商用車駕駛室舒適度聯動控制系統研究

中圖分類號：U469.2 文獻標識碼：A 文章編號：1003-8639（2025）10-0032-03

【Abstract】 Safety and comfort are important components for measuring whether the performance of commercial vehicles is excellnt.To enhance the drivingand riding comfort ofcommercial vehiclecabs，thisarticle introduces a cab comfort interlocking control system.This system integrates sensor data such as indoor and outdoor temperature， oxygencontent，light andrainfall，aswell as thelocal area network buscommunication mechanismof thecontroler.It interlocks andcontrols components such as parking airconditioning，drivingairconditioning，electricsunrof，anddoors and windows through the body domaincontroler.Andit focuseson elaborating the recognitionlogic，composition and functionalrealizationofthesystem，including themulti-scenario inteligentcontrolstrategywhen equippedwith parking air conditioning and parking warm air，aiming to provide references for related research and applications.

【Key words】 safety and comfort;commercial vehicles；electrical control system；interlocking control

0 引言

隨著商用車用戶對智能化、舒適性需求的提升，為減輕駕駛員疲憊感，本文借助室內外環境傳感器（溫度、氧含量、光照雨量）及CAN總線技術，基于車輛內外部環境邏輯判斷，智能控制天窗、空調、門窗等部件，以改善駕駛室氣候舒適度。

1駕駛室舒適度聯動控制系統識別說明

駕駛室舒適度聯動控制系統運用溫度傳感器陽光雨量傳感器、氧含量傳感器和控制器局域網絡CAN總線通信反饋機制融合的數據{]。數據融合可提高對駕駛室舒適度判斷的準確性和系統配置的合理性，進而適配不同的控制邏輯，以優化駕駛室室內環境。CAN總線通信反饋機制會對圖1所示的不同整車舒適度聯動控制系統配置作出反應。

對于駐車空調的類型，可以通過CAN總線報文定義進行識別，從而針對不同的駐車空調定義不同的工況。

1）頂置駐車空調：擁有獨立的冷媒循環系統、鼓風機和風道，安裝于駕駛室頂部并占用電動天窗安裝位置，因此在配置上與電動天窗互斥，但可與行車空調同時工作，形成雙制冷系統。

圖1駕駛室舒適度聯動控制系統配置示意圖

2）行駐一體空調：采用一套冷媒系統、風道和鼓風機，配備電動壓縮機，停車時依靠蓄電池供電工作，行車時依靠發電機供電工作，不占用電動天窗空間。

3）共媒駐車空調：與行車空調共用一套冷媒、風道和鼓風機，停車時依靠蓄電池供電工作，行車時依靠發動機帶動機械空調壓縮機工作制冷，不占用電動天窗空間。

2駕駛室舒適度聯動控制系統構成

某款商用車駕駛室舒適度聯動控制系統由車身域控制器（BodyDomainController，BDC）、頂置駐車空調、行駐一體空調、共媒駐車空調、駐車暖風裝置、空調鼓風機、風道系統、機械空調壓縮機、電動天窗、空調控制面板、電動門窗、室內溫度傳感器室外溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、陽光雨量傳感器、氧含量傳感器及臥鋪區控制開關等組成[2]。

3駕駛室舒適度聯動控制系統功能實現

3.1系統配備駐車空調

系統根據整車電壓狀態、點火鎖擋位信號、充電狀態信號、雨量信號和遙控中控信號等輸入條件，分為輕度介人、中度介入、高度介人、重度介入4個控制等級，實施智能化聯動控制以改善駕駛室內的環境[3]。

整車電壓判斷：當整車電壓過低時，車身域控制器通過綜合語音報警器發出關窗警示，隨后驅動玻璃升降器關閉車窗（若有回饋信號顯示已關閉，則不驅動），之后進入斷電狀態（不再監控任何傳感器信息），避免蓄電池虧電導致車輛無法啟動。

