汽车空调控制器的设计

基于AUTOSAR的空调控制器软件架构设计AUTOSAR是一种用于实现现代汽车电子系统的软件框架，它提供了一种标准化方法，使得不同的汽车制造商能够开发出跨车型、跨国界的通用软件组件，这有助于降低开发成本，提高软件质量。

为了演示如何基于AUTOSAR设计空调控制器软件架构，以下是一个简单的例子：首先，我们需要确定汽车中的空调控制器，一般包括传感器、执行器和控制器三个部分。

传感器用于检测车内温度、湿度等环境参数，执行器用于调节空调设备的制冷、制热和风量等设置，控制器则负责接收传感器数据并根据预设的算法控制执行器完成空调调节。

接下来我们需要选择AUTOSAR提供的通信协议，该协议将被用于传输控制器和其他ECU（Electronic Control Unit）之间的数据。

常用的协议有CAN（Controller Area Network）、FlexRay等，这里以CAN为例。

在AUTOSAR架构中，所有的软件组件都被定义为独立的模块，相互之间通过标准化的接口进行通信。

因此，空调控制器软件架构应包括以下组件：1.传感器驱动程序这个组件包括传感器的驱动程序和与CAN通信的接口。

它的主要功能是读取传感器数据并将其传输到控制器上。

该组件也可以负责处理其他错误信息和变量。

2.执行器驱动程序这个组件包括控制器和执行器之间的接口，并将执行器的状态反馈回控制器。

它的主要功能是将执行器设置为设定的条件，如制冷、制热或调节风量。

该组件也应该负责处理其他错误信息和变量。

3.控制算法这个组件将接收传感器数据和其他控制器中可用的数据，并基于这些数据计算出执行器应执行的操作。

此组件应支持不同的算法，如PID算法、模糊逻辑算法等。

一旦执行器状态被设置为所需的条件，算法将从传感器和执行器收集的反馈信息中确定是否已完成其任务。

4. CAN模块CAN模块是AUTOSAR架构中的通信模块。

它将负责控制器和其他ECU之间的数据传输。

这个组件应该充分考虑数据传输的精度和实时要求。

85机械装备研发Research & Development of Machinery and Equipment基于STM32的汽车空调远程控制系统设计李 鑫1，2，张 钊1，黄 炯1，2，曾志嵘1，程 树1（1.江铃汽车股份有限公司，江西 南昌 330000；2.江西省汽车噪声与振动重点实验室，江西 南昌 330000）摘　要：汽车空调的远程控制可提前对车内温度进行调节，对提升驾驶舒适性和安全性具有十分重要的现实意义。

文章基于STM32F103单片机，设计了一种汽车空调远程智能控制系统，通过DS18B20温度传感器采集汽车温度值，并使用4G DTU 模块将采集到的温度值传递给远程服务器，手机App 通过与服务器通信远程控制汽车中空调的温度，进而实现汽车空调的远程控制。

关键词：汽车空调；远程控制；温度中图分类号：TM383.6 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2020）20-0085-02——————————————作者简介： 李鑫（1989—），男，江西赣州人，本科，助理工程师，研究方向：热管理空调系统建模与分析。

通信作者： 张钊（1990—），男，辽宁阜新人，硕士，助理工程师，研究方向：热管理空调系统建模与分析。

随着人们生活质量的不断提升，汽车成为人们出行的常用交通工具。

目前常见的汽车只能在车内进行空调控制，实现车内温度调整。

但在酷热的夏日或者是寒冷的冬日，进车再控制空调将大幅度降低驾驶的舒适性，同时影响驾驶员的心情，降低驾驶的安全性。

因此，研究汽车空调远程控制系统，对提升驾驶员舒适性、提高驾驶安全性具有十分重要的现实意义[1]。

针对汽车空调远程控制系统，目前已经提出了许多设计方案。

齐齐哈尔工程学院高淑婷[2]提出一种基于AVR 单片机的汽车空调远程控制系统，从设计方案、系统维护等方面对其进行了分析。

兰州交通大学刘亚利等[3]提出使用STC89C51单片机配合GSM 模块传输的方式进行空调远程系[4]提出使用LORA 通信模块，实现汽车车室[5]将STM32F103作为控TC35 GSM 模块实现汽车空调远程控制。

39ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2021.3设计应用esign & ApplicationD一种电动汽车空调系统PTC加热器控制器设计Design of PTC heater controller for air conditioning system of electric vehicle王晓辉 （奇瑞新能源汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241000）摘 要：根据电动汽车空调系统PTC加热器特性设计控制器，采用PWM方式控制功率开关器件通断实现PTC 加热器功率的线性调节。

控制电路在高压侧，选用反激电源为辅助电源，通讯电路选用隔离CAN电路。

具备下电保持功能进行故障处理，过压、欠压和过流都具有硬件和软件双重保护功能。

功率电路均分为两路，提高了功率器件的可靠性和减小瞬态冲击电流。

通过整车搭载验证，在空调系统实现同等制热效果的条件下具备明显的节能效果。

关键词：电动汽车、空调系统、PTC加热器、控制器0 引言发展电动汽车是国家应对国际环境和能源危机的重要决策，我国大力发展电动汽车并取得显著技术成果，欧美各国从国家高度到企业层面，也已迅速调整发展战略，将汽车电动化作为未来的发展方向。

