汽车空调系统控制
基于LIN总线的汽车空调控制系统
基于LIN总线的汽车空调控制系统随着汽车工业的快速发展，车内三大件（发动机、变速器、空调）也在不断升级。
对于车主来说，在夏季开车，空调是必不可少的。
随着现代科技的发展，车内空调的智能化、便捷化正在逐步实现。
本文将介绍基于LIN总线的汽车空调控制系统。
一、LIN总线简介LIN（Local Interconnect Network，局部互联网）总线是一种低速和低成本的串行通信总线，旨在为汽车电子控制模块（ECU）提供基础通信模块，以实现各种汽车设备的控制。
它不像其他总线一样专门用于高速数据传输，而是专为嵌入式应用设计，从而提高了系统的弹性。
二、LIN总线在汽车空调控制系统中的应用LIN总线是在车辆内部进行控制的一种有效方式，它可以控制许多重要部分。
汽车空调控制系统中同样需要控制许多不同的部分，例如：温度、风速、湿度等等。
先进的汽车空调控制系统可以通过使用LIN总线进行精确的控制来为车主提供更舒适的驾驶体验。
在汽车空调控制系统中，LIN总线通过专门的控制器和传感器实现。
控制器通过接收驾驶员设置的控制信号，与传感器交互，最终将空调控制信号发送到各个设备。
在这个过程中，LIN总线承担了信息传输的任务，提供了高效的控制方式。
三、基于LIN总线的汽车空调控制系统1. 空调控制器与传感器汽车空调控制器是控制系统的核心，它可以通过LIN总线与整个系统的传感器交互。
传感器能够测量温度、湿度和空气质量等参数，根据这些参数，控制器可以发送指令到相应的执行器。
同时，控制器也可以接受来自传感器的反馈信息，以进行进一步的控制。
2. 空调执行器空调系统的执行器包括风扇、控制阀和压缩机等。
通过LIN 总线，控制器可以准确地控制这些执行器。
例如，控制器可以指示压缩机启动，来降低车内的温度。
控制器还可以调整风扇的速度，以实现人们对空气流动的需求。
3. 用户界面用户界面是控制汽车空调的主要方式。
通过控制器，驾驶员可以调节空调工作的方式和参数。
汽车自动空调控制策略
汽车自动空调控制策略随着汽车的智能化发展，自动空调系统成为汽车中不可或缺的功能之一。
为了提供更加舒适的车内环境，汽车自动空调控制策略也在不断优化和改进。
以下是一些常见的汽车自动空调控制策略：1. 温度控制：汽车自动空调系统通过内外温度传感器实时监测车内外温度，并根据设定的温度值自动调节空调的制冷或制热功能，以保持车内恒定的舒适温度。
当感知到车内温度偏高时，系统会自动启动制冷功能，使车内温度迅速下降；反之，感知到车内温度偏低时，系统会自动启动制热功能，提升车内温度。
2. 风向和风量控制：自动空调系统还可以根据乘客的需求自动调节出风口的方向和风量。
一般来说，前排座椅乘客可以通过面部出风口控制来调节风向，而后排座椅乘客则可以通过中央出风口控制来调节风向。
而风量则可以通过调节空调风扇的速度来实现。
根据车内温度和乘客的需求，自动空调系统可以自动调节出风口的方向和风量，以提供最佳的通风效果。
3. 微风模式：为了避免产生不必要的噪音和风力过强的情况，一些汽车自动空调系统还配备了微风模式。
微风模式下，空调系统会调节风扇的转速和风量，产生柔和的微风，以提供舒适的通风效果。
如果感觉有点闷热，但又不需要强力的制冷功能，可以选择微风模式来满足舒适需求。
4. 空气质量控制：一些高级汽车自动空调系统还可以监测车内空气质量，并根据需要进行空气净化。
当感知到车内空气质量较差时，系统会自动启动空气净化功能，通过过滤和处理空气中的有害物质，提供更加清新和健康的空气。