3.1.1 輕度介人

判斷依據：點火鎖處于非ON擋、非ACC擋，且接收到遙控閉鎖信號（駕駛員離車后），系統進入對溫度、氧含量信號的簡化判斷階段，優先保障安全性。

1）當車身域控制器接收到雨量信號時，通過CAN總線與車門控制塊通信，驅動玻璃升降器關閉所有車窗，防止雨水進入駕駛室。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值（如19.5% ，符合GB/T18883—2022《室內空氣質量標準》）時，車身域控制器通過綜合語音報警器以中等聲級（如60dB）警示駕乘者 2min ；若氧含量恢復至正常值（ ?20.9% ）或判斷依據失效，則立即中斷蜂鳴。

3.1.1.2未下雨時（雨量傳感器未采集到下雨信號）

1）當室內溫度高于設定閾值（如 32^°C ，可通過空調面板調整）或駕駛室內氧含量持續降低至預警值時，車身域控制器通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動車窗電機將車窗打開至縫隙狀態。

3.1.2 中度介入

判斷依據：點火鎖處于ON擋或ACC擋，且系統檢測到充電信號（發動機運行或外接充電），此時駕駛員處于駕駛狀態，系統進入行車輔助判斷階段，兼顧舒適性與駕駛安全性。

3.1.2.1下雨時（雨量傳感器采集到下雨信號）

2）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時，觸發語音警示機制，邏輯同3.1.1.1節第2）點。

1）當車身域控制器接收到雨量信號時，通過綜合語音報警器以高聲級（如80dB）發出下雨關窗提醒5s，同時通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動玻璃升降器關閉所有車窗，避免影響駕駛操作。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時，車身域控制器通過CAN總線與空調控制器通信，使空調系統進入ACC模式，并切換至外循環模式和前風窗除霧模式，風量根據氧含量實時調節（氧含量越低，風量越大），直至氧含量恢復到安全值 （?20.9% ）；之后系統根據室內溫度與目標溫度的差值穩定風量或關閉空調。

3）當駕駛室內氧含量持續降低至危險值（如18% ）時，車身域控制器通過綜合語音報警器（高聲級）和儀表持續以聲音、文字警示駕乘者，直至氧含量恢復至預警值以上。

3.1.2.2未下雨時（雨量傳感器未采集到下雨信號）

1）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時（1min監測一次），觸發空調外循環調節機制，邏輯同3.1.2.1節第2）點。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至危險值時（1min監測一次），車身域控制器通過CAN總線與數據通信模塊通信，驅動門窗電機打開車窗（開啟高度100mm ），同時觸發聲光警示，邏輯同3.1.2.1節第3）點。

3.1.1.1下雨時（雨量傳感器采集到下雨信號）

3.1.3 高度介入

判斷依據：點火鎖處于ON擋或ACC擋，但系統未檢測到充電信號（發動機熄火，車輛臨時停車），此時駕駛員可能在駕駛室內休息，系統進入停車輔助判斷階段，優先保障休息舒適性。

3.1.3.1下雨時（雨量傳感器采集到下雨信號）

1）當車身域控制器接收到雨量信號時，通過綜合語音報警器以中等聲級發出下雨關窗提醒5s，隨后通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動玻璃升降器關閉所有車窗。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時（1min監測一次），車身域控制器通過儀表持續顯示文字警示，直至氧含量恢復至安全值。

3）當駕駛室內氧含量持續降低至危險值時（1min監測一次），車身域控制器通過綜合語音報警器（中等聲級，氧含量恢復至預警值時關閉）和儀表觸發聲光警示，同時通過CAN總線與空調控制器通信，使空調系統進入ACC模式并切換至外循環和吹臉風窗模式，風量根據氧含量實時調節；直至氧含量恢復至安全值后，穩定風量或關閉空調（若駕駛員主動打開窗戶，則關閉空調）。

3.1.3.2未下雨時（雨量傳感器未采集到下雨信號）

1）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時（1min監測一次），觸發儀表文字警示，邏輯同3.1.3.1節第2）點。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至危險值時（ 1min 監測一次），車身域控制器通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動門窗電機打開車窗（開啟高度100mm ），同時觸發聲光警示與空調外循環調節，邏輯同3.1.3.1節第3）點。

