汽车空调控制器的结构分析及优化设计
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案
浅谈汽车空调控制器的原理及开发方案汽车空调控制器，属于一种汽车车载空调设备的控制装置。
汽车空调控制器简介：
汽车空调控制器常规采用LCD显示，要求有风机PWM控制，并具有故障显示功能。
常规设计中采用电子开关代替传统的继电器，可提高电路的可靠性，
采用串行移位技术解决键盘扫描问题，可简化电路。
结合MCU的智能控制和
其他电路巧妙地将控制信号转换为机械动作，保证车内温度调节和即时化霜终
端执行器的运行。
原理框图：
汽车空调控制器的设计有很多种方式，接下来小编给大家介绍一下基于单片
机的汽车空调控制器设计方案。
本设计是基于PIC16F917的汽车空调控制器的软件及硬件设计。
该控制器具有操作简单，显示界面良好，抗干扰性强的特点。
该系统电路主要有按键，车内、车外、蒸发器温度采集、鼓风机驱动、压缩
机及电气控制、LCD显示、新风风门驱动、温度混合风门驱动、模式风门驱动、温度混合风门驱动、等电路和单片机组成。
汽车空调控制器的系统框架图如下：
系统可以工作在自动控制或者手动控制模式下。
为了便于大家更好的阅读，
我们为大家提供了基于单片机的汽车控制器设计方案下载。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
汽车自动空调系统的结构和检修
空气调节配置系统，包括控制总成、执行机构和空调箱总成等。 1)控制总成 ①风扇控制旋钮 它控制鼓风机电动机的电阻器，通过调节其电阻，改变鼓风机电动机的 转速，从而控制风扇的风量。
②温度控制旋钮
它由温度执行器控制温度活门的动作，凄现对空气温度的控制。 ③模式控制旋钮 它可控制气流方向，是通过几个真空执行器来执行气门的动作，从而达
将信号输入空调ECU ，空调ECU根据此信号调整车内空调器吹出风
量与温度。
右图为日光传感器
的结构及特性图：
6)压缩机锁止传感器。
用于检测压缩机的转速，压缩机每转一圈，锁止传感器产生4个脉冲信
号输送给空调ECU。 7)静电式制冷剂流量传感器 在电控自动空调系统中，静电式制冷剂流量传感器用于检测制冷 剂流量。
第一节
典型汽车自动空调系统分析
第二节
汽车自动空调系统的检修
第一节 典型汽车自动空调系统分析
一、基本结构原理
1．空调系统的控制方法 空调系统的控制方法可分为手动控制和电控自动控制两种。
2．电控自动空调系统的组成
如下图：
3.电控自动窑调系统的主要部件的结构与原理 (1)传感器
1)车内温度传感器
车内温度传感器用于检测车内的温度，发送适当的信号给空调ECU。它 具有负温度系数的热敏电阻。
右图为车内温度传 感器的具体类型：
2)车外温度传感器 用于检测环境温度，发送适当的信号给空调ECU。该传感器也是具有负
温度系数的热敏电阻。
3)空调蒸发器出口温度传感器 用来检测蒸发器表面的温度变化，发送适当的信号给空调ECU。 4)冷却液温度传感器 用于检测冷却液温度，将产生冷却液温度信号输送给空调ECU。 5)日光传感器 日光传感器可检测太阳能辐射，将日光照射量的变化转换为电流变化，
汽车空调系统的结构、原理与检修
高等教育自学考试毕业设计（论文）说明书汽车检测与维修（独立本科段）市地：郑州市准考证号：010*********姓名：酒延明指导教师：薛川河南科技大学高等教育自学考试办公室汽车空调系统的结构、原理与检修摘要汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。
它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。
空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。
随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，汽车开始走进千家万户。
人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时，如今也更加注重对舒适性的要求。
因而，空调系统作为现代轿车基本配备，也就成为了必然。
近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。
自本世纪20年代汽车空调诞生以来，伴随汽车空调系统的普及与发展，汽车空调的发展大体上经历了五个阶段：单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。
空调的控制方法也经历了由简单到复杂，再由复杂到简单的过程。
作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进，同时，我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性，空调已成为现代汽车的一向基本配备。
给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。
论文最后以汽车空调故障检修的方法，对汽车空调系统的再深入探讨，以达到对汽车空调系统的了解，并运用在实际工作中。
