【正文】 it can decentralize driver’s attention and reduce safety. It is the tendency to realize the automatic control of car temperature. However highlever car have been setting automatically air conditioning in the overseas, our country always depend on the import. And we do not have the technology by ourselves to make it. This system has the main control unit and inputoutput control unit and the external circuit, a control unit Microchip39。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。以我國(guó)為例，近幾年 汽 車發(fā)生了井噴式的增長(zhǎng)速度， 目前幾乎所有的汽 車都安裝了空調(diào)系統(tǒng)。在汽車上安裝空調(diào)可以為乘員提供舒適的車內(nèi)環(huán)境，減少疲勞感，還能預(yù)防或除去附在擋風(fēng)玻璃上的霧、霜或雪，以確保駕駛員的視野清晰與行使安全。 車內(nèi)空氣參數(shù)主要 是指汽車室內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、流動(dòng)速度、空氣的含塵量、噪音、 CO2的含量、壁面溫度等。手動(dòng)控制的空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)室外空氣溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷以及室內(nèi)人體散熱等因素的變化及時(shí)地對(duì)汽車內(nèi)的空氣狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制質(zhì)量也不太理想，并且手動(dòng)控制需要駕駛員人工操作，這顯然增加了駕駛員的工作量。由此看來(lái)，客車空調(diào)智能控制系統(tǒng)即客車空調(diào)控制器的開發(fā)，能夠改善工作條件，提高舒適性，而且對(duì)提高客車等級(jí)從 而提高客車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有重要的意義，可廣泛用于大中型客車。最早的汽車空調(diào)裝置始于 1927 年，它僅由加熱器、通風(fēng)裝置和空氣過濾器三者組成，且只能對(duì)車室供暖。 20 世紀(jì) 30 年代末期美國(guó)的幾部公共汽車上裝上了應(yīng)用制冷技術(shù)的冷氣裝置。以后，人們對(duì)汽車空調(diào)的興趣逐年增加，汽車空調(diào)技術(shù)日趨完善，功能也越來(lái)越全面。 (2) 單一供冷空調(diào)裝置階段 始于 1939 年，美國(guó)帕克汽車公司率先在轎車裝上機(jī)械制冷降溫空調(diào)器。 (3)冷暖型汽車空調(diào)階段 始于 1954 年，原美國(guó)汽車公司，首先在轎車安裝于冷暖一體化空調(diào)器，這樣汽車空調(diào)才具備了降溫、除濕、通風(fēng)、過濾、除霜等空氣的調(diào)節(jié)功能。 (4) 自控汽車空調(diào)裝置階段 由于前述的冷暖型汽車空調(diào)需依靠人工調(diào)節(jié)，這既增加了司機(jī)的工作量，還使控制不理想。自控空調(diào)只需預(yù)先設(shè)定溫度裝置，便能自動(dòng)地在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。目前，大部分的中高級(jí)轎車，高級(jí)大客車都裝備自控空調(diào) (5) 電腦控制汽車空調(diào)階段 自 1977 年美國(guó)通用汽車公司、日本五十鈴汽車公司，同時(shí)將自行研制的電腦控制汽車空調(diào)系統(tǒng)裝上各自 的轎車上后，即預(yù)示著汽車空調(diào)技術(shù)已發(fā)展到一個(gè)新階段。電腦按照車內(nèi)外的環(huán)境所需，實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)的精細(xì)化。目前電腦控制的空調(diào)都裝上豪華型轎車上。該課題的研究成果 不 僅會(huì)在自行設(shè)計(jì)開發(fā)自動(dòng) 空調(diào)項(xiàng)目上取得階段性勝利，而且還會(huì)使我們積累大量 汽 車空調(diào)自動(dòng) 控制 系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，因此 車載 空調(diào)系統(tǒng)的研究成果，將會(huì)對(duì)以后的新車開發(fā)研制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也會(huì)推動(dòng)自動(dòng) 控制技術(shù)在國(guó)內(nèi) 汽 車中的廣泛應(yīng)用，并為我們國(guó)家在 車載空調(diào) 自動(dòng) 控制 領(lǐng)域中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展較晚，在汽車發(fā)展的早期，主要以發(fā)展載貨車為主，汽車空調(diào)一 直處于空白狀態(tài)。