双区/四区自动空调控制逻辑

课程大纲

• 写出一台车的 TAO 方程，说清四个系数的物理含义与标定顺序
• 由 TAO 推出混合风门开度、风量与出风模式三张 MAP
• 判断双区空调左右温差拉不开的根因（风门端点 / 串扰 / 热源不足）
• 设计一套覆盖温度 × 日照 × 车速 × 乘员的自动空调标定工况矩阵

1. 自动空调的被控量：从设定温度到 TAO
   • 手动 / 半自动 / 全自动的分界：谁来决定风门、风量与出风模式——夺权粒度、退出与回归 AUTO 的判据见 K3-16；本课只保留 TAO 链路与温区标定，不展开请求仲裁
   • 传感器输入清单：内温（带抽吸器）、外温、日照（左右双光电）、蒸发器出口温度、水温——本课只管拿到信号之后的 TAO 计算与控制侧补偿（左右不对称偏置、抖动滤波），传感器本体的误差机理、整车布点与安装侧补偿见 G12-04
   • TAO 的物理来历：座舱稳态热平衡反解出的送风温度
   • 为什么拿出风温度而非座舱温度做被控量——座舱热惯性大、相位滞后
   • 虚拟内温：TAO 的输入本身是估计量——量产内温读数被仪表台辐射与滞留空气污染，实做是多点温度（仪表台/顶棚/出风口）+ 送风温度 + 风量 + 车速的加权融合，权重随风量与车速调度（低风量时传感点代表性最差、权重最低）；融合框架本体见 K3-10、J7-04，本课只给座舱侧的输入清单与权重调度口径
   • 抽吸电机失效识别与降级：抽吸器坏了以后内温读数在日照下系统性偏高，可用『内温与送风温度/顶棚温度的差值在特定工况下超出可信带』做在线判据；判定失效后切到虚拟内温，并把日照补偿调保守（抽吸器本体的取样原理与堵塞机理见 G12-04）
2. TAO 到执行器：三张标定 MAP
   • 混合风门开度 SW=(TAO−Te)/(Th−Te)：把冷风与热风按比例调和到 TAO——这是『一个被控量、多个执行器』的开环分程实现，混风门先动、动到端点后才轮到 PTC 与压缩机接力；公式注里的『分母趋零时开度饱和』就是那个交班点，谁接、重叠带多宽、积分怎么交见 K3-05。别把这三个执行器当三个并联 PI
   • 风量—TAO 的 U 形曲线：两端大风、中间小风；Auto 最低风量不是一条线，而是四条下限按 max 取严的结果——除霜法规底线（GB 11555，按现行版本确认，见 C2-04）、鼓风机最低稳定转速的 NVH 地板（C2-04）、防雾最小新风量 ṁ_a,fresh（C2-09）、CO₂ 换气量 V̇_fresh（C2-09）；四者冲突时沿用 C2-09『视野 > CO₂ > 污染 > 能耗』的阶梯，不另起一套
   • 出风模式随 TAO 迁移：吹面 → 双层 → 吹脚，以及切换迟滞防抖
   • warm-up / cool-down 抑制的进入与解除：热源就位判据取暖芯进水温度或混合腔后出风温度做门槛量（不能拿 TAO 自己当判据），进入/退出给两个阈值加滞回带；热泵化霜、PTC 降额、母线功率受限时抑制必须重新生效——只写『先压风量』不写解除条件，这条要点就是悬空结论
   • TAO 骨架式只含设定/内温/外温/日照四输入，而标定工况矩阵还含车速与乘员——工程实现上这几项是以**修正项/查表偏置**叠加在骨架 TAO 上的，叠加顺序是**先骨架后修正**（与已有的收敛路径要点承接）
   • V_blower 是风量指令、不是实测风量：指令 → 占空比 → 实际风量这一段是开环的，母线电压波动、滤芯脏堵、湿态蒸发器阻力与进风密度都会让实际风量偏离指令；实测风量怎么拿见 C2-04
   • 『风门到端点』与『执行器失效』是两回事：本课案例的三重卡死是 SW 分母饱和（能力不足），不是风门丢位；混合风门/模式门位置丢失后 TAO 链路怎么降级、改用哪路开环重建出风温度，见 K5-02
   • 风量抑制曲线的形状与解除方式：抑制期风量不是一条恒定下限，而是随（出风温度 − 内温）爬升的曲线；解除要用斜坡不用阶跃，斜率上限由乘员可感知的风速变化率定
   • 冬季端的模式迁移与除霜下限耦合：TAO 高端吹脚/双层的进入与退出点怎么给，以及抑制期风量不得低于除霜安全下限（机构与舒适依据见 C2-07、C2-02，本课只给判据与标定量）
   • warm-up 窗口内与主动防雾并发时的风量二次分配：优先级本体见 C5-03，本课只给『抑制期仍先保风窗、抑制额度从吹脚侧扣』这条分配规则
   • 热源侧怎么配合不在本课：把 Q_demand 逐帧切成压缩机转速指令与 PTC 档位/占空比的分配律、以及热泵—PTC 交接的迟滞带/最小驻留/交叠斜坡，见 K3-02 的制热模式一节