关键词：汽车空调，结构，系统，保养，压缩机，检修A U T O M O T I V E AI R C O N D I T I O NI N G S Y S T E MS T R U C T U R E,PR I N C I P L E A N D M A I N T E N A N C EA B S T R A C TA u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m i s t o a c h i e v e t h e a i r i n s i d e t h e r e f r i g e r a t i o n, h e a t i n g, v e n t i l a t i o n a n d a i r c l e a n i n g d e v i c e s. I t c a n p r o v i d e a c o m f o r t a b l e r i d e t r a v e l i n g e n v i r o n m e n t,r e d u c e d r i v e r f a t i g u e a n d i m p r o v e t r a f f i c s a f e t y. A i r-c o n d i t i o n i n g h a s b e c o m e a f u l l m e a s u r e o f v e h i c l e f e a t u r e i s o n e o f t h e s i g n s.W i t h t h e r a p i d d e v e l o p m e n t o f a u t o m o b i l e i n d u s t r y a n d t h e i n c r e a s i n g s t a n d a r d o f l i v i n g,c a r s b e g a n t o h o u s e h o l d s.P e o p l e i n t h e c o n s i s t e n t p u r s u i t o f t h e m o t o r v e h i c l e s a f e t y, r e l i a b i l i t y a t t h e s a m e t i m e, a n d n o w a l s o m o r e e m p h a s i s o n c o m f o r t r e q u i r e m e n t s. T h u s, t h e a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m a s t h e b a s i c e q u i p m e n t o f m o d e r n c a r s,i t h a s b e c o m e i n e v i t a b l e.I n r e c e n t y e a r s,e n v i r o n m e n t a l a n d e n e r g y i s s u e s b e c o m e t h e f o c u s o f w o r l d a t t e n t i o n,a f f e c t i n g t h e a u t o m o b i l e i n d u s t r y h a s b e c o m e a k e y f a c t o r i n t h e d e v e l o p m e n t o f v a r i o u s a l t e r n a t i v e e n e r g y p o w e r e d v e h i c l e s a p p e a r,f o r t h e a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g i n d u s t r y,h a s r a i s e d n e w i s s u e s a n d c h a l l e n g e s.20y e a r s o f t h i s c e n t u r y s i n c e t h e b i r t h o f a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g,c a r a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m a l o n g w i t h t h e p o p u l a r i z a t i o n a n d d e v e l o p m e n t, t h e d e v e l o p m e n t o f a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g h a s g o n e t h r o u g h f i v e g e n e r a l p h a s e s:a s i n g l e h e a t i n g s t a g e, s i n g l e s t a g e a i r-c o n d i t i o n i n g, h e a t i n g a n d i n t e g r a t i o n p h a s e, a u t o m a t i c c o n t r o l, t h e c o m p u t e r c o n t r o l s t a g e.A i r c o n d i t i o n i n g c o n t