K3-02 空调温控与压缩机转速/过热度控制（制冷与制热两模式）

课程代码 K3-02 · 板块 K 控制、软件与标定 / 控制策略与算法 时长 约 3.5 小时（7 讲） 前置 A1-04 log p-h图判读；A1-05 COP、过热度与过冷度；C1-02 四大件选型匹配；K3-01 整车热管理控制策略总览与模式管理（模式表与仲裁） 本讲义定位 讲师授课蓝本 / 学员自学讲义，是 K3-02 大纲的完整展开版

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K3-02 空调温控与压缩机转速/过热度控制（制冷与制热两模式）

引言：两条快环，一个可达区间

现场最常听到的一句直觉是「转速快了过热度掉、慢了舱内降温慢」。这句话把制冷回路上两个最关键的被控量一起点了出来：蒸发器出口温度由压缩机转速去闭，蒸发器出口过热度由电子膨胀阀开度去闭；座舱空气温度在它们之上，是一条慢得多的外环。C1 系列把循环与四大件的账算清之后，剩下的问题全落在控制层——这两条环各自怎么闭、彼此怎么不打架，以及制热时它们要换成什么。

全课反复敲两根钉子。第一根：本课的串级只有一层。蒸发器目标温度 Te_tgt 是外环/主环的输出、压缩机转速环是执行它的内环/副环；而转速环与过热度环各闭各的被控量、各带各的执行器，只通过冷媒回路互相扰动，是并列的耦合快环，⛔ 既不是串级的内外环，也不是分程。这不是术语洁癖：判成串级，整定就会走「先整定内环、再把外环放慢若干倍」那条路，而并列耦合该走的是解耦前馈、增益调度与时标分离，两套做法不能混用；判成分程，就会去劈出力，结果两个量的闭环一起丢掉（第 1、3、4 讲）。第二根：控制器只能在硬件围出的可达区间内分配代价，消不掉代价。区间的上边由各条限值各自算出的允许上限取严汇流而成，下边由最小可持续容量与回油最低转速托住。目标落在区间之外，那是需求侧的问题、不是标定问题——死区、最小开/停机时间、滤波、PI 参数怎么调，都只是把代价在能耗、温差、NVH、寿命这四本账之间搬家（第 2、6、7 讲）。

开头那句直觉，同时也是本课最容易被读反的一句。现象没看错，机理接反了。「固定开度的那一拍」与「闭环追起来之后的那一段」方向并不相同，现场看到的那次「掉下去」只属于其中一段。读反之后会做的那个具体动作，是把转速→开度的解耦前馈符号写成负的（升速时先把阀关小一点）；后果是双重的，它恰好把操作者本想防住的那件事做得更重，而现场表象又与他的直觉一致，于是越调越坏。先把结论记住：这个前馈的符号是正的——转速指令上升时，前馈基准必须同步开大。根据是质量流量守恒、不是经验；第 1 讲讲机理，第 4 讲给量化形态，第 7 讲讲它落进红线之后的后果。

制热侧同样补齐，并且有一处要当场提醒：热泵与 PTC 接力服务同一个热需求，那才是本课里真正的分程；而制热模式下转速环的被控量必须换到冷凝侧，把制冷侧那条闭蒸发器出口温度的控制律原样搬过来，方向会随环温降低而越发相反（第 6 讲）。

第 1 讲　两条环的结构与耦合

这一讲不讲怎么整定，只做一件事：把结构画对、把称呼钉死。原因很实际——本课后面所有的整定方法、前馈符号、增益调度分区，都是从"这两条环到底是什么关系"这一句话里长出来的。结构判错，后面每一步都会朝着一个自洽但错误的方向走：整定顺序错、前馈符号错、限值层与仲裁层混成一锅。而这类错误在台架上往往还能凑合跑起来，等到装车、换工况、上高温标定时才集中爆出来。所以先把层数数对、把配对判对、把符号统一，再往下走。

