關(guān)于汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的單片機控制分析

豐成林

摘要：近年來，單片機在汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。本文就以單片機為研究主體，對其控制系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理、控制過程等進行了詳細闡述。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機；冷卻系統(tǒng)；單片機控制系統(tǒng)

汽車在發(fā)展過程中不僅存在有環(huán)境污染和交通事故等諸多問題，而且由于汽車購買率的逐年增多，對石油能源的需求量越來越大，進一步加快了能源枯竭的進程。在這些問題的影響下，同時又結(jié)合在當(dāng)前社會高速發(fā)展的背景下人們對汽車相關(guān)方面越來越高的要求，進行汽車改革與創(chuàng)新尤為重要。由于當(dāng)代電子信息技術(shù)得到了飛速發(fā)展，尤其表現(xiàn)在微型計算機技術(shù)方面。因此，要想讓汽車得到更好的發(fā)展，必須做到與時俱進，將電子技術(shù)與汽車技術(shù)相結(jié)合，由此汽車微控制器問世而生，而微控制器又稱單片機，近年來廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中。

1汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)與單片機的基本內(nèi)涵、聯(lián)系

1.1汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)

作為發(fā)動機六大系統(tǒng)中的一項重要組成部分，基本構(gòu)成為散熱風(fēng)扇、散熱器、水泵與節(jié)溫器等等，其中散熱器主要用來對循環(huán)水進行冷卻，起冷卻作用的介質(zhì)為冷卻液。然后整個冷卻系統(tǒng)的作用是及時地將汽車受熱零部件所吸收的一些熱量散發(fā)掉，從而確保發(fā)動機能夠在最適合的溫度條件下正常工作。

1.2單片機

單片機即單片式的微型計算機，簡單地說，它是一個集合了計算機系統(tǒng)的芯片。然后同計算機比較起來，它不具備那些外圍設(shè)備。具有重量輕、價格便宜、體積小的特點，便于開發(fā)、應(yīng)用和攜帶。同時，可以這么說，要想了解計算機的結(jié)構(gòu)和基本原理，那么學(xué)會使用單片機就是最好的選擇。

1.3兩者聯(lián)系

現(xiàn)今汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)在控制方面多用到單片機，因為它可以綜合控制保溫簾、散熱風(fēng)扇以及節(jié)溫器等，非常高效節(jié)能。同時單片機能夠?qū)崟r掌控發(fā)動機冷卻液、大氣環(huán)境的溫度變化以及汽車的實際行車速度的變化情況，然后它會根據(jù)這些變化自動控制好汽車冷卻系統(tǒng)的散熱能力，確保汽車的發(fā)動機能夠在恰當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)正常運行。

2單片機控制系統(tǒng)的構(gòu)成

一般的單片機控制系統(tǒng)由關(guān)鍵的四部分構(gòu)成，分別為單片機控制電路、電控導(dǎo)風(fēng)板、電控節(jié)溫器以及電控冷卻風(fēng)扇。其中電控導(dǎo)風(fēng)板的打開與關(guān)閉可以通過正反調(diào)轉(zhuǎn)雙向電機即可實現(xiàn)；電控節(jié)溫器要想發(fā)揮作用必須要用到電加熱；電控冷卻風(fēng)扇的驅(qū)動需要用到電機。

3汽車冷卻系統(tǒng)中單片機控制系統(tǒng)的工作原理

首先，通過溫度傳感器在對發(fā)動機冷卻液的溫度變化做出感應(yīng)的同時，要將這些溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓模擬數(shù)據(jù)并且保證這兩者必須成反比關(guān)系，然后將已經(jīng)轉(zhuǎn)變好的信號進行校正等處理，再把它們送到專門的信號通道，然后再次將前一步的信號進行轉(zhuǎn)化處理，直到變?yōu)閿?shù)字信號再將其讀入到單片機芯片中。然后單片機會根據(jù)輸入的不同信號進行分析和處理，再輸出對應(yīng)的信號對驅(qū)動電路進行控制，最終實現(xiàn)對電控冷卻風(fēng)扇、電控節(jié)溫器以及電控導(dǎo)風(fēng)板三者的繼電器的控制，可以說這個系統(tǒng)能夠智能控制好發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的散熱能力。

4在汽車冷卻系統(tǒng)中，單片機系統(tǒng)的控制過程

4.1一般而言發(fā)動機的預(yù)熱溫度為七十?dāng)z氏度。單片機會在汽車的發(fā)動機進行預(yù)熱時，根據(jù)相關(guān)感受器傳來的溫度信號進行對應(yīng)的分析與處理，然后傳出控制信號給負責(zé)執(zhí)行的構(gòu)件，從而做好到以下工作：一是適時關(guān)閉電控導(dǎo)風(fēng)板；二是將電控節(jié)溫器調(diào)整到小循環(huán)模式；三是使電控冷卻風(fēng)扇處于停機狀態(tài)。

4.2當(dāng)發(fā)動機的水溫上升到七十五攝氏度。單片機會按照所測得的溫度信息進行有效的分析和處理，再發(fā)送控制信號給復(fù)雜執(zhí)行的構(gòu)件，使電控節(jié)溫器處于大循環(huán)模式，從而實現(xiàn)讓其用來加熱的電阻絲進入斷電狀態(tài)。

4.3當(dāng)汽車發(fā)動機的水溫升至八十?dāng)z氏度。單片機又會作出相關(guān)控制指令，讓其電控導(dǎo)風(fēng)板進入敞開模式，這一步能夠在汽車行駛時充分利用到迎面風(fēng)來冷卻汽車的散熱器，節(jié)省了電控冷卻風(fēng)扇的工作量。

4.4當(dāng)發(fā)動機的水溫升高到九十五攝氏度。單片機會在對若干數(shù)據(jù)的分析處理的基礎(chǔ)上，仍然讓電控節(jié)溫器在大循環(huán)模式和電控導(dǎo)風(fēng)板在敞開模式，而指揮電控冷卻風(fēng)扇開始運行起來。但是這時的冷卻能力卻是處于最強狀態(tài)，從而快速作用于發(fā)動機的高溫模式，使其在很短時間內(nèi)降低溫度。

4.5如果發(fā)動機的水溫已經(jīng)降到八十九攝氏度。單片機又會對所獲取的采樣信息進行分析處理，然后發(fā)布相關(guān)的控制指令，讓負責(zé)執(zhí)行的相關(guān)組件處理好以下操作：（一）適時敞開電控導(dǎo)風(fēng)板；（二）將電控節(jié)溫器調(diào)整到大循環(huán)模式；（三）使電控冷卻風(fēng)扇再次處于停機狀態(tài)。從而保證電控冷卻風(fēng)扇能夠在水溫又返升到九十五攝氏度時重新開始運行。

5結(jié)語

從當(dāng)前看來，以往單一的水冷循環(huán)冷卻模式已經(jīng)大大落后于社會的發(fā)展要求，而今很多人都越來越關(guān)注汽車的智能化方面，而且單片機控制不僅能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻系統(tǒng)的智能控制，又能增加汽車發(fā)動機的使用年限，符合一般民眾的使用需要?？梢哉f在汽車的冷卻系統(tǒng)建設(shè)方面，發(fā)展單片機控制已經(jīng)成為大眾所趨。