汽車空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂內(nèi)空氣進(jìn)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(jī)、換氣鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、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(jì)、空氣選擇電機(jī)、空氣混合風(fēng)擋電機(jī)、電磁閥、空氣出口伺服電機(jī)、冷風(fēng)旁通伺服電機(jī)等電子設(shè)備。汽車控制系統(tǒng)MCU通過檢測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)傳感器參數(shù)控制系統(tǒng)中的壓縮機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)以及其他執(zhí)行電機(jī)設(shè)備完成空調(diào)系統(tǒng)的自控控制。
1、車載壓縮機(jī)控制原理
車載壓縮機(jī)按照工作方式分為定排量壓縮機(jī)和變排量壓縮機(jī)。由于定排量壓縮機(jī)損耗大、效率低,逐漸被變排量壓縮機(jī)取代。目前變排量壓縮機(jī)已經(jīng)成為車載壓縮機(jī)的主流設(shè)備。
所謂的變排量壓縮機(jī),結(jié)構(gòu)是基于傳紡的斜盤或者搖板式壓縮機(jī),傳統(tǒng)的斜盤式或者搖板式壓縮機(jī)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(jí)后的可變排量壓縮機(jī),通過調(diào)節(jié)斜盤或搖板的角度,進(jìn)而調(diào)節(jié)活塞的行程,從而改變壓縮機(jī)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(jī)均為發(fā)動(dòng)機(jī)直連驅(qū)動(dòng)。隨著新能源汽車普及,新能源汽車空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)原理逐漸進(jìn)行了升級(jí)換代,BLDC壓縮機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)運(yùn)而生。
如下圖即為BLDC壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)原理:
2、車載壓縮機(jī)控制原理
傳統(tǒng)的車載鼓風(fēng)機(jī)與冷凝風(fēng)機(jī)主要采用的為直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)(以深圳晶利德實(shí)業(yè)有限公司推出的A4930GETTR-T驅(qū)動(dòng)方案為例)。其電機(jī)工作原理圖如下:
隨著電機(jī)能耗要求的提高,電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,直流無刷電機(jī)的長(zhǎng)壽命、高效率逐漸被行業(yè)認(rèn)可。深圳市晶利德實(shí)業(yè)有限公司利用ALLEGRO主控A3930KJPTR-T推出了車載鼓風(fēng)機(jī)與冷凝風(fēng)機(jī)控制方案,其主要工作原理如下:
3、小型伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
車載空調(diào)中的空氣出口伺服電機(jī)、冷風(fēng)旁通伺服電機(jī)等電機(jī)主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),深圳市晶利德實(shí)業(yè)有限公司利用A4980KLPTR-T設(shè)計(jì)的空氣出口伺服電機(jī)、冷風(fēng)旁通伺服電機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)由于能效和技術(shù)的考量,未來一定會(huì)被BLDC電機(jī)逐漸替代。BLDC電機(jī)未來也一定會(huì)成為車載空調(diào)系統(tǒng)的主流電機(jī)。
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