1.1 先把层数数对：转速环闭的是蒸发器出口温度，不是座舱空气温度

本课的温控链路是三层，不是两层：

1. 座舱设定温度 → TAO 慢外环。用户设定 T_set，控制器结合内温、外温、日照等输入算出目标出风温度 TAO，执行机构是风量、混风门与内外循环门。这一层归 C6-01 双区/四区自动空调控制逻辑，本课不展开风道侧，只接它折算出来的冷量（制热侧是热量）需求。
2. TAO 冷量需求、除湿需求、蒸发器防冻结下限 → 仲裁出蒸发器目标温度 Te_tgt。这是一个显式存在的仲裁节点，不是一张标定 MAP（1.3 专讲）。
3. 压缩机转速环闭 T_e 对 Te_tgt。被控量是蒸发器出口温度 T_e，执行量是压缩机转速 n。

第三层这句话里最关键的是那个"不"：转速环不直接闭座舱空气温度。这不是本课的个人偏好，是体系内的既定分层口径——G1-02 压缩机排量、转速控制与容调 第 5 讲写明「上层给目标（目标蒸发温度／目标过热度／目标排气或吸气压力），压缩机执行转速闭环」，本课接的正是这条接口的上游侧。

为什么非要三层？把它压成两层会同时丢掉两样东西。

丢掉的第一样是仲裁点。除湿需求与蒸发器防冻结下限这两路，都不是座舱空气温度的函数。在"座舱温度直接给转速"的两层结构里，它们没有任何入口——你只能在温度环外面打补丁（"检测到起雾就把转速拉满"、"蒸发器温度低了就把转速砍一半"）。补丁之间没有共同的裁决面，两个补丁同时触发时谁赢是代码书写顺序决定的，而不是工程判断决定的。

丢掉的第二样是快慢分离。座舱是大热容、大换气量的慢过程；蒸发器芯体加冷媒侧是小热容的快过程。把这两个时标相差很远的过程串进同一个环，环路里就同时存在慢极点和快极点，为了让慢的那一支不失稳，整个环的增益只能按慢过程去压。结果是"降温慢"和"过热度扰动大"同时发生：因为增益低所以追不上负荷，又因为转速指令一动就直接扰动过热度环而中间没有一层缓冲。这时候再去调 PI 是白费力气——这不是参数问题，是结构问题。

工程量级。三层的时标是递减的：座舱最慢、T_e 次之、ΔT_sh 最快。但具体的主导时间常数是平台相关量——座舱热容与换气量、蒸发器芯体质量与风量、管路长度与充注量全都进去了，须由各环的阶跃辨识实测标定，本课不给数。你要记住的是顺序，不是数值。

⚠ 这句"ΔT_sh 最快"要先立一条口径，否则它与后面几讲会读成互相打脸（本课统一口径，全课照此读）：本课谈过热度环的"快慢"分两个互不通约的量，⛔ 不许混着比。

• 口径一：闭环时标（谁的闭环响应更快）。这一层是设计要求——过热度环的闭环必须比转速环对 T_e 的闭环快，否则它压不住转速扰动（4.4 给可校核口径）。本节这条递减顺序说的就是它。⚠ 它不是靠把过热度环调快达成的（那条环的带宽有硬上限，见口径二），而是靠把转速环放得更慢。
• 口径二：通道总迟延 τ_total（对象本身有多迟钝）。这一层过热度环是本课两条快环里最大的一条——输运纯迟延＋蒸发器热惯性＋测温通道串在一起（六项分列见 3.2），因而它的可达闭环带宽有上限、扰动只能靠前馈绕过去，积分被打偏之后也要很久才补得回来（5.4）。

⇒ 两条口径同时成立，⛔ 不矛盾：迟延最大说的是对象，必须最快说的是两条环之间的相对整定。后文凡出现"这条环最慢"的说法，一律指口径二。

⚠ 一个必须先声明的口径（本课补，大纲未分）：T_e 这个符号里藏着一个两义词。"蒸发器出口温度"至少有三种可落地的测法——蒸发器出口空气温度、翅片表面温度、由蒸发压力经饱和线折算的冷媒侧饱和温度（还有第四种"风温回差"的间接判法）。三者在瞬态下不等值，响应速度、代表性与成本也各不相同（四选一的取舍在第 7 讲展开）。⇒ 凡是写 T_e 的地方，工程文件里必须同时写明取哪一侧、测点在哪；本讲义只保证符号一致，不替平台做这个选择。

