機(jī)電一體化在汽車的運(yùn)用

1、職業(yè)學(xué)院汽車運(yùn)用與維修專業(yè)畢業(yè)論文論文題目：機(jī)電一體化在汽車的運(yùn)用學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：他指導(dǎo)教師：極專 業(yè)：汽車運(yùn)用與維修年 級(jí)：汽修班職業(yè)學(xué)院職業(yè)學(xué)院機(jī)械系畢業(yè)論文聲明木人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在老師指導(dǎo)下，進(jìn) 行實(shí)踐工作所完成的。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的成 果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的 內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均 已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。簽名：年 月 日摘要本文從汽車空調(diào)、汽車用傳感器和電子控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)幾個(gè)實(shí)例入手， 闡述了機(jī)電一體化在汽車上的應(yīng)用。以微機(jī)為核心的電子控

2、制技術(shù)取代了傳統(tǒng) 的純機(jī)械控制，明顯的提高了汽車的動(dòng)力性、加速性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，降低 了環(huán)境污染。機(jī)電一體化技術(shù)將使汽車進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，汽車，傳感器，空調(diào)，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)1引言42汽車用傳感器42.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器422非發(fā)動(dòng)機(jī)用汽車傳感器62. 3車速傳感器62. 3. 1磁電式車速傳感器72. 3. 2霍爾式車速傳感器82.4車內(nèi)、外空氣溫度傳感器92.4.1車內(nèi)、外空氣溫度傳感器的識(shí)別93、車內(nèi)、外空氣溫度傳感器的檢測104汽車的空調(diào)系統(tǒng)104. 1汽車的基本空調(diào)系統(tǒng)104. 2 w環(huán):纟目jdc104. 2. 1空調(diào)系統(tǒng)的核心一一壓縮機(jī)115電子控制防抱死

3、制動(dòng)系統(tǒng)125. 1輪速傳感器135. 2壓力調(diào)節(jié)器155. 3電子控制裝置156總結(jié)16致謝18參考文獻(xiàn)191引言汽車的機(jī)屯一體化是汽車發(fā)展的必然趨勢。機(jī)電一體化的定義就是運(yùn)用當(dāng) 今先進(jìn)的電子技術(shù)達(dá)到改造各種機(jī)械設(shè)備的傳統(tǒng)電器線路及開發(fā)新產(chǎn)品和新的 制造方式。機(jī)電一體化技術(shù)目前越來越廣泛被采用于鋼鐵、電力、石油化工、 采礦冶金、汽車、造船、航空工程以及機(jī)床、家電等工業(yè)上?，F(xiàn)在，無論是實(shí) 現(xiàn)單機(jī)的全自動(dòng)化操作或者是機(jī)組群的聯(lián)動(dòng)控制直至整個(gè)生產(chǎn)過程的全自動(dòng)化 控制，機(jī)電一體化技術(shù)都為廣大工程技術(shù)人員所采用。隨著微屯子技術(shù)、新空 調(diào)技術(shù)、防抱死技術(shù)和傳感器技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)電一體化使汽車煥然一新?，F(xiàn)代

4、 和未來的“汽車”逐步向滿足人類需求的“舒適、安全、操縱簡便以及節(jié)油、 污染小”等方向發(fā)展。要滿足這些需求主要依賴于汽車機(jī)電一體化水平的提高, 依賴于汽車用電子產(chǎn)甜和傳感器產(chǎn)甜技術(shù)水平的提高。2汽車用傳感器2. 1發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器傳感器技術(shù)是汽車的機(jī)電一體化最重要的一環(huán)?，F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已實(shí)現(xiàn)用 微機(jī)系統(tǒng)控制，各種傳感器的并用使汽車更容易被控制。表2-1汽車用傳感器及其檢測對(duì)象項(xiàng)目檢測量及檢測對(duì)象：溫度、冷卻水、排出氣體（催化劑）、吸入空氣、發(fā)動(dòng)機(jī)油、室外（內(nèi)）空氣等壓力吸氣壓（計(jì)示壓力、絕對(duì)壓力）、大氣壓、燃燒壓、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓、 制動(dòng)壓、種種泵壓、輪胎壓轉(zhuǎn)數(shù)與速度曲軸轉(zhuǎn)角、曲軸轉(zhuǎn)數(shù)、車輪速度、