这一功能尤其对于车内有敏感性或过敏性人群来说，能够提供更好的健康保障。
总体而言，现代汽车自动空调控制策略旨在提供更加舒适和健康的车内环境。
通过实时监测和调节温度、风向、风量和空气质量，自动空调系统可以根据乘客的需求和外界环境变化来智能调控，从而提供最佳的驾乘体验。
简述汽车空调通风系功能
简述汽车空调通风系功能
汽车空调通风系统是汽车空调的重要组成部分之一,主要的功能是提供车内空气的清新和舒适感。
以下是汽车空调通风系统的主要功能和特点:
1. 通风功能:汽车空调通风系统可以通过管道和风机将新鲜的空气引入车内,将车内污浊的空气排出,从而保持车内空气的清新和流通。
2. 冷却功能:在炎热的夏天,汽车空调通风系统可以通过排出污浊的空气来冷却车内的温度,提高车内舒适度。
3. 除菌功能:汽车空调通风系统可以通过管道和风机将新鲜的空气引入车内,从而杀死车内空气中的细菌和病毒,保持车内卫生和健康。
4. 气味去除:当车内存在异味时,汽车空调通风系统可以通过排出异味来净化车内空气,去除异味。
5. 温度调节:汽车空调通风系统不仅可以提供清新的气体,还可以调节车内的温度,提高车内舒适度。
除了以上功能,汽车空调通风系统还可以通过控制室内空气的流通和温度来提供不同的体验,例如调节车内空气质量、温度和通风速度等。
拓展:
1. 汽车空调通风系统的发展:随着汽车技术的发展,汽车空调通风系统的功能也在不断提高和改进。
例如,现代汽车空调通风系统通常具有多个管道和风机,可以提供更多的功能和更高的效率。
2. 汽车空调通风系统的影响:汽车空调通风系统对车内空气质量和舒适度的影响越来越受到人们的重视。
许多车主在选择汽车时,会考虑车辆是否具有较好的通风系统。
3. 汽车空调通风系统的维护:汽车空调通风系统的维护非常重要,因为良好的通风系统可以提高车内空气质量和舒适度。
汽车空调控制系统及配风方式
第六章汽车空调掌握系统及配风方式6.1 手动调整的汽车空调系统目前，大多数中级轿车都采纳手动调整的汽车空调系统。
该系统是依靠驾驶 员拨动掌握板上的各种功能键实现对温度、通风机构和风向、风速的掌握。
下面 以国产BJ2021型汽车为例介绍手动调整的汽车空调系统。
空调掌握板空调掌握板安装在驾驶室前壁，由驾驶员操纵。
板面布局如图5-1所示。
空调掌握板上设有三个掌握开关，分别是风机开关、空调方式选择开关和温 度选择开关。
1 .风机开关风机开关设有四个不同的转速挡位，以掌握风机四种不同的转速。
风机为始 终流电动机，其转速的转变是通过调整串入风机电路的电阻来实现的。
风机调速电阻安装在风机罩的左前方，暴露在风道内，与它串联的还有一个 限温开关，当温度超过某一值时，开关断开。
风机调速电阻如图5-2所示。
风机除在停用状态不工作外，在制冷、取暖及通风状态下均可工作。
2 .空调方式选择开关图5-2风机调速电阻结构图 I-限温开关2一调速电阻3一安装板图5・1空调控制板结构图1 一风机开关2一空洞方式选择开关3 —温度选择开关空调方式选择开关用于确定空调系统的功能，即要求空调是制冷、取暖、通风还是除霜。
通过驾驶员拨动开关可处在七个不同的位置：OFF一停止位置;MAX一最冷位置;NoRM 一中冷位置；BILEVEL 一微冷位置；HEAT 一取暖位置；VENT 一通风位置； 一除霜位置。
此外，在掌握板的后面，设有真空掌握开关。
当驾驶员操纵空调方式选择开关时，真空掌握开关随之联动，通过转变真空 通路掌握真空驱动器来调整各风门的状态及热水阀的开度。
