丰田汽车新技术微电控制自动空调系统培训.doc

第一章 微电脑控制自动空调系统 第一节 概 述 汽车空调器在经历了手动空调器和自动空调器两个发展阶段后，目前已出现了用微电脑控制的自动空调器。手动式的空调器只能按驾驶员所设定的鼓风机空气温度和鼓风机转速不断运行，而自动空调器则通过检测车内温度、车外温度和太阳辐射等等，根据驾驶员所设置的温度，自动调节鼓风机空气温度和鼓风机转速，从而将车内温度保持在设定的温度。 在微电脑控制的自动空调器中，每个传感器独立地将信号传送至空调器的ECU，空调器ECU根据预先编制程序的标准，识别这些信号，从而独立地控制一个或多个执行器。空调器ECU还有自我诊断故障功能。 图1-1是空调器ECU控制的自动空调系统简图。空调ECU具有温度控制、鼓风机转速控制、进气控制、气流方式控制（出气控制）和压缩机控制等功能。与放大器控制的自动空调一样，其工作是通过操纵暖风装置控制板上的控制杆或开关实现的。图1-1 微电脑控制自动空调系统图1、温度控制开关或控制杆操纵温度控制开关或控制杆，可以设置所要的车内温度，如图1-2所示。图1-2 自动空调控制面板2、AUTO（自动）开关AUTO开关接通时，启动自动控制系统，自动控制系统的运行状态由指示灯显示（在图1-2中以“ ”代表）。在这个开关接通时，操纵其他两个开关，就关断AUTO（自动）开关指示灯，仅将有关方式中那些接通的开关保留。第二节 空调器ECU的控制过程一、必要的出气温度（TAO）TAO是使车内温度保持在设定温度所必要的鼓风机空气温度。这是空调器ECU根据温度控制开关或控制杆的状态以及来自传感器（即车内温度传感器、车外气温传感器、太阳能传感器）的信号计算出来的。如图1-3所示，空调器ECU根据这个TAO使自动空调器放大器输出驱动信号至伺服电机和鼓风机电机，实现自动控制系统（除压缩机控制外）运行。图1-3 出气温度控制图TAO可由下式计算TAO=A×TSET-B×TR-C×TAM-D×TS+E式中 TSET：设定温度；TR：车内气温；TAM：车外气温；TS：太阳辐射强度；A、B、C、D、E：常数。如果温度控制开关或控制杆置于MAX COOL（最大冷风）或MAX WARM（最大暖风）位置，则微电脑就采用一固定值，而不进行上述计算。这样做是为了提高灵敏度。二、温度控制1、配置温度控制系统包括车内气温传感器、车外气温传感器、太阳能传感器、蒸发器传感器、温度设定电阻器、空气混合控制伺服电机、空气混合控制伺服电机放大器等部件。在微电脑控制的自动空调器中，取消了诸如鼓风机转速控制开关之类的可编程开关。 2、运行 如图1-4所示，安装在自动空调器放大器内的微电脑，根据计算所得的TAO和来自蒸发器传感器的信号（TE），按下式计算空气混合控制风挡的开度（SW）：SW=×100%式中 A，B，C：常数SW允许空气混合控制伺服电机确定电源方向，以图1-4所示方式驱动空气混合控制伺服电机，从而控制鼓风机空气温度。 图1-4 温度控制运行图 （1）当SW接近0时：当计算所得的TAO和来自蒸发器传感器的温度信号TE几乎相等时，SW就接近0。这时，安装在自动空调器放大器内的微电脑就关断TR1和TR2，防止空气混合控制伺服电机放大器将电流送至空气混合控制伺服电机，从而使空气混合控制风挡保持在当时的位置不变。 （2）当SW小于0时：当TAO小于TE时，SW0，表明需要降低鼓风机空气温度。这时，安装在自动空调器放大器内的微电脑接通TRl，关断TR2。这就允许空气混合控制伺服电机放大器将电流送至空气混合控制电机，使电机转至COOL（冷）侧，从而移动空气混合控制风挡，以降低鼓风机温度。同时，安装在空气混合控制伺服电机内的电位计，检测到空气混合控制风挡实际已移动的角度。如果这样所得的值与SW值相等同，微电脑就关断TR1，以使伺服电机停转。 （3）当SW大于0时：当TAO大于TE时，SW0，表明需要提高鼓风机空气温度。这时，安装在自动空调器放大器内的微电脑关断TRl，接通TR2，使空气混合控制伺服电机放大器将电流送至空气混合控制伺服电机，使电机转至WARM（热）侧，从而移动空气混合控制风挡，以提高鼓风机空气温度。同时，安装在空气混合控制伺服电机内的电位计，检测到空气混合控制风挡实际已移动的角度，如果所得的值与SW值相等同，微电脑就关断TR2，以使伺服电机停转。 三、鼓风机转速控制如图1-5所示，鼓风机转速控制由鼓风机转速控制开关电路和水温控制开关电路构成。鼓风机转速控制开关包括：自动空调放大器、鼓风机电阻器和功率晶体管。功率晶体管根据来自空调器放大器的BLW端子的鼓风机驱动信号，改变流至鼓风机电机的电流，从而改变鼓风机转速。功率晶体管有一个熔点为114℃