80 年代初期，我國(guó)從西方國(guó)家購(gòu)入用于降溫的汽車制冷系統(tǒng)，裝在我國(guó)生產(chǎn)的紅旗、上海伏爾加等轎車上，發(fā)展成單一的降溫空調(diào)。手動(dòng)汽車空調(diào)需要人工操縱，這顯然增加了駕駛?cè)藛T的工作量 ， 同時(shí)，控制質(zhì)量也不理想。 目 前，我國(guó) 汽 車上最常見的幾種空調(diào)有 ： 手動(dòng)調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)、全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)等。其中上海德爾福汽車空調(diào)系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的愛斯牌汽車空調(diào)為別克、帕薩特、桑塔納等車型配套 ； 一汽 — 杰克賽爾汽車空調(diào)有限公司生產(chǎn)的空調(diào)主要為奧迪、紅旗轎車及解放牌卡車等車型配套；湖北沙市電工儀表集團(tuán)公司生產(chǎn)為東風(fēng)汽車公司、神龍富康汽車公司配套的載貨車空調(diào)和富康轎車空調(diào) ； 空調(diào)國(guó)際 （ 上海 ） 有限公司主要為依維柯、金杯等品 牌配套的面包車、大客車空調(diào) ； 廣州豪華空調(diào)有限公司生產(chǎn)了為海南馬自達(dá)、奧拓、廣州本田、長(zhǎng)安之星 等 配套的車用空調(diào)。廣州標(biāo)致轎車空調(diào)的電子控制系統(tǒng)根據(jù)車內(nèi)溫度、環(huán)境溫度、蒸發(fā)器溫度、送風(fēng)溫度及人為設(shè)定值、通過控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、壓縮機(jī)離合器的開、合及熱水閥閥口大小來(lái)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。奧拓轎車空調(diào)就更為簡(jiǎn)單，沒有舒適性控制用的傳感器，靠人為控制室溫。對(duì)此有人研究針對(duì)前排、后排車座的雙蒸發(fā)器運(yùn)行情況，并進(jìn)行相應(yīng)的控制。通過控制壓縮機(jī)啟、停，調(diào)節(jié)車室內(nèi)的溫度，也需要進(jìn)行相應(yīng)的控制才能達(dá)到更優(yōu)。在理論研究方面，國(guó)內(nèi)研究涉及了基于傳統(tǒng) PID 的模糊控制，基于神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)模糊控制和時(shí)空混沌的自適應(yīng)模糊控制等。而根據(jù)近幾年的研究發(fā)展可以看到，大量的研究都嘗試采取新型的自適應(yīng)進(jìn)化算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和模糊控制相結(jié)合應(yīng)用。在空調(diào)制冷系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)和各種家庭小電器中都可以看見用模糊控制方法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化處理的應(yīng)用文章。 Mitsul 曾用 PID控制器對(duì) 汽 車空調(diào)運(yùn)行進(jìn)行控制，該控制器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子膨脹閥和壓縮機(jī)，根據(jù)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 蒸發(fā)器進(jìn)、出口溫度之差 ， 用 PID 控制 器對(duì)電子膨脹閥的閥口開度進(jìn)行控制。而采用模糊控制方法的也有相關(guān)報(bào)道，但是并沒有形成統(tǒng)一成型的模糊控制方法，甚至只是一些嘗試，需要更深入地進(jìn)行研究和應(yīng)用。隨著我國(guó)汽車配件市場(chǎng)的逐步開故，國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)面臨國(guó)外汽車空調(diào)專業(yè)生產(chǎn)廠家的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。 國(guó)外 車載 空調(diào)的 發(fā)展 狀況 長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)外的許多相關(guān)廠家一直致力于汽車空調(diào)的改進(jìn)與新產(chǎn)品的研制，并且投入了大量的人力物力，同時(shí)得益于微機(jī)控制、微電子技術(shù)的發(fā)展，取得了相當(dāng)?shù)某删?。美?guó)通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司 （ 后合并到三菱集團(tuán) ） 一起聯(lián)合研究微機(jī)控制的客車空調(diào)系統(tǒng)，將客車空調(diào)技術(shù)推到一個(gè)新的高度。