3 .温度选择开关温度选择开关是掌握温度门的开关，用钢丝和温度门连接。
温度选择当开关 处于左半区（称之为冷风区）时，温度门关死通向加热器的风道，出来的空气是未 经加热的空气。
当开关处于右半区（称之为热风区）时，温度门打开通向加热器的 风道，送入车内的空气是经过除湿后的暧空气。
温度选择开关可在左右两半区无 级连续调整，可停在任意位置，对应温度门也有确定的位置。
汽车空调系统控制
汽车在不同运行情况下既满足发动机的 要求，又保证空调系统的正常工作。
控制作用内容及装置
发动机怠速控制装置 加速断开装置
空调的怠速调节控制
怠速时开空调的问题
对发动机不利
负荷重，可能熄火
对空调不利
冷凝器风扇转速太低，散热差，温度压力均较高 压缩机转速太低，制冷量小，开动时间长
作用：起保护作用。当冷凝器故障、冷凝压力 异常上升时，接通冷却风扇高速挡或切断离合 器电路，以降低冷凝温度压力
压力控制范围： 高压＞1.6MPa时接通冷凝器风扇高速档 高压＞3.2MPa时断开压缩机离合器 （具体数值与车型有关）
低压开关
可能安装在高压回路或低压回路，作用 不同
安装在高压回路中的低压开关
送风方式伺服电机
通风系统图
冷气最足伺服电机 冷暖混合伺服电机
进气伺服电机
新风门
内循环
LS-400空调的伺服电机动作控制
伺服电机：带减速机、惯性小、响应 快。信号电压控制转动角度
以送风方式伺服电机为例：5个位置
LS-400空调伺服电机控制举例
送风方式伺服电机动作（一）
当伺服电机转动时位置开 关活动触点随之移动。
LS-400空调的温度控制
传感器信号
包括室温、车外、蒸发器温度、水温、 阳光等传感器信号
除阳光传感器（光敏二极管）外，其它 都采用半导体热敏电阻元件
LS-400空调的温度控制
温度控制方案 Tao=a·Tset-b·Tr-c·Ta-d·Tb+e
其中 Tao：所需送风温度，计算结果若： Tao ＞0：升温；Tao ＜0：降温 Tset：设定温度（期望值） Tr：车内温度 Ta：车外环境温度 Tb：光照传感器信号数据 a、b、c、d、e：系数
汽车空调按键功能图解
汽车空调按键功能图解汽车中控台的造型不断变化创新，不过其中的空调控制区域⼀直没变，虽然现在有的车型直接把空调控制放进了中控屏，不过按键始终是主流，那么接下来我们就来详细说明⼀下汽车空调按键功能图解和图标说明。
汽车空调主要有三个最基本调节，分别是风量、温度、风向。
⾸先是风量按键，也可以叫做风速按键，图标是⼀个⼩“风扇”，通过转动按钮来选择合适的风量。
温度按键⼀般显⽰为⼀个“温度计”，或者是两侧有红蓝颜⾊标记，通过转动旋钮，红⾊区域为逐渐增⾼温度；⽽蓝⾊刚好相反，逐渐降低温度。
风向调节⼀般有按键式，也有旋钮式，⽽它们更加直接可观，通过⼀个“坐着的⼈加上风向箭头”图标来显⽰，如图，分别可以选择吹头部、吹头部和脚部、吹脚部、吹脚部和挡风玻璃以及单独吹挡风玻璃。
⼤致所有车辆的空调风向调节都是如此，少数会有⼀些差异。
除了三个最基本调节，那么还有其他按键，例如A/C按键，它就是制冷开关，按下A/C按键，也就启动了压缩机，通俗地说就是开冷⽓。
还有汽车内循环按键，⼀个“汽车⾥⾯有⼀个循环箭头”图标，如果开启了内循环，也就说明⿎风机吹出的风只在车内部循环，有点类似于关着门吹电风扇。
由于没有外部空⽓参与，因此内循环具有省油、制冷快的优点。
不过也正是这个原因，车内空⽓得不到更新。
