电子技术的飞速发展使得汽车控制系统更加智能化。自动空调在汽车上的应用就是一个典型的例子。随着电子技术的发展，现代汽车空调已经由计算机控制。一个完善的汽车电脑控制空调系统，不仅能自动调节车内空气的温度、湿度、洁净度、风量、风向，为乘客提供良好的乘车环境，保证乘客在各种外界气候和条件下处于舒适的空气环境，还能进行故障检测。
汽车空调的基本结构和原理
汽车空调系统由五部分组成：制冷系统、制热系统、通风(配气)系统、自动控制系统和空气净化系统。
1、制冷系统
制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等部件组成。制冷方式是蒸汽压缩，利用制冷剂蒸发时吸收的热量来降低车内温度。作为冷源，蒸发器的温度低于空气的露点温度(空气中的水蒸气变成露水时的温度)。因此，制冷系统还具有除湿和空气净化的功能，使车内空气凉爽。
2、加热系统
加热系统多采用冷却液加热式，将发动机出口的冷却液引入暖风水箱，水箱周围的热风通过鼓风机吹入车内。暖空气也能给前挡风玻璃除霜除雾。
3、通风系统
通风系统是能够吸入新鲜空气，将冷空气、暖空气和新鲜空气混合，并将混合物分配到车厢内不同位置的装置。主要有风道、风门等部件。目前应用最广泛的通风系统是全空调，即室外空气和室内空气经过风门调节后，经过蒸发器降温除湿，一部分进入加热器。冷暖空气混合后按要求送入车内。
4、自动控制系统
自动控制系统一方面控制制冷和制热的温度；另一方面测量和控制车内空气的温度、风量和流向。它由三部分组成：传感器、控制中心和执行器。
传感器包括温度选择器、日照强度传感器、风门位置传感器等。控制中心有三种：电子放大器、桥式比较器和ECU。电磁阀、真空转换器、真空驱动器、伺服电机等。是执行部分。
5、空气净化系统
一般由空气过滤器、电子吸尘器、负离子发生器等组成。对流入车内的空气进行过滤净化，不断排出车内的污浊气体。在普通汽车中，空气净化的任务是由蒸发器来完成的。
电控空调的控制逻辑框图如图所示。
自动空调温度控制系统的工作原理
汽车空调的自动温度控制(ATC)，俗称恒温空调系统。一旦设定了目标温度，ATC系统将自动控制和调节，使车内温度保持在设定值。
自动温度控制系统的组成
自动温度控制系统由温度传感器、控制系统ECU、执行器等组成。其中，温度传感器包括外部气体温度传感器、内部气体温度传感器、日照传感器(日照强度传感器)和蒸发器温度传感器。
车内温度控制原理
一、外界温度传感器一般由热敏电阻制成，当外界温度变化时，其阻值也随之变化。低温时电阻大，高温时电阻小。
二、车内温度传感器也是热敏电阻，具有负温度系数。一般安装在仪表盘下方，通过风管与空调的风道相连。当气流快速通过时，产生的真空将空气引向车内的温度传感器。
三、日照传感器由光电二极管或电池制成，用于感应照射在车辆上的阳光强度，而不是温度。通常安装ab
四、蒸发器温度传感器一般安装在蒸发器的翅片上，以准确感应蒸发器的温度。它也由热敏电阻制成，具有负温度系数特性。
五、致动器
1、鼓风机速度控制。根据设定温度、车内现有温度、车外温度、太阳光强度、蒸发容器温度等信号，空调系统ECU向鼓风机电机发出不同的指令并使其接地，从而控制不同的鼓风机转速。对于一些恒温空调系统，当发动机启动或冷却液温度低于预定值时，空调系统的ECU会禁用鼓风机。
2、混合空气阀执行器。空气阀执行器采用电动机，根据驾驶员设定的温度自动控制空气阀的位置，从而控制车内一定的温度。有些型号使用真空电机，但控制不够精确。
当驾驶员设定的温度为22，车内温度低于22时，控制系统的ECU向电机发出指令，混合空气阀关闭蒸发器侧的通道，从暖气片侧打开通道，使车内温度迅速上升到22。当驾驶员设定的温度为22，车内温度高于22时，控制系统ECU向电机发出指令，混合空气阀从蒸发器侧打开通道，关闭加热器散热器侧的通道，并使鼓风机电机高速运转，使车内温度迅速下降到22。
