傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用課件

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）主要學(xué)習(xí)傳感器在汽車、機(jī)器人和智能樓宇中的應(yīng)用。11/22/20221第十四章檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（下）檢測技術(shù)的綜合第四節(jié)傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用11/22/20222第四節(jié)傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用11/21/20222一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述汽車類型繁多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，大體可分為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和電氣設(shè)備三大部分，可分成燃料系、點(diǎn)火系、傳動(dòng)系、轎廂系等幾個(gè)系統(tǒng)，每一部分均安裝有許多檢測和控制用的傳感器。（參考南京交通技師學(xué)院資料，以幾幅下同）11/22/20223一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述汽車類型繁多，結(jié)構(gòu)比較汽車底盤示意圖后輪懸掛傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)11/22/20224汽車底盤示意圖后輪懸掛傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)11/21/20224福特林肯Navigator底盤發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸排氣管前剎車盤后輪懸掛減速箱11/22/20225福特林肯Navigator底盤發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸排氣管前剎車盤后輪汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，其作用是使吸入的燃料燃燒而產(chǎn)生動(dòng)力，通過傳動(dòng)系統(tǒng)，使汽車行駛。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要由汽缸、燃料系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系、冷卻系及潤滑系等組成。汽車的工作過程均是在電控單元ECU控制下進(jìn)行的。

11/22/20226汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，其作用是使吸入與發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的各種傳感器進(jìn)氣壓力傳感器曲軸位置傳感器進(jìn)氣壓力、溫度傳感器11/22/20227與發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的各種傳感器進(jìn)氣壓力傳感器曲軸位置傳感器進(jìn)氣ECU結(jié)構(gòu)

a）外形

b）ECU內(nèi)部原理框圖及輸入/輸出信號(hào)

11/22/20228ECU結(jié)構(gòu)a）外形11/21/202各種ECU外形（參考北京元業(yè)隆公司資料）

11/22/20229各種ECU外形（參考北京元業(yè)隆公司資料）11汽車ECU的應(yīng)用

ECU用于控制方向盤的助力系統(tǒng)11/22/202210汽車ECU的應(yīng)用ECU用于控制ECU在汽車四輪獨(dú)立懸掛避振中的應(yīng)用前懸掛后懸掛為了減小汽車在崎嶇的道路上的顛簸，提高舒適性，ECU還能根據(jù)四個(gè)車輪的獨(dú)立懸掛系統(tǒng)的受力情況，控制油壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)四個(gè)車輪的高度，跟蹤地面的變化，保持轎廂的平穩(wěn)。

11/22/202211ECU在汽車四輪獨(dú)立懸掛避振中的應(yīng)用前懸掛后懸掛為了汽車ECU的應(yīng)用（續(xù)）

ECU用于防碰撞和控制安全氣囊傳感器將速度、距離等與碰撞有關(guān)的參數(shù)傳送給ECU。11/22/202212汽車ECU的應(yīng)用（續(xù)）ECU用于防碰撞和控制安全氣囊汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安全氣囊11/22/202213汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安全氣囊11/21/202213ECU在接收到碰撞傳感器的信號(hào)后，打開折疊式安全氣囊。折疊式安全氣囊11/22/202214ECU在接收到碰撞傳感器的信號(hào)后，打開折疊式二、傳感器在汽車運(yùn)行中的作用

11/22/202215二、傳感器在汽車運(yùn)行中的作用11/21/2空氣系統(tǒng)中的傳感器

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-燃油比例（空燃比）進(jìn)行精確的控制。空氣系統(tǒng)中傳感器的作用是計(jì)量和控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所需要的空氣量?？諝膺M(jìn)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(jìn)氣道的節(jié)氣門開度，以改變進(jìn)氣流通截面積，從而控制進(jìn)氣量，由此控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。ECU必須知道節(jié)氣門的開度，才能控制噴油器的噴油量。

11/22/202216空氣系統(tǒng)中的傳感器為了得到最佳的燃燒狀態(tài)和最小空氣流量傳感器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(jì)。

11/22/202217空氣流量傳感器空氣流量傳感器有多種類型，使用較多節(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11/22/202218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11

受ECU控制的噴油器11/22/202219受ECU控制的噴油器11/21/202219汽車水溫傳感器

11/22/202220汽車水溫傳感器11/21/202220氧含量傳感器在汽車中的應(yīng)用當(dāng)汽車節(jié)氣門的開合度不正確時(shí)，汽缸中的燃油燃燒可能不正常。通過測量尾氣的氧含量，并將信號(hào)傳輸給ECU，從而改變節(jié)氣門的開合度，使燃油的燃燒達(dá)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。當(dāng)排氣中的氧含量不足時(shí)，由ECU控制增大空燃比，改變油氣濃度，提高燃燒效率，減少黑煙污染。11/22/202221氧含量傳感器在汽車中的應(yīng)用當(dāng)汽車節(jié)氣門的開合度不正氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置排氣總管11/22/202222氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置排氣總管11/21/20傳感器在汽車ABS中的作用