⛔ 而 ΔT_sh 定义式里的 T_evap,out 一定是冷媒侧蒸发器出口的实测温度（这与 A1-05 制冷循环性能指标：COP、制冷量、过热度与过冷度 第 3 讲对过热度的定义是同一套），它与 T_e 不是同一个测点，⛔ 两者不得互相代入。把空气侧的 T_e 拿去算过热度，或者反过来拿冷媒侧折算温度当防冻结判据，都会得到一个"看起来量纲对、实际不成立"的结论。

1.2 两条快环是并列耦合，不是串级的内外环——判它只要问一句话

把第二条快环放进来，结构就完整了：

	被控量	执行器	设定值从哪来
转速环	蒸发器出口温度 T_e	压缩机转速 n	上一层仲裁出的 Te_tgt
过热度环	蒸发器出口过热度 ΔT_sh	EXV 开度 θ	目标过热度 ΔT_sh,set（随工况漂移，第 3 讲）

两条环被控量不同、执行器不同，只是通过同一条冷媒回路互相扰动——这是 2×2 配对下并列的耦合快环，⛔ 不构成串级。本课里的串级只有一层：Te_tgt → 转速环。

判它是不是串级，本课只给一个结构判据（本课的判据，一句话）：上一环的输出，是不是下一环的设定值？是，就是串级；不是，就不是。

• Te_tgt → 转速环：仲裁节点的输出就是转速环的设定值 ⇒ 串级，Te_tgt 侧是外环／主环，转速环是内环／副环。
• 转速环 → 过热度环：转速环的输出是转速指令，它直接去执行器，不是过热度环的设定值 ⇒ 不是串级。ΔT_sh,set 由工况漂移判据给出，跟转速环的输出没有从属关系。

为什么这个区分不是术语洁癖：两套整定方法完全不通用。

• 串级的做法是"先整定内环，再把外环放慢若干倍"——让内环快到在外环看来近似是一个静态增益，外环就可以按一个低阶对象去整定。
• 并列耦合的做法是三件事并行：两环各自闭各自的量；用解耦前馈把交叉通道打掉；用增益调度把随工况变化的过程增益补平；再用时标分离防止两环互相追。

把串级那一套套到并列耦合上，第一步就无从下手——"先整定内环"这句话在这里没有对象，因为没有哪一条环是另一条环的执行机构。反过来，把并列耦合那一套用在真正的串级上（给 Te_tgt → 转速环去加"解耦前馈"），则是在给一个不存在的交叉通道做补偿。时标分离的一般判据、"快多少算够"的量化方法与通道配对准则归 K3-14 多回路耦合识别与通道配对：谁控谁、耦合多强、抢控怎么查，本课只在第 4 讲做这一条快环上的实例，不重讲通法。

还有第三类结构要一起画出来才不会混：分程（split-range）。分程的前提是一个被控量、两个（或多个）执行器按顺序接力，前一个用尽了才把余下的交给后一个。本课里真正的分程是制热侧热泵与 PTC 对同一个 Q_demand 的接力（第 6 讲展开）。

⛔ 把压缩机转速与 EXV 开度当成同一个被控量的分程去"劈出力"，是本课点名的一条高发误判，在需求文档里反复出现。它的后果不是"效果差一点"，而是同时失去两个量的闭环：一旦宣称 n 与 θ 服务同一个被控量，T_e 就没人闭了（舱内降温失控），ΔT_sh 也没人闭了（回液风险失控），而每一个执行器看起来都在"努力出力"。

1.3 Te_tgt 是仲裁出来的，不是标定出来的：三路取严，方向还不一致

Te_tgt 的生成规则是：

Te_tgt = 取严( 由 TAO 折算的冷量需求所对应的蒸发温度, 由除湿需求给出的上界, 由防冻结给出的下界 )

