新能源汽车电动空调压缩机驱动器设计研究

汽 车 工 程Automotive Engineering 2020年(第42卷)第12期2020(Vol.42)No.12doi ：10.19562/j.chinasae.qcgc.2020.12.018新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究**天津市科技支撑重点项目(20YFZCGX00580)、江苏省常州市科技项目(CQ20200020)和中国汽车技术研究中心培育项目(19201209)资助。

原稿收到日期为2020年5月21日，修改稿收到日期为2020年6月29日。

通信作者:汪琳琳，高级工程师，博士,E-mail :wanglinlin@ 。

汪琳琳1，2，焦鹏飞2，王 伟2，伊虎城2，牟连嵩2，刘双喜2，许 翔3(1.天津大学机械工程学院，天津 300072； 2.中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司，天津 300300；3.中汽研(常州)汽车工程研究院有限公司，常州213164)[摘要]为提高电动汽车的能源经济性,减少低温制热性能衰减问题，提岀并分析对比了 3种用于低温环境的热泵空调系统解决方案：(1)余热回收利用：回收利用电池、电机和电控系统的余热,提高热泵空调系统性能的同时，优化整车的能量消耗。

(2)蒸汽喷射热泵空调系统:对R1234yf 制冷剂的蒸汽喷射热泵空调系统进行了试验研 究。

结果表明，开蒸汽喷射比不开蒸汽喷射时的热泵系统的制热COP 约高10%〜30%，环境温度越低,制热COP 改善越明显。

(3)CO 2制冷剂热泵空调系统:研究显示由于CO 2制冷剂的特性，热泵系统可在环境温度-20 t 稳定有 效地采暖。

得岀的结论是，目前利用蒸汽喷射热泵空调系统是解决新能源电动汽车低温采暖的有效手段,而在未 来，使用自然制冷剂CO 2是必然趋势。

关键词：电动汽车;低温热泵;R1234yf ;余热回收;蒸汽喷射;CO 2Research on Low Temperature Heat Pump Air Conditioning System inNew Energy Electric VehicleWang Linlin 1,2, Jiao Pengfei 2, Wang Wei 2, Yi Hucheng 2, Mu Liansong 2, Liu Shuangxi 2 & Xu Xiang 31. School of Mechanical Engineering , Tianjin University , Tianjin 300072 ；2. CATARC ( Tianjin) Automotive Engineering Research Institute Co. , Ltd. , Tianjin 300300；3. CATARC ( Changzhou ) Automotive Engineering Rerearch Institute Co. , Ltd. , Changzhou 213164[ Abstract ] In order to enhance the energy economy of electric vehicles and reduce the degradation of low-temperature heating performance ， three solutions of heat pump air conditioning system in low temperature environ ­ment are proposed and comparatively analyzed : (1) waste heat recovery and utilization : the waste heat of battery , motor and electric control system is recovered and utilized ， optimizing the energy consumption of vehicle while im ­proving the performance of heat pump air conditioning system ； ( 2) vapor-injection heat pump air conditioning sys ­tem : experimental study is conducted on heat pump air conditioning system using R1234yf refrigerant , and the re ­sults show that the heat generating COP with vapor injection is about 10% 〜30% higher than that without vapor in ­jection. The lower the ambient temperature ， the more obvious the improvement of COP ；( 3) heat pump air condi ­tioning system with CO 2 refrigerant ： researches indicate that due to the characteristics of CO 2 refrigerant ， heat pumpsystem can provide stable and effective heating at an ambient temperature of - 20 兀.So a conclusion is drawn thatat present ， vapor injection heat pump air conditioning system is an effective mean for the low temperature heating in electric vehicles ， while in the future ， the use of natural refrigerant CO 2 will be the inevitable trend.Keywords : electric vehicle ； low temperature heat pump ； R1234yf ； waste heat recovery ； vapor injec-tion ； CO 22020(Vol.42)No.12汪琳琳，等:新能源电动汽车低温热泵型空调系统研究-1745-前言随着大气污染日益加重和电动化技术快速发展，新能源汽车取代传统燃油汽车已是大势所趋。

