鄭州交通技師學(xué)院 宋軍杰

電控空調(diào)的控制與調(diào)節(jié)

鄭州交通技師學(xué)院 宋軍杰

目前，在高級轎車上普遍采用了電控空調(diào)。電控空調(diào)系統(tǒng)的ECU可借助電控噴油的ECU，也可裝用專門的空調(diào)ECU。它不但能按照設(shè)定調(diào)配出最佳溫度和濕度的空氣，而且還可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)速，并使操作極大的簡化。

一、電控空調(diào)系統(tǒng)的功能

1.空調(diào)調(diào)制。包括溫度自動控制、風(fēng)量控制、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的自動控制、換氣量的控制等，以滿足對空調(diào)舒適性的要求。

2.節(jié)能控制。包括壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的控制，換氣量的最佳控制以及隨溫度變化的換氣切換、增大轉(zhuǎn)入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、根據(jù)車內(nèi)外溫度自動切斷壓縮機(jī)的電源控制。

3.故障、安全報警。制冷劑不足報警、制冷系統(tǒng)壓力過高或過低報警、離合器打滑報警、各種控制器件的故障判斷報警。電控空調(diào)系統(tǒng)在某部位發(fā)生故障報警的同時，還可將系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入常規(guī)運(yùn)行，不至于影響空調(diào)系統(tǒng)的工作。

4.顯示?？娠@示設(shè)定溫度、控制溫度、控制方式、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及運(yùn)轉(zhuǎn)時間等參數(shù)。

5.故障存儲。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障時，其故障部位的代碼便存儲在電腦中，修理時調(diào)處即可。

二、電控空調(diào)系統(tǒng)的組成

電控空調(diào)系統(tǒng)主要由傳感器、空調(diào)ECU和執(zhí)行器三部分組成。

1.傳感器。傳感器包括車內(nèi)溫度傳感器（裝在儀表板下）、車外溫度傳感器（裝在前擋風(fēng)玻璃下儀表板上）及發(fā)動機(jī)冷卻水溫度傳感器（裝在暖氣芯片水管處）等。其中發(fā)動機(jī)冷卻水溫度傳感器用來限制發(fā)動機(jī)冷卻水溫較低時風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速只能在低檔，以免發(fā)動機(jī)長時間在低水溫下運(yùn)行，造成磨損過甚。

2.空調(diào)ECU。電控空調(diào)ECU由硬件和軟件兩部分組成。其中硬件包括主機(jī)和I/O接口，主機(jī)又由中央處理器CPU及主存儲器RAM組成。軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件部分，系統(tǒng)軟件包括語言處理程序、操作系統(tǒng)、服務(wù)診斷程序等，應(yīng)用軟件包括工程設(shè)計程序、過程控制程序及數(shù)據(jù)處理程序等。

3.執(zhí)行器。主要包括鼓風(fēng)電動機(jī)，壓縮機(jī)電磁離合器、熱水閥及空氣混合擋板、溫度門擋板、出風(fēng)位置擋板等。此外，執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括各種警告燈，如制冷劑壓力警告燈、冷卻水溫異常警告燈等。

三、電控空調(diào)系統(tǒng)工作原理

空調(diào)ECU接受人工設(shè)定數(shù)據(jù)及各種傳感器傳來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲、計算、分析、判斷后，向各執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出各種指令，驅(qū)動個執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各自的工作，從而控制溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等各種參數(shù)，使空調(diào)系統(tǒng)完成制冷、制熱、除霜、去濕等作用。

為了維持車室內(nèi)溫度不變，空調(diào)ECU依據(jù)傳感來的車內(nèi)溫度不斷地調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度和送風(fēng)量。影響車內(nèi)溫度的因素較多，主要有乘員人數(shù)的多少、日光照射強(qiáng)度等，空調(diào)ECU將根據(jù)實際情況對制冷強(qiáng)度進(jìn)行控制，此外，還由于冷卻水溫度變化而進(jìn)行的對加熱量的修正，以及在采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)方式時，由于壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而進(jìn)行的對蒸發(fā)器出口溫度上升的修正等。

空調(diào)ECU控制的基本依據(jù)是溫度方程。若輸入設(shè)定溫度的電阻為R，車室內(nèi)溫度的電阻為A，車外空氣溫度的電阻為B，出風(fēng)口溫度電阻為C，日光照射、外來空氣、節(jié)能修正等溫度電阻為D，其溫度平衡方程為：

R=A+B+C+D.

送風(fēng)量是決定車室內(nèi)溫度的重要因素之一，空調(diào)ECU根據(jù)車內(nèi)實際溫度與設(shè)定溫度之間的偏差，對送風(fēng)量進(jìn)行連續(xù)的、無極的調(diào)節(jié)。夏季，當(dāng)送風(fēng)溫度低時，送風(fēng)量減少；送風(fēng)溫度高時，送風(fēng)量增大。冬季，當(dāng)由于發(fā)動機(jī)冷卻水溫度較低供暖不充分時，若送風(fēng)量過大將使人感到寒冷，此時空調(diào)ECU可自動控制其減小送風(fēng)，送出的空氣溫度將上升，使人暖和。

空調(diào)ECU還可控制外來新鮮空氣和車內(nèi)循環(huán)空氣的自動切換。在炎熱的夏季，車內(nèi)溫度很高，為迅速降低車內(nèi)溫度，空調(diào)ECU可控制進(jìn)氣風(fēng)門暫時關(guān)閉車外新鮮空氣通道，當(dāng)車內(nèi)溫度下降到一定值后，又重新恢復(fù)進(jìn)氣風(fēng)門的正常控制。

在冬季或夏季雨天，必須除去玻璃上的結(jié)霧和凝霜，以保證駕駛員的安全操作。在儀表板前方有擋風(fēng)玻璃除霜風(fēng)口，其兩側(cè)也裝有除霜風(fēng)口，只要觸摸Def開關(guān)，空調(diào)ECU即可控制空調(diào)系統(tǒng)從這兩種出風(fēng)口向擋風(fēng)玻璃吹出熱風(fēng)，以除去霧霜。

根據(jù)人體對冷暖感受的生理特點，空調(diào)ECU控制著執(zhí)行機(jī)構(gòu)對出風(fēng)口進(jìn)行自動切換，冷風(fēng)從上方和側(cè)面出風(fēng)口送出，熱風(fēng)則從下方和除霜出風(fēng)口送出，以滿足人體頭涼腳暖的舒適性要求。例如，車內(nèi)溫度給定值為25℃，夏季車外溫度為35℃時送冷風(fēng)，空氣經(jīng)蒸發(fā)器冷卻后由冷風(fēng)口吹出；在春、秋過渡季節(jié)，車外溫度接近車內(nèi)給定溫度時，則采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，此時壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)不制冷。這種只需要新風(fēng)換氣的方式是經(jīng)濟(jì)而節(jié)能的。在冬季，當(dāng)車外溫度低于15℃時，空調(diào)供暖循環(huán)開始工作，加熱后的空氣由下部暖風(fēng)口送出。

現(xiàn)代汽車電控空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)已不再使用電磁真空閥和真空電動機(jī)來操縱各部分的動作，而是通過觸摸按鈕向為電腦輸入各種信號。電腦通過計算、分析、比較后，發(fā)出指令，接通所需的電路并指令伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動，控制各風(fēng)門的位置，完成自動控制任務(wù)。由于這些動作是通過電腦控制伺服電動機(jī)來完成的，即實現(xiàn)了電子控制，因此比真空控制的靈敏性和可靠性都要高出很多，而且控制機(jī)構(gòu)更加簡單。