⚠ "取严"这个动作必须按方向分型写，⛔ 不是"一律取最小"（本课统一口径，与"常见误区"第 9 条讲汇流结构时用的是同一套，⛔ 两处不许各写各的）：上限型取小、下限型取大。展开成可直接落代码的形式就是

Te_tgt = max( 防冻结下界, min( 冷量需求折算的 Te, 除湿给出的上界 ) )

把一个上界和一个下界不分方向地塞进同一个 min()，正是误区 9 点名的那个形态——下限型约束的"允许上限"是无穷大，进了低选等于这条限根本不起作用，防冻结会被一路压穿而没有任何东西拦住。⚠ 若 min(·) 的结果已经低于那个下界，就是本节后面要显式判的无可行段那一格。

三路的物理来源与方向如下：

• 冷量需求（来自 TAO）：要多少冷量，就折算出一个"希望的 Te"。负荷越大，希望的 Te 越低。这一路是舒适侧的诉求。
• 除湿／除雾需求：要在蒸发器上把水汽析出来，蒸发器表面温度必须低于回风露点，即 T_e 有一个上界（露点约束 T_e < T_dp(回风)，湿度侧的口径与湿平衡账归 C4-04 座舱湿度管理与舒适加湿）。这一路是把 Te 往下压。
• 蒸发器防冻结：翅片表面一旦结冰，先堵风路、再把换热与除湿能力一起吃掉，因此 Te 有一个下界。这一路是把 Te 往上抬。

后两路在同一条轴的两端顶牛——这是本课后面很多矛盾的总根。

为什么必须有一个显式的仲裁点，而不是一张标定 MAP。三路的物理来源完全不同（舒适、湿度、相变），用一张 MAP 把它们糊在一起，等于把三条判据之间的取舍关系提前冻结在标定时那几个工况点上。工况一变（湿度上来、负荷下去、乘员数变了），MAP 给不出正确的取舍；更麻烦的是事后无法诊断——你只看到一个 Te_tgt 数值，看不出此刻是哪一路在定它。有了显式仲裁点，就能顺带输出"此刻是哪一路在定 Te_tgt"这一位标记，供标定观察与故障复现使用（这与第 7 讲的"哪条红线在压制"是同一套做法）。

工程量级。

• 露点可给准确值：由回风的温度与相对湿度经湿空气物性算出，它是一个可算的量，不是估计量。
• 防冻结的物理锚点是常压下水的凝固点 0 ℃。⚠ 但请务必记住：这是物理锚点，不是控制阈值。实际的 Te 下限阈值必须高于 0 ℃，高出多少由传感器的代表性误差（测点只看到蒸发器的一小块，而结冰是从最冷的那一小块开始的）、测点位置与迟滞带共同决定，属平台相关量，本课不给数（判据四选一与整定在第 7 讲）。

无可行段那一格，必须显式画出来（本课归纳的处置）。当除湿给出的上界已经低于防冻结给出的下界时，不存在同时满足两路的 Te——注意这不是异常工况，冬季低温高湿的除湿需求下它是会真实发生的。这一格必须有明确动作，⛔ 不能让它落进未定义行为。本课的处置是：守住防冻结下界，同时向上层上报"除湿需求已被削"。

这里的理由要说清楚，否则很容易被读成"保护压过了安全"：恰恰相反。蒸发器一旦真的结冰，风路被堵、风量掉下去，除雾能力会先于制冷能力彻底消失——那才是真正的视野安全事故。所以在这一格里守住防冻结下界，本身就是视野安全侧的选择；同时把"需求已被削"报上去，让上层去改风道侧的策略（提高风量、切外循环、加大再热），而不是让下层反复去撞保护。视野安全优先这条优先级本身归 C5-03 低温起雾机理与主动防雾控制，本课只接它。