新能源汽车空调压缩机工作原理随着环境保护意识的增强和对能源消耗的担忧，新能源汽车正逐渐成为人们的首选。

与传统汽车相比，新能源汽车在动力系统、能源利用和环境保护方面都有很大的改进。

其中，空调系统作为新能源汽车舒适性和能耗的重要组成部分，其压缩机的工作原理尤为关键。

新能源汽车空调压缩机主要负责将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂，然后将其传递给冷凝器进行散热，从而实现车内的制冷效果。

下面将详细介绍新能源汽车空调压缩机的工作原理。

1. 压缩过程压缩过程是空调压缩机的核心工作环节。

当新能源汽车的空调系统运行时，制冷剂从蒸发器中进入压缩机。

在压缩机内部，制冷剂经过活塞的运动，逐渐被压缩。

在此过程中，活塞通过往复运动将制冷剂压缩，使其温度和压力都得到显著提高。

通过压缩作用，制冷剂的状态由气体转变为高温高压气体。

2. 冷凝过程在压缩过程完成后，高温高压的制冷剂进入冷凝器。

冷凝器是一个散热器，通过流动的空气或其他冷却介质的作用，将高温高压的制冷剂冷却成高压液体。

在冷凝过程中，制冷剂的温度和压力都会下降，同时它也会释放掉大量的热量。

通过冷凝过程，制冷剂的状态由高温高压气体转变为高压液体。

3. 膨胀过程经过冷凝器后，高压液体的制冷剂进入膨胀阀。

膨胀阀的作用是控制制冷剂流量的大小，使其进入蒸发器。

在膨胀阀的作用下，高压液体的制冷剂迅速膨胀，从而使其温度和压力都急剧下降。

通过膨胀过程，制冷剂的状态由高压液体转变为低温低压液体。

4. 蒸发过程低温低压的制冷剂进入蒸发器后，与外界空气或车内空气进行热交换。

在蒸发过程中，制冷剂吸收空气中的热量，从而使蒸发器内部的温度显著降低。

同时，制冷剂的状态也由低温低压液体转变为低温低压气体。

通过蒸发过程，制冷剂完成了从液体到气体的相变过程，并吸收了大量的热量，从而实现了车内的制冷效果。

新能源汽车空调压缩机的工作原理包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。

通过这些过程，制冷剂在空调系统内不断循环流动，实现了车内温度的调节和舒适性的提升。

电动压缩机控制技术对新能源汽车空调能效的提升效果随着环境污染和化石燃料日益减少的问题日益加剧，全球范围内对新能源汽车的需求不断增加。

作为新能源汽车的重要组成部分，空调系统的能效提升对于新能源汽车的整体性能至关重要。

而电动压缩机控制技术的应用则是提升新能源汽车空调能效的关键。

一、电动压缩机控制技术概述电动压缩机是新能源汽车空调系统中的核心部件，其控制技术的创新可以有效提升空调能效。

传统的内燃机驱动空调系统通常采用机械压缩机，其压缩比和制冷剂流量难以灵活调节，导致能效较低。

而电动压缩机通过电机驱动，可以根据实际需要灵活调节制冷系统的运行状态，进而达到提升能效的目的。

二、电动压缩机控制技术的工作原理电动压缩机控制技术主要包括电机驱动控制、压缩机速度控制和制冷量控制等方面。

1. 电机驱动控制电动压缩机的驱动方式通常采用交流电机或者直流无刷电机。

通过精确控制电机的转速、转矩和功率等参数，可以使压缩机在不同工况下实现最佳工作状态，提高能效。

2. 压缩机速度控制压缩机的转速直接影响制冷系统的工作效率。

通过调节电动压缩机的转速，可以实现制冷量的精确控制。

当需求较低时，可以降低压缩机转速，减少能耗；当需求较高时，可以提高压缩机转速，提高制冷效果。

3. 制冷量控制针对不同的温度、湿度、负荷等工况，电动压缩机控制技术可以实现制冷量的精确控制。

通过控制制冷剂的流量、温度和压力等参数，使得空调系统在不同工况下保持高效制冷效果。

三、电动压缩机控制技术的应用可以显著提升新能源汽车空调系统的能效，具体表现在以下几个方面：1. 高效制冷通过电动压缩机的精确控制，可以实现制冷量的精确调节，确保在任何工况下都能保持高效制冷效果。