3. 分区：双区、三区与四区
   • 分区的物理实现：左右混合风门 + 隔板，或独立后排单元（下接 C6-02）
   • 各区独立算 TAO：同一箱体内的左右分区共用一台鼓风机、一片蒸发器——温度可分、风量不可分，两区共用同一条风量指令，冲突时必须先定优先权；前后分区不受此限——后排一旦有自己的鼓风机（座椅下/侧围风机箱或顶置单元，见 C6-02），后排风量就与前排解耦，是否再上独立蒸发器只决定温度能解耦到什么程度，代价依次是一条后风道温度门 → 一套并联冷媒回路
   • 掺混率 ε：隔板密封度与风道分隔度决定左右能拉开多大温差——ε 是掺混率（越小越好），可交付验收的标量指标叫串扰系数 κ（定义见 C2-08，越接近 1 越好）；左右对称且混合风门未饱和时的一阶换算是 κ≈1−2ε，风门到端点或热源不足时 κ 由可达温差包络决定、与 ε 脱钩
   • 温区能力上限：混合风门到端点后再加设定差也无效，标定必须交出可达温差包络——高温侧包络由风门端点决定，低温侧则常由热源功率上限而非风门端点决定（接 C3-01 的功率匹配结论与 K6-07 的三热源交接点）；『能力上限』在域控仲裁层的通用形式（Q_avail 字段与供给侧约束）见 K3-01
   • SYNC 键与驾驶员优先权：风量冲突时听谁的——本课的驾驶员优先权只限空调箱内共用风量/温区的执行权分配；驾驶员优先权的规则化写法、用户显式请求相对自动请求与安全强制请求的权限层级见 K3-16，进入整车级资源（压缩机/功率预算）仲裁的提级上限见 K3-01、K3-07
4. 日照、除湿与蒸发器目标温度
   • 双光电二极管的左右不对称补偿：单侧受晒时的偏置项怎么给
   • 隧道 / 林荫 / 高架阴影下的日照抖动 → 一阶滤波 + 变化率限幅
   • 蒸发器目标温度 Te_tgt：够除湿即可，别压太低（承接 C1-05 蒸发温度上移）
   • 结霜保护与 Te 下限：本课只保留它对可达温区下限的连带约束这一侧——Te 抬不下去，SW=(TAO−Te)/(Th−Te) 能给出的最低出风温度就受限；防冻阈值的判据选择、迟滞带、最小驻留与恢复策略见 K3-02
   • 本节只讲拿到信号之后的控制侧补偿（左右不对称偏置、抖动滤波、Te_tgt 定法）；日照与蒸发器温度传感器本体的误差机理、布点、插入深度与时间常数见 G12-04
   • 防冻的第三种执行手段在空气侧：压缩机减载、EXV 限流之外，提风量本身就能降蒸发器单位面积负荷、把 Te 拉回来；三种手段的取舍要连着 NVH、除湿能力与体感一起做
5. 标定与验收
   • 稳态温区精度与瞬态 pull-down/pull-up 是两套评价，不能互相替代
   • 环境舱 + 日照灯阵的工况矩阵：温度 × 日照 × 车速 × 乘员数
   • 主观评价与 PMV / EHT 客观量对照（A4-02、A4-03）
   • 标定量爆炸的收敛路径：先定骨架 MAP，再叠工况修正，别一开始就多维联标
   • 范围限定：本课的 TAO 与三张 MAP 只覆盖空气侧被控量；热源侧（水暖 PTC / 热泵）目标出水温度与功率请求 map 的整定不在本课，见 K6-07
   • 用户抱怨的『空调突然不给力』有一类既不是标定问题也不是硬件问题，而是上游策略在让路（低 SOC 收紧、快充把冷量优先给电池、除霜/化霜期制热让位）——本课只负责说明 TAO 链路被上游收紧后的表现（Th 侧热源受限 → 混合风门饱和 → 可达温区收缩，与案例里的 PTC 功率限制同一机理）；AUTO 在这类场景下怎么表现、要不要告知用户、生效请求源如何在测量口暴露以便归因，见 K3-16

• 内温传感器不带抽吸器：读的是仪表台附近滞留空气与辐射，日照下明显偏高，TAO 从源头就算歪
• 只标稳态温区精度、不标瞬态：用户抱怨的恰恰是上车头几分钟的 pull-down/pull-up
• 日照补偿不做滤波：过隧道、穿树荫时 TAO 跳变，风门和风量跟着抖，乘员感知为空调发神经
• 冷启动不做 warm-up 抑制：热源还没就位就按 TAO 给大风量，一脸冷风；热泵车这个窗口更长
• 把双区当两套独立空调：风量是共用变量，副驾要大风时主驾必然跟着变，策略上必须先定优先权
• 只防欠保护、不查过保护：蒸温探头接触不良或带偏置、低风量档叠加内循环、滤芯脏堵后风量老化衰减，都会把工况推进结冰区或让防冻保护提前动作，表现为『AUTO 制冷突然没劲』却不报故障码

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