论文部分内容阅读
[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.文章重点就汽车空调系统中温度和气流调节的控制进行了研究和分析。
[关键词]汽车;空调系统;温度;气流;调节;控制;技术
中图分类号:U463.851 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)37-0163-01
1 汽车空调系统温度控制概述
1.1 机械式温度控制器
机械式温度控制器也可以将其称为手动温度控制器,主要由感温系统、调节装置和触电开关三部分组成。在工作过程中机械式温度控制器具有较好的可靠性,而且使用寿命较长,造价较为低廉,汽车运行过程中产生的振动对其带来的影响较小。但在采用机械式温度控制过程中,如果想要达到对温度进行精确控制则具有较大的难度,这也使机械式温度控制器多会应用在一些低端的汽车空调系统中,在工作过程中通过高节凸轮位置和弹簧作用来实现对温度进行有效控制。
1.2 电子式温度控制器
这是一种利用电阻感温来对温度测量的设备,电子式温度控制器中多会采用铂金丝、铜丝和钨丝来作为测温电阻的主要材料,而且电子式温度控制器体积较小,在运行过程中具有较高的稳定性,能够有效的保证汽车空调系统的舒适度达到预期的效果,对提高汽车空调系统运行的稳定性具有非常重要的意义。而且电子式温度控制器在当前家用汽车中应用十分普遍。
2.汽车空调控制系统的结构
汽车电子空调控制系统中主要包括八大部分,它们分别是:控制器、日照传感器、车外温度传感器、湿度传感器、车内温度传感器、鼓风机速度控制模块、水温传感器以及执行器。
控制器是整个空调控制系统的核心部分,其中还包含中央控制器、程序和数据存储器等,除此之外还包含多种电路,例如采集电路、键盘扫描电路以及各种保护电路,而且各种电路的接口以及各种按键组也都包含于其中;日照传感器,主要是安装在汽车内部的仪表盘的上部,主要用于检测太阳光的强度,从而起到温度控制的补偿作用;车外温度传感器则是为了检测车厢外的大气环境温度,对于温度的控制起到次要参量的作用;湿度传感器顾名思义就是为了检测湿度的状况,对于驾乘人员在乘驾过程中的舒适程度起到重要的作用;至于车内温度传感器,其呈现出来的各种标准,则作为温度控制的最主要参量;鼓风机速度控制模块主要利用场效应管的电压-电压控制的特性,通过计算机发出的脉宽调制信号,控制鼓风机的转速;水温传感器主要是控制在冬季里,温度没有达到一定热值时冷风对乘驾人员的伤害;最后就是执行器了,根据具体的功能可以分为三部分,分别是内外循环执行器、出风模式执行器以及温度混合执行器,其作用则分别是隔离、连通空气作用、控制风的出口方式作用以及调节温度的功能。
3.汽车空调蒸发器结霜问题原因分析
3.1 温度传感器位置布置不合理对结霜的影响
温度传感器通常都会设置在汽车空调系统蒸发器的表面,这样蒸发器的温度能够及时反馈给温度传感器,从而来对压缩机开关进行控制。在实际运行中,蒸发器表面温度低于设定的最低温度值时,温度传感器则会控制压缩机停止运行,反之则会控制压缩机开始工作。通过压缩机停止运行和开始运行的循环控制,从而实现对蒸发器温度的有效控制。但在实际情况中,蒸发器会受到自身结构影响,其表面温度无法达到均匀的温度场,从而导致各个不同区域会存在温度差。一旦温度传感器安装在温度较高区域时,会出现感应温度过高的情况,从而出现部分低温区域,发生结霜现象。
3.2 风量湿度对结霜的影响
蒸发器表面结霜与风量和空气适度也具有较大的关系。当蒸发器处于相对干燥的环境下时,风量越大,则蒸发器结霜量也会增加。但当处于湿度较大的环境下时,风量增加时蒸发器结霜量也会增加,在风量达到一定程度时,结霜现象则会停止。由此可以看出,在空气湿度较大的情况下,风量较小时,结霜现象更为明显。
3.3 系统制冷程度对结霜的影响
壓缩机作为汽车空调系统的重要组成部分,主要由汽车发动机为其提供驱动的动力支持。这也使压缩机性能会受到发动机转速的直接影响。要想增加压缩机制冷量,则需要发动机提高转速。但一旦压缩机制冷量大于蒸发器最大换热量时,蒸发器表面会出现无法充分换热的情况,从而发生结霜现象。
4.汽车空调系统中温度与气流的调节控制技术分析