这不仅可以提供舒适的驾乘环境，还可以减少能源的浪费，提高整体能效。

2. 节能减排相比传统机械压缩机，电动压缩机可以根据实际需求灵活调节制冷系统的工作状态，避免能量的不必要消耗。

这不仅可以减少能源的浪费，降低新能源汽车的能耗，还可以减少污染物的排放，实现可持续发展。

新能源汽车空调系统的设计随着环保意识的增强和对汽车污染的关注，新能源汽车的市场需求日益增长。

新能源汽车空调系统的设计是新能源汽车研发中的关键一环。

本文将介绍新能源汽车空调系统的设计背景、技术要求以及设计方案。

一、设计背景新能源汽车是以电能为动力的汽车，与传统燃油汽车相比，具有环保、高效、低能耗等优势。

由于电动汽车在行驶过程中无排放污染物，因此被视为解决交通领域污染问题的重要手段之一。

而空调系统作为汽车内部舒适性的重要组成部分，也需要满足环保、高效的要求，以适应新能源汽车市场的需求。

二、技术要求1. 空调系统电能消耗低：新能源汽车的电能是有限的，因此空调系统的电能消耗应尽量降低，以提高新能源汽车的续航里程。

2. 制冷效果好：空调系统应能在短时间内将车内温度降低到舒适的范围，以提高空调的使用体验。

3. 节能环保：空调系统在工作过程中应尽量减少对环境的影响，例如减少温室气体的排放。

4. 高效稳定：空调系统应具备稳定的性能和较高的制冷效率，以满足不同环境条件下的使用要求。

5. 智能化控制：空调系统应具备智能化的控制功能，能够实现自动调节、自动启停等功能，提高车辆驾驶的便捷性。

三、设计方案1. 采用节能制冷技术：可以选择采用变频压缩机、高效换热器等节能技术，减小空调系统的能耗。

2. 优化空调系统布局：通过合理布置风口和风道，使空调系统的制冷效果更均匀，提高通风效果。

3. 采用环保制冷剂：选择低温、低污染的制冷剂，减少温室气体的排放。

4. 设计智能化空调控制系统：通过传感器、控制器等智能化元件，实现空调系统的智能化控制，例如自动启停、温度调节等功能。

5. 优化空调系统散热结构：通过优化散热结构，提高空调系统的热排放效率，减少热量积聚。

四、总结新能源汽车空调系统的设计需要考虑到其与电能供应的关系、制冷效果、节能环保等方面的要求。

通过采用节能技术、优化布局、采用环保材料等手段，可以提高新能源汽车空调系统的性能和舒适度，满足市场需求。

新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化维修方案随着新能源汽车的快速发展和普及，其配备的空调系统也得到了大幅改进。

其中，电动压缩机控制技术的智能化维修方案成为提高车辆运行效率和用户体验的关键。

本文将探讨新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化维修方案，并提出相应的解决方案。

一、新能源汽车空调电动压缩机控制技术概述新能源汽车空调电动压缩机控制技术是指通过电动驱动实现空调系统中压缩机的启停和运行控制。

相比传统的机械传动方式，电动压缩机控制技术具有响应速度快、能效高、噪音低等优势，在新能源汽车中得到了广泛应用。

二、智能化维修方案的必要性1. 提高车辆安全性：智能化维修方案可以实现对电动压缩机的实时监测和故障预警，及时发现和解决潜在问题，从而提高车辆的安全性。

2. 降低维修成本：智能化维修方案可以通过远程诊断和排障，减少人工干预和车辆维修所需的时间和成本，提高维修效率。

3. 提升用户体验：智能化维修方案能够提供更好的用户体验，例如通过手机APP提供维修进度查询、服务预约等功能，增强用户对新能源汽车的信心和满意度。

三、智能化维修方案的具体实施1. 远程监测和诊断通过安装传感器和数据采集装置，将电动压缩机的工作参数、温度、压力等关键数据实时采集，并通过车载通信模块传输到维修中心。

