机械式汽车空调控制器模块化设计

1、    机械式汽车空调控制器模块化设计    曹兆亮 潘浩摘要：随着我国经济的不断发展，我国私人汽车保有量逐年上升，私家车已经不再是奢侈品的代名词，私家车已经成为了越来越多家庭的出行选择。而众所周知，空调是决定汽车乘坐体验的重要因素，因此对于汽车空调控制模块的设计问题进行一定探讨有着其现实意义。同时结合我国实际情况，即机械式汽车空调控制器拥有较大占比，本文主要对机械式汽车空调控制器的设计进行了相关阐述。关键词：汽车空调;空调控制器;模块化设计引言汽车空调控制器的主要作用是调节车内空调设备，控制车内温度、出风口风速风力、以及前后玻璃除霜。作为汽车内部的主要

2、环境控制元件，汽车空调控制器的主要原理是将车内温度检测元件所检测到的温度信息转换为电子信号，从而进一步调节离合驱动器等元件实现对汽车内部温度的控制，进而保障车内人员的乘坐体验。一、机械式空调控制器结构分析随着我国汽车数量的不断增加，与汽车结构相关的设施研究也在逐步增多，机械式空调控制器也是其中非常重要的一环，它的主要作用是帮助驾驶者以及乘客完成对汽车内温度、送风速度等因素的控制从而达到更加舒适的汽车内环境。上图为机械式空调控制器的组成图，其中每个部件都有其独特的作用，图中的旋转开关组件就是整个机械式空调控制器的核心，它直接安装在汽车仪表盘上，其中的旋钮开关组件能够是驾驶员通过操作这些组件来完成

3、对汽车空调的控制。面板组件则属于汽车空调控制器的显示输出部分，它能够将汽车内部的相关温度情况反馈给驾驶员，从而帮助驾驶者完成对汽车内温度等环境的控制。图一中剩下的组件多为系统传感器或者系统控制执行结构，负责将驾驶者的控制操作进行实现，以上几个部分结合在一起从而实现调控温度、送风、内外循环以及除雾等功能的实现1。在进行对机械式空调控制器的设计以及研究时要根据不同类型的汽车来进行相应的设计，不仅要考虑到控制器对温度控制功能的实现，在控制器外观上也有着一定的要求，例如背景基本颜色、纹理、灯光等方面的设计，还要契合不同类型汽车的风格特点。尽管有以上外观设计上的差异，但是在基本功能的实现方面都大致相同，

4、即都具有对汽车内温度控制、出风方式、出风风量控制等功能，并且这些功能的要求也基本相同，这就组成了机械式空调控制器的基本设计要求。除了以上这些基本功能，部分控制器还具有除霜、休眠等功能。二、机械式空调控制器模块化设计要求一般而言机械式空调控制器通常安装在较为经济的低配车型中，这也就对其设计制造的成本有了一定的要求，所以在进行设计与制造时所消耗的成本是一项重要的指标，如何在保证控制器质量的前提下尽量较少制造工艺与成本是生产企业着重考虑的因素。对空调控制器进行模块化设计是一个很好的设计方案，这种设计方法的主要原理是对控制系统中各个结构划分为不同的模块，然后将各个模块作为设计整体来进行设计规划，同时将

5、各个模块进行整合来构成完整的机械式空调控制器整体，这样的设计方法能够在一定程度上减少相关设计的复杂度，并且提升控制器系统结构的工作稳定性。在图一中就可以通过模块化设计来实现控制器的各项功能，首先是内部传动模块，其中内部传动模块又包括温度调节传动模块、风向调节传动模块以及内外循环切换模块。前两个模块的的功能实现主要依靠齿轮传动来实现，通过将齿轮以及扇形齿轮相结合的方法来实现传动的功能，在进行模块设计时依照这样的设计思路再对具体的参数进行调整，最终实现整个模块的完整功能。其次是内外循环切换模块，其工作原理图如图二所示，在具体设计时还需要根据拉丝需要行进的行程来更改拉杆孔间距。其次是风机风量调节模块

6、，顾名思义其作用是对汽车内风量的大小进行调节，其结构图如图三所示。在进行此模块的设计制造时需要注意风机开关的设计，这是使用者需要经常使用的关键按钮，因此在进行开关材质的选择上需要格外注意，应当选择质量可靠并且具有较强通用性的材质作为基础的设计模板，然后根据不同的设计外观以及功能需要选取新的材料，通过调整旋钮结合的角度来实现外观上的差异化设计2。最后是拉线模块的设计，机械式空调控制器结构中就是通过拉线来实现对于空调机风门以及风道的控制，而拉线模块又根据进行制造的工艺划分为两种，第一种是将多股钢丝通过浇筑式的工艺将拉线头浇筑在一起，而另一种则是将单股不锈钢丝进行绕圈式连接，同时根据孔径的不同划分为

7、不同的规格。三、模块化设计的优势与弊端通过模块化进行控制器的设计也有着其优势与弊端，而我们未来的研究设计方向就是不断优化，深入发掘优势同时尽量将其弊端消除。通过模块化设计的优势有：首先进行选材时能够直接选用较为成熟稳定的结构，这样能够有效减少故障部件出现的概率，提升了系统整体的稳定性与可靠性;其次在进行制造时能够减少一些独特部件的使用，使得零件的采购储存等环节更加地便捷，有效提升了制造的效率;另外在进行设计时能够直接采用现有的成熟模块，使得设计时不用再去进行重新的设计，有效地缩短了设计时间。与此同时运用模块化设计也有着一定的弊端：模块化设计在进行一些较为简单模块的设计时是十分高效的，但是在设计一些较为复杂的模块时由于各个模块之间不能够很好地相互结合，就需要耗费更多的精力去进行模块优化;模块化设计更像是一種较为程式化的设计方法，这能够应对大多数的设计要求，但是在面对一些客户的个性化需求时就不能够按照模块化去进行设计。四、结束语综上所述，汽车空调控制器的模块化设计与生产已经成为了汽车行业内的主要潮流，不仅能够在一定程度上实现一些元件的通用，对于汽车行业的后续发展也有着较为重要的影响。参考