在对汽车内空调系统温度与气流的控制与调节进行分析和说明时,往往需要基于以下两个方面的具体内容来进行:一个方面就是对鼓风机实现良好的控制作用,另一方面则是需要同时对温度混合控制器实现良好的控制作用。下文当中逐一分析说明之。在汽车空调系统当中,鼓风机主要是促进车内外空气的迅速循环流动,因此一方面是能够使得温度调节的效果更好,另一方面是能够使得汽车内部的温度更加趋近于稳定和均匀,不发生骤升或者是骤降的不良状况。针对于此我们得到的重要结论就是鼓风机的转速在目标温度值和检测温度值的差值较大时更大。
汽车内部空调进行必要的温度调节作用是通过冷媒来完成的,如自压缩机或者是用于冷却发动机的循环水等,这样一些冷媒就正是汽车内部空调运行的重要动力。总而言之,我们可以看到的是,实际情况下ECU在对温度混合器的不同开度进行控制与调节时都是基于这样一种冷与热的比例调节来完成的,通过这样一种方式来实现汽车内部温度的调节和控制。其基本原理阐述如下:在对该原理进行分析和理解前首先要对控制算法有所认识,电压信号作用于执行器电机驱动的芯片,这样一个过程是通过电压转换处理等方式来实现和完成的,上述芯片在接收到信号作用以后其功率就会相应的增大,并再次进行电压转换过程,最终通过上述过程来实现对于混合风门的控制作用。在此过程当中执行器电机会对执行器位置进行反馈作用,通过这样一种反馈来实时形成执行器位置控制系统。在这样一种设计状态下,芯片甚至还能够进一步发挥出警惕和保护的作用,这主要是因为芯片本身遭遇负载电流等不良故障的时候会相应的发出警报。实际上,在此过程和环节下我们还可以利用执行器位置的目标值来进行有效的简约计算,其主要目的就是希望能够得到执行器在实际工作环境下的调节方向。
结语
在汽车空调温度与气流的调节控制中,温度传感器位置的合理设置及控制参数的合理确定能够有效提高汽车整体驾乘舒适度,保证汽车空调系统的稳定运行具有重要意义。随着现代智能化控制技术的发展,自动控制技术也逐渐应用到汽车空调系统温度控制中,这在一定程度上促进了汽车空调温度控制准确度和稳定性的提高,也促进了汽车产业的积极发展。
参考文献
[1]李竣.基于模糊控制的轿车空调温度控制系统研究[J].测控技术,2011,(11).
[关键词]汽车;空调系统;温度;气流;调节;控制;技术
中图分类号:U463.851 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)37-0163-01
1 汽车空调系统温度控制概述
1.1 机械式温度控制器
机械式温度控制器也可以将其称为手动温度控制器,主要由感温系统、调节装置和触电开关三部分组成。在工作过程中机械式温度控制器具有较好的可靠性,而且使用寿命较长,造价较为低廉,汽车运行过程中产生的振动对其带来的影响较小。但在采用机械式温度控制过程中,如果想要达到对温度进行精确控制则具有较大的难度,这也使机械式温度控制器多会应用在一些低端的汽车空调系统中,在工作过程中通过高节凸轮位置和弹簧作用来实现对温度进行有效控制。
1.2 电子式温度控制器
这是一种利用电阻感温来对温度测量的设备,电子式温度控制器中多会采用铂金丝、铜丝和钨丝来作为测温电阻的主要材料,而且电子式温度控制器体积较小,在运行过程中具有较高的稳定性,能够有效的保证汽车空调系统的舒适度达到预期的效果,对提高汽车空调系统运行的稳定性具有非常重要的意义。而且电子式温度控制器在当前家用汽车中应用十分普遍。
2.汽车空调控制系统的结构
汽车电子空调控制系统中主要包括八大部分,它们分别是:控制器、日照传感器、车外温度传感器、湿度传感器、车内温度传感器、鼓风机速度控制模块、水温传感器以及执行器。
控制器是整个空调控制系统的核心部分,其中还包含中央控制器、程序和数据存储器等,除此之外还包含多种电路,例如采集电路、键盘扫描电路以及各种保护电路,而且各种电路的接口以及各种按键组也都包含于其中;日照传感器,主要是安装在汽车内部的仪表盘的上部,主要用于检测太阳光的强度,从而起到温度控制的补偿作用;车外温度传感器则是为了检测车厢外的大气环境温度,对于温度的控制起到次要参量的作用;湿度传感器顾名思义就是为了检测湿度的状况,对于驾乘人员在乘驾过程中的舒适程度起到重要的作用;至于车内温度传感器,其呈现出来的各种标准,则作为温度控制的最主要参量;鼓风机速度控制模块主要利用场效应管的电压-电压控制的特性,通过计算机发出的脉宽调制信号,控制鼓风机的转速;水温传感器主要是控制在冬季里,温度没有达到一定热值时冷风对乘驾人员的伤害;最后就是执行器了,根据具体的功能可以分为三部分,分别是内外循环执行器、出风模式执行器以及温度混合执行器,其作用则分别是隔离、连通空气作用、控制风的出口方式作用以及调节温度的功能。