當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)，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。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(gè)“防抱死制動(dòng)系統(tǒng)”又稱為ABS。ABS由車輪速度傳感器、ECU以及電—液控制閥等組成。ECU根據(jù)車輪速度傳感器來的脈沖信號(hào)控制電液制動(dòng)系統(tǒng)，使各車輪的制動(dòng)力滿足少量滑動(dòng)但接近抱死的制動(dòng)狀態(tài)，以使車輛在緊急剎車時(shí)不致失去方向性和穩(wěn)定性。11/22/202223傳感器在汽車ABS中的作用當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)，使汽車汽車防抱死解決方案剎車裝置11/22/202224汽車防抱死解決方案剎車裝置11/21/202224汽車防抱死使用效果及注意事項(xiàng)在用力緊急剎車時(shí)，ABS自動(dòng)啟動(dòng)。使用ABS能改善剎車效果使用ABS前易發(fā)生“甩尾”11/22/202225汽車防抱死使用效果及注意事項(xiàng)在用力緊急剎車時(shí)，ABS自動(dòng)啟汽車防側(cè)滑系統(tǒng)汽車在行駛過程中必須保持驅(qū)動(dòng)車輪在冰雪等易滑路面上的穩(wěn)定性并防止側(cè)偏力的產(chǎn)生，故在前后四個(gè)車輪中安裝有車輪速度傳感器（轉(zhuǎn)速傳感器）。當(dāng)發(fā)生側(cè)滑時(shí)，ECU分別控制有關(guān)車輪的制動(dòng)控制裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)功率，提高行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作性。安裝防側(cè)滑傳感器前后比較11/22/202226汽車防側(cè)滑系統(tǒng)汽車在行駛過程中必須保持驅(qū)動(dòng)車輪在防側(cè)滑系統(tǒng)涉及到的的傳感器

11/22/202227防側(cè)滑系統(tǒng)涉及到的的傳感器11/21/202汽車在雪地中的安全行駛有賴于防側(cè)滑系統(tǒng)

11/22/202228汽車在雪地中的安全行駛有賴于防側(cè)滑系統(tǒng)11/汽車性能測試儀表及各點(diǎn)信號(hào)

11/22/202229汽車性能測試儀表及各點(diǎn)信號(hào)11/21/202汽車部件的檢測11/22/202230汽車部件的檢測11/21/202230現(xiàn)代汽車性能測試用的部分儀表ECU模擬信號(hào)發(fā)生器ECU歷史記錄讀出器（汽車故障診斷儀）11/22/202231現(xiàn)代汽車性能測試用的部分儀表ECU模擬信號(hào)發(fā)生器ECU歷史記汽車性能測試儀表汽車尾氣分析儀電噴系統(tǒng)清洗測試儀11/22/202232汽車性能測試儀表汽車尾氣分析儀電噴系統(tǒng)清洗測試儀11/休息一下11/22/202233休息一下11/21/202233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）主要學(xué)習(xí)傳感器在汽車、機(jī)器人和智能樓宇中的應(yīng)用。11/22/202234第十四章檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（下）檢測技術(shù)的綜合第四節(jié)傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用11/22/202235第四節(jié)傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用11/21/20222一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述汽車類型繁多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，大體可分為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和電氣設(shè)備三大部分，可分成燃料系、點(diǎn)火系、傳動(dòng)系、轎廂系等幾個(gè)系統(tǒng)，每一部分均安裝有許多檢測和控制用的傳感器。（參考南京交通技師學(xué)院資料，以幾幅下同）11/22/202236一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述汽車類型繁多，結(jié)構(gòu)比較汽車底盤示意圖后輪懸掛傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)11/22/202237汽車底盤示意圖后輪懸掛傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)11/21/20224福特林肯Navigator底盤發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸排氣管前剎車盤后輪懸掛減速箱11/22/202238福特林肯Navigator底盤發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸排氣管前剎車盤后輪汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，其作用是使吸入的燃料燃燒而產(chǎn)生動(dòng)力，通過傳動(dòng)系統(tǒng)，使汽車行駛。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要由汽缸、燃料系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系、冷卻系及潤滑系等組成。汽車的工作過程均是在電控單元ECU控制下進(jìn)行的。