⛔ 两个易错，都很常见：

1. 把除湿需求做成"一律把 Te 压到某个固定低值"。这在夏季高湿高负荷下完全看不出问题——负荷大，蒸发器根本冻不上。到了冬季低负荷除湿就立刻把防冻结逼出来：负荷低、冷媒流量小，蒸发器很容易被压到结冰线以下，保护反复介入，表现为出风忽冷忽热、除雾时好时坏。查的时候往往去查保护阈值，而根子在这个"固定低值"。
2. 在仲裁里用平均或加权代替取严。取严才是安全侧：任何一路的边界都不许越过。加权的结果是两头都不满足——既没有充分除湿（雾还在），又已经越过防冻结线（正在结冰），而从标定量上看每一路都"差不多满足"，这是最难查的一类问题。

1.4 耦合方向由质量流量守恒定，蒸发压力只是传递路径

过热度的定义式是本课的第一块基石：

ΔT_sh = T_evap,out − T_sat(p_e)

两条快环之间的传递路径是蒸发压力：转速变 → 蒸发压力 p_e 变 → 经饱和线 T_sat(p_e) 变 → ΔT_sh 被扰动。这条路径本身没错，但路径不等于方向。只讲到这一半，读者得到的只是一个含糊的直觉：转速升高 ⇒ p_e 下降 ⇒ T_sat 下降 ⇒ 按定义式 ΔT_sh 好像应该变大？可是 T_evap,out 也在变，变多少、变得比 T_sat 快还是慢，这一半说不清。说不清的地方，就会被现场看到的表象填满——而现场看到的表象恰好是反的（见下）。

所以要先讲守恒，再讲压力。

稳态下，通过 EXV 进入蒸发器的质量流量必须等于压缩机吸走的质量流量：ṁ_v = ṁ_comp。现在把转速抬高一拍，EXV 开度按住不动：

• 压缩机侧：ṁ_comp ≈ ρ_s·V_disp·n·η_v。转速 n 升高，ṁ_comp 近似按 n 线性增长（吸气密度 ρ_s 与容积效率 η_v 也会随工况变，但不改变"随 n 单调增"这个主导趋势）。
• 阀侧：ṁ_v = C_d·A(θ)·√(2·ρ_l·Δp)。开度 θ 没动 ⇒ 流通面积 A(θ) 不变；转速升高使蒸发压力下降，阀两端压差 Δp 增大，于是 ṁ_v 也增大——但只随 Δp 的平方根增长。

⇒ 供液的增长追不上抽吸的增长。蒸发器里的两相区被抽短、过热区变长，ΔT_sh 上升。这就是"开环增益"——EXV 开度按住不动那一拍的方向，它的符号是正的：n↑ ⇒ ΔT_sh↑。

同源的工程常识可以互相印证：孔管（固定节流，开度本来就不可调）系统在高转速小负荷时会把蒸发器"抽干"（过热区过长、制冷量掉），在低转速大负荷时会"淹"蒸发器（两相区顶到出口、带液回压缩机）。这正是孔管系统必须配气液分离器兜底的原因（部件搭配归 C1-02 蒸发器/冷凝器/压缩机/膨胀阀选型匹配）。两个现象与上面这段守恒推理同源，方向也完全一致。

⛔ 本课最容易被读反的一条，从这里开始立机理。

「转速升高会把过热度压下去，所以升速时的解耦前馈应该关小 EXV。」

这句话的前半截是很多人在车上真看到的现象——升速之后过热度确实掉下去了，甚至掉到近 0。但那是闭环瞬态的下冲，不是开环增益的方向。完整的时序是这样的：

1. 转速上升，按上面的守恒，ΔT_sh 先被推高；
2. 过热度环看到偏差，PI 开大 EXV；
3. 而这条通道上串着输运纯迟延、蒸发器热惯性与测温通道时间常数（六项时间预算的分列在第 3 讲），阀开大的效果要晚一段时间才到达出口；
4. 等它到达时，压缩机早已进入新稳态、那一波上冲已经回落，于是这份过量供液就直接把 ΔT_sh 压向 0，逼近湿压缩边界。

