电控空调的控制与调节

郑州交通技师学院 宋军杰

电控空调的控制与调节

郑州交通技师学院 宋军杰

目前，在高级轿车上普遍采用了电控空调。电控空调系统的ECU可借助电控喷油的ECU，也可装用专门的空调ECU。它不但能按照设定调配出最佳温度和湿度的空气，而且还可根据实际需要调节风量和风速，并使操作极大的简化。

一、电控空调系统的功能

1.空调调制。包括温度自动控制、风量控制、运转方式的自动控制、换气量的控制等，以满足对空调舒适性的要求。

2.节能控制。包括压缩机运转工况的控制，换气量的最佳控制以及随温度变化的换气切换、增大转入经济运行、根据车内外温度自动切断压缩机的电源控制。

3.故障、安全报警。制冷剂不足报警、制冷系统压力过高或过低报警、离合器打滑报警、各种控制器件的故障判断报警。电控空调系统在某部位发生故障报警的同时，还可将系统自动转入常规运行，不至于影响空调系统的工作。

4.显示。可显示设定温度、控制温度、控制方式、运转状况及运转时间等参数。

5.故障存储。当空调系统发生故障时，其故障部位的代码便存储在电脑中，修理时调处即可。

二、电控空调系统的组成

电控空调系统主要由传感器、空调ECU和执行器三部分组成。

1.传感器。传感器包括车内温度传感器（装在仪表板下）、车外温度传感器（装在前挡风玻璃下仪表板上）及发动机冷却水温度传感器（装在暖气芯片水管处）等。其中发动机冷却水温度传感器用来限制发动机冷却水温较低时风机转速只能在低档，以免发动机长时间在低水温下运行，造成磨损过甚。

2.空调ECU。电控空调ECU由硬件和软件两部分组成。其中硬件包括主机和I/O接口，主机又由中央处理器CPU及主存储器RAM组成。软件包括系统软件和应用软件部分，系统软件包括语言处理程序、操作系统、服务诊断程序等，应用软件包括工程设计程序、过程控制程序及数据处理程序等。

3.执行器。主要包括鼓风电动机，压缩机电磁离合器、热水阀及空气混合挡板、温度门挡板、出风位置挡板等。此外，执行机构还包括各种警告灯，如制冷剂压力警告灯、冷却水温异常警告灯等。

三、电控空调系统工作原理

空调ECU接受人工设定数据及各种传感器传来的数据，进行存储、计算、分析、判断后，向各执行机构发出各种指令，驱动个执行机构完成各自的工作，从而控制温度、湿度、风速、风向等各种参数，使空调系统完成制冷、制热、除霜、去湿等作用。

为了维持车室内温度不变，空调ECU依据传感来的车内温度不断地调节空调系统的送风温度和送风量。影响车内温度的因素较多，主要有乘员人数的多少、日光照射强度等，空调ECU将根据实际情况对制冷强度进行控制，此外，还由于冷却水温度变化而进行的对加热量的修正，以及在采用经济运转方式时，由于压缩机停止运转而进行的对蒸发器出口温度上升的修正等。

空调ECU控制的基本依据是温度方程。若输入设定温度的电阻为R，车室内温度的电阻为A，车外空气温度的电阻为B，出风口温度电阻为C，日光照射、外来空气、节能修正等温度电阻为D，其温度平衡方程为：

R=A+B+C+D.

送风量是决定车室内温度的重要因素之一，空调ECU根据车内实际温度与设定温度之间的偏差，对送风量进行连续的、无极的调节。夏季，当送风温度低时，送风量减少；送风温度高时，送风量增大。冬季，当由于发动机冷却水温度较低供暖不充分时，若送风量过大将使人感到寒冷，此时空调ECU可自动控制其减小送风，送出的空气温度将上升，使人暖和。

空调ECU还可控制外来新鲜空气和车内循环空气的自动切换。在炎热的夏季，车内温度很高，为迅速降低车内温度，空调ECU可控制进气风门暂时关闭车外新鲜空气通道，当车内温度下降到一定值后，又重新恢复进气风门的正常控制。

在冬季或夏季雨天，必须除去玻璃上的结雾和凝霜，以保证驾驶员的安全操作。在仪表板前方有挡风玻璃除霜风口，其两侧也装有除霜风口，只要触摸Def开关，空调ECU即可控制空调系统从这两种出风口向挡风玻璃吹出热风，以除去雾霜。

根据人体对冷暖感受的生理特点，空调ECU控制着执行机构对出风口进行自动切换，冷风从上方和侧面出风口送出，热风则从下方和除霜出风口送出，以满足人体头凉脚暖的舒适性要求。例如，车内温度给定值为25℃，夏季车外温度为35℃时送冷风，空气经蒸发器冷却后由冷风口吹出；在春、秋过渡季节，车外温度接近车内给定温度时，则采用经济运转方式，此时压缩机停止运转不制冷。这种只需要新风换气的方式是经济而节能的。在冬季，当车外温度低于15℃时，空调供暖循环开始工作，加热后的空气由下部暖风口送出。

现代汽车电控空调系统的执行机构已不再使用电磁真空阀和真空电动机来操纵各部分的动作，而是通过触摸按钮向为电脑输入各种信号。电脑通过计算、分析、比较后，发出指令，接通所需的电路并指令伺服电动机转动，控制各风门的位置，完成自动控制任务。由于这些动作是通过电脑控制伺服电动机来完成的，即实现了电子控制，因此比真空控制的灵敏性和可靠性都要高出很多，而且控制机构更加简单。