r o l m e t h o d a l s o e x p e r i e n c e d f r o m s i m p l e t o c o m p l e x, t h e n c o m p l e x t o t h e s i m p l e p r o c e s s.C i r c u i t o f a v e h i c l e a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m s a l s o d o n o t c o n t r o l s e c t i o n u p d a t e d t o i m p r o v e a t t h e s a m e t i m e, t h e i n s t a l l a t i o n o f a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f a u t o m o b i l e i n d u s t r y i n o r d e r t o a c h i e v e 100% u n i v e r s a l, a i r c o n d i t i o n i n g h a s b e c o m e t h e b a s i c e q u i p m e n t o f m o d e r n c a r s h a s a l w a y s b e e n. T o t h e u s e a n d m a i n t e n a n c e o f a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g b r i n g s n e w c h a l l e n g e s.F i n a l l y t h e m e t h o d o f a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g t r o u b l e s h o o t i n g, a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m o n t h e c a r w e w i l l d i s c u s s,i n o r d e r t o a c h i e v e u n d e r s t a n d i n g o f t h e a u t o m o t i v e a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m s,a n d u s e i n p r a c t i c a l w o r k.K E Y W O R D S:a u t o m o b i l e a i r c o n d i t i o n i n g,s t r u c t u r e, s y s t e m,m a i n t e n a n c e,c o m p r e s s o r s,m a i n t e n a n c e目录前言 (1)第一章汽车空调系统类型 (3)第二章汽车空调的布置 (4)§2.1汽车空调的工作原理 (5)§2.2汽车空调的组成 (6)§2.3车空调的系统分类 (9)第三章汽车空调系统特点 (11)§3.1制冷原理简介 (11)第四章汽车空调系统的保养 (13)§4.1空调系统的保养 (13)§4.2压缩机的分类 (15)第五章汽车空调故障的简易诊断方法 (19)§5.1空调系统故障诊断 (21)§5.2汽车空调噪音的诊断 (22)结论 (25)参考文献 (27)致谢 (28)前言随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，汽车开始走进千家万户。
汽车空调系统的核心设计“空调控制器”
汽车空调系统的核心设计“空调控制器”导读：汽车空调作为一辆车的最基本配置之一，能够对车厢内的空气进行加热、制冷、通风和净化处理，以满足人们对车辆乘坐环境的舒适性要求。
本文将为您详细介绍汽车空调系统中重要的组成部分：空调控制器。
一、空调系统组成一个标准的汽车空调系统由空调控制面板、空调压缩机、空调PTC、空调控制器、鼓风机以及各类执行器件和传感器组成。
其中，空调控制面板负责用户指令的输入，司乘人员可以通过空调控制面板来调节车内空气的温度、湿度、洁净度、流速等；空调压缩机用于空气的制冷；空调PTC用于空气的制热；鼓风机用于输出一定的风量；而空调控制器，正是联结以上各个产品的核心，它可以准确地获取车内环境实况，根据用户需求来控制各个模块，从而使得车内环境满足用户的要求。
图 1. 空调系统组成二、空调控制器框图空调控制器连接着车内多个传感器，能够通过这些传感器准确获取车内环境。
同时，控制器通过CAN与空调控制面板通讯，可以实时的获取驾驶员对环境的要求。
利用内部算法，通过CAN来控制空调压缩机与空调PTC，鼓风机并且通过控制风门电机，阀门等执行器件，来达到对车内环境的精确控制。
详细的空调控制器框图如下：图 2. 空调控制器框图1.关键器件推荐主控：空调控制器由于需要连接车内多个传感器，需要较为复杂的控制算法，对主控的FLASH大小和ADC路数要求较高。
NXP的S32K系列MCU，资源丰富，性价比高。
Flash 从128KB到2MB，ADC路数从13路到64路。
足以胜任不同需求的空调控制器应用。
