21.3微机控制的自动空调系统III（课件）-高二《汽车空调系统检修》同步教学（人民交通版）

微机控制的自动空调系统III 电子控制单元ECU 控制器分为两种类型：一种采用IC（集成电路）控制的自动空调器，称为放大器控制型自动空调器；另一种采用微机控制的空调器，称为微机控制型自动空调器。这些控制器也经常被称为系统放大器、自动空调器放大器或空调器ECU（电子控制单元）。空调控制单元一般安装在组合仪表后靠近驾驶员侧脚部空间或空调面板后方，有些空调器ECU还与空调控制面板集成在一起，其外形如图6-71所示。 图6-71 空调控制单元外形 图6-72所示的是微机控制型自动空调器控制器的基本组成，其控制原理如下。 图6-72 微机控制自动空调器控制器组成 传感器包括光传感器、温度传感器、转速传感器、压力传感器等，向微处理器提供信号的输入；驾驶员的一些操作，如空调的启动、温度及送风运行方式的选择等，也经过操作控制面板轻触开关传送给微处理器。输入的信号中有状态指示的开关量数字信号，也有连续变化的用于调节、控制的模拟信号。对于模拟信号则通常由微处理器内部进行模数（A/D）转换后采用。 自检及状态指示，是系统工作的初始化过程，当系统正常时，一般由仪表板或信息中心的状态显示屏或者指示灯来告诉驾驶员可以操作。 输出控制信号实际有两种：对于需要较大电流的元件，如电磁阀、风机等，由输出信号去驱使驱动单元（模块）间接控制；对于小电动机、继电器、阀门的启闭等，则由微处理器直接输出驱动。 诊断接口是为空调系统出现故障时检修之用，通常还与整车微机系统经CCD总线互连使传感器信号和空调系统工作状态信号与全车微机共享，防止重复设置传感器和数据冲突。 空调控制单元模块与普通单片机结构基本相同，但根据汽车空调使用的特点，除了装有ROM、RAM外，还设置了可保持存储器KAM，其工作原理与EPROM相似。例如：微处理器能从KAM读取信息，也能把信息写入KAM中，或者擦除KAM中的信息。然而，当点火开关断开时，KAM仍能保持信息，但当微机与蓄电池电源断开时，KAM存储器中的信息有可能被擦除。这种KAM存储器在微处理器中，具有利用自适应控制可使其适应输入或输出的微小缺陷的能力，具有积累经验并自学习的能力。例如：温度传感器向它输入的电压在0.45～0.6V变化，如果一个用旧了的温度传感器给它送入了一个0.3V的信号。微处理器就把这个信号解释为器件损坏症候，并把变更了的标定存储在KAM中。于是，微处理器在计算过程中就开始参照这个新的标定。这样，空调系统就能保持正常的性能。假如传感器的输出信号不稳定，或者超出正常范围，微机就不接受这种信号。当然，系统的自适应能力需要在下列情况出现时，有一小段学习时间，即断开蓄电池引线之后，更换或者断开空调系统的某个元件之后，装在新车上时，一般有5min左右的学习时间。 控制器的工作，通常按以下4步进行： （1）输入：传送来自输入装置的电压信号。输入装置可以是传感器或是由驾驶员操纵的开关。 （2）处理：微处理器采集输入信息并将它与程序指令比较。逻辑电路把输入信号处理成输出指令。 （3）存储：程序指令存储在电子存储器中。某些动态信号也存储在其中以便于再处理。 （4）输出：微处理器处理完传感器输入信号，并核查其程序指令后，向各个输出装置发出控制指令，这其中也包括仪表板显示和向总线提供的共享数据。 3．微机控制的自动空调执行器 汽车空调自动控制系统的执行器，主要是对鼓风机电动机、压缩机、风门伺服电动机等动作部件的控制，大众汽车的空调系统的执行元件安装位置如图6-73所示。鼓风机电动机与压缩机的控制已在前面介绍过，因而仅对各风门伺服电动机的控制作一介绍。 图6-73 大众汽车执行器的安装位置 1）混合门伺服电动机 混合门安装在进气风道中，如图6-74所示为上海别克汽车的风道平面图。混合门的开度决定了进入车内的冷气和热气的比例，从而决定送风温度，调节车内空气温度。混合门的位置差一点，车内空气温度就相差很多。 混合门按驱动方式不同可分4种：直流电动机驱动型、步进电动机驱动型、内含微芯片的伺服电动机驱动型和真空伺服电动机驱动型。 图6-74 上海别克汽车的风道平面图 （1）直流电动机驱动型。 本型号主要用在早期的福特、丰田、三菱、日产等车型上，其控制电路如图6-75所示。其中混合门位置传感器位于直流电动机内部。ECU控制电动机动作，电动机带动混合门移动，同时也带动位置传感器的触点移动。传感器将混合门位置信号反馈给ECU，ECU确定混合门位置，调整电动机的运转。 图6-75 直