié)合算法和自動化控制理論減少人工的繁瑣操作，達(dá)到智能控制的目的。汽車電子化的自動空調(diào)控制器的普及進(jìn)一步對外圍設(shè)備提出了新的要求，如電子輸入傳感器類型和數(shù)量的不斷增加。但需要注意的是，為適應(yīng)行業(yè)的升級，需要有更多的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范制定，而我國在這方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還停留在電動空調(diào)的階段，自動控制方面仍有待提高。

（作者單位：溫州長江汽車電子有限公司）