有了内循环按键，当然有外循环按键，⼀个“汽车，外⾯有箭头进⼊内部”的图标，当然汽车空调默认就是外循环，所以有些车型是没有这个按键。
它们区别就是外循环是⿎风机从车外部吸⼊空⽓吹⼊车内，能保持车内空⽓的新鲜度(特指车外空⽓较好的地⽅)。
以上这些按键基本都会在⼿动空调上找到，那么⾃动空调有什么区别呢？其实就是省略了风速调节，⾃动空调是全⾃动调节，只需要选择风向和设定温度。
AUTO按键按下后，就会根据车内传感器来控制出风的温度，冬天热风，夏天冷风。
会保持车内有较适宜的温度，如果温度过⾼或过低，空调也会⾃动改变出风⼝的温度及风速,调整车内温度。
有的⾼配车型还会配有双区空调，也就是有两组以上的温度设定按钮/旋钮，⼀般都有⼀个按键可以同步调节，就是按开就是调空调⼀边的温度、风量什么的，另⼀边也同步调节，不按的话，就是各调各的。
1. 汽车空调系统(85页PPT).ppt
a）R12 （CCL2F2）
b）R134a（CH2F-CF3）
图8-6 汽车空调用制冷剂
2.汽车空调制冷系统的基本组成
图8-7 汽车空调蒸汽压缩制冷系统 1-电磁离合器；2-压缩机；3-轴流式冷却风机；4-车外冷空气；5-冷凝器； 6-储液干燥器；7-热空气（吹向发动机）；8-高压管路；9-车内热空气；10-离心式冷却风机； 11-节流膨胀阀；12-蒸发器；13-冷空气（吹入车内）；14-低压管路；15-压缩机驱动皮带
3.汽车蒸汽压缩制冷系统工作原理
汽车蒸汽压缩制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态（物 态）在密闭系统内循环流动，每一循环包括四个基本过程：
1）蒸汽压缩过程
当发动机带动压缩机运转时，压缩机吸入蒸发器出口处低温 （约0℃）低压（约0.147MPa）的气态制冷剂，将其压缩成 高温（70～80℃）、高压（约1.471MPa）的蒸汽排出压缩机。
压缩机是蒸汽压缩制冷系统中低压和高压、低温和高温 的转换装置，其正常工作是实现热交换的必要条件。
汽车空调制冷容积式压缩机种类繁多。按排量变化与否可 分为定量式和变量式两大类。常用的定量式压缩机按运动形式 和主要零件形状不同，又可分为往复活塞式和旋转活塞式两大 类。常用的轴向活塞式压缩机有斜盘式和摇板式两种。
8.1.3汽车空调系统的组成和分类 1.汽车空调系统的基本组成
现代汽车全功能空调系统由制冷系统、供暖系统、通风系 统、空气净化装置及控制系统等几部分组成。
①通风系统。通风系统用于将车外的新鲜空气引进车内，达 到通风、换气的目的。
②采暖系统。采暖系统用于对车内空气或车外进入车内的新鲜 空气进行加热、除湿，使车内达到温暖舒适。
1.动压通风方式
动压通风（自然通风）方式是利用汽车行驶时，车外空 气对汽车产生的风压，通过进风口和排风口，实现通风换气。
汽车空调系统的控制电路
图
汽车空调系统的控制电路
㈡电子式温控器 一般简单的电子式温控器只具备温控功能,它
所用的感温元件为一只热敏电阻,用来检测 蒸发器出风口温度.受到温度变化影响时,其 阻值发生相应的变化,空调上多采用负温度 特性的热敏电阻,温度升高,阻值下降,反之, 阻值上升.特性曲线 如图5-6 热敏电阻的性能直 接影响控制的精度. 其检查方法如图
汽车空调系统的控制电路
2.旁通空气道式怠速提升装置
这种VSV阀只有两个管口,其中一个管口接真 空源,另一个管口接真空马达,测试方法:将蓄 电池电压接至VSV连接器端子,使空气流入 管口A,从管口B流出,切断至VSV连接器端子 蓄电池电压,空气流入管口A,但不从管口B流 出.