"转速快了过热度掉"这句直觉说的是第 4 步，不是第 1 步。

现象没看错、机理接反了——这个组合最危险，因为它会让人做出一个恰好相反的动作：把转速→开度的解耦前馈符号写成负的（升速时先关小一点，"因为升速会把过热度压下去，所以先补一点"）。后果是双重的：开环那一拍本来就在抽干蒸发器，再关小阀，ΔT_sh 冲得更高、排气温度跟着上去；紧接着 PI 为了追这个更大的偏差会把阀开得更猛，下冲更深、回液更严重。它恰好加剧了操作者本想防住的那件事；而现场看到的表象（过热度掉到近 0）又与他的直觉一致，于是他会继续朝同一个方向调，越调越坏。

正确方向是正的：转速指令上升时，前馈基准 θ_base 必须同步开大——阀要补上压缩机新增的那部分质量流量，PI 只负责补前馈剩下的残差。这条的量化形态（增益符号矩阵与转速阶跃下的三支波形对照）在第 4 讲，后果形态（下冲落进低过热度红线之后的保护动作序列）在第 7 讲。

工程量级。符号方向是定性结论，可以给，而且必须给。耦合增益的绝对大小（转速阶跃多少、ΔT_sh 动多少）是平台相关量——排量、蒸发器容积、充注量、管路长度都进去了——须由阶跃辨识实测，本课不给数。

1.5 称呼与射程先钉死：那两个 PI 式怎么用，符号怎么统一

本课的课程大纲里列了两个 PI 式，有两处写法需要先说清射程，否则会与前面几节的口径打架。

（一）转速环的偏差量取什么。大纲给出的座舱温度环 PI 式写成

n_cmd = n_base + K_p·(T_cab − T_set) + K_i·∫(T_cab − T_set) dt

它把转速环直接闭在座舱空气温度上，也就是 1.1 说的那个两层退化写法。它不是没有用处，但它的射程是有限的：适用于没有蒸发器出口温度传感器（或不采信它）的简化系统。代价就是 1.1 列的那两条——增益必须按慢过程压低，而且失去 Te_tgt 这个仲裁点，除湿与防冻结两路无处进入。

本课主干按三层口径讲：转速环的偏差量取 (T_e − Te_tgt)，结构形式仍是"前馈基准 + PI"。上式作为退化情形保留，用在那类简化系统上是合理的选择；⛔ 但不能拿它当本课的主干去理解三层结构，否则三层就讲了个空。

（二）过热度环该怎么称呼。大纲把 EXV 那个 PI 式称作"内环"。本课一律称它「过热度环」；"内环／外环"与"主环／副环"这一组词只留给 Te_tgt → 转速环这一层。理由就是 1.2 的判据：过热度环不是任何环的内环——没有哪个上层环给它下发 ΔT_sh,set，那个设定值来自工况漂移判据（第 3 讲），不是某个外环的输出。