5、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、車速加速度負(fù)加速度流量吸入空氣量、燃料流量、排氣再循環(huán)裝置、二次空氣量液量燃料、冷卻水、電池液、洗窗器液、發(fā)動(dòng)機(jī)油、制動(dòng)油位移方位節(jié)流閥開口度、排氣再循環(huán)閥升降度、車高(懸置、位移)、行駛距離、行駛方位位移方位節(jié)流閥開口度、排氣再循環(huán)閥升降度、車高(懸置、位移)、行駛 距離、行駛方位排出氣體。2、co、no*、碳?xì)浠衔?、集油煙其他轉(zhuǎn)矩、爆震、料酒精成分、濕度、玻璃結(jié)霜、鑒別飲酒和睡眠狀 態(tài)、電池、電壓、屯池儲(chǔ)能多寡、燈泡斷線、荷重、沖擊物、輪 胎失效率發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器的精度多以表示。這個(gè)數(shù)值必須在各種不同條件 下滿足燃料經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和排氣污染指標(biāo)規(guī)定的控制，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)基本上就是

6、 控制曲軸的轉(zhuǎn)角位置。利用傳感器可測出曲軸轉(zhuǎn)角位置，計(jì)算點(diǎn)火提前角，并 用微機(jī)計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其信號(hào)以時(shí)序脈沖形式輸出。燃料供給信號(hào)可以用 兩種方法獲得。一種是直接測量空氣的質(zhì)量流量；另一種是檢測曲軸位置，再 由歧氣管絕對(duì)壓力(map)和溫度計(jì)算出每個(gè)汽缸的空氣量。燃料控制環(huán)路多釆用 第二種方法或采用測量空氣質(zhì)量流量的方法。因此map傳感器和空氣質(zhì)量流量傳 感器都是重要的汽車傳感器。map傳感器有膜盤線性差動(dòng)變換傳感器、電容盒map 傳感器和硅膜壓力傳感器、空氣流量傳感器等。離子遷移式、熱絲式、葉片式 傳感器是真正的空氣質(zhì)量流量計(jì)。渦流式、禍輪式是測量空氣流速的，需把它 換算成質(zhì)量流量。為算

7、出恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火時(shí)刻，需要檢測曲軸轉(zhuǎn)角指示脈沖、發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷三個(gè)參量。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷可用歧氣管負(fù)壓換算。在美 國的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，雖然前兩個(gè)參量均用曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器測量，但控 制環(huán)路的組成方法不同。有的系統(tǒng)直接測量歧氣管負(fù)壓，有的系統(tǒng)用類似map傳 感器的傳感器測量環(huán)境空氣壓力(aap),用減法算出歧氣管負(fù)壓。后者可用準(zhǔn)確 的環(huán)境空氣壓力完成海拔高度修寬的空燃比范圍內(nèi)的工作，因而并不要求計(jì)算 化學(xué)當(dāng)量。由于汽車要便于對(duì)燃料供給和廢氣再循環(huán)(egr)環(huán)路進(jìn)行微調(diào)，所以 在點(diǎn)火環(huán)路中，歧氣管負(fù)排氣標(biāo)準(zhǔn)的確定，需從根本上改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況。 為此，很多汽車采用了一種三元催化系統(tǒng)一一三

8、元催化劑。只有廢氣比例較小 時(shí)，才能有效地凈化hc、co和no”。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)必須正確計(jì)算化學(xué)當(dāng)量的7%范 圍內(nèi)的工作。帶催化劑的發(fā)動(dòng)機(jī)可看作氣體發(fā)生器。按要求需在燃料供給環(huán)路 屮加裝氧環(huán)路，這一環(huán)路的關(guān)鍵傳感器是氧傳感器。它可以檢測廢氣屮是否存 在過剩的氧氣。氧化錯(cuò)氧傳感器和二氧化鈦氧傳感器可以完成此項(xiàng)工作。為了 確定發(fā)動(dòng)機(jī)的初始條件或隨時(shí)進(jìn)行狀態(tài)修正，還需使用一些其他傳感器，如空 氣溫度和冷卻水溫度傳感器等。最新式的汽車中，不少述安裝了爆震傳感器， 是由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在中間或高負(fù)荷狀態(tài)下振動(dòng)較大。過去的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng) 機(jī)是在很從而帶來許多問題，安裝爆震傳感器后，當(dāng)振動(dòng)超過某一限度時(shí)，就 自

