本文以第三代丰田普瑞斯电动空调系统为例,全面解析混合动力汽车空调系统的构造与特征,以及提高能效利用的技术。
一、系统特征
1.高性能
第三代丰田普锐斯空调系统采用神经网络控制,使乘客可以精确地控制空调,以获得最佳的舒适度。微尘花粉过滤模式控制,可去除驾驶员和前排乘客身体上部周围区域的花粉,保证驾驶室内空气的质量。鼓风机手动模式有7个等级,自动模式有31个等级,便于对出风量进行精确控制。组合仪表集成了显示方向盘装饰盖开关操作的触摸追踪显示器,有助于缩短驾驶员的视线移动距离,使驾驶员专注于路面。太阳能通风系统通过使用后玻璃嵌板产生的动力,操作鼓风机分总成,将停车时车厢中的高温气体排放到车外。制冷循环中采用压缩/喷射器循环系统,从而提高制冷效果、降低能量消耗。正温度系数(PTC)加热器系统利用电加热,可快速加热通过暖风散热器分总成的空气,从而提高加热器性能。
2.轻量化
系统采用带内置集成电路的总线连接器,减少了线束使用量,降低整车质量。
3.结构紧凑
系统采用电动变频器压缩机、喷射循环(ECS)型蒸发器分总成、直流铝制(SFA)-II型暖风散热装置分总成、带储液器的多流式(MF)-IV冷凝器总成等模块化设计,不但确保了较高的制冷或加热性能,还实现了结构更加紧凑。
二、系统组成及主要零部件功能
1.机舱部分
如图1所示,机舱部分主要零部件的功能为:电动逆变器压缩机,功能为执行制冷剂气体的吸入、压缩和排放,为制冷剂循环提供动力;带储液器的冷凝器的总成,功能为提供高效率的热交换;环境温度传感器,功能为检测环境温度,并输出至空调放大器总成;空调压力传感器,功能为检测制冷剂压力,并发送数据至空调放大器总成;ECU,功能为接收来自发动机冷却液温度传感器的信号,并将其传输至空调放大器总成。
2.控制部分
如图2所示,控制部分主要零部件的功能为:空调控制总成,功能为将操作指令输入系统;空调放大器总成,功能为将数据传输至开关和传感器,并接收来自开关和传感器的数据;阳光传感器,功能为检测太阳光的变化量,并将其输出至空调放大器总成;方向盘装饰盖开关总成,功能为发送方向盘装饰盖开关操作信号至空调控制总成;ECO模式开关,功能为发送ECO模式开关操作信号至空调控制总成。
3.制冷、制热及送风部分
如图3所示,制冷、制热及送风部分主要零部件的功能为:鼓风机分总成,功能为以适当的风速循环室内空气;暖风散热器分总成,功能为加热通过暖风散热器分总成的空气;膨胀阀,功能为以雾化形式喷射制冷剂;蒸发器分总成,功能为与通过蒸发器分总成的空气进行快速的热交换;蒸发器温度传感器,功能为检测经过蒸发器分总成的冷空气温度,并传输数据至空调放大器总成;车内温度传感器,功能为检测车内温度,并输出至空调放大器总成;PTC加热器(快速加热器总成),功能为可快速加热通过暖风散热器分总成的空气;空气混合风门伺服机构分总成,功能为根据接收来自温度设定的信号,操作伺服电动机打开和关闭空气混合风门;再循环风门伺服机构分总成,功能为通过空调放大器总成接收来自新鲜空气/再循环选择器开关的操作信号,操作伺服电动机,以打开和关闭新鲜空气/再循环风门;模式风门伺服机构分总成,功能为通过空调放大器总成接收来自模式选择器开关的操作信号,操作伺服电动机,以打开和关闭模式风门;空气净化滤清器,功能为去除花粉和其它微粒,提清洁的循环空气。