3、 仿真过程

1） 纯电动汽车空调控制系统数学模型运用前文所述研究方法对纯电动汽车空调控 制系统数学模型进行搭建。汽车空调系统数学模 型，它由三部分组成：车身的热量计算模块、车 室内温度计算模块以及模糊控制模块。车身的热 量模块计算外界传给车身各部分的热量。车室内 温度计算模块是车室内温度受车身得热量与空调 制冷量影响。 

（1）车室内热力学分析 通过工程热力学中稳态传热知识对车室内热 负荷进行了计算，最终可得空调系统制冷量为 4.7 kW。计算过程本文不再赘述。
（2）温度误差的模糊化 模糊化的过程由选择模糊语言变量、选择隶 属度函数、建立模糊控制规则。本文输入变量选 取 7 个模糊子集的语言值，输出变量选取 7 个模 糊子集的语言值。隶属度函数类型有三角型、梯 型、钟型、高斯型。温差 e 为车室内温度 ti 与设定温度 ts 之差。将 温差基本论域设定为 e=[-5,5]，超出此范围视为边 界温差值。量化因子 k1 取 1。则取温差的模糊离 散论域为 E=[-5,5]。将其划分为 7 个区间，每个 区间对应一个模糊子集。
（3）温差变化率的模糊化 取每 20 s 车室内温度误差的变化值为温差变 化率。将温差变化率基本论域设定为△e=[-4,4]， 超出此范围视为边界温差变化率值[7]。量化因子 k2 取 1 [8]。则取温差变化率的模糊离散论域为 E= [-4,4]。
（4）空调压缩机转速模糊化 本文选取的空调压缩机，其正常转速范围为 0～6 000 r/min。将压缩机转速的基本论域设定为 n=[0,6 000]。量化因子 k3 取 1。则取空调压缩机转 速的模糊离散论域为 N=[0,6 000]。

2） 仿真结果：模糊控制模块即将设计的模糊控制器嵌入到 Fuzzy Logic Controller 中，模糊控制模块的输入量 为温差和温差变化率，输出量为压缩机转速。为了验证模糊控制策略在变工况下的性能情 况，在此分别在车室外温度和车室内设定温度不 变前提下，在下列四种情况模拟变工况情况：

（1） 图 1 表示当车速不变，车内人数由 4 人变为 6 人 时的车内温度变化曲线图；

（2）图 2 表示的是当车 内人数不变，车速由 40 km/h 变为 50 km/h 时的车 内温度变化曲线图；

（3）图 3 表示的是当车内设定 温度不变，人数和车速不变，而车外温度由 35 ℃ 变为 37 ℃时的车室内温度变化曲线图；

（4）图 4表示的是当车外温度、人数和车速不变，车内设 定温度由 25 ℃变为 28 ℃时的车内温度变化曲线 图。当汽车处于变工况工作时，在模糊控制策略 下乘员舱内温度仍能在较短时间使车内温度达到 设定温度附近，并且温度波动幅度不大，可以满 足汽车空调的性能要求。

4、 结论 

1）本文研究当乘员舱人数由 4 人变为 6 人时、 车外温度由 35 ℃变为 37 ℃时、车内温度由 25 ℃ 变为 28 ℃时，这三种变负荷状况下，车室内温度 在 40 s 内稳定到设定温度，表明空调控制系统的 变负荷能力较好。

2）本文研究的以上三种情况下，室内温度都 在将近 40 s 内稳定到设定温度，表明基于模糊控制 策略的纯电动汽车空调控制系统的响应时间较短。

3）本文研究的在以上三种情况下，室内温度 在 40 s 内稳定到设定温度且没有出现大的超调量， 表明基于模糊控制策略的纯电动汽车空调控制系 统的超调量较小。