歐洲，日本等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車公司也相繼開發(fā)出各自的自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)。自控汽車空調(diào)只需預(yù)先設(shè)定溫度控制，自動(dòng)保持在溫度范圍內(nèi)工作。該模塊監(jiān)視高壓管路、低壓管路的溫度以 及儲(chǔ)液干燥器的壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫等信號(hào)。該系統(tǒng)用一個(gè)雙向電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)混合風(fēng)門開度，并用 5 個(gè)操縱機(jī)構(gòu)分別控制各個(gè)模式風(fēng)門和加熱器熱水閥，還用功率模塊控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 日本豐田某型轎車自動(dòng)空調(diào)監(jiān)測(cè)車內(nèi)外溫度、蒸發(fā)器溫度、冷卻水水箱溫度以及陽(yáng)光輻射強(qiáng)度、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速等參量，通過控制壓縮機(jī)磁吸、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度混合風(fēng)門、內(nèi)外 流循環(huán)風(fēng)門和模式風(fēng)門的伺服電機(jī)，進(jìn)行車室溫度調(diào)節(jié)。 另外， 模糊控制在國(guó)外發(fā)展非常迅速，在 IEEE 上有關(guān)于模糊系統(tǒng)的?？?，而且定期舉行模糊系統(tǒng)協(xié)會(huì)國(guó)際會(huì)議。 現(xiàn)在國(guó)外的模糊控制理論研究基本上在每個(gè)領(lǐng)域上都取得了成功，其中包括工業(yè)溫度控制，大型空調(diào)系統(tǒng)控制和電冰箱溫度控制等。國(guó)外空調(diào)控制領(lǐng)域也朝著模糊控制的方向發(fā)展。系統(tǒng)由主控制單元和輸入輸出控制單元及外圍電路組成，并具有過 /欠壓，離合器轉(zhuǎn)速高 /低保護(hù)功能。確定改進(jìn)以往的客主空調(diào)控制系統(tǒng)的溫度設(shè)定，真空操作等部分，以單片機(jī)為控制系統(tǒng)的 核心，開發(fā)出具有風(fēng)口自動(dòng)轉(zhuǎn)換，溫度范圍可調(diào)，滿足一定濕度及清潔度的空調(diào)控制系統(tǒng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、加濕器、空氣凈化器及其操縱機(jī)構(gòu)組成。 （ 4） 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 軟件主要是指系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)，此外，為了彌補(bǔ)硬件抗干擾能力的不足，還進(jìn)行 了軟件抗干擾的設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)參數(shù)： 1. 蒸發(fā)機(jī)和冷凝機(jī)工作電壓 DC24V，功耗 200W，額定風(fēng)量分別為 1000 3m /h和2100 3m /h； 2. 熔斷器額定電流值 12A； 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3. 高壓開關(guān)在絕對(duì)壓力高于 時(shí)觸電吸合，系統(tǒng)報(bào)警 ； 絕對(duì)壓力低于 時(shí)觸點(diǎn)斷開，進(jìn)入工作狀態(tài)。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第 2 章 車載 空調(diào)系統(tǒng)的介紹及總體設(shè)計(jì) 車載空調(diào)的功能 汽車空調(diào) 具 有以下幾個(gè)功能： ：這是汽 車 空 調(diào) 的基本功能，汽車空調(diào)在冬季利用其采暖裝置升高車室內(nèi)的溫度，在夏季，車內(nèi)降溫由制冷裝置完成。它通過制冷裝置冷卻降溫去除空氣中的水 分，再由采暖裝置升溫以降低空氣的相對(duì)濕度，但在汽車上目前還沒有安裝加濕裝置，只能通過開車窗或通風(fēng)設(shè)施，靠車外新風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)。夏季，氣流速度稍大，有利于人體散熱降溫，但過大的風(fēng)速直接吹到人體上，也會(huì)使人感到不舒服。 ：由于車內(nèi)空間小，乘員密度大，車內(nèi)極易出現(xiàn)缺氧和二氧化碳濃度過高的情況，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的一氧化碳和道路上的粉塵，野外有毒的花粉都容易進(jìn)入車內(nèi)，造成車 內(nèi)空氣污濁，影響乘員的身體健康，因此必須要求汽車空調(diào)具有補(bǔ)充車外新鮮空氣，過濾和凈化車內(nèi)空氣的功能。高級(jí)汽車空調(diào)還包括對(duì)車廂內(nèi)空氣凈化、控制二氧化碳含量和控制空氣濕度等高級(jí)功能。