维修中心可以通过数据分析和故障模式识别，实现对电动压缩机的远程监测和诊断，及时发现并解决问题。

2. 电动压缩机维修技能培训智能化维修方案的实施需要维修技术人员具备相应的技能和知识。

维修中心应开展相关培训，提高维修人员的综合素质和专业能力，使其能够熟练掌握电动压缩机的工作原理、故障诊断和维修方法。

3. 维修数据库建设建立电动压缩机的维修数据库，记录维修过程中的故障案例和解决方案，通过数据的积累和共享，不断优化维修流程，提高维修效率和准确性。

同时，维修数据库还可以为维修技术人员提供查阅和学习的资源，提升其维修水平。

4. 用户维修服务平台的建设建立用户维修服务平台，提供用户维修服务的在线预约、进度查询、故障诊断等功能。

电动汽车驱动系统的轻量化设计与研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的应用前景随着环保意识的增强和对能源效率的要求不断提高，新能源汽车得到了越来越多的关注和发展机会。

新能源汽车的核心技术之一是电动压缩机控制技术，其在空调系统中的应用前景备受瞩目。

本文将以电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的应用前景为主题，探讨其技术特点、优势和挑战，并展望其未来发展前景。

一、电动压缩机控制技术的技术特点电动压缩机控制技术是指通过电动机驱动压缩机运转，并通过控制电机的转速和运转状态来实现对制冷剂的压缩和释放。

相较于传统的机械压缩机，电动压缩机具有以下技术特点：1. 能效更高：电动压缩机可以根据实际负荷情况进行调节，实现精确的运作控制，从而提高空调系统的能效。

2. 噪音更低：电动压缩机的转速可通过控制实现精确的调节，避免了传统机械压缩机由于转速不稳造成的噪音问题，提升了乘坐舒适度。

3. 维护成本更低：传统机械压缩机由于内部结构复杂，润滑油需定期更换，而电动压缩机则无需其它附加部件，减少了维护成本和维护周期。

4. 操控更加灵活：电动压缩机采用电子控制方式，可以与车辆的电子系统相连接，实现对压缩机的精确控制和监测。

二、电动压缩机在新能源汽车空调领域的应用优势1. 能源效率提升：电动压缩机采用变频调速技术，可根据车内的实际需求调整压缩机的工作速率，减少能源的浪费，提高制冷系统的效率。

2. 环境友好：电动压缩机不采用常用的制冷剂氟利昂，而是采用更环保的制冷剂，减少对大气层臭氧层的破坏，符合新能源汽车环保的核心理念。

3. 减少温室气体排放：传统机械压缩机在启动过程中会产生较大的起动电流，增加电池负荷。

而电动压缩机启动平稳，减少对电池的冲击，降低新能源汽车的温室气体排放。

4. 高度集成化与智能化：电动压缩机与新能源汽车的电子系统紧密结合，实现了智能化控制，提升空调系统的性能和稳定性。

三、电动压缩机控制技术在新能源汽车空调领域的挑战1. 能量密度问题：传统机械压缩机体积较小，但电动压缩机由于电机的加入，体积相对较大，如何在保证性能的同时降低体积是一个重要的挑战。

新能源汽车空调系统技术探讨在如今全球共同关注的环境问题下，新能源汽车已经成为了未来汽车发展的趋势和方向。

作为新能源汽车中重要的配套设备之一，空调系统的优化和升级也成为了车企和技术人员们追求的目标之一。

本文将从新能源汽车空调系统的工作原理、结构、优化方向等几个方面来进一步探讨。

新能源汽车空调系统的工作原理基本上和传统汽车空调系统相似，都是通过压缩、换热、制冷等几个环节来达到对车内空气的控制。

但是对于电动汽车来说，空调系统对能源的消耗和跑车行驶里程的影响比传统汽车更加明显，因此需要更为高效的控制方式和技术手段。

下面是新能源汽车空调系统工作原理的几个环节的详细说明：1、制冷剂压缩环节空调系统的制冷剂一般是氟利昂类物质，而在电动汽车中，通常使用的是环保型制冷剂。

该部分主要完成对制冷剂的高压缩工作，将低温、低压的制冷剂经过压缩转化为高温、高压状态，以便于制热或制冷。

2、换热器环节换热器环节是空调系统中至关重要的部分，它的主要作用是将车内空气经过滤网过滤后，将过滤后的空气通过汽车的新风系统或回风系统，经过换热器中的制冷剂，从而将车内的空气变得更为舒适。