3.1.4 重度介人

判斷依據：點火鎖處于非ON擋、非ACC擋，且系統檢測到臥鋪區開關激活信號，則認為駕乘者處于臥鋪休息狀態，系統進入深度舒適控制階段，降低警示干擾。

3.1.4.1下雨時（雨量傳感器采集到下雨信號）

1）當車身域控制器接收到雨量信號時，通過綜合語音報警器以低聲級（如40dB）發出下雨關窗提醒，隨后通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動玻璃升降器關閉所有車窗，避免驚擾休息者。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時（ 1min 監測一次），車身域控制器通過CAN總線將指令傳遞給空調控制器，切換至外循環模式，鼓風機按“低速 $$ 中速 $$ 高速”逐級升擋運行，直至氧含量穩定在安全界限之內。

3）當室內溫度高于睡眠設定溫度（如 28°C ，可通過臥鋪區開關調整）時，車身域控制器通過CAN總線與空調控制器通信，使空調系統進入AUTO模式，并在氧含量處于安全區域時切換至內循環，平衡制冷效果與能耗。

4）當駕駛室內氧含量繼續降低至危險值時，車身域控制器通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動玻璃升降器將車窗下降至縫隙狀態，同時通過綜合語音報警器以高聲級警示駕乘者 5min （氧含量恢復至預警值時停止警示），兼顧安全性與防雨需求。

3.1.4.2未下雨時（雨量傳感器未采集到下雨信號）

1）當整車電壓過低時（低于22V），車身域控制器通過綜合語音報警器以低聲級發出低壓關窗提醒，隨后驅動玻璃升降器關閉所有車窗（若反饋已關閉，則不驅動），之后進入斷電狀態，邏輯同3.1節“整車電壓判斷”。

2）當駕駛室內氧含量持續降低至預警值時（ 1min 監測一次），車身域控制器通過CAN總線與車門控制模塊通信，驅動門窗電機打開車窗（開啟高度100mm ），同時控制空調鼓風機逐級升擋，邏輯同3.1.4.1節第2）點。

3）當室內溫度高于睡眠設定溫度時，觸發空調AUTO 模式，邏輯同3.1.4.1節第3）點[4]。

4）當駕駛室內氧含量繼續降低至危險值時，車身域控制器驅動車窗打開至通風狀態（開啟高度150mm ），同時觸發高聲級警示，邏輯同3.1.4.1節第4）點。

3.2 系統配備駐車暖風

駕駛室空調系統在駕駛操作區域和臥鋪休息區域均設有控制開關面板，同時支持語音指令輸入（配備語音麥克風），駕乘者通過總線開關或語音指令將控制指令轉化為CAN總線信號，傳輸至空調控制器并設定駕駛室內部目標溫度。空調控制器根據冷卻液溫度、環境溫度和光照強度等信息，對駐車空調、行車空調和駐車暖風進行協同控制。系統通過CAN總線實現駐車空調、行車空調和駐車暖風的功能融合，共用一套溫度傳感器和控制器，結合整車冷卻液溫度、蓄電池電壓等信息，動態協調三套系統的運行狀態，以達到“舒適性最優、能耗最低”的控制目標。

4結束語

隨著汽車智能化發展，商用車駕駛體驗向便捷、舒適、安全方向提升。本文研究的駕駛室舒適度聯動控制系統，通過多傳感器融合與多部件聯動，實現了“環境自適應、場景自識別、控制自優化”，適配駕駛員長時間駕駛與休息場景。面對商用車駕駛員年輕化趨勢，該系統憑借場景適配性與能耗經濟性，有望成為中高端商用車標配。未來可引入駕駛員生理狀態監測（心率、疲勞度），實現“人－車-環境”多維度控制，進一步提升智能化水平。

參考文獻

[1]賈志艷.工程機械駕駛室的安全舒適性設計研究[D].南京：南京航空航天大學，2014.

[2]孫小娟，張建潤.工程機械駕駛室舒適性設計中的低頻隔振優化[J].農業工程學報，2012，28（21）：44-52.

[3]董蔭，徐存霞.享受舒適（一）工程機械舒適性設計之操控舒適性[J].工程機械與維修，2014（2）：38-40，42.

[4]張瑞，樊新宇，馮賢平，等.現代工程機械駕駛室中的人性化設計[J].建筑機械，2013（9）：77-80.

（編輯 凌波）