图3. S32K系列资源多路H桥驱动：ON的NCV772x (x: 1,3,4,5,6)系列，最多可驱动11个直流电机。
具有如下特点：●0.5A持续电流，1.1A峰值电流；●5MHz SPI 通讯●兼容5V和3.3V的系统；●过压、欠压关断；过温、过流保护；●轻载检测；●故障错误上报；图4. NCV7726典型应用多路低边驱动：ELMOS的E520.01（12通道）、E520.03（8通道），是具有堵转检测的多通道低边驱动芯片。
汽车空调的构造及故障分析排除
汽车空调的构造及故障分析排除汽车空调在夏季时被视为车辆的一项重要装备，可以为驾驶者和乘客提供凉爽舒适的车内环境。
由于汽车空调系统的复杂性，它也可能会出现各种故障，影响到正常的使用。
了解汽车空调的构造及常见故障分析排除方法对维护和修理汽车空调系统至关重要。
一、汽车空调的构造汽车空调系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件组成。
下面对这些部件进行简要介绍：1. 压缩机：压缩机是汽车空调系统的“心脏”，起着将低压制冷剂气体吸入、增压成高温高压气体并压缩到制定压力的作用。
目前市面上主要的汽车压缩机为转子式压缩机和活塞式压缩机两种。
2. 冷凝器：冷凝器是汽车空调系统中用来将压缩机产生的高温高压气体冷却成液体的部件。
冷凝器通常位于汽车发动机前方，利用气流进行散热。
3. 蒸发器：蒸发器是汽车空调系统中用来将制冷剂液体蒸发成制冷剂气体，从而吸收热量并降低车内空气温度的部件。
蒸发器通常安装在仪表盘后面的空气道中。
4. 膨胀阀：膨胀阀是汽车空调系统中用来控制制冷剂流动和压力降的部件。
它能够精确地控制制冷剂的流量和使其蒸发的位置，以确保车内空气的温度和湿度。
以上就是汽车空调系统的主要构造部件，通过这些部件的协同工作，才能保证汽车空调系统正常工作。
二、常见故障及排除方法1. 空调无制冷这是汽车空调系统最常见的故障之一。
出现此问题可能是因为制冷剂泄漏、压缩机故障、蒸发器阻塞等原因所致。
对此，可以通过以下方法进行排除：（1）检查并修复制冷剂泄漏处，重新加注制冷剂。
（2）检查压缩机工作情况，如有故障则更换。
（3）清洗蒸发器，排除阻塞。
制冷效果差可能是由于蒸发器结垢、冷凝器堵塞或者高低压开关故障等原因所致。
对此，可以通过以下方法进行排除：（1）清洗蒸发器，保持蒸发器表面的清洁。
（2）清洗冷凝器，确保冷凝器的散热效果良好。
（3）检查高低压开关，如有需要更换。
3. 空调系统异味空调系统在长时间使用后可能会出现异味问题，通常是由于蒸发器内细菌繁殖所致。
汽车空调的构造及故障分析排除
汽车空调的构造及故障分析排除汽车空调是指通过制冷和循环空气来保持车内舒适和清洁的一种装置。
它由多个部件组成，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、干燥器、膨胀阀、冷却剂等。
这些部件的协同工作保证了汽车空调正常的运转。
首先，汽车空调的主要构造1.压缩机：汽车空调的心脏部位，主要作用是将制冷剂压缩成高压气体，传递到冷凝器中进行散热。
2.蒸发器：汽车空调的制冷部位，通过将制冷剂蒸发吸收车内热空气的热量，从而制冷降温。
3.冷凝器：汽车空调的热交换部位，主要作用是通过传导、对流和辐射等方式将制冷剂从高温状态冷却至低温状态，使它变成液体。
4.干燥器：也称为除湿器，通过一定的过滤和吸附作用去除空气中的潮气、油污和杂质，保证制冷系统的正常运行。
5.膨胀阀：也称为节流阀，通过减小制冷剂流经的通道面积，控制制冷剂的流量和压力，从而实现降温的目的。
6.冷却剂：也称为制冷剂，是汽车空调的介质，主要作用是吸收、储存、传递和释放热量，使汽车内的温度保持在一个适宜的范围内。
其次，常见的汽车空调故障及解决方法1.制冷效果不佳：可能是由于制冷剂泄漏导致的，解决方法是检查制冷系统中是否有蒸发器的排水孔堵塞、检查制冷系统中是否有漏气以及是否需要更换制冷剂。
2.空调出风口温度不一：可能是由于空调温度调节旋钮故障导致的，解决方法是调节空调温度、更换空调温度控制器。
3.风量减小：可能是由于空调过滤器过脏导致的，解决方法是定期更换空调过滤器、检查空调风量调节器的正常性。
4.冷气自动开关：可能是由于制冷剂压力过低或过高导致的，解决方法是对制冷系统进行维护和检修，排除故障。
5.汽车启动后，空调需要等待一段时间才能正常工作：可能是由于蒸发器内部结霜导致的，解决方法是清洗或更换蒸发器。
综上所述，汽车空调的构造及故障分析排除对于汽车的维护和保养至关重要。
汽车空调几乎是每个驾驶员出行必备的条件之一，对其的正确使用和维护能够延长其使用寿命，保证驾驶人员舒适安全的行车环境。
汽车空调的构造及故障分析排除
汽车空调的构造及故障分析排除汽车空调是现代汽车中不可或缺的一部分，特别是在夏季高温天气中，汽车空调更是车主们出行的利器。
汽车空调故障也是常见的问题，如果不及时修复，会给驾驶带来不便甚至安全隐患。
下面将针对汽车空调的构造及常见故障进行分析排除，帮助车主更好地了解汽车空调的工作原理以及如何排除常见故障。
一、汽车空调的构造汽车空调由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀（或节流阀）、制冷剂、空调控制部件等组成。
1. 压缩机：压缩机是汽车空调系统的“心脏”，负责压缩制冷剂，使其温度和压力升高。
2. 冷凝器：冷凝器位于车辆前部，通过将压缩机压缩的高温高压制冷剂散热冷却，使其冷凝成液态。
3. 蒸发器：蒸发器位于车内，用于将液态制冷剂蒸发成气态，从而吸收车内热量并降低车内温度。