11/22/202239汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，其作用是使吸入與發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的各種傳感器進(jìn)氣壓力傳感器曲軸位置傳感器進(jìn)氣壓力、溫度傳感器11/22/202240與發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的各種傳感器進(jìn)氣壓力傳感器曲軸位置傳感器進(jìn)氣ECU結(jié)構(gòu)

a）外形

b）ECU內(nèi)部原理框圖及輸入/輸出信號(hào)

11/22/202241ECU結(jié)構(gòu)a）外形11/21/202各種ECU外形（參考北京元業(yè)隆公司資料）

11/22/202242各種ECU外形（參考北京元業(yè)隆公司資料）11汽車ECU的應(yīng)用

ECU用于控制方向盤的助力系統(tǒng)11/22/202243汽車ECU的應(yīng)用ECU用于控制ECU在汽車四輪獨(dú)立懸掛避振中的應(yīng)用前懸掛后懸掛為了減小汽車在崎嶇的道路上的顛簸，提高舒適性，ECU還能根據(jù)四個(gè)車輪的獨(dú)立懸掛系統(tǒng)的受力情況，控制油壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)四個(gè)車輪的高度，跟蹤地面的變化，保持轎廂的平穩(wěn)。

11/22/202244ECU在汽車四輪獨(dú)立懸掛避振中的應(yīng)用前懸掛后懸掛為了汽車ECU的應(yīng)用（續(xù)）

ECU用于防碰撞和控制安全氣囊傳感器將速度、距離等與碰撞有關(guān)的參數(shù)傳送給ECU。11/22/202245汽車ECU的應(yīng)用（續(xù)）ECU用于防碰撞和控制安全氣囊汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安全氣囊11/22/202246汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安全氣囊11/21/202213ECU在接收到碰撞傳感器的信號(hào)后，打開折疊式安全氣囊。折疊式安全氣囊11/22/202247ECU在接收到碰撞傳感器的信號(hào)后，打開折疊式二、傳感器在汽車運(yùn)行中的作用

11/22/202248二、傳感器在汽車運(yùn)行中的作用11/21/2空氣系統(tǒng)中的傳感器

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-燃油比例（空燃比）進(jìn)行精確的控制?？諝庀到y(tǒng)中傳感器的作用是計(jì)量和控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所需要的空氣量?？諝膺M(jìn)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(jìn)氣道的節(jié)氣門開度，以改變進(jìn)氣流通截面積，從而控制進(jìn)氣量，由此控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。ECU必須知道節(jié)氣門的開度，才能控制噴油器的噴油量。

11/22/202249空氣系統(tǒng)中的傳感器為了得到最佳的燃燒狀態(tài)和最小空氣流量傳感器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(jì)。

11/22/202250空氣流量傳感器空氣流量傳感器有多種類型，使用較多節(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11/22/202251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11

受ECU控制的噴油器11/22/202252受ECU控制的噴油器11/21/202219汽車水溫傳感器

11/22/202253汽車水溫傳感器11/21/202220氧含量傳感器在汽車中的應(yīng)用當(dāng)汽車節(jié)氣門的開合度不正確時(shí)，汽缸中的燃油燃燒可能不正常。通過測量尾氣的氧含量，并將信號(hào)傳輸給ECU，從而改變節(jié)氣門的開合度，使燃油的燃燒達(dá)到最佳工況。現(xiàn)代汽車還在排氣總管前端安裝一只氧含量傳感器。當(dāng)排氣中的氧含量不足時(shí)，由ECU控制增大空燃比，改變油氣濃度，提高燃燒效率，減少黑煙污染。11/22/202254氧含量傳感器在汽車中的應(yīng)用當(dāng)汽車節(jié)氣門的開合度不正氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置排氣總管11/22/202255氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置排氣總管11/21/20傳感器在汽車ABS中的作用

當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)，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。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(gè)“防抱死制動(dòng)系統(tǒng)”又稱為ABS。ABS由車輪速度傳感器、ECU以及電—液控制閥等組成。ECU根據(jù)車輪速度傳感器來的脈沖信號(hào)控制電液制動(dòng)系統(tǒng)，使各車輪的制動(dòng)力滿足少量滑動(dòng)但接近抱死的制動(dòng)狀態(tài)，以使車輛在緊急剎車時(shí)不致失去方向性和穩(wěn)定性。11/22/202256傳感器在汽車ABS中的作用當(dāng)汽車緊急剎車時(shí)，使汽車汽車防抱死解決方案剎車裝置11/22/202257汽車防抱死解決方案剎車裝置11/21/202224汽車防抱死使用效果及注意事項(xiàng)在用力緊急剎車時(shí)，ABS自動(dòng)啟動(dòng)。使用ABS能改善剎車效果使用ABS前易發(fā)生“甩尾”11/22/202