空氣流動

 

無論何種類別的車輛，汽車HVAC係統都會交換空氣，並在此過程中改變其溫度
、濕度和質量。

 

我們來看一下空氣流動的原理。空氣可以從車廂外部或內部吸入係統。也可以通過蒸發器或換熱器進入HVAC係統進行調節；調節空氣分布在整個車廂內
，讓乘客腳部保暖
、防止擋風玻璃起霧。

 

空氣流動的途徑有很多種：從外部到蒸發器再到擋風玻璃，或從內部到熱交換器再到車廂底部的通風口。那麼HVAC係統是如何控製空氣流動的方式呢？

 

圖1是HVAC係統的側視圖。關鍵組件用數字標記

，箭頭指示空氣流動的方向。圖1中的部件4至8所示為風門執行器。橙色虛線表示風門移動的區域
，而橙色實線代表風門。HVAC係統中的風門執行器的數量取決於係統的整體複雜性——屬於單區域還是多區域HVAC。

 

圖1：由八個部件組成的汽車HVAC：1 =鼓風機，2 =蒸發器，3 =加熱器
，4 =進氣風門，5,6和7 =空氣分配風門，8 =空氣混合風門

 

風門執行器

 

空氣通過管道在HVAC係統中流動；風門通過全部或部分打開或關閉管道的分段，控製空氣的流動方式。風門執行器（也稱為阻尼器）是移動風門的電氣設備。

 

在汽車HVAC係統中有三類風門執行器：

 

●     進氣風門執行器（圖1中的部件4）：該風門執行器控製調節空氣源-車外空氣或車內的再循環空氣。該風門執行器位置可由駕駛員使用再循環按鈕或由HVAC係統根據車內空氣質量傳感器的數據進行控製。

●     空氣混合風門執行器（圖1中的部件8）：該風門執行器將暖氣（熱交換器）和冷風（蒸發器）混合

，以達到設定的空氣溫度。

●     空氣分配風門執行器（圖1中的部件5、6和7）：該類風門執行器的數量根據車輛類別而不同
，用於分配車廂內的空氣。

 

直流電機

 

哪(na)些(xie)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)負(fu)責(ze)驅(qu)動(dong)風(feng)門(men)？正(zheng)如(ru)空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)有(you)多(duo)種(zhong)一(yi)樣(yang)，汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)在(zai)驅(qu)動(dong)風(feng)門(men)的(de)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)上(shang)也(ye)有(you)多(duo)種(zhong)選(xuan)擇(ze)。包(bao)括(kuo)帶(dai)有(you)電(dian)位(wei)器(qi)的(de)有(you)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)用(yong)於(yu)感(gan)測(ce)風(feng)門(men)的(de)位(wei)置(zhi)
；使用反電動勢（反EMF）測量位置或通過計算步數測量位置的步進電機的三相無刷直流（BLDC）電機。這些直流電機通過不同尺寸的齒輪驅動風門。

 

更多選擇

 

選擇電機後，HVACxitonggongchengshihaikeyixuanzequdongdianjidejiagou。ruqiansuoshu，fengmenzhixingqikeyizaibendihuoyuanchengkongzhi。zaibendikongzhizhong，kongzhidianjidedianzishebeiweiyudianjifujin，jidiandongjikongzhiIC集成在電機所在的相同殼體中（見圖2中的風門執行器控製）。諸如局域互連網絡（LIN）之類的通信協議控製電動機，將風門驅動到特定位置。在遠程控製中，控製電機的電子設備位於遠離風門執行器的HVAC控製單元（見圖3）。HVAC控製單元上的電機驅動器和微控製器之間的通信可以通過串行外設接口（SPI）實現
，甚至可以通過並行數字控製接口實現。

 

圖2和圖3說明了兩種可能的架構。圖2中的架構比圖3中的架構更複雜；然而
，圖2中的架構提供了更大的設計可擴展性和靈活性。

 

圖2：風門執行器電機的遠程控製

 

圖3：風門執行器的集成電機驅動器

 

更多選擇

 

我們來看一下微控製器和電機驅動器控製集成電路之間的連接。HVAC係統設計人員在該連接上也有多種選擇。微控製器可以使用數字通信接口（如SPI）連接到電機驅動器，也可以使用控製線直接連接到電機驅動器。圖4和圖5說明了這些選擇。

 

圖4：使用SPI與電機驅動器通信的微控製器

 

圖5：直接控製電機驅動器的微控製器

 

簡化元件

 

用於BLDChebujindianjidequdongqidianziyuanjianbiqudongyoushuazhiliudianjisuoxudedianziyuanjiangengweifuza。ruoninxuanzeshiyongyoushuazhiliudianjilaiyidongfengmen，zeshiyongzhijiequdongfengmendianjidedianjiqudongqijuyoumingxiandeyoushi——在硬件和軟件方麵都更簡單。

 

 

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