9) 执行元件 自动空调的执行元件一般包括伺服电动机、 鼓风机电动机及压缩机电磁离合器等。伺服电动机采用脉冲模式型。 和以前那种根据电位计电压来检测位置的类型不同, 伺服电动机由2位数ON/OFF信号检测相对位置。 通过A和B两种相位检测该发动机的正转和反转, 可输出4种模式,见图8。 空调ECU计算脉冲模式的数量以规定停止位置。
鼓风机电动机有一内置的鼓风机控制器, 空调ECU以占空控制方式对其进行控制。
10) 总线连接器 总线连接器用于线束连接 ,以连接伺服电动机和空调ECU。 总线连接器有一个内置的通信/驱动集成电路, 与各个伺服电动机连接器通信, 驱动伺服电动机, 并有位置检测功能。 这使得伺服电动机线束能够进行总线通信, 结构更轻而且线束数量更少。
2 自动空调工作原理及控制功能
2.1 工作原理
自动空调利用传感器随时检测车内温度及车外环境温度的变化, 并把检测到的信号输送给空调ECU, ECU则按预先编制的程序对信号进行处理 ,并通过伺服电动机等执行元件, 不断地对鼓风机转速、 出风温度、 送风模式及压缩机工作情况等进行调节, 从而使车内空气温度及流动情况始终保持在驾驶员设定的水平上。 另外还具备自诊断功能, 以利于对电控元件及线路故障的检测。
2.2 控制功能
1) 神经网络控制 该控制可通过人工模拟生物神经系统的信息处理方法, 进行复杂的控制, 以建立类似人脑的复杂输入或输出关系。
以前的自动空调系统中, 空调ECU根据传感器信息, 按一定的公式计算出要求的出风温度和鼓风机风量。 然而, 由于人的感觉相当复杂, 人所处的环境不同, 对同一给定温度的感觉就不同。 例如,一定量的阳光辐射在寒冷气候中会感到相当暖和,但在炎热气候中却感到非常不舒服。 因此, 本自动空调系统采用神经网络这种更高层次的控制技术。有了该技术, 不同环境条件下收集的数据储存在空调ECU中, 然后空调ECU进行控制, 以提高空调舒适度。
神经网络控制由输入层、 中间层和输出层的神经元组成 (图9)。 输入层的神经元处理车外温度的输入数据、 日照和基于开关及传感器输出的车内温度, 并将它们输出到中间层的神经元。 基于该数据, 中间层神经元调节神经元中的关联强度。 输出层神经元就可以计算总体结果, 并将该结果以要求的出风口温度、 光照修正量、 目标空气流量和出风模式控制量的形式进行呈现。 相应地, 根据由神经网络控制所计算的控制量, 空调ECU控制伺服电动机和鼓风机电动机。
2) 出风温度控制 对应温度控制开关设置的温度, 神经网络控制根据来自不同传感器的输入信号计算出风温度。 此外, 根据来自蒸发温度传感器和发动机冷却液温度传感器的信号, 添加校正以控制出风温度。
3) 鼓风机控制 基于来自各个传感器的输入信号, 神经网络控制计算出气流量, 控制鼓风机电动机。
4) 出气控制 基于来自各个传感器的输入信号, 神经网络控制计算出风模式比率, 自动切换出风口。
5) 进气控制 根据神经网络控制计算的风量,自动控制进气控制风门。
6) 可变排量压缩机控制 基于来自各个传感器的信号, 控制压缩机的打开或关闭和排量。
7) 环境温度指示控制 基于来自环境温度传感器的信号, 该控制计算环境温度, 然后在空调ECU中修正并在组合仪表的多功能显示屏上显示。
8) 后窗除雾器控制 按下后除雾器按钮时 ,打开后除雾器和车外后视镜加热器15 min。 如果它们运行时按钮按下, 则将其关闭。
9) 自诊断 根据空调开关的运行情况检查传感器, 随后温度设置显示一个DTC (诊断故障码),以指示是否存在故障 (传感器检查功能)。 根据空调开关的运行情况, 通过预定顺序驱动执行器 (执行器检查功能)。