汽车空调系统的控制电路
3.发动机怠速马达控制式
汽车空调系统的控制电路
线路中的VD1为稳压管,起过压保护作用,VD2 为保护二极管,接错线时起保护作用,VD3为 续流二极管,起保护VT4作用,电容C1,C2起 提高三极管VT1,VT2,灵敏度作用.
汽车空调系统的控制电路
二． 怠速控制装置 对于非独立式的空调系统,当发动机处于怠速
运行或车辆慢速行使时,此时若开启空调 会引起不良情况: 1.怠速不稳甚至造成发动机熄火. 2.引起发动机过热 3.空调长时间低速运行,造成车用电量不足. 4.空载和小负荷工作时,使冷凝器散热不良.
调温机构由凸轮,转轴,调节螺钉等组成,其功 能是使温控器在最低至最高温度范围内对 任一设定温度产生控制动作.
温控器触头开关的断开点是根据调节轴给定 的位置而变化的,触头的闭合点和断开点的 位置平行,工作温度特性如图5-4
汽车空调系统的控制电路
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高低压复合开关与泄压阀
泄压阀
高低压 复合开关
泄压阀
作用
压力过高时泄放制冷剂
安装位置
在压缩机高压侧或贮液 干燥器上
工作原理
正常情况下，弹簧力大于制冷剂压力，密封塞 被压紧密封。当高压侧压力超过设定值时，弹 簧被压缩，密封塞被打开，制冷剂释放出来， 压缩机压力立即下降。
与发动机工况的配合控制
结构形式
➢ 波纹管式 ➢ 双金属片式 ➢ 热敏电阻式
手动空调中的恒温器
作用：根据蒸发器表面温度的高低，接通和切断 空调压缩机电磁离合器线圈电路，使蒸发器表面 温度保持在规定的范围(一般为1～4℃)内。
波纹管式恒温器
组成
感温驱动机构 温度设定机构 触点
感温驱动机构
波纹管式恒温器触点动作图
温度调节旋钮：通过调节弹簧压力设定温度。 调节旋钮设定后，若实际温度低则触点断开（给压缩机 离合器断电）；温度高则触点闭合（压缩机运转）。
管路中压力过高或过低时引起开关动作，控制压 缩机开停或冷凝器风扇转速改变。
调节型（也称压力调节器）*（扩展内容）
按照所设定的压力进行调节，如吸气节流阀 （STV）、蒸发压力调节器(EPR)等
用于蒸发器压力控制系统中 多与外平衡膨胀阀配合调节蒸发器出口处的压力
和温度，以防止其表面结冰。
高压开关
接真空源
模式门真空控制
真空控制各风门
模式门拉绳控制
温度控制：调节冷热风混合程度 风门控制：各种风门开闭
模式门电气控制
电气执行元件
伺服电机，控制 各风门开闭
空调控制面板
控制面板种类
手动控制面板 自动空调面板
主要开关按键
➢ 空调开关（A/C） ➢ 温控开关（旋钮） ➢ 风速开关 ➢ 风门选择 ➢ 内外循环等
怠速提升原理
属于主动式调节装置 作用原理
将空调开关信号 送发动机ECU 控制怠速通道电 磁阀，或直接控制 电子节气门开大
超速控制器（加速切断器）
超速控制器由超速开
关和延迟继电器组成。 超速开关一般放在加速 踏板下，当加速（或超 速）时，可断开压缩机 离合器，使发动机有足 够的动力超车。一般电 路断开6s后又能自动接 通，空调恢复工作。
压力偏高（＞1.6MPa）：提高冷凝器风速 压力过低（＜0.2MPa，可能管路泄漏） ：断开
压缩机
高压传感器
作用
是电子式压力传感器 取代高低压开关，将高压管路 压力信号送到ECU
安装位置
同“高低压开关”
优点
ECU可随时监视空调管路压力 提高控制精度和舒适性
高压传感器
基本原理
采用半导体 压力传感器 微控制器输 出P或低压回路，作用 不同
