基于凌阳单片机实现的汽车空调自动控制系统设计毕业设计论文wr格式.doc

0引言 人类掌握制冷技术总共120多年时间,但第一台汽车空调装置到1927年才出现。当时的汽车空调的内容仅是具备加热器及空气经过过滤的通风系统。直到1940年才由英国帕卡德汽车公司第一次提供了通过制冷方式使车内空气凉爽的方法。 第二次世界大战后,汽车空调开始了实质性的发展。直到如今,汽车空调作为提高汽车乘车舒适性的一种重要手段已被广大汽车制作者及用户认可,人们越来越认识到汽车装有空调的好处。完善的汽车空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风速、通风等进行自动调节,并使车内空气以一定速度和方向,保证在各种外界气候和条件下使乘员都能处于一个舒适的空气环境之中,提高了乘坐的舒适性,使司机能保持头脑清醒,提高工作效率,减少疲劳和车祸的发生,驾驶员保持清晰的视野,为安全驾驶提供基本保证。 1988年,美国生产的汽车有90.3%装备了空调系统,到1993年,上升到94%.我国在这方面起步较晚,从60年代初,才开始在红旗轿车上安装空调。但近年来发展速度很快,国内轿车上80%装有空调系统,在工程车、旅游车及城市公交车上也开始大量安装空调系统。 对汽车空调系统进行优化控制,可以改善和提高其性能。由于微型计算机具有结构紧凑,工作可靠,功能强大,响应快速和价格低廉等优点,特别适宜作为汽车计算机控制系统的控制器。计算机技术的发展也为汽车实现计算机控制提供了技术支持和保证,汽车计算机控制已成为汽车的一个主要发展方面。 1 概述 1.1 国内外汽车空调技术的发展现状 汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置。最早的汽车空调装置始于1927年，它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三部分组成，且只能对车内供暖。准确地讲，汽车空调的历史应该从制冷技术应用在车上开始。20世界30年代末美国的几部公共汽车装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代，应用制冷技术的汽车空调才开始普及起来。以后，人们对汽车空调的兴趣逐年增加，汽车空调技术日趋完善，功能也越来越全面。上世纪90年代以前我国的汽车产品主要以载货汽车为主，长期以来汽车空调技术研究一直处于空白状态。我国的汽车空调发展经历了以下三个发展阶段。 第一阶段是从60年代初到70年代末，主要是利用汽车发动机排出的废气或冷却循环水产生的热量来供给车室内采暖用。 第二阶段是80年代初至1990年。80年代初期，我国从日本购进制冷降温用的汽车空调系统装配在红旗、上海等小轿车和豪华大客车上：80年代中后期，我国第一汽车制造厂以及上海、北京、湖南、广州、佛山等分别从日本、德国引进先进的空调生产线和空调技术，生产国产大中型客车、轻型车及轿车的空调系统。 第三阶段是从90年代开始到目前。国内已形成生产规模的汽车空调生产企业，分别从国外引进了国际最先进的平行流式冷凝器和层叠式蒸发器的生产技术和生产线，同时按《蒙特利尔议定书》和《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》的要求，开始研究开发汽车空调制冷装置工质由氟利昂R12向R134a的转换。至此，我国汽车空调技术在短时间内缩小了与国外的差距。 随着为电子行业的发展以及人们对汽车舒适性要求的提高，人们已不再满足于轿车空调仅能制冷供暖这一功能，更看重其车厢内的热舒适性控制、仪表盘的美观以及操纵的方便性，因此高档的轿车中通常都安装自动空调，它们有精致的液晶显示、触摸式的操纵按键和多点温度控制等功能。但目前针对乘员舒适性控制还远未达到人们的要求，因此对轿车空调系统的控制亟待完善和开发。 国外一些大汽车公司的轿车空调代表了这方面最先进的水平。通用汽车公司某型轿车车身计算机控制模块（BCM）控制的空调系统是较典型的自动空调系统。该模块监视高压管路、低压管路的温度以及蓄压罐的压力、发动机冷却水温度等信号，如果系统不在设定的范围内工作，BCM将压缩机离合器脱离。该系统用一个双向电动机调节混合风门开度，并用5个操纵机构分别控制各个模式风门和加热器热水阀，还用功率模块控制鼓风机的转速，根据驾驶员输入的温度、车室内外温度及制冷剂低压管路温度，BCM计算出气流分送模式、鼓风机转速及混合风门开度，然后进行相应的控制，而克莱斯勒公司的某些轿车空调还以占空比的方式对压缩机离合器进行控制。 日本丰田某型轿车自动空调监测车内外温度、蒸发器温度、冷却水水箱温度以及阳光辐射强度、压缩机转速等参量。通过控制压缩机磁吸、风机转速和温度混合风门、新风风门和模式风门的伺服电机，进行车内温度调节。自动功能下该空调ECU（电子控制单元）首先计算送风温度，并根据送风温度控制风机转速、混合风门开度、压缩机起停及送风模式。 比较而言，国内的轿车空调控制要稍逊一些。广州标致轿车空调的电子控制系统根据车内温度、环境温度、蒸发器温度、送风温度及人为设定值，通过控制风机转速、压缩机离合器开合及热水阀大小来进行