（三）符号约定表（本课统一，全课不再改动）。

符号	含义	单位	备注
T_set	座舱设定温度	℃	用户设定值
T_cab	座舱空气温度	℃	慢外环的被控量，本课只接它折出的需求
TAO	目标出风温度	℃	慢外环的输出，折算方法归 C6-01 双区/四区自动空调控制逻辑
Te_tgt	蒸发器目标温度	℃	三路取严的仲裁输出，是转速环的设定值
T_e	蒸发器出口温度	℃	转速环的被控量；⚠ 测点侧别是待声明口径，见 1.1
T_evap,out	蒸发器出口冷媒侧温度	℃	只用于算 ΔT_sh；⛔ 与 T_e 不得互相代入。它就是 ΔT_sh 那两路信号里实测的那一路，⛔ 全课不另设 T_meas 之类的别名
p_e	蒸发压力	kPa（绝压）	大纲定义式里写作 p_evap，是同一个量，本课一律写 p_e
T_sat(p)	该压力下的饱和温度	℃	与工质绑定；本课算例统一用 R134a
ΔT_sh	蒸发器出口过热度	K	过热度环的被控量
ΔT_sh,set	目标过热度	K	不是常数，漂移判据见第 3 讲
n	压缩机实际转速	r/min	物理量；质量流量式 ṁ_comp ≈ ρ_s·V_disp·n·η_v 与增益符号矩阵 ∂T_e/∂n 里出现的都是它
n_cmd	压缩机转速指令	r/min	转速环的执行量；⚠ 本课凡写 n_cmd 一律指经幅值限与变化率限之后、真正下发给压缩机的那个值（限幅见 2.3；解耦前馈接的就是它，见 4.2）
n_base	转速前馈基准	r/min	按工况查出的稳态转速估计，见 2.2
n_oil	回油最低转速	r/min	转速下界之一，取值归 C3-02 热泵采暖原理与低温制热衰减／G1-02 压缩机排量、转速控制与容调，本课不给数
θ	EXV 开度	%（全行程百分比）	过热度环的执行量；其变化量写作"个百分点"
θ_base	EXV 开度的前馈基准	%（全行程百分比）	解耦前馈作用在这一项上
ṁ_comp	压缩机吸入的制冷剂质量流量	kg/s	稳态下与 ṁ_v 相等
ṁ_v	通过 EXV 的制冷剂质量流量	kg/s	同上

⛔ 一条符号废止令：转速这一族只用上表这四个符号（n / n_cmd / n_base / n_oil）。⛔ 全课不再出现 n_comp——它与压缩机质量流量 ṁ_comp 的下标同形，容易被读成"压缩机的那个 n"，更要命的是它一旦被同时用作"指令"与"实际转速"，就会把 4.2 最要紧的那条区分（前馈该接限幅之后的指令、不是限幅之前的原始请求）抹平。

三条单位口径，必须一次说死：

• 压力基准。p_e 一律取绝对压力——T_sat(p) 这条物性关系只对绝压成立。若工程文件或标定量里用的是表压，必须在同一处写明并做换算，⛔ 不许在同一份分析里两种基准混用。这类混用不会报错，只会让算出来的过热度整体偏掉一截，而且偏的方向随环境压力变。⛔ 这条不许被下游放宽成"绝压表压两选一、写明即可"：写明只解决了可追溯，解决不了 T_sat 曲线代错自变量。
• 压力单位。压力状态量（p_e、p_d、p_s）写 kPa；而阀流量式 ṁ_v = C_d·A(θ)·√(2·ρ_l·Δp) 里的压差 Δp 写 Pa——那是一条 SI 式，代入前必须换算（1 kPa = 1000 Pa）。⛔ 不许把 kPa 的数直接代进平方根式，那会把流量整体差出 √1000 倍。两者单位不同不是笔误，是各自所在的式子决定的。
• 温度与温差。温度点写 ℃，温差量（ΔT_sh、ΔT_sh,set、迟滞带宽等）一律写 K。两者数值上只差零点，但混写会让人分不清一个数是"某处的温度"还是"两处之差"。同理，开度点值写 %（占全行程的百分比）、开度的变化量与增益写"个百分点"——⛔ 不许把点值也叫成"百分点"。

1.6 两条边界：向下交给前置课，向上交给 K3-01

一门落在控制层的课，最容易出的两种毛病是"往下重讲物理"和"往上重写仲裁"。这一节把两条边界都写死，后面每一讲开头也都会先说清本讲交付什么、不交付什么。

向下的边界（交给前置课）：

• 过热度与过冷度的定义、log p-h 图上四个状态点的判读、COP 的算法与影响因素 → A1-04 工程热力学与蒸气压缩制冷循环（log p-h 图判读）、A1-05 制冷循环性能指标：COP、制冷量、过热度与过冷度（A1-05 制冷循环性能指标：COP、制冷量、过热度与过冷度 第 3 讲讲过热度两头是坑这条取舍——"过小则液击、过大则丢制冷量"）。⚠ 这条边界要划准，否则会与 3.4 打架：上游交付的是这条取舍的定性口径，⛔ 不含"目标值该定在哪、下界该怎么算出来"。目标过热度随工况怎么漂、下界怎么由三项合成，是本课 3.3、3.4 的交付物，且 3.4 那条三项合成判据是本课归纳的——⛔ 不要到上游课里去找一个现成的目标区间抄。
• 蒸发器／冷凝器／压缩机／膨胀阀的选型与容量匹配 → C1-02 蒸发器/冷凝器/压缩机/膨胀阀选型匹配（第 5 讲讲的那条"排量 ↔ 冷凝换热 ↔ 蒸发换热 ↔ 节流"的闭合守恒链，是本课所有控制律的物理边界）。