3、模拟阀门致动器。模拟阀门执行器通过电动马达控制气阀的位置，从而改变空调的出风口。
4、空调压缩机离合器。当驾驶员选择A/C模式时，空调系统的ECU使压缩机离合器的线圈接地，触点闭合。电流通过离合器线圈，使离合器结合，带动压缩机随圆盘转动。
当外部温度传输周期显示温度低于设定值时，ECU禁用压缩机离合器；类似地，当传感器指示节气门全开或发动机高速运转时，ECU禁用压缩机离合器。
六、当温度从25调整到20时，可变电阻的阻值变为-R，电桥处于不平衡状态，VA VB。此时，比较器OP1开始工作，双阀中的冷却阀DCV打开。在真空泵的作用下，连杆向下移动。反馈电阻的阻值增大，车内温度下降是因为风门朝冷气增大的方向打开。当车内温度下降到设定的目标20时，反馈电阻的阻值变为 R，总阻值变为零，电桥平衡。当环境温度不变时，室内温度可保持在20。
当车外空气温度下降时，车内温度也会下降-T，假设这种下降会导致车外温度传感器的电阻增加R，电桥处于不平衡状态，VAVB当OP2开启时，DVH以双法启动，真空泵推动连杆向上移动，可变电阻的阻值也向减小的方向变化，风门向暖风增大的方向转动。当车内温度上升T，即室温变为零时，系统达到平衡。当车内空气温度和日照发生变化时，即空调热负荷发生变化时，其工作原理是一样的。
鼓风机控制原理
电脑控制的汽车空调系统，不仅可以根据会员的需要吹出最适宜温度的风，还可以根据需要调节风速和风量；改变压缩机的运行状态，甚至具有故障自诊断功能。
一、风扇速度控制
自动开关位于加热器的控制面板上。按下AUTO开关，空调ECU显示送风温度TAO值与鼓风机转速之间的关系，如图所示。
二、进气模式控制
当按下进气模式键时，空气
当送风模式控制键被按下时，空调ECU控制送风模式伺服电机动作，将送风模式固定在相应的状态。当执行自动控制时，空调ECU根据获得的TAO值自动调节送风模式。当TAO值很小时，最冷的控制导风板全开，增加送风风力。
四、压缩机控制
同时，按下帐户键和鼓风机空调的键，或按自动控制钥匙。空调ECU使电磁离合器接合，压缩机开始工作。压缩机控制电路如图12-5所示。空调ECU的MGC端子首先向发动机ECU发送压缩机的工作信号，发动机ECU的A/C MG端子立即接地，使磁吸继电器接合，电流流入磁吸使压缩机运转。同时，电流也施加到空调ECU的A/C端子上，空调ECU将磁吸信号反馈给空调ECU。
自动控制时，如果环境温度或蒸发器温度下降到一定值以下，空调ECU会控制压缩机间歇工作，即磁吸交替开启和关闭，以节约能源。
空调工作时，空调ECU同时采集来自发动机点火器和压缩机转速传感器的发动机转速和压缩机转速信号，并进行比较。如果两个速度信号的偏差率连续3秒超过80%，则ECU判定压缩机锁死，同时脱离电磁离合器，防止空调进一步损坏；并使控制面板上的空调指示灯闪烁，以提示驾驶员。
五、故障自诊断功能
当空调ECU检测到某些传感器或执行器控制电路故障时，其故障自诊断系统会将故障以代码的形式存储起来，维修时按下控制面板上的指定按键即可读取故障代码。
汽车空调技术的发展
目前，电子自动空调的控制逐渐趋于成熟，但在关键信号处理方面还有很大的改进空间。需要进一步加快控制效率，第一时间感知环境，以更快的速度调节车内温度，进一步提升车内舒适度。
在CAN总线技术的基础上，构建了基于CAN总线的汽车空调控制系统，制定了空调系统的CAN通信协议。最后，引入PID控制算法，完成汽车空调系统的自动控制。将汽车空调控制系统的CAN进行网络化，使分散在不同位置的空调系统节点能够共享信息，更好地协作。基于CAN总线的汽车空调控制系统的开发不仅提高了汽车空调的舒适性，而且使汽车空调能够与其他车载CAN网络互联，从而加快了车身一体化的进程。
标签：温度空调系统