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3/17/20241一、汽車結(jié)構(gòu)及工作過(guò)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(cè)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）3/17/20242汽車底盤示意圖后輪懸掛傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3/17/20243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3/17/20244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(guò)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(rùn)滑系等組成。汽車的工作過(guò)程均是在電控單元ECU控制下進(jìn)行的。

3/17/20245汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的解剖圖3/17/20246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3/17/20247ECU結(jié)構(gòu)

a）外形

b）ECU內(nèi)部原理框圖及輸入/輸出信號(hào)

3/17/20248各種ECU外形（參考北京元業(yè)隆公司資料）

3/17/20249汽車ECU的應(yīng)用

ECU用于控制方向盤的助力系統(tǒng)3/17/202410ECU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)。

3/17/202411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。3/17/202412汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安全氣囊3/17/202413

ECU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3/17/202414二、傳感器在汽車運(yùn)行中的作用

3/17/202415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(duì)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。空氣進(jìn)氣量還與油門踏板有關(guān)。駕駛員通過(guò)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。

3/17/202416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(cè)速儀以及卡門渦街流量計(jì)。

3/17/202417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3/17/202418

受ECU控制的噴油器3/17/202419汽車水溫傳感器

3/17/202420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(guò)測(cè)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。3/17/202421氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置排氣總管3/17/202422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(lái)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(lái)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。3/17/202423汽車防抱死解決方案剎車裝置3/17/202424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”3/17/202425汽車防側(cè)滑系統(tǒng)汽車在行駛過(guò)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3/17/202426防側(cè)滑系統(tǒng)涉及到的的傳感器

3/17/202427汽車在雪地中的安全行駛有賴于防側(cè)滑系統(tǒng)

3/17/202428汽車性能測(cè)試儀表及各點(diǎn)信號(hào)

3/17/202429汽車部件的檢測(cè)3/17/202430現(xiàn)代汽車性能測(cè)