9、動(dòng)推遲點(diǎn)火吋間，直至振動(dòng)減弱到要求范圍為止。即發(fā)動(dòng)機(jī)在無激烈振動(dòng)吋 提前點(diǎn)火，從而找出最佳超前量。2. 2非發(fā)動(dòng)機(jī)用汽車傳感器為了提高汽車的安全、可靠、操縱方便及舒適性，還采用了非發(fā)動(dòng)機(jī)用傳 感器，如表2-2所示。工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的各類傳感器直接或稍加改進(jìn)，即可作為 汽車非發(fā)動(dòng)機(jī)用傳感器使用。表2-2非發(fā)動(dòng)機(jī)用汽車傳感器項(xiàng)目傳感器防打滑的制動(dòng)器對(duì)地速度傳感器，車輛轉(zhuǎn)速傳感器液壓轉(zhuǎn)向裝量車速傳感器，油壓傳感器速度自動(dòng)控制系統(tǒng)車速傳感器，加速踏板位置傳感器輪胎壓力傳感器自動(dòng)空調(diào)車內(nèi)溫度傳感器，吸氣溫度傳感器亮度自動(dòng)控制光傳感器電子式駕駛車速傳感器，氣流連度傳感器自動(dòng)門鎖系統(tǒng)磁傳感器2. 3車速傳感器

10、車速傳感器檢測電控汽車的車速，控制電腦用這個(gè)輸入信號(hào)來控制發(fā)動(dòng)機(jī) 怠速，自動(dòng)變速器的變扭器鎖止，自動(dòng)變速器換檔及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的開閉和 巡航定速等其它功能。車速傳感器的輸出信號(hào)可以是磁電式交流信號(hào)，也可以 是霍爾式數(shù)字信號(hào)或者是光屯式數(shù)字信號(hào)，車速傳感器通常安裝在驅(qū)動(dòng)橋殼或 變速器殼內(nèi)，車速傳感器信號(hào)線通常裝在屏蔽的外套內(nèi)，這是為了消除有高壓 電火線及車載電話或其他電子設(shè)備產(chǎn)牛的電磁及射頻干擾，用于保證電子通訊 不產(chǎn)生中斷，防止造成駕駛性能變差或其他問題，在汽車上磁電式及光電式傳 感器是應(yīng)用最多的兩種車速傳感器，在歐洲、北美和亞洲的各種汽車上比較廣 泛采用磁電式傳感器來進(jìn)行車速（vss）、曲軸

11、轉(zhuǎn)角（ckp）和凸輪軸轉(zhuǎn)角（cmp）的控 制，同吋還可以用它來感受其它轉(zhuǎn)動(dòng)部位的速度和位置信號(hào)等，例如壓縮機(jī)離 合器等。2.3. k磁電式車速成傳感器磁電式車速傳感器是一個(gè)模擬交流信號(hào)發(fā)生器，它們產(chǎn)生交變電流信號(hào), 通常由帶兩個(gè)接線柱的磁芯及線圈組成。這兩個(gè)線圈接線柱是傳感器輸出的端 子，當(dāng)由鐵質(zhì)制成的環(huán)狀翼輪（有時(shí)稱為磁組輪）轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過傳感器時(shí)，線圈里將 產(chǎn)生交流電壓信號(hào)。磁組輪上的逐個(gè)齒輪將產(chǎn)生一一對(duì)應(yīng)的系列脈沖，其形狀是一樣的。輸出 信號(hào)的振幅（峰對(duì)峰電壓）與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比（車速），信號(hào)的頻率大小表現(xiàn) 于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。傳感器磁芯與磁組輪間的氣隙大小對(duì)傳感辭的輸入信號(hào) 的幅度影響極大