传统燃油车空调系统利用发动机热量制热，电动汽车电驱系统效率可以高达90%以上，损耗产生的热量远不足以供给空调系统制热，所以电动汽车空调系统制热使用PTC （正温度系数）加热器产生热量。

目前比较普遍的方案是使用继电器控制PTC 加热器电源通断，通过风门开度控制冷热风的风量来控制温度，此类方案能源浪费较大。

采用PWM （脉宽调制）方式控制功率开关器件通断PTC 加热器电源，实现PTC 加热器输出功率的线性控制。

本设计中PTC 加热器峰值功率5.2 kW ，输入电压范围260~410 V 。

考虑开关器件的散热需求，将功率电路均分为两路2.6 kW 。

考虑设计裕量，单路最大电流按10 A 设计，同时也有助于减小开关器件开通瞬间的峰值电流。

车辆工程技术84 车辆技术浅谈汽车控制面板结构和布局设计赵　云,朱明明（曼德电子电器有限公司保定热系统分公司,河北 保定 071000）摘　要：汽车空调对控制面板一般布置于汽车前风挡仪表板的中间，便于驾驶者和乘员进行操控，本文主要从汽车空调控制面板结构设计、按键设计、旋钮设计、内部设计等方面进行总结和叙述。

关键词：空调；控制面板；设计0　概述 随着汽车总线技术的发展，空调向环保、绿色、自动化方向发展，空调系统的控制面板由钢丝拉锁式向电子式和总线式的传输方式转变，逐渐演变成为电子电器控制单元的重要节点，是需要重点研究的一项课题。

1　结构设计 控制面板是负责控制汽车空调模式，温度，风速等。

空调控制面板结构组成，主要由关键部件按键、旋钮、主体结构等组成，如图1所示。

图1 空调控制面板结构是基于人机工程学原理设计的，考虑使用操作的便捷性和舒适性。

各关键部件之间通过定位孔、定位槽或卡扣的方式相互连接，并保持相对位置固定，最后通过辅助部件将整体结合起来，保持零件的稳定性。

在各零件的结构设计中，各部分的功能元件都要有不同的规范标准要求，进而保证整体功能输出能够满足总成设计要求。

控制面板通常采用同按压式控制，很少部分采用下拔式控制。

按压式控按键整体感和稳定杆较为突出；下拔式按键的动感和控制杆较为突出，两种控制方式的结构原理基本上是一致的。

2　按键设计 （1）空调按键是驾驶过程中主要操控和功能组成部分，直至影响成驾驶者和成员的感官感受。

在控制面板设计时，首先要考虑匹配其周围的环境，是其整体感官协调、舒服，一般设计偏向于条纹要求；其次在结构上考虑间隙、平面度、按压手感等技术要求。

（2）各按键之间布局要整洁、整齐，不仅相邻两个按键之间间隙均匀对称，各个按键之间间隙也要保持匀称，既要保证按键在按压时自由活动功能，也要满足整体外观的审美要求。

间隙过大易造成灰尘或杂物即虐面板内部造成功能失效；间隙过小则易造成按键卡滞，影响功能实现。

1.1 论文背景及意义汽车空调作为一种舒适性空调，不仅是人民生活水平提高的标志，也是提高汽车市场竞争能力的重要手段。

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对汽车空调的温度控制性能提出了更高的要求。

国外一些大汽车公司的高档汽车上纷纷装有全自动的空调系统，而国内大部分高档汽车的空调控制器是进口的，目前还没有自主开发的具有自主知识产权的汽车空调自动控制器。

总体来看，我国目前汽车空调系统的电子化程度较低，大多数仍采用手动控制或简单的位式控制。

手动控制一方面会出现车内温度与乘员舒适要求相差很大，不能满足舒适性和节能性的要求；另一方面容易分散驾驶员的注意力，降低行车的安全性。

手动控制己成为汽车空调进一步发展的瓶颈问题。

而国外一些高档汽车上已经配有全自动汽车空调系统，并且对这些先进的技术率先申请了专利，对知识产权进行了保护，因此无法破解其核心技术，这样就形成了引进-落后-再引进-落后的恶性循环，严重阻碍了我国汽车工业的发展。

随着我国加入WTO 和全球贸易大市场的形成，国外先进的汽车空调控制技术对国内汽车工业造成很大的冲击和压力，汽车工业又面临着新的机遇和挑战。

我们只有自主开发适合我国交通、气候的汽车空调全自动控制器，形成具有自主知识产权技术，制订出汽车空调控制器的产品标准，才能提高我国汽车工业整体水平，否则就会在竞争中失败，因而加紧汽车空调全自动控制系统的研究势在必行。

目前，我国汽车保有量己超过1亿万辆，汽车年产量约18000万辆，汽车空调市场有着广阔前景。

而现在进口汽车空调控制器的价格较高，而实际的生产成本较低，随着人民生活水平的提高和汽车工业的发展，全自动控制的空调汽车由于具有较好的舒适性和节能性以及方便驾驶员操作等优点将会越来越受到人们喜爱，因而我们必须不失时机地抓住这个机遇，自主开发研制先进的汽车空调控制系统，不仅会产生巨大的经济效益，而且对我国的经济建设，汽车工业的发展都具有促进作用。

在对全合一空气混合型的汽车空调系统进行调研的基础上，通过模糊控制策略和软硬件系统的研究，设计出汽车空调全自动控制系统中的核心部分智能温控系统。