4. 膨胀阀（或节流阀）：膨胀阀位于冷凝器与蒸发器之间，用于调节制冷剂的流量，控制制冷系统的工作状态。
5. 制冷剂：制冷剂是汽车空调系统中的介质，其循环流动以吸收和释放热量，从而实现车内的制冷效果。
6. 空调控制部件：包括空调面板、温控器、风门控制器等，用于控制空调系统的开关、温度调节、风速等。
以上就是汽车空调系统的基本构造，其工作原理是通过循环流动的制冷剂来实现车内温度的调节和降低。
二、汽车空调常见故障分析及排除1. 汽车空调不制冷如果汽车空调出现不制冷的情况，可能的原因有：制冷剂泄漏、压缩机故障、蒸发器堵塞等。
排除方法：（1）检查制冷剂：可以通过专业设备检测制冷剂的压力和含量，如果制冷剂严重不足或泄漏，需要进行制冷剂的添加和泄漏点的修复。
（2）检查压缩机：如果压缩机故障，会导致制冷效果下降或完全无法制冷，此时需要更换新的压缩机。
（3）清洗蒸发器：蒸发器长时间使用容易受到灰尘等污染，导致其堵塞，影响制冷效果，需要及时清洗或更换蒸发器。
排除方法：（1）检查加热器：加热器故障会导致制热效果不佳或完全无法制热，需要检查加热器本身及其相关管路进行修复或更换。
智能汽车空调控制系统的设计与改进
智能汽车空调控制系统的设计与改进自动空调系统是现代汽车中的重要组成部分，它负责调节车内温度以提供舒适的驾驶环境。
近年来，随着智能技术的不断发展，智能汽车空调控制系统的设计与改进也成为了一项重要的研究领域。
本文将介绍智能汽车空调控制系统的设计原理、功能以及未来的改进方向。
一、智能汽车空调控制系统的设计原理智能汽车空调控制系统设计的基本原理是通过感知车内和车外的环境参数，以及驾驶员的个人偏好，自动调节空调工作模式、温度和风速等参数，以达到舒适的驾驶体验。
感知车内环境参数的传感器通常包括温度传感器、湿度传感器和车内空气质量传感器等。
感知车外环境参数的传感器则包括外部温度传感器和太阳辐射传感器等。
通过感知这些参数，系统可以根据实际情况调节空调工作模式和温度，以确保车内气温舒适。
此外，智能汽车空调控制系统还可以根据驾驶员的个人偏好来定制空调设置。
驾驶员可以通过液晶显示屏或手机APP等方式，选择个人喜好的温度、风速和风向等参数，系统将根据这些偏好自动调节空调工作状态。
二、智能汽车空调控制系统的功能1. 自动控制：智能汽车空调控制系统能够根据车内外环境参数进行自动调节，使车内始终保持舒适适宜的温度和湿度。
2. 个性化设置：驾驶员可以根据自己的喜好进行个性化设置，系统将按照这些设定优化空调工作状态，提供更加符合用户需求的驾驶体验。
3. 节能环保：智能汽车空调控制系统能够根据温度、湿度和车内外环境参数的变化，调节空调工作状态，以达到节能减排的目的。
4. 空气净化：部分智能汽车空调控制系统还具备空气净化功能，可以通过过滤器和负离子发生器等设备，净化车内空气，保障驾驶员和乘客的健康。
三、智能汽车空调控制系统的未来改进方向1. 人工智能应用：未来智能汽车空调控制系统将更加注重人工智能技术的应用。
通过学习驾驶员的驾驶习惯和个人喜好，系统可以更加准确地预测和调节空调参数，提供更加人性化的驾驶体验。
2. 多模态感知：为了提高空调控制系统的感知准确度，未来的设计可以考虑增加多个传感器，包括红外传感器、声音传感器和触觉传感器等。
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汽车空调控制器的结构分析及优化设计
摘要:本文结合
车空调控制器开发及使用过程中，遇到在整车上对汽车空调控制器进行程序更新困难的问题，对汽车空调控制器的结构进行了分析。
通过对汽车空调控制器原有结构的优化设计，有效解决了汽车空调控制器装车后，对其进行程序更新困难的问题，从而得到满足设计要求的汽车空调控制器结构，保证了产品使用的可行性及可靠性，为新车型汽车空调控制器的研发提供了参考依据。
关键词：汽车空调控制器；程序更新；优化设计
Abstract:
This article in the process of development and use of the combination of auto mobile air conditioning controller, the problems of flashing the program in the car,to the analysis of the structure of automobile air conditioning controller ,by the original structure optimization of automobile air conditioning controller, It effectively solves the problem that it is difficult to flash the program after the automobile air conditioning in the car. Thus, the structure of automobile air conditioning controller meeting the design requirements is obtained, which ensures the feasibility and reliability of product use, and provides a basis for the research and development of new models.