安装在高压回路中的低压开关
安装：在储液罐上（图） 作用：压力过低时(缺少制冷剂)使压缩机
停转 一般动作压力：高压压力低于0.32MPa
（表压力）时断开
低压开关
安装在低压回路中的低压开关
作用
➢ 当室内温度过低（低于10℃），管路压力也过低， 将断开压缩机离合器，防止蒸发器温度过低（低于 0℃）而结冰
空调系统控制概述
系统控制的作用
调节和控制空调的运行状态 保护系统安全运行
控制内容
空调系统的温度控制 空调系统压力控制与保护 与发动机工况的配合控制 通风与空气净化控制
控制方法分类
手动空调 半自动空调 自动空调
汽车空调温度控制组件
恒温器（也叫温控器、温度开关）
基本功能
➢ 根据蒸发器表面温度控制电路的开关通断
➢ 可取代恒温器，起温度控制作用，而结构更简单
安装位置
➢ 一般安装在低压回路上（图）
一般动作范围
➢ 蒸发器压力在0.13～0.19MPa（表压力）时接通，压 力过低则断开
高低压复合开关
位置
安装在高压管路或储液罐上
作用
监控高压管路压力是否 过高或过低
压力过高（＞3.2MPa，可能管路堵塞）：断开 压缩机
高压开关
位置：装在压缩机至冷凝器之间的高压管路上 （见空调系统图）
作用：起保护作用。当冷凝器故障、冷凝压力 异常上升时，接通冷却风扇高速挡或切断离合 器电路，以降低冷凝温度压力
压力控制范围： 高压＞1.6MPa时接通冷凝器风扇高速档 高压＞3.2MPa时断开压缩机离合器 （具体数值与车型有关）
低压开关
真空控制的优点
来源方便（进气歧管真空） 控制装置结构简单、经济
应用
多数轿车空调系统采用
真空动作器（真空马达）
结构原理
真空盒被膜片分为两个 不相通的腔室，一侧与发 动机真空管相连，另一侧 通过空气泄漏孔与大气相 通。真空马达不工作时， 弹簧处于松弛状态 (见图a)； 工作时，上腔室具有一定 真空度，上、下腔室的压 差使得弹簧被压缩，传动 杆向右移动，带动风门(阀 门)动作。
怠速继电器
属于被动式调节装置 作用：怠速时断开离合器，停压缩机 继电器组成与工作原理
是一种电子线路，开关晶体管控制空调压缩机 离合器
信号来源：来自点火线圈的脉冲，测试发动机 转速信号
继电器控制：若怠速转速低于设定值（如 700r/m）时继电器断开，压缩机停转，高于设 定值（如950r/m）时继电器接通
温度低，触点断开
温度高，触点闭合
热敏电阻式（电子式）恒温器
组成
热敏电阻+电子线路→离合器或
热敏电阻→ ECU →离合器
基本原理
温度高-
R减小T1断开-
离合器
T1
T2 线圈
T2接通
热敏电阻R（负 温度特性）
汽车空调压力控制组件
通断型（也称压力开关，如高、低压开关）
有系统保护作用，故也称高、低压保护开关 原理：利用管路中的压力控制电路中的开关。当
控制目的
汽车在不同运行情况下既满足发动机的 要求，又保证空调系统的正常工作。
控制作用内容及装置
发动机怠速控制装置 加速断开装置
空调的怠速调节控制
怠速时开空调的问题
对发动机不利
➢ 负荷重，可能熄火
对空调不利
➢ 冷凝器风扇转速太低，散热差，温度压力均较高 ➢ 压缩机转速太低，制冷量小，开动时间长
含超速开 关和延时
继电器
空调系统通风系统
通风种类
冷风 暖风 新风
各种通风模式门
进风门（内循环、外循环风口） 混合门（冷、暖风门） 出风方式风门(吹头、吹脚等） 除霜门（热风吹前挡风玻璃）
空调通风系统
外形及主要通风口
空调通风系统
通风风路断面图
通风系统的真空控制
真空控制的作用
控制某些风门或阀门的开、闭