此时空气可以排走其中的水分、污垢等杂质，让车内空气得到更好的保护和清洁。

通过换热器环节中的制冷剂来对车内空气进行制冷处理，为了达到更高的制冷效果，空调系统中常常采用多孔隙式制冷器，从而增加制冷量，同时也减少了系统的总能耗。

4、电控部分在新能源汽车中，空调系统的每个环节都会受到严格的电控程序管理，并且能够与车载电池、车辆信号系统有机的结合，以达到快速、准确地解决车内环境问题。

例如：当进入环保区域时，自动切换到室内循环模式，节约车辆电量。

二、新能源汽车空调系统结构和构成新能源汽车空调系统的结构主要由制冷系统、风机系统、新风输送系统、选择面板和维护系统等几个部分组成。

其中，制冷系统是空调系统的核心部分，而且与普通汽车空调系统相比，新能源汽车的制冷系统组件更加精致、细致。

新能源汽车热泵空调控制系统设计实现作者：杨少柏李尾钟昌廖星东张扬清来源：《汽车科技》2020年第04期摘要：新能源汽车是未来发展趋势，随着新能源汽车的发展，空调系统也发生了很大改变。

本文介绍新能源热泵控制系统中空调运行控制的实现，详细描述了系统中基于飞思卡尔单片机设计的热泵控制器控制原理和方案，此系统在改装车辆上成功运行，且经过一系列验证。

关键词：热泵空調;飞思卡尔单片机;控制系统中图分类号：U463.85 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2020）04-0062-07杨少柏毕业于华中师范大学，硕士学历。

现就职于东风马勒热系统有限公司，任产品设计工程师，主要从事控制器硬件设计及软件开发工作。

随着汽车技术水平的不断提升，一些新型的空调系统也应运而生。

但是能够实现节能高效的制热和制冷的空调系统不多，其中热泵空调系统有很多优点，它在制热方面具有PTC电加热无法比拟的高效特性。

新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统工作原理相同，只是空调压缩机的驱动方式及暖风产生方式有所不同。

新能源汽车空调系统电动压缩机通过高压电驱动，电动空调压缩机通过压缩来自蒸发器的低压低温蒸汽，将其加压到冷凝器，使制冷剂环绕系统循环。

国外热泵技术具备一定的产业化应用基础，电动汽车量产车型，如宝马和日产均配置了热泵空调系统。

国内研发电动汽车热泵型空调系统仍在起步阶段。

1热泵空调温控原理其实热泵空调的原理并不复杂，无论在制冷还是制热的情况下都只能对热量进行转移。

车内制冷时，电动压缩机将高温低压的冷媒压缩成高温高压的液体，通过阀的控制使液体流向车外换热器，由于车外温度相比而言较低，冷媒降温成为低温高压的液体，经过膨胀阀后，冷媒膨胀为低温低压的液珠流入车内换热器，使车内气体温度下降。

然后冷媒转化为高温低压的气体，再流向电动压缩机。

如此循环，达到车内制冷效果。

车内制热时，电动压缩机将高温低压的冷媒压缩成高温高压的液体，通过阀切换冷媒流向，流向车内热交换器，这时车内温度因此升高，同时冷媒降温成为低温高压的液体，流经电子膨胀阀后，冷媒膨胀为低温低压的液珠流向车外换热器内;而冷媒比车外温度低，冷媒吸收车外气体的热量，转化为高温低压的气体，再流向电动压缩机。

新能源汽车热泵空调技术研究与应用探讨摘要：新能源汽车逐渐增多，由于具备良好的环保性能，因此受到人们的广泛欢迎。

空调系统是汽车中的主要组成部分，其运行状况也是决定汽车制冷和供暖效果的关键，与传统燃油汽车相比较而言，新能源汽车空调运行方式存在一定差异性，需要采用热泵空调技术满足供暖需求。