Key words:Automobile Air Conditioner Controller;Flashed the program ;optimum design.
0引言
随着汽车行业的快速发展，汽车空调在现代汽车上已经得到了广泛的应用，
它不仅提高了驾驶员及乘车人员的舒适度，更是汽车行业走向现代化的标志性配
置之一。
汽车空调控制器即汽车空调ECU，作为汽车零部件的一种重要组成部分，一般安装在方向盘下、副驾驶仪表台下、发动机仓后座椅下、前座椅（左右）下
等位置，由于具有不影响整车外观，结构简单，装配方便的特点，在汽车产品的
设计中具有广泛的通用性。
由于汽车空调控制器的安装位置及其结构的局限性，
无论开发阶段还是量产阶段，汽车空调控制器装车完成后，若对汽车空调控制器
进行程序更新，则需要将汽车空调控制器从整车上拆下来，并将控制器的下壳体
和下壳体拆卸开，露出PCB板，才能对其进行程序更新，这是一个非常复杂的过程，不但费时费力，而且在拆卸过程中，也存在拆坏汽车空调控制器的风险，甚
至可能会在拆卸过程中破坏了与汽车空调控制器配合的其他汽车零部件。
鉴于此，本文对汽车空调控制器进行了原始结构分析，并提出结构设计改善方案，从而在
设计初期就能得到一种比较合理的优化设计方案，不仅节约了设计成本，还大大
提高了汽车空调控制器的开发效率及后续维修的成本，为后期汽车维修中对空调
控制器的程序更新也提供了便捷方案。
1汽车空调控制器的原始设计
1.1汽车空调控制器的布置及组成
汽车空调控制器基于人机工程学的原理，一般将其安装在方向盘下、副驾驶
仪表台下、发动机仓后座椅下、前座椅（左右）下等位置。
汽车空调控制器是汽车空调系统的重要子系统之一，作为汽车内空调调节系统，汽车空调控制器按照预先编制好的程序对信号进行处理，来控制空调系统工作，从而实现对温度的设置、风量大小的调节、吹风模式的调节、湿度及空气的
清洁度的调节控制。
汽车空调控制器一般包括以下主要结构：上壳体①、PCB线
路板②、下壳体③、螺钉④。
通过4个螺钉④将PCB线路板②固定在下壳体③上，上壳体①与下壳体③通过四个卡扣进行连结及四周定位面进行定位，爆炸结构示
意图详见下图1。
图1 汽车空调控制器爆炸图
1.2设计缺陷
在汽车前期开发、量产或者后期汽车空调系统的维修过程中，有时候需要对
整车上的汽车空调控制器进行程序更新。
但由于汽车空调控制器的外壳防护等级
是IP5X（5代表防尘等级，X代表不需要做防水）,汽车空调控制器结构做了防尘
设计，仅接插件（图1中零部件⑥）的对接口裸露，烧录口（图1中零部件⑤）
不允许裸露，汽车空调控制器的外部结构是封闭的，若需要对汽车空调控制器进
行程序更新则必须将其从整车上拆下来，并将控制器的下壳体和下壳体拆卸开，
露出PCB板，才能对其进行程序更新，这样不但费时费力，而且在拆卸过程中，
也存在拆坏汽车空调控制器的风险，甚至可能会在拆卸过程中误伤到与汽车空调
控制器配合的其他汽车零部件。
2优化设计
参考生活中的家用空调遥控器、电视机遥控器等带后盖结构的产品，在汽车
空调控制器的上壳体上，烧录口对应位置追加了一个堵盖（见下图2中零部件⑦）结构，这样在装车后需要对空调控制器进行程序刷写的时候，就不需要将汽车空
调控制器从整车上拆下来，只需要打开空调控制器上的堵盖，露出烧录口，即可
在整车上对汽车空调控制器进行程序更新，大大提高了工作效率，详细结构见图2。