如圖 21 為汽車空調(diào)制冷循環(huán)圖。其制冷原理是利用液態(tài)制冷劑吸熱產(chǎn)生冷效應(yīng)。由于制冷劑在管內(nèi)氣化時(shí)的溫度低于管外空氣的溫度，因此能自動(dòng)地吸取蒸發(fā)器周圍空氣中的熱量，使蒸發(fā)器周圍空氣的溫度降低，產(chǎn)生冷效應(yīng)。高溫高壓的制冷劑通過在車室外的冷凝器，發(fā)生液化，將熱量釋放到車外，制冷劑放熱就變成了高壓 (高溫 )液態(tài)冷凝劑。所以，當(dāng)空調(diào)要進(jìn)行制冷時(shí)，必須開啟壓縮機(jī)使制冷劑循環(huán)，從而降低車內(nèi)溫度。由于汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生大量熱量，一般小型汽車空調(diào)都采用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱采暖。所以，當(dāng)空調(diào)要進(jìn)行加熱時(shí)，必須開啟暖水閥。 圖 22 冷暖合一型空調(diào) 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門由內(nèi)外循環(huán)電磁閥控制，當(dāng)內(nèi)外 循環(huán)電磁閥閉合時(shí)，汽車空調(diào)處于內(nèi)循環(huán)狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候只有車內(nèi)回風(fēng)能夠進(jìn)入空調(diào)風(fēng)道。 鼓風(fēng)機(jī)由鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速電路控制，其作用是推動(dòng)空氣在空調(diào)風(fēng)道里流動(dòng)，在冷暖合一型空調(diào)中，它同時(shí)也起了是制冷蒸發(fā)器風(fēng)扇和暖風(fēng)散熱器風(fēng)扇的作用。由于空調(diào)風(fēng)道只有這一 個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，所以無(wú)論是哪個(gè)出風(fēng)口風(fēng)速的大小都是由該鼓風(fēng)機(jī)控制。壓縮機(jī)電磁閥吸合后，壓縮機(jī)開始工作，蒸發(fā)器就能從流過的空氣中吸取熱量，從而使空氣降溫。混合風(fēng)門開度由混合風(fēng)門電機(jī)控制。風(fēng)向風(fēng)門可以控制空調(diào)出風(fēng)口的出風(fēng)方式，也就是控制經(jīng)過處理的空氣從除霜風(fēng)口、下吹風(fēng)口和前吹風(fēng)口吹出。 1. 車載 空調(diào)的制冷系統(tǒng) 空 調(diào)的制冷方式很多，目前實(shí)際應(yīng)用于汽車上的空調(diào)制冷方式，全部為 蒸汽 壓縮式制冷方 式 。 圖 23 蒸汽 壓縮式制冷原理圖 1壓縮機(jī) 2排氣管 3冷凝器 4風(fēng)扇 7高壓液管 6干燥貯液器 8膨脹閥 9低壓液管 10蒸發(fā)器 11鼓 風(fēng)機(jī) 12感溫包 13吸氣管 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 空氣壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由于高溫、高壓的制冷劑 蒸汽 溫度高于車外的空氣溫度，因此借助冷凝器風(fēng)扇使冷凝器中制冷劑 蒸汽 的熱量被車外空氣帶走，使高溫高壓的制冷劑 蒸汽 冷凝為較高溫度的高壓液體，通過高壓軟管流入干燥貯液器，經(jīng)干燥和過濾后，流過膨脹閥 ， 在膨脹閥的節(jié)流作用下，制冷劑變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w而進(jìn)入汽車空調(diào)的蒸發(fā)器。氣化后的制冷劑 蒸汽 ，由壓縮機(jī)吸入進(jìn)行壓縮，又變成高溫高壓的制冷劑氣體，通過高壓軟管壓入汽車空調(diào)的冷凝器中，完成了汽車空調(diào)的一個(gè)制冷循環(huán)。 由于大型客車的制冷量大，通風(fēng)要求高，所以大型客車上普遍采用獨(dú)立式空調(diào)制冷系統(tǒng)，獨(dú)立空調(diào)制冷系統(tǒng)采用輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)供應(yīng)制冷系統(tǒng) ， 例如壓縮機(jī)，冷凝器和蒸發(fā)器的風(fēng)扇等所需要的動(dòng)力，獨(dú)立式空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷量不受行車速度的影響而受控于人，停車時(shí)仍然可以進(jìn)行制冷空調(diào)工作。 2. 空調(diào)系統(tǒng)的采暖裝置 車載 空調(diào)的取暖系統(tǒng)分為余熱式取暖系統(tǒng)和獨(dú)立式熱源取暖系統(tǒng)，獨(dú)立的熱源取暖系統(tǒng)又分為獨(dú)立熱源氣暖裝置和獨(dú)立熱源水暖裝置兩種。待發(fā)動(dòng)機(jī)工況穩(wěn)定后，再將被加熱的水引向車廂內(nèi)的加熱器供取暖用。 （ 2） 冬季取暖。冬天或者春季，室內(nèi)外溫差較大，車上玻璃會(huì)結(jié)霜和起霧，影響