本课接手的，是这些都已经定下来之后的那件事：两条快环怎么闭、怎么不打架。

⛔ 易错：在本课里重推热力学循环、重算换热面积。它既挤占篇幅，更麻烦的是会与前置课出现两套口径——同一个量在两门课里给出不同的定义或不同的取值，读者无从判断该信哪一个。

向上的边界（交给 K3-01 整车热管理控制策略总览与模式管理）：

K3-01 整车热管理控制策略总览与模式管理 交付的是模式集合、互斥矩阵、迁移矩阵与跨子系统仲裁（第 2 讲讲模式表怎么变成一行一行可穷举的东西，第 3 讲讲优先级只决定谁先分、不决定有多少可分）。本课接手的是：某一行模式已经被选中、压缩机与 EXV 已经归本回路使用之后的「环内实现」。模式怎么选、跟电池冷却抢压缩机时谁让谁，不在本课。

为什么这条边界要写死：仲裁的输入本课根本拿不全——各路当前可提供的能力、执行器饱和标志、优先级表、跨子系统的功率预算，都在上层。在本课里顺手写一版仲裁逻辑，必然与那一版对不上；而两版仲裁同时存在于一台车的软件里，就是实打实的功能冲突，且很难在单系统测试里暴露。

本课与上层之间的接口清单（本讲的交付物之一）：

• 向上要什么：当前模式行（哪些执行器这一拍归我用）、Te_tgt（制热侧是 Q_demand 的份额）、功率封顶 P_budget（口径归 K3-07 能量最优的整车协调控制，本课只把它当一个封顶约束用）。
• 向上报什么：本回路当前可提供的冷量／热量、执行器饱和标志（转速或开度已经顶在限幅上）、以及"此刻是哪一条约束在压制"这一位标记。

⚠ 第三项最容易被漏掉，而它恰恰决定了上层能不能判"要不要削需求"：没有它，上层只看到"给了目标没达到"，无从判断该降需求、该等一会儿，还是该换一个模式。这一位标记在本课第 7 讲会长成完整的汇流输出，这里先把接口占住。

⛔ 易错：把本课第 7 讲的限值保护层写成"跟电池抢压缩机时谁优先"。这是两件事：限值层管的是不越界（越界就伤件，后果是硬件损伤），仲裁层管的是谁先分（分不到只是慢，后果是体验）。混在一起写，结果是保护阈值被当成优先级参数去调——为了"让座舱优先"而把某条红线放宽一点，这件事看起来只是标定，实际是在拆保护。

本讲小结：本课的温控链路是三层——座舱设定/TAO 慢外环、Te_tgt 仲裁、压缩机转速环闭 T_e，转速环不直接闭座舱空气温度；压成两层会同时丢掉仲裁点与快慢分离。Te_tgt 是三路取严仲裁出来的（冷量需求、除湿上界、防冻结下界），三路方向不一致，无可行段那一格必须显式判并上报。转速环与过热度环是 2×2 配对下并列的耦合快环，⛔ 不是串级、⛔ 不是分程；判它只问一句"上一环的输出是不是下一环的设定值"。双环耦合的传递路径是蒸发压力，但方向由质量流量守恒定：固定开度下转速升高使 ΔT_sh 上升，前馈符号必须为正（升速同步开大 θ_base）；现场看到的"过热度掉"是闭环下冲，⛔ 不要拿它去定前馈符号。称呼上一律用"过热度环"，"内环/外环"只留给 Te_tgt → 转速环这一层。