傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用

1、3/3/20221第十四章第十四章 檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（下）檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（下） 檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（下）檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（下）主要學主要學習傳感器在汽車、機器人和智能樓宇中習傳感器在汽車、機器人和智能樓宇中的應(yīng)用。的應(yīng)用。3/3/20222第四節(jié)第四節(jié) 傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用 3/3/20223一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述 汽車類型繁多，汽車類型繁多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，大體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，大體可分為發(fā)動機、底盤可分為發(fā)動機、底盤和電氣設(shè)備三大部分，和電氣設(shè)備三大部分，可分成燃料系、點火可分成燃料系、點火系、傳動系、轎廂系系、傳動系、轎廂系等幾

2、個系統(tǒng)，每一部等幾個系統(tǒng)，每一部分均安裝有許多檢測分均安裝有許多檢測和控制用的傳感器。和控制用的傳感器。（參考南京交通技師學院資料，（參考南京交通技師學院資料，以幾幅下同）以幾幅下同）3/3/20224汽車底盤示意圖汽車底盤示意圖后輪懸掛后輪懸掛傳動軸傳動軸轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)向機構(gòu)3/3/20225福特林肯福特林肯NavigatorNavigator底盤底盤發(fā)動機發(fā)動機傳動軸傳動軸排氣管排氣管前剎車盤前剎車盤后輪懸掛后輪懸掛減速箱減速箱3/3/20226汽車發(fā)動機汽車發(fā)動機 發(fā)動機是汽車的動力裝置，其作用是發(fā)動機是汽車的動力裝置，其作用是使吸入的燃料燃燒而產(chǎn)生動力，通過傳動使吸入的燃料燃燒而產(chǎn)生動力，

3、通過傳動系統(tǒng)，使汽車行駛。汽油發(fā)動機主要由汽系統(tǒng)，使汽車行駛。汽油發(fā)動機主要由汽缸、燃料系、點火系、起動系、冷卻系及缸、燃料系、點火系、起動系、冷卻系及潤滑系等組成。汽車的工作過程均是在電潤滑系等組成。汽車的工作過程均是在電控單元控單元ECU控制下進行的?？刂葡逻M行的。 3/3/20227與發(fā)動機配套使用的各種傳感器與發(fā)動機配套使用的各種傳感器進氣壓力進氣壓力傳感器傳感器曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器進氣壓力、進氣壓力、溫度傳感器溫度傳感器3/3/20228ECU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) a a）外形）外形 b b）ECU內(nèi)部內(nèi)部 原原理框圖及理框圖及輸入輸入/ /輸出信輸出信號號 3/3/20229各種各種E

4、CU外形外形（參考（參考北京元業(yè)隆公司資料）北京元業(yè)隆公司資料） 3/3/202210汽車汽車ECU的應(yīng)用的應(yīng)用 ECU ECU用于控制用于控制 方向盤的助力系統(tǒng)方向盤的助力系統(tǒng)3/3/202211ECU在在汽車四輪獨立懸掛避振中的應(yīng)用汽車四輪獨立懸掛避振中的應(yīng)用前懸掛前懸掛后懸掛后懸掛 為了減小汽車在崎嶇的道路上的顛簸，提高舒適為了減小汽車在崎嶇的道路上的顛簸，提高舒適性，性，ECU還能根據(jù)四個車輪的獨立懸掛系統(tǒng)的受力情還能根據(jù)四個車輪的獨立懸掛系統(tǒng)的受力情況，控制油壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)四個車輪的高度，跟蹤地面況，控制油壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)四個車輪的高度，跟蹤地面的變化，保持轎廂的平穩(wěn)。的變化，保持轎廂的平

5、穩(wěn)。 3/3/202212汽車汽車ECU的應(yīng)用（續(xù)）的應(yīng)用（續(xù)） ECU用于防碰撞和控制安全氣囊用于防碰撞和控制安全氣囊 傳感器將速傳感器將速度、距離等與碰度、距離等與碰撞有關(guān)的參數(shù)傳撞有關(guān)的參數(shù)傳送給送給ECU。3/3/202213汽車避撞系統(tǒng)原理框圖汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安安全全氣氣囊囊3/3/202214 ECU在接在接收到碰撞傳感收到碰撞傳感 器的信號后，器的信號后，打開打開折疊式安折疊式安全氣囊。全氣囊。折疊式安全氣囊折疊式安全氣囊3/3/202215二、傳感器在汽車運行中的作用二、傳感器在汽車運行中的作用 3/3/202216空氣系統(tǒng)中的傳感器空氣系統(tǒng)中的傳感器 為了得到最佳的燃燒狀

6、態(tài)和最小的排氣污染，必為了得到最佳的燃燒狀態(tài)和最小的排氣污染，必須對油氣混合氣中的空氣須對油氣混合氣中的空氣 - - 燃油比例（空燃比）進燃油比例（空燃比）進行精確的控制。空氣系統(tǒng)中傳感器的作用是計量和控行精確的控制?？諝庀到y(tǒng)中傳感器的作用是計量和控制發(fā)動機燃燒所需要的空氣量。制發(fā)動機燃燒所需要的空氣量。 空氣進氣量還與油門踏板有關(guān)。駕駛員通過操空氣進氣量還與油門踏板有關(guān)。駕駛員通過操作油門踏板控制進氣道的節(jié)氣門開度，以改變進氣流作油門踏板控制進氣道的節(jié)氣門開度，以改變進氣流通截面積，從而控制進氣量，由此控制發(fā)動機的功率。通截面積，從而控制進氣量，由此控制發(fā)動機的功率。ECU必須知道節(jié)氣門的開

