关于车载空调控制系统的介绍和应用分析

汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。从汽车类型来讲，汽车空调分为乘用车空调、大巴空调和物流车空调三类。汽车空调系统按照其功能可以分为制冷系统、加热系统、通风与净化系统、控制系统。

本文主要从电子控制角度讲解汽车空调设备。

汽车空调主要电子设备由：冷凝风机、换气鼓风机、压缩机、温度传感器（含车内与车外）、光照传感器、蒸发器传感器、冷却水传感器、电位计、空气选择电机、空气混合风挡电机、电磁阀、空气出口伺服电机、冷风旁通伺服电机等电子设备。汽车控制系统MCU通过检测系统中各个传感器参数控制系统中的压缩机、冷凝风机以及其他执行电机设备完成空调系统的自控控制。

1、车载压缩机控制原理

车载压缩机按照工作方式分为定排量压缩机和变排量压缩机。由于定排量压缩机损耗大、效率低，逐渐被变排量压缩机取代。目前变排量压缩机已经成为车载压缩机的主流设备。

所谓的变排量压缩机，结构是基于传纺的斜盘或者摇板式压缩机，传统的斜盘式或者摇板式压缩机里面，斜盘或摇板的偏转角度是固定的，换一句话说，活塞的行程是一定的。升级后的可变排量压缩机，通过调节斜盘或摇板的角度，进而调节活塞的行程，从而改变压缩机的排气量。下图为行业某厂家的结构图：

以往的传统压缩机均为发动机直连驱动。随着新能源汽车普及，新能源汽车空调压缩机驱动原理逐渐进行了升级换代，BLDC压缩机电机驱动器应运而生。

如下图即为BLDC压缩机驱动原理：

2、车载压缩机控制原理

传统的车载鼓风机与冷凝风机主要采用的为直流有刷电机驱动（以深圳晶利德实业有限公司推出的A4930GETTR-T驱动方案为例）。其电机工作原理图如下：

随着电机能耗要求的提高，电机驱动技术的发展，直流无刷电机的长寿命、高效率逐渐被行业认可。深圳市晶利德实业有限公司利用ALLEGRO主控A3930KJPTR-T推出了车载鼓风机与冷凝风机控制方案，其主要工作原理如下：

3、小型伺服电机驱动系统

车载空调中的空气出口伺服电机、冷风旁通伺服电机等电机主要由步进电机驱动，深圳市晶利德实业有限公司利用A4980KLPTR-T设计的空气出口伺服电机、冷风旁通伺服电机电机驱动系统，其主要工作原理如下：

随着新能源汽车技术的发展，越来越多的新技术逐渐应用到新能源汽车中，其中汽车中常用的有刷电机由于能效和技术的考量，未来一定会被BLDC电机逐渐替代。BLDC电机未来也一定会成为车载空调系统的主流电机。