12、，如果在磁組輪上去掉一個(gè)或多個(gè)齒就可以產(chǎn)生同步脈沖來確 定上止點(diǎn)的位置。這會(huì)引起輸岀信號(hào)頻率的改變，而在齒減少時(shí)輸出信號(hào)幅度 也會(huì)改變，發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊正是靠這個(gè)同步脈沖信號(hào)來確定觸發(fā)電 火時(shí)間或燃油噴射時(shí)刻的。測試步驟可以將系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪頂起，來模擬行駛時(shí)的條件，也可以將汽車示波器的測 試線加長，在行駛中進(jìn)行測試。波形結(jié)果車輪轉(zhuǎn)動(dòng)后，波形信號(hào)在示波器顯示中心處的零伏平線上開始上下跳動(dòng), 并隨著車速的提高跳動(dòng)越來越高。波形顯示與例子十分相似，這個(gè)波形是在大 約30英里/小時(shí)的速度下記錄的，它又不像交流信號(hào)波形，車速傳感器產(chǎn)生的 波形與曲軸和凸輪軸傳感器的波形的形狀特征是十分相似的。通常，波

13、形在零伏線上下的跳變是非常對(duì)稱的，車速傳感器的信號(hào)的振幅 隨車速增加。速度越快波形幅值就越高，而且車速增加，波形頻率也將增加， 示波器將顯示有較多的波形震蕩。確定振幅、頻率和形狀等關(guān)鍵的尺度是正確的、可重復(fù)的、有規(guī)則的、可 預(yù)測的。這是指波峰的幅值正常，兩脈沖間的時(shí)間不變，形狀是不變的且可預(yù) 測的，尖峰高低不平是因傳感器的磁芯與磁組輪相碰所引起的，這可能是有傳 感器的軸襯或傳動(dòng)部件不圓造成的，尖峰丟失是損壞缺點(diǎn)的磁組輪造成的。不同型式的傳感器，其波形的峰值電壓和形狀有輕微的差異，另外由于傳感 器內(nèi)部是一個(gè)線圈，所以故障是與溫度有關(guān)的，在大多數(shù)情況下波形會(huì)變得短 很多，變形也很大，同時(shí)還可能設(shè)定

14、故障碼（dtc）,故障在示波器上顯示的搖動(dòng) 線束，這可以更進(jìn)一步確定磁電式傳感器是造成故障的根本原因，車速傳感器 信號(hào)輸出最常見的故障是根本不產(chǎn)生信號(hào)，但如果駕駛汽車時(shí)波形是齊直的直 線，那么應(yīng)該先檢查示波器和傳感器的連線，確定電路有沒有對(duì)地搭鐵，確認(rèn) 零部件能否轉(zhuǎn)動(dòng)（塑料齒輪有沒有咬死等）確認(rèn)傳感器氣隙是否正常，然后再斷 定傳感器。2.3.2、霍爾式車速傳感器霍爾效應(yīng)傳感器（開關(guān)）在汽車應(yīng)用中是十分特殊的，這主要是由于變 速器周圍空間位置沖突，霍爾效應(yīng)傳感器是固體傳感器，它們主要應(yīng)用在曲軸 轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上，用于開關(guān)點(diǎn)火和燃油噴射電路觸發(fā)，它還應(yīng)用在其它需 要控制轉(zhuǎn)動(dòng)部件的位置和速度控制電

15、腦電路屮?；魻栃?yīng)傳感器或開關(guān)，由一個(gè)幾乎完全閉合的包含永久磁鐵和磁極部 分的磁路組成，一個(gè)軟磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿過磁鐵和磁極間的氣隙，在葉片轉(zhuǎn)子上 的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達(dá)霍爾效應(yīng)傳感器，而沒有窗口的部分則 中斷磁場，因此，葉片轉(zhuǎn)子窗口的作用是開關(guān)磁場，使霍爾效應(yīng)彖開關(guān)一樣地 打開或關(guān)閉，這就是一些汽車廠商將霍爾效應(yīng)傳感器和其它類似電子設(shè)備稱為 霍爾開關(guān)的原因，該組件實(shí)際上是一個(gè)開關(guān)設(shè)備，而它的關(guān)鍵功能部件是霍爾 效應(yīng)傳感器。測試步驟將驅(qū)動(dòng)輪頂起模擬行使?fàn)顟B(tài)，也可以將汽車示波測試線加長進(jìn)行行駛的 測試。波形結(jié)果當(dāng)車輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾效應(yīng)傳感器開始產(chǎn)生一連串的信號(hào)，脈沖的個(gè)數(shù)將 隨著車速增