在应用该技术时，需要做好重点环节的设计，结合汽车功能特点实施优化，增强空调系统运行可靠性。

本文分析新能源汽车热泵空调技术选型与硬件电路设计要点，提出新能源汽车热泵空调技术的应用，以供参考。

关键词：新能源汽车；热泵空调技术；电路设计前言：新能源汽车行业发展快速，可以运用新能源逐渐替代石油能源，缓解目前能源紧缺的问题，而且对于自然环境的保护效果显著，为汽车行业的转型发展指明了方向。

但是，新能源汽车在发展中面临的问题也较多，尤其是充电问题受到人们的诟病，能量热效率较低，如何做好空调系统的优化设计，达到节能减排的目标，成了目前新能源汽车发展中面临的主要难题。

在传统运行模式下，需要充分利用发动机的余热为汽车内部提供热量，但是随着热泵空调技术的融合应用，可以达到节能减排的目的，而且不会对汽车的空间结构造成较大的影响，解决了新能源汽车发展中的局限性问题。

1新能源汽车热泵空调技术选型与硬件电路设计1.1传感器与执行器选型由于线圈的存在，会导致电流的电磁吸力作用明显增大，芯片位置会出现改变，电磁阀就是在该原理下对介质的流通状态实施改变，也是空调系统中的关键组成部分。

电磁阀电压具有一定的变化范围，一般在Dc9-16V之间，工作电流额定值、额定电压值和额定功率值分别为0.8A、12V和10W，介质朝着单方向流动，可以采用R134a作为制冷剂，工作压力一般在3.6MPa以内。

在设置负载时可以选择感性负载。

在过往设计工作中，热力膨胀阀的应用较多，随着新能源汽车性能要求的提升，电子膨胀阀的性能更加优越，对于过热度的控制作用显著，保障了系统运行的稳定性，而且能够起到节能降耗的作用。

新能源汽车空调系统技术探索走可持续发展的道路以及发展绿色经济是当前我国主要的发展目标，新能源汽车出现之后，传统能源的消耗大大减少，对于环境的污染也在逐渐降低，能源的利用效率也随之提升。

本文就新能源汽车空调系统技术进行剖析，重点阐述新能源汽车控电系统的制冷、压缩机，以期为相关技术人员提供部分参考，以此扩大新能源汽车空调系统技术的应用范围，推动新能源汽车行业更加稳健的发展。

标签：新能源汽车；空调系统；技术调节汽车内部温度和空气的重要装置就是空调系统，随着新能源行业的不断发展，新能源汽车的研发也在不断推进，并且为汽车的未来发展指引了新方向，为了使新能源汽车的使用和实用功能得到满足，就需要我们对新能源汽车空调系统技术进行科学地探索，提升新能源汽车空调系统的有效运用，促进新能源汽车的舒适性得以提升。

新能源汽车的空调系统和传统汽车的空调系统具有较大的区别，为了使新能源汽车的各方面需求得到满足，新能源汽车的空调系统在结构设计上和传统汽车具有较大的差异。

对新能源汽车空调系统技术进行探索，提升新能源汽车空调的舒适性，能够大力推动新能源汽车行业的健康发展。

1 新能源汽车空调系统技术的现状影响新能源汽车舒适性的重要因素之一就是其空调系统，我们能够根据不同的状况对新能源汽车内的温度进行调控。

新能源汽车空调系统与传统汽车空调系统的动力来源炯而不同。

因电力和混合动力是新能汽车主要的动力来源，但是因为每一辆新能源汽车的电容量都有其固定值，空调系统的能源消耗会影响新能源汽车的续航能力，基于上述情况，新能源汽车的空调系统技术就应更加节能，使能源的利用效率得到更大的提升。

就当前新能源汽车的情况来说，我们能够将新能源汽车的空调系统划分为两种模式：利用余热制冷的空调系统和利用电能的热泵式空调系统。

但是将这两种模式应用于新能源汽车，就会对新能源的功能和使用造成一些影响，因此需要对新能源汽车的空调系统技术加强探索和分析。

2 新能源汽车空调系统技术分析我们通常将新能源汽车空调系统技术分为两大类，即为热泵式空调系统技术和余热利用空调系统技术，对新能源汽车空调系统技术进行研究，能够极大地提升新能源汽车的舒适程度，减少空调系统对于新能源汽车续航能力的影响。