王 磊，李 娜，宋 暖，王清海

（長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司 北京研究院，北京 100195）

空調(diào)系統(tǒng)為車(chē)內(nèi)乘員提供采暖與制冷，在高檔、豪華型轎車(chē)上已開(kāi)始配置多溫度調(diào)節(jié)區(qū)域的空調(diào)。后排乘客也可以對(duì)本區(qū)域溫度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)。伴隨多溫區(qū)空調(diào)的出現(xiàn)，車(chē)內(nèi)尤其后排的風(fēng)口數(shù)量 （如：后排中央吹面出風(fēng)口、B柱出風(fēng)口）日趨增多，對(duì)風(fēng)量的需求也在增大。但是受到暖通空調(diào)結(jié)構(gòu)的限制，在僅有前暖通空調(diào)的情況下后排吹出的風(fēng)量始終較小且無(wú)法獨(dú)立調(diào)節(jié)。給后排乘客的主觀感受就是后排無(wú)風(fēng)，風(fēng)量不可調(diào)，制冷效果差，滿(mǎn)足不了乘客的需求，對(duì)產(chǎn)品的滿(mǎn)意度差。

為了解決這一問(wèn)題，提升后排乘客的乘車(chē)舒適度，考慮增加一個(gè)后排鼓風(fēng)機(jī)。此鼓風(fēng)機(jī)帶有調(diào)速裝置，配合相應(yīng)的控制按鍵與邏輯，可以實(shí)現(xiàn)后排風(fēng)量的獨(dú)立調(diào)節(jié)，顯著增加后排風(fēng)口的出風(fēng)量。

1 布置方式

如圖1所示，后排鼓風(fēng)機(jī)布置在中控扶手箱內(nèi)部，進(jìn)風(fēng)口通過(guò)過(guò)渡風(fēng)道連接到暖通空調(diào)總成的后吹面風(fēng)口上，出風(fēng)口與后排中央吹面風(fēng)道、B柱風(fēng)道相連接。

2 結(jié)構(gòu)形式

圖2是鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)爆炸圖，從圖2中可看出，鼓風(fēng)機(jī)由7部分組成。最上部的導(dǎo)入風(fēng)道與過(guò)渡風(fēng)道相連，接收從前暖通空調(diào)吹出的冷風(fēng)。往下依次是葉輪、上下殼體、電機(jī)、調(diào)速模塊、冷卻風(fēng)道端蓋。其中上下殼體扣合后形成的出風(fēng)口，將冷風(fēng)吹出到后排中央吹面出風(fēng)口、B柱出風(fēng)口。

圖1 布置方式

圖2 鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)爆炸圖

3 工作原理

此鼓風(fēng)機(jī)的作用是改變暖通空調(diào)后吹面風(fēng)口的風(fēng)阻，從而改變風(fēng)量分配，使吹向后排的風(fēng)量比例變大。

電機(jī)通電后，扇葉旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)入風(fēng)道前產(chǎn)生負(fù)壓，使得由前暖通空調(diào)的后吹面風(fēng)口吹出風(fēng)量加大，風(fēng)經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)后從后排中央吹面風(fēng)道、B柱風(fēng)道吹出。通過(guò)調(diào)速模塊改變電機(jī)兩端電壓，來(lái)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，引起導(dǎo)入風(fēng)道前負(fù)壓變化，進(jìn)入后排鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量也發(fā)生變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)后排中央吹面風(fēng)道、B柱風(fēng)道出風(fēng)量大小的變化。

4 控制邏輯

4.1 目標(biāo)

目標(biāo)是保證車(chē)輛安全行駛，盡量不影響前排出風(fēng)量、吹出風(fēng)溫度的前提下，增大后排風(fēng)量，賦予后排乘客更大的對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的權(quán)限。

1）在前排空調(diào)面板上增加REAR按鍵 （圖3）。

2）除霜模式優(yōu)先級(jí)高于REAR，在除霜模式下，REAR按鍵無(wú)法激活。

3）當(dāng)REAR鍵被激活后，進(jìn)入后排優(yōu)先模式，后排空調(diào)面板 （圖4）才被開(kāi)啟。后排空調(diào)面板開(kāi)啟后，可以調(diào)節(jié)后排的風(fēng)量，切換整車(chē)的出風(fēng)模式 （可在吹面模式、吹腳模式、吹面吹腳模式、吹腳除霜模式等4個(gè)出風(fēng)模式間切換），后排鼓風(fēng)機(jī)在吹面模式和吹面吹腳模式下可以被啟動(dòng)。

4）后排優(yōu)先模式分為：AUTO模式，根據(jù)后排用戶(hù)設(shè)定的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)出風(fēng)量和吹出模式；手動(dòng)模式，后排乘客手動(dòng)調(diào)節(jié)后排出風(fēng)量，手動(dòng)切換出風(fēng)模式。

