關(guān)于車載空調(diào)控制系統(tǒng)的介紹和應(yīng)用分析

汽車空調(diào)系統(tǒng)是實現(xiàn)對車廂內(nèi)空氣進行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置。從汽車類型來講，汽車空調(diào)分為乘用車空調(diào)、大巴空調(diào)和物流車空調(diào)三類。汽車空調(diào)系統(tǒng)按照其功能可以分為制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、通風(fēng)與凈化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

本文主要從電子控制角度講解汽車空調(diào)設(shè)備。

汽車空調(diào)主要電子設(shè)備由：冷凝風(fēng)機、換氣鼓風(fēng)機、壓縮機、溫度傳感器（含車內(nèi)與車外）、光照傳感器、蒸發(fā)器傳感器、冷卻水傳感器、電位計、空氣選擇電機、空氣混合風(fēng)擋電機、電磁閥、空氣出口伺服電機、冷風(fēng)旁通伺服電機等電子設(shè)備。汽車控制系統(tǒng)MCU通過檢測系統(tǒng)中各個傳感器參數(shù)控制系統(tǒng)中的壓縮機、冷凝風(fēng)機以及其他執(zhí)行電機設(shè)備完成空調(diào)系統(tǒng)的自控控制。

1、車載壓縮機控制原理

車載壓縮機按照工作方式分為定排量壓縮機和變排量壓縮機。由于定排量壓縮機損耗大、效率低，逐漸被變排量壓縮機取代。目前變排量壓縮機已經(jīng)成為車載壓縮機的主流設(shè)備。

所謂的變排量壓縮機，結(jié)構(gòu)是基于傳紡的斜盤或者搖板式壓縮機，傳統(tǒng)的斜盤式或者搖板式壓縮機里面，斜盤或搖板的偏轉(zhuǎn)角度是固定的，換一句話說，活塞的行程是一定的。升級后的可變排量壓縮機，通過調(diào)節(jié)斜盤或搖板的角度，進而調(diào)節(jié)活塞的行程，從而改變壓縮機的排氣量。下圖為行業(yè)某廠家的結(jié)構(gòu)圖：

以往的傳統(tǒng)壓縮機均為發(fā)動機直連驅(qū)動。隨著新能源汽車普及，新能源汽車空調(diào)壓縮機驅(qū)動原理逐漸進行了升級換代，BLDC壓縮機電機驅(qū)動器應(yīng)運而生。

如下圖即為BLDC壓縮機驅(qū)動原理：

2、車載壓縮機控制原理

傳統(tǒng)的車載鼓風(fēng)機與冷凝風(fēng)機主要采用的為直流有刷電機驅(qū)動（以深圳晶利德實業(yè)有限公司推出的A4930GETTR-T驅(qū)動方案為例）。其電機工作原理圖如下：

隨著電機能耗要求的提高，電機驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，直流無刷電機的長壽命、高效率逐漸被行業(yè)認(rèn)可。深圳市晶利德實業(yè)有限公司利用ALLEGRO主控A3930KJPTR-T推出了車載鼓風(fēng)機與冷凝風(fēng)機控制方案，其主要工作原理如下：

3、小型伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)

車載空調(diào)中的空氣出口伺服電機、冷風(fēng)旁通伺服電機等電機主要由步進電機驅(qū)動，深圳市晶利德實業(yè)有限公司利用A4980KLPTR-T設(shè)計的空氣出口伺服電機、冷風(fēng)旁通伺服電機電機驅(qū)動系統(tǒng)，其主要工作原理如下：

隨著新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)逐漸應(yīng)用到新能源汽車中，其中汽車中常用的有刷電機由于能效和技術(shù)的考量，未來一定會被BLDC電機逐漸替代。BLDC電機未來也一定會成為車載空調(diào)系統(tǒng)的主流電機。