7、度，才能控制噴油器的噴必須知道節(jié)氣門的開度，才能控制噴油器的噴油量。油量。 3/3/202217空氣流量傳感器空氣流量傳感器 空氣流量傳感器有多種類型，使用較多的空氣流量傳感器有多種類型，使用較多的有熱絲式氣體測速儀以及卡門渦街流量計。有熱絲式氣體測速儀以及卡門渦街流量計。 3/3/202218節(jié)氣門及節(jié)氣門角位移開度傳感器節(jié)氣門及節(jié)氣門角位移開度傳感器節(jié)氣門角度位移傳感器節(jié)氣門角度位移傳感器節(jié)氣門節(jié)氣門3/3/202219 受受ECU控制的噴油器控制的噴油器3/3/202220汽車水溫傳感器汽車水溫傳感器 3/3/202221氧含量傳感器在汽車中的應(yīng)用氧含量傳感器在汽車中的應(yīng)用 當汽車節(jié)氣門

8、的開合度不正確時，汽缸中當汽車節(jié)氣門的開合度不正確時，汽缸中的燃油燃燒可能不正常。通過測量尾氣的氧含的燃油燃燒可能不正常。通過測量尾氣的氧含量，并將信號傳輸給量，并將信號傳輸給ECU，從而改變節(jié)氣門，從而改變節(jié)氣門的開合度，使燃油的燃燒達到最佳工況。現(xiàn)代的開合度，使燃油的燃燒達到最佳工況?，F(xiàn)代汽車還在排氣總管前端安裝一只氧含量傳感器。汽車還在排氣總管前端安裝一只氧含量傳感器。當排氣中的氧含量不足時，由當排氣中的氧含量不足時，由ECUECU控制增大空控制增大空燃比，改變油氣濃度，提高燃燒效率，減少黑燃比，改變油氣濃度，提高燃燒效率，減少黑煙污染。煙污染。 3/3/202222氧含量傳感器及其在汽

9、車中的安裝位置氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置 排氣總管排氣總管3/3/202223傳感器在汽車傳感器在汽車ABS中的作用中的作用 當汽車緊急剎車時，使汽車減速的外力主要來當汽車緊急剎車時，使汽車減速的外力主要來自地面作用于車輪的摩擦力，即所謂的地面附著力。自地面作用于車輪的摩擦力，即所謂的地面附著力。而地面附著力的最大值出現(xiàn)在車輪接近抱死而尚未抱而地面附著力的最大值出現(xiàn)在車輪接近抱死而尚未抱死的狀態(tài)。這就必須設(shè)置一個死的狀態(tài)。這就必須設(shè)置一個“防抱死制動系統(tǒng)防抱死制動系統(tǒng)”又又稱為稱為ABS。ABS由車輪速度傳感器、由車輪速度傳感器、ECU以及電以及電液液控制閥等組成?？刂崎y等組成。ECU

10、根據(jù)車輪速度傳感器來的脈沖信根據(jù)車輪速度傳感器來的脈沖信號控制電液制動系統(tǒng)，使各車輪的制動力滿足少量滑號控制電液制動系統(tǒng)，使各車輪的制動力滿足少量滑動但接近抱死的制動狀態(tài)，以使車輛在緊急剎車時不動但接近抱死的制動狀態(tài)，以使車輛在緊急剎車時不致失去方向性和穩(wěn)定性。致失去方向性和穩(wěn)定性。 3/3/202224汽車防抱死解決方案汽車防抱死解決方案剎車裝置剎車裝置3/3/202225汽車防抱死使用效果及注意事項汽車防抱死使用效果及注意事項在用力緊急剎車時，在用力緊急剎車時， ABS自動啟動。自動啟動。使用使用ABS能改善剎車效果能改善剎車效果使用使用ABS前易發(fā)生前易發(fā)生“甩尾甩尾”3/3/20222

11、6汽車防側(cè)滑系統(tǒng)汽車防側(cè)滑系統(tǒng) 汽車在行駛過程中必須汽車在行駛過程中必須保持驅(qū)動車輪在冰雪等易滑保持驅(qū)動車輪在冰雪等易滑路面上的穩(wěn)定性并防止側(cè)偏路面上的穩(wěn)定性并防止側(cè)偏力的產(chǎn)生，故在前后四個車力的產(chǎn)生，故在前后四個車輪中安裝有車輪速度傳感器輪中安裝有車輪速度傳感器（轉(zhuǎn)速傳感器）。當發(fā)生側(cè)（轉(zhuǎn)速傳感器）。當發(fā)生側(cè)滑時，滑時，ECU分別控制有關(guān)車分別控制有關(guān)車輪的制動控制裝置及發(fā)動機輪的制動控制裝置及發(fā)動機功率，提高行駛的穩(wěn)定性和功率，提高行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作性。轉(zhuǎn)向操作性。 安裝防安裝防側(cè)滑傳感器側(cè)滑傳感器前后比較前后比較3/3/202227防側(cè)滑系統(tǒng)涉及到的的傳感器防側(cè)滑系統(tǒng)涉及到的的傳感器 3/3/202228汽車在雪地中的安全行駛有賴于汽車在雪地中的安全行駛有賴于防側(cè)滑系統(tǒng)防側(cè)滑系統(tǒng) 3/3/202229汽車性能測試儀表及各點信號汽車性能測試儀表及各點信號 3/3/202230汽車部件的