汽车空调控制器平台化构建

汽车空调控制器平台化构建

周向鹏胡亚雄

长城汽车股份有限公司技术中心河北保定071000

摘要：在社会不断进步和发展的过程当中，汽车的用户也在逐渐增多，人们对汽车的舒适性也有了越来越高要求，汽车空调作为一种关键性的舒适性功能件，不能单单停留在简单的制冷以及制热的功能上面。传统空调系统没有良好的温度稳定性，不但操作非常的繁琐，还存在一些功能性太过于单一以及汽车能耗高等等弊端，这就要求我们对汽车自动空调控制系统去进行进一步优化的工作。本设计分析主要是基于PIC单片机，总结了对于汽车自动空调控制系统设计的一个流程，对系统的各个单元功能性进行了介绍，借助良好软、硬件的设计方案去增强汽车自动空调控制系统的舒适性、可靠性。

关键词：汽车；空调控制器；平台化构建

引言：伴随时代的不断进步，汽车的市场消费呈现出了逐渐增长的一大趋势，消费者也越来越重视汽车的整体上的性能，要求尽可能去改善汽车驾驶环境，从而提高驾车体验。汽车的空调，作为汽车一个关键性的舒适功能件，塔当前的主要调控方式就是手动控制以及少量自动控制，总体上的检测性还是不高，控制效果比较差。针对这样的问题，就必须要对汽车自动空调控制系统设计与开发力度进行进一步的强化，从而让汽车的自动空调控制系统性能能够实现最优化。

1汽车自动空调控制系统基本的构成分析

本研究中主要是汽车自动空调控制系统的控制核心为PIC单片机，包括执行驱动、人机交互、传感器和控制芯片四个单元，在控制芯片以及CAN总线的作用条件下，控制系统执行驱动单元和传感器可以有效联系起来。

同传统的汽车空调控制系统相比较，研制汽车自动空调控制的系统一方面有这手动控制的功能，另一方面还应该具备一定自动调控的性能。当汽车自动空调控制的系统处在自动调控情况之中，系统内部传感器可以对汽车内/外部温度、车内湿度、光照强度、蒸发器和发动机水温等等状况去进行实时性的监测工作，综合把握来自多方面的状况，根据周围的环境各项参数，对汽车内部的具体温度环境进行优化和调整。除此之外，当汽车里面含有较多的有害物质或者人工设置的温度状况和实际状况不统一的时候，在控制系统芯片的具体作用之下，利用驱动单元可以让各个机构得以高效运行，把相关参数一一地呈现在汽车自动空调控制系统显示面板之中，让我们更好的了解以及掌握自动空调控制系统实际的状况。

2汽车的自动空调控制系统硬件设计分析

2.1温度检测电路的设计分析

在本研究当中汽的车自动空调控制系统的温度传感器动主要包括五路，分别发挥着对车内部和外部温度进行实时性的一个采集，对发动机温度去进行采集，对蒸发器温度进行采集等功能，除发动机温度采集电路系统外，其他温度传感器电路都一致。由瑞士盛思锐企业所当你的SHT11系列的贴片型温湿度传感器作为温度监测电路的一个关键构成，该电路当中设置的温湿度传感器是建立在CMOSensTM技术前提条件下的单片全校准的温湿度传感器。汽车自动空调的控制系统温度检测电路能够把数字量通过直接方式进行输出，聚合体的湿度敏感和温度敏感两大元件共同地构成了温度检测电路芯片，前者是电容式，可以让湿度转变为电信号，而后者主要应用的原料为能带隙材料，从而电信号通过温度转化而来。

在设计控制系统温度的检测电路的过程当中，在微弱电荷信号放大器作用之下，能够对电信号进行放大的处理，之后再利用模数转换器（一十四位）进行进一步操作的工作，最后再到达单片机同步的串口。

2.2控制芯片的设计分析

汽车的自动空调控制系统当中的控制芯片是pic18f2480-iso的单片机，在接收淙传感器传送的信号之后，对它进行处理以及有效的转化，生成操控的系统部件的控制信号，再对系统执行机构进行一定程度的控制，比如说：新风和混合或模式风门，为系统控制功能实现奠定十分坚实的基础条件。自动的空调控制电路当中使用的单片机主要包括模数转换通道（分辨率为十位，共13路）、可编程定时器或者计数器（八位一个，十六位三个）及输入捕捉或者输出比较/脉宽调制模块（两路）。

2.3鼓风机的控制电路设计分析

鼓风机的控制电路也是作为汽车自动空调控制系统设计的一个重要部分，该在电路中使用的主要是直流鼓风电机，在实际的调控风量过程当中，就需要通过调节直流电机转速方式去实现。本研究对电机的运行转速进行的控制的一个主要途径就是脉宽调制，脉宽调制的信号可以从芯片脉冲宽度调制端口去获取，该信号有着占空比可调的特点，直流电机正反转以及调速军利用L298N进行调控，把电机风速控制在有效的一个范围之内。

2.4空气的质量检测电路设计分析

在设计空气质量检测电路的时候，为了最大程度上去降低车内有害的物质对用户带来健康上的损害，就需要严格的监测有害的气体的含量有没有超出相关标准的规定，并及时性的去通风，从而增大空气的更换率。还可以应用新型三电极体系的电化学气体传感器，根据相应的电阻数值大小对二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳及碳氢化合物等等气体含量去进行测试，从而提升空气的质量。

2.5风门驱动的控制电路设计分析

在系统风门驱动控制电路当中，咋子通过开关调节混合风门方式，去实现冷个热风比例上面的最优化，从而让使用户设置的温度参数和实际状况能够相符合，让输出温度的合理性得到保障。直流电机作为混合风门的主一个要运行动力，该执行机构主要包括除霜和吹脚除霜、吹脚/头等等多个档位，可以调整成内/外循环、百分之三十的新风等新风风门档。电机位置的信号信息能够被芯片所获得，假如电机实际状况同设置的规定不相符合，就会通过SH-2043的芯片的相关控制指令从而去做出相应的调整。

3汽车的自动空调控制系统软件设计和测试结果分析

通过C语言的编写程序对汽车自动空调控制系统进行的开发和设计，让系统软件的后期升级操作更为简便化，更加方便地去进行调试，而且可读性良好。汽车的自动空调控制系统的一个关键控制程序主要分为以下的几个部分：控制鼓风机、检测参数/按键、控制风门以及初始化等等。在完成初始化操作之后，系统应该先对车内部和外部的温度去进行一个检测，得到有关风门以及蒸发器等部件的温度信息以后，再对按键值进行扫描操作环节。假如用户和实际的参数数据有所不同，就需要应用到鼓风机以及风门的调节子程序，让执行机构进行得以正常有效的运行。在制冷的情况之下，对控制系统去进行测试，表明本研究中的控制系统可以对汽车内部温度进行一个高效的调控。

结束语：总而言之，在基于PIC单片机前提条件下的汽车自动空调控制系统有着良好的性能，通过相对应的设计和开发方案，就能够让系统的实用性得到一个有效的保障，从而有效地对系统的整体可靠性进行提升，能够实现精细化的调控以及管理，从而提升使用者的满意程度，在最大程度上获取效益。

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