16、加而增加，與圖例相像，這是大約30英里/小時(shí)記錄的，車速傳感 器的脈沖信號(hào)頻率將隨車速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保持 恒定不變。車速傳感器越高，在示波器上的波形脈沖也就越多。確認(rèn)從一個(gè)脈沖到另一個(gè)脈沖的幅度，頻率和形狀是一致的，這就是 說幅度夠大通常等于傳感器的供電電壓，兩脈沖間隔一致，形狀一致，且與預(yù) 期的相同。確定波形的頻率與車速同步，并且占空比決無變化，還要觀察如下內(nèi)容：觀 察波形的一致性，檢查波形頂部和底部尖角。觀察幅度的一致性：波形高度應(yīng)相等，因?yàn)榻o傳感器的供電電壓是不變 的。有些實(shí)例表明波形底部或頂部有缺口或不規(guī)則。這里關(guān)鍵是波形的穩(wěn)定性不變，若波形對(duì)地電位過高，則說

17、明電阻過大 或傳感器接地不良。觀察由行駛性能問題的產(chǎn)生和故障碼出現(xiàn)而誘發(fā)的波形異常，這樣可以 確定與顧客反映的故障或行駛性能故障產(chǎn)生的根本原因直接有關(guān)信號(hào)問題。雖然霍爾效應(yīng)傳感器一般設(shè)計(jì)能在高至150°c溫度下運(yùn)行，但它們的工 作仍然會(huì)受到溫度的影響，許多霍爾效應(yīng)傳感器在一定的溫度下（冷或熱）會(huì)失 效。如果示波器顯示波形不正常，檢查被干擾的線或連接不良的線束，檢查 示波器和連線，并確定有關(guān)部件轉(zhuǎn)動(dòng)正常（如：輸出軸、傳感器轉(zhuǎn)軸等）。當(dāng)示波器顯示故障時(shí)，搖動(dòng)線束，這可以提供進(jìn)一步判斷，以確認(rèn)霍爾效 應(yīng)傳感器是否是故障的根源。2.4車內(nèi)、外空氣溫度傳感器2.4.1、車內(nèi)、外空氣溫度傳感器的

18、識(shí)別車內(nèi)、外空氣溫度傳感器用于測量車內(nèi)、車外的空氣溫度，為汽車空調(diào)控 制系統(tǒng)工作溫度的控制提供信息。車內(nèi)、外空氣溫度傳感器用負(fù)溫度系數(shù)熱敏 電阻制成。當(dāng)車外空氣溫度發(fā)生變化時(shí)，傳感器的電阻值發(fā)生變化，溫度升高 時(shí)，電阻值減??；溫度降低時(shí)，電阻值増大。車外空氣溫度傳感器與車內(nèi)空氣溫度傳感器在空調(diào)系統(tǒng)中與電位計(jì)串聯(lián)， 當(dāng)車外空氣溫度變化時(shí)，車外空氣溫度傳感器的電阻值也隨之發(fā)牛變化，這時(shí), 空調(diào)控制系統(tǒng)起動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，保持車內(nèi)溫度恒定在設(shè)定范圍。車外空氣 溫度傳感器一般安裝在汽車前部。3、車內(nèi)、外空氣溫度傳感器的檢測空調(diào)器控制器總成內(nèi)、外空氣溫度信息控制空調(diào)器的工作，室內(nèi)溫度不能 保持恒定時(shí)空調(diào)