5）風(fēng)量補(bǔ)正策略：在后排鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后，會(huì)提高暖通空調(diào)中鼓風(fēng)機(jī)兩端的電壓，對(duì)前排風(fēng)量進(jìn)行補(bǔ)正，保證前排吹出風(fēng)量不發(fā)生明顯變化（補(bǔ)正限制后排風(fēng)量比例為40%，超過(guò)40%的情況不進(jìn)行補(bǔ)正）。

圖3 前排空調(diào)面板增加REAR按鍵

6）溫度補(bǔ)正策略：在后排鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后，會(huì)根據(jù)設(shè)定溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)前排溫度混合風(fēng)門(mén)和后排溫度混合風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟角度，保證前后排出風(fēng)口吹出風(fēng)溫度不發(fā)生變化 （需暖通空調(diào)為雙溫區(qū)或三溫區(qū)結(jié)構(gòu)，雙溫區(qū)時(shí)，后排溫度跟隨副駕。）

4.2 具體流程

圖5 控制流程圖

具體控制流程如圖5所示，在按下前空調(diào)控制面板上的REAR按鍵后，控制器首先判斷目前的出風(fēng)模式。除霜模式由于行車(chē)安全性的考慮，具有最高的優(yōu)先級(jí)。所以如果處在除霜模式下，REAR鍵不被激活，保持目前的狀態(tài)不變。如果不在除霜模式下，REAR按鍵被激活，進(jìn)入后排優(yōu)先模式，后排空調(diào)面板被開(kāi)啟，系統(tǒng)也強(qiáng)制切換到AUTO模式下。

1）不對(duì)后排空調(diào)面板做操作，保持目前控制狀態(tài)，停留在AUTO模式下。

2）操作后排空調(diào)面板上的溫度按鍵，設(shè)定后排的目標(biāo)環(huán)境溫度。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的后排溫度結(jié)合日照情況、車(chē)外環(huán)境溫度等對(duì)整車(chē)出風(fēng)模式、后排出風(fēng)風(fēng)量、后排出風(fēng)溫度自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，并依然保持在AUTO模式下。①出風(fēng)模式根據(jù)設(shè)定溫度在吹面、吹面吹腳、吹腳、吹腳除霜之間切換 （具體切換策略，根據(jù)整車(chē)空調(diào)標(biāo)定情況進(jìn)行制定）；②根據(jù)設(shè)定的出風(fēng)模式來(lái)判斷后排鼓風(fēng)機(jī)是否開(kāi)啟。當(dāng)出風(fēng)模式為吹面、吹面吹腳時(shí)，后排鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)啟，自動(dòng)調(diào)節(jié)后排鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量擋位；當(dāng)出風(fēng)模式為吹腳、吹腳除霜時(shí)，后排鼓風(fēng)機(jī)不開(kāi)啟，自動(dòng)調(diào)節(jié)暖通空調(diào)中鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量擋位；③后排鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)，為避免對(duì)前排溫度的影響，實(shí)行前排溫度補(bǔ)正策略，會(huì)對(duì)暖通空調(diào)中的前排溫度混合風(fēng)門(mén)開(kāi)度和后排溫度混合風(fēng)門(mén)開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，保證前排風(fēng)口的吹出溫度保持不變 （具體的開(kāi)度調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)實(shí)車(chē)情況，由自動(dòng)空調(diào)標(biāo)定得出）。

3）操作后排空調(diào)面板上的模式切換開(kāi)關(guān)，退出AUTO控制，根據(jù)選擇切換到相應(yīng)吹出模式，進(jìn)入手動(dòng)控制。

4）操作后排空調(diào)面板上的風(fēng)量開(kāi)關(guān)，退出AUTO控制，根據(jù)當(dāng)前的出風(fēng)模式來(lái)判斷調(diào)節(jié)的鼓風(fēng)機(jī)。①當(dāng)出風(fēng)模式為吹面時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)后排鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量擋位；②當(dāng)出風(fēng)模式為吹腳、吹腳除霜、吹面吹腳時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)暖通空調(diào)的風(fēng)量擋位，后排鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉。

后排鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)，為避免對(duì)前排出風(fēng)風(fēng)量的影響，實(shí)行暖通空調(diào)中鼓風(fēng)機(jī)電壓補(bǔ)正策略，根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的端電壓值，適當(dāng)提高暖通空調(diào)中鼓風(fēng)機(jī)端電壓。同時(shí)為防止電壓過(guò)高對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的損壞，在后排風(fēng)量占比超過(guò)40%后，不對(duì)暖通空調(diào)中鼓風(fēng)機(jī)電壓進(jìn)行補(bǔ)正。

5 總結(jié)

增加此鼓風(fēng)機(jī)后，后排風(fēng)量顯著增大，并且由于后排鼓風(fēng)機(jī)控制邏輯的作用，對(duì)于前排的出風(fēng)量及出風(fēng)口的出風(fēng)溫度也幾乎無(wú)影響。此鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用，提升了車(chē)輛品質(zhì)，滿(mǎn)足了前后排乘客的舒適性要求。