3.汽车空调蒸发器结霜问题原因分析
3.1 温度传感器位置布置不合理对结霜的影响
温度传感器通常都会设置在汽车空调系统蒸发器的表面,这样蒸发器的温度能够及时反馈给温度传感器,从而来对压缩机开关进行控制。在实际运行中,蒸发器表面温度低于设定的最低温度值时,温度传感器则会控制压缩机停止运行,反之则会控制压缩机开始工作。通过压缩机停止运行和开始运行的循环控制,从而实现对蒸发器温度的有效控制。但在实际情况中,蒸发器会受到自身结构影响,其表面温度无法达到均匀的温度场,从而导致各个不同区域会存在温度差。一旦温度传感器安装在温度较高区域时,会出现感应温度过高的情况,从而出现部分低温区域,发生结霜现象。
3.2 风量湿度对结霜的影响
蒸发器表面结霜与风量和空气适度也具有较大的关系。当蒸发器处于相对干燥的环境下时,风量越大,则蒸发器结霜量也会增加。但当处于湿度较大的环境下时,风量增加时蒸发器结霜量也会增加,在风量达到一定程度时,结霜现象则会停止。由此可以看出,在空气湿度较大的情况下,风量较小时,结霜现象更为明显。
3.3 系统制冷程度对结霜的影响
壓缩机作为汽车空调系统的重要组成部分,主要由汽车发动机为其提供驱动的动力支持。这也使压缩机性能会受到发动机转速的直接影响。要想增加压缩机制冷量,则需要发动机提高转速。但一旦压缩机制冷量大于蒸发器最大换热量时,蒸发器表面会出现无法充分换热的情况,从而发生结霜现象。
4.汽车空调系统中温度与气流的调节控制技术分析
在对汽车内空调系统温度与气流的控制与调节进行分析和说明时,往往需要基于以下两个方面的具体内容来进行:一个方面就是对鼓风机实现良好的控制作用,另一方面则是需要同时对温度混合控制器实现良好的控制作用。下文当中逐一分析说明之。在汽车空调系统当中,鼓风机主要是促进车内外空气的迅速循环流动,因此一方面是能够使得温度调节的效果更好,另一方面是能够使得汽车内部的温度更加趋近于稳定和均匀,不发生骤升或者是骤降的不良状况。针对于此我们得到的重要结论就是鼓风机的转速在目标温度值和检测温度值的差值较大时更大。
汽车内部空调进行必要的温度调节作用是通过冷媒来完成的,如自压缩机或者是用于冷却发动机的循环水等,这样一些冷媒就正是汽车内部空调运行的重要动力。总而言之,我们可以看到的是,实际情况下ECU在对温度混合器的不同开度进行控制与调节时都是基于这样一种冷与热的比例调节来完成的,通过这样一种方式来实现汽车内部温度的调节和控制。其基本原理阐述如下:在对该原理进行分析和理解前首先要对控制算法有所认识,电压信号作用于执行器电机驱动的芯片,这样一个过程是通过电压转换处理等方式来实现和完成的,上述芯片在接收到信号作用以后其功率就会相应的增大,并再次进行电压转换过程,最终通过上述过程来实现对于混合风门的控制作用。在此过程当中执行器电机会对执行器位置进行反馈作用,通过这样一种反馈来实时形成执行器位置控制系统。在这样一种设计状态下,芯片甚至还能够进一步发挥出警惕和保护的作用,这主要是因为芯片本身遭遇负载电流等不良故障的时候会相应的发出警报。实际上,在此过程和环节下我们还可以利用执行器位置的目标值来进行有效的简约计算,其主要目的就是希望能够得到执行器在实际工作环境下的调节方向。
结语
在汽车空调温度与气流的调节控制中,温度传感器位置的合理设置及控制参数的合理确定能够有效提高汽车整体驾乘舒适度,保证汽车空调系统的稳定运行具有重要意义。随着现代智能化控制技术的发展,自动控制技术也逐渐应用到汽车空调系统温度控制中,这在一定程度上促进了汽车空调温度控制准确度和稳定性的提高,也促进了汽车产业的积极发展。
参考文献
[1]李竣.基于模糊控制的轿车空调温度控制系统研究[J].测控技术,2011,(11).