图2 设计方案一_汽车空调控制器爆炸图
方案一，如图2所示，堵盖⑥采用的是弹性卡扣结构进行连结，上下定位面、四周定位面、两个定位筋来进行定位，堵盖⑦与上壳体①详细的配合结构详见下
图3、图4
图3 堵盖结构分析图
图4 装配结构（堵盖位置）剖视图
方案二，如下图5所示，汽车空调控制器，其堵盖的上下定位结构由弹性卡
扣结构改成了打螺钉结构，其他定位结构与方案一一样，这种堵盖定位结构设计
的更简单，占用空间相对小一些，但相比方案一，此方案多了一个零部件紧固螺钉⑦，详见下图5所示爆炸图。
图5 设计方案二_汽车空调控制器爆炸图
在汽车空调控制器开发和结构设计过程中，方案一和方案二可根据设计需要来进行选择，方案一堵盖采用卡扣结构来进行与上壳体的连结固定，具有装配方便、不增加额外零部件的优点；方案二堵盖定位结构设计的更简单，占用空间相对小。
综合以上分析结果来看，相比于方案二，方案一节约了螺钉材料成本和生产过程中打螺钉相关的人工成本。
在汽车空调控制器的前期开发及结构设计阶段，在结构空间满足，且设计需求允许的条件下，优先选择方案一。
在汽车空调控制器的开发阶段，汽车空调控制器的结构设计完成后，需要通过有限元分析汽车空调控制器的结构强度，并组织相关人员进行结构设计评审，然后制作RP件进行汽车空调控制器的结构设计验证，汽车空调控制器的结构设计需要满足其设计要求及其相关的试验要求（如跌落试验、防尘试验等）。
在汽车空调控制器的结构设计过程中，烧录口位置的选择需要参考汽车空调控制器在整车上的安装位置来定，以便后续需要在整车上打开汽车空调控制器的堵盖的时候方便操作，烧录口对应的堵盖位置应朝向整车的外侧，不需要将汽车空调控制器从整车上拆下来，就可以打开汽车空调控制器的堵盖，对其进行程序更新。
如果汽车空调控制器的上壳体在整车的内侧，此种情况下若将堵盖结构仍设计在上壳体上，在整车上则不方便打开汽车空调控制器的堵盖，这种情况下，
可以将汽车空调控制器的烧录口和其堵盖的位置预留在汽车空调控制器的下壳体
的一侧。
堵盖结构在汽车空调控制器的开发过程中，可以作为一个通用件来进行开发，适用于不同车型、不同结构的汽车空调控制器，如此只需要开发一套堵盖的模具，节约了后续汽车空调控制器开发过程中堵盖部分结构的设计成本及其模具开发成本；另外，在汽车空调控制面板等带ECU的相关产品的开发过程中，在产品结
构设计空间允许，且开发需要的条件情况下，可以将这种堵盖结构应用于此类产
品的结构设计中。
3结束语
本文通过优化设计现存汽车空调控制器的结构，有效改善了汽车空调控制器
在前期开发、量产及后期汽车空调系统的维修过程中，在整车上对汽车空调控制
器进行程序更新困难的问题，节约了前期开发及后期系统维护过程中更新程序的
成本，大大提高了产品的市场竞争力。
对于此类汽车空调控制器零部件的开发与
结构设计，本文提供了良好的设计思路，从而在产品结构设计的初期就能得到一
种比较合理的优化设计方案，具有一定的技术指导性作用。
参考文献:
[1] 谢坚良.塑料卡扣的设计与应用[J].CAD/CAM与制造业信息化，
2013(11):2-3.
[2] GB/T4863-1985(2008)机械制造工艺基本术语[S].
[3]陈孟湘.汽车空调[M]上海:上海交通大学出版社,2001-06.
[4]宋森.汽车空调维修实例[M].北京:机械工业出版社，2003
[5]潘伟荣.汽车空调[M].北京:机械工业出版社，2002.。