摘要:为开发改装市场需求的双空调汽车,提出了几种双空调汽车的动力控制系统设计方案,详细介绍了手动切换双空调及自动切换双空调的控制方案。
空调作为汽车的重要部件,它的好坏直接影响到整车的性能和驾驶员的舒适度。现有的货运车辆大多为手动控制的单空调,其控制系统见图1。包括ON档电源、操纵控制面板、鼓风电机、空调开关、空调控制继电器、压力开关、温控器和24V电源。鼓风电机通常布置在驾驶室内仪表下,压力开关和温控器集成在一起,操作控制面板上设置有风量档位开关和风向位置开关。风量档位开关的输出端与鼓风电机相连接,调节风量档位有1~4档,鼓风电机的输出电流发生相应变化。工作时,ON档电源开关接通时,ON档电源的电压加到操纵控制面板的电源端,接通风量档位开关,鼓风电机开始工作,驾驶室内有进风及换风。接通空调开关,温控器电源接通,24 V电源一路经空调控制继电器的线圈端至温控器,另一路经空调控制继电器的常开触点至压力开关。压力开关为温度控制型,当环境温度高于25℃时,压力开关接通,电流经压缩机叶搭铁形成回路,压缩机开始工作,从而启动空调开始工作;当环境温度低于25℃时,压力开关断开,压缩机断电,则压缩机不再工作,从而关闭空调。
随着城市建设的需要,一些大型施工车辆为改善上装驾驶室的使用环境,提出开发双空调系统,即上装发动机上的空调(简称上装空调)对应上装驾驶室,本体发动机上的空调(简称下装空调)对应本体驾驶室。该上装空调仅有压缩机和冷凝器及制冷管道,其他如压力开关、空调开关、鼓风机和操纵开关等装置均与下装空调共用,并且根据使用要求应达到驻车时上装空调正常工作、行车时切换为下装空调正常工作。但是,原有的单空调控制系统只能完成上装空调和下装空调同步开启或关闭,无法做到各自单独控制上装空调和下装空调,造成上装空调工作时下装空调也同时工作,浪费能源,因而耗油量大、成本高,满足不了市场需求。
如何从设计上满足上装驾驶室仅有压缩机和冷凝器及制冷管道,而压力开关、空调开关、鼓风机和操纵开关等装置均与木体驾驶室共用的2套空调系统,如何做到防误操作,如何实现驻车时上装空调正常工作、行车时切换为下装空调正常工作的要求,为此提出应对改装车型的双空调的控制系统设计方案。
1 单开关的动力控制系统
为实现上述目的,提出一种单开关控制的双空调汽车动力控制系统的技术解决方案,包括ON档电源、操纵控制面板、鼓风电机、空调开关、空调控制继电器、压力开关、温控器、24 V电源和下装压缩机,单开关动力控制系统线路见图2。
操纵控制面板上设置有风量档位开关,风量档位开关的输出端与鼓风电机相连接。鼓风电机电路与单空调控制线路基本相同。上装空调压缩机电源来自ON档电源,下装空调来自24 V电源。该技术方案可以实现:ON档电源接通时,仅上装空调工作;ON档电源断开时,下装控制开关闭合,仅下装空调工作。采用此方案的优点如下。
1)设计新颖,结构简单,实现了单独控制上装空调和下装空调。该方案在现有的单空调控制系统上增加了上装控制继电器、下装控制继电器、下装控制开关、上装压缩机。工作时按下空调开关后,上装压缩机立即工作则上装空调启动,如果需要下装空调工作,则闭合下装控制开关即可实现下装压缩机工作,从而下装空调开始工作。通过下装控制开关的开断来控制上装空调和下装空调的工作,从而实现了行车时仅下装空调工作,驻车时仅上装空调工作的功能模式,节约成本,满足车载双空调系统控制的需要,同时也便于操作和维护。
2)性能稳定,系统可靠。该方案中ON档电源与操纵控制面板的电源端之间设置有二极管,二极管的正极与ON档电源相连接,负极与操纵控制面板的电源端相连接,因此不会出现操纵控制面板的电源端和搭铁端因等电位而出现操纵控制面板无电现象,保证了双空调控制系统的性能。
2 双开关的动力控制系统
为实现上述目的,提出一种双开关控制的双空调汽车动力控制系统的技术方案,包括ON档电源、操纵控制面板、鼓风电机、空调开关、空调控制继电器、压力开关、温控器、24 V电源和下装压缩机。双开关的动力控制系统见图3。
控制面板上设置有风量档位开关,风量档位开关的输出端与鼓风电机相连接。双开关动力系统压缩机电源皆来自ON档电源。由上装控制开关、下装控制开关分别控制。该技术方案可以实现:ON档电源一直有电,上装控制开关控制上装空调,下装控制开关控制下装空调。采用此方案的优点如下。
1)设计新颖,结构简单,实现了单独控制上装空调和下装空调。该方案在现有的单空调控制系统增加了上装控制继电器、下装控制继电器、上装控制开关、下装控制开关、上装压缩机。工作时上装控制开关控制上装压缩机的开启和断开,从而控制上装空调的开启和断开;下装控制开关控制下装压缩机的开启和断开,从而控制下装空调的开启和断开,实现了上装空调和下装空调分别独立操作和独立控制,从而实现了行车时仅下装空调工作,驻车时仅上装空调工作的功能模式,节约成本,满足车载双空调系统控制的需要,同时也便于操作和维护。
2)性能稳定,系统可靠。该方案中ON档电源与操纵控制面板的电源端之间设置有二极管,二极管的正极与ON档电源相连接,负极与操纵控制面板的电源端相连接,因此不会出现操纵控制面板的电源端和搭铁端因等电位而出现操纵控制面板无电现象,保证了本双空调控制系统的性能。