汽車電子空調(diào)控制系統(tǒng)原理研究

林蓓

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

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(gè)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(diǎn)。且整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)從電子控制原理到人機(jī)交互、信號輸入和控制輸出，都有各自的作用和控制要點(diǎn)。

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(jī)械拉桿式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。電動空調(diào)，采用電機(jī)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(jī)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(dú)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(dú)立型指電子控制器與面板是完全獨(dú)立的兩個(gè)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(gè)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(gè)面板操作實(shí)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(jì)要點(diǎn)

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(gè)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(jī)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(jī)界面操作和顯示最常見的是以點(diǎn)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(jī)、壓縮機(jī)、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）