19、系統(tǒng)發(fā)生故障，這時(shí)應(yīng)檢查車內(nèi)、外空氣溫度傳感器，判斷工 作狀況。雷克薩斯ls400轎車車內(nèi)、外空氣溫度傳感器的檢查內(nèi)容如下。(1) 車內(nèi)空氣溫度傳感器的檢查：拆下儀表板下連接板，拔下傳感器連接器接 頭，用萬用表測量傳感器連接器接頭端子1和2之間的電阻。(2) 車外空氣溫度傳感器的檢查：拆下汽車散熱器護(hù)柵，拔下傳感器連接器接 頭，用萬用表測量傳感器連接器接頭端子1和2之間的電阻。4、汽車的空調(diào)系統(tǒng)4. 1汽車的基本空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過不斷發(fā)展和元件的改進(jìn)、功能完善和電子化，最終發(fā)展成為自動(dòng)空調(diào) 系統(tǒng)。自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)為：空氣流動(dòng)的路線和方向可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，并迅速 達(dá)到所需的最佳溫度；在天氣不很熱時(shí)使用設(shè)

20、置的“經(jīng)濟(jì)檔”控制，使空壓機(jī) 關(guān)掉，但仍有新鮮空氣進(jìn)入車內(nèi)。既保證一定的舒適性，又節(jié)省制冷系統(tǒng)燃料, 具有白動(dòng)診斷功能，迅速查出空調(diào)系統(tǒng)存在或“曾經(jīng)”出現(xiàn)過的故障，給檢測 維修帶來方便。4. 2基本組成它一般由操縱顯示裝置、控制和調(diào)節(jié)裝置、空調(diào)電機(jī)拉制裝置以及各種傳 感器和自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)、各種開關(guān)組成。溫度傳感器是系統(tǒng)中應(yīng)用最多的，一般 是采用ntc熱敏電阻。它是用猛、鉆、鎳、等金屬氧化物，按特定的工藝釧成的 熱敏元件。有兩個(gè)相同的外部溫度傳感器，分別安裝在蒸發(fā)器殼體和散熱器罩 背后，計(jì)算機(jī)感知這兩個(gè)檢測值，一般用低值計(jì)算。因?yàn)樵谛旭倳r(shí)和停止時(shí)溫 度會(huì)有很大差別。圖中高壓傳感器實(shí)際上是一個(gè)溫度傳

21、感器。是一個(gè)負(fù)溫度系 數(shù)的熱敏電阻，起保護(hù)作用。它裝在冷凝器和膨脹閥z間，以保證壓縮機(jī)在超 壓的情況下正常工作。例如散熱風(fēng)扇損壞吋，關(guān)閉并被保護(hù)，各種開關(guān)有防霜 開關(guān)、外部溫度開關(guān)、高低壓保護(hù)開關(guān)、自動(dòng)跳合開關(guān)等當(dāng)外部溫度小于5度 時(shí)，可通過外部溫度開關(guān)關(guān)掉壓縮機(jī)電磁離合器。自動(dòng)跳合開關(guān)的作用是在加 速、急踩油門踏扳時(shí)，關(guān)掉壓縮機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的功率加速，然后再自動(dòng) 接通壓縮機(jī)。自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)無疑帶來很大便利，但也使系統(tǒng)更為復(fù)雜。給維修帶來很大 困難因此必須采用自動(dòng)診斷系統(tǒng)。audi車采用的自動(dòng)診斷系統(tǒng)是采用頻道代碼 進(jìn)行自動(dòng)診斷的。即在設(shè)定的自檢方式下，將空調(diào)系統(tǒng)的各需檢測的內(nèi)容分門 別類地

22、分到各頻道，在各個(gè)頻道里用不同的代碼表示不同的意義。然后檢閱有 關(guān)的專用手冊，便可確定系統(tǒng)各部件的狀態(tài)了。4. 2. 1空調(diào)系統(tǒng)的核心-一壓縮機(jī)作為汽車空調(diào)裝置的核心壓縮機(jī)技術(shù)的發(fā)展一直備受世界各國汽車制造 商所關(guān)注，第一代壓縮機(jī)一一曲柄連桿式結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)已在小排量壓縮機(jī)屮所消 失，現(xiàn)在只存在于大客車空調(diào)裝置中，而且，還有待被大排量十缸斜盤式壓縮 機(jī)（排量超過300厘米/轉(zhuǎn)）取代的趨勢。作為第二代的軸向型壓縮機(jī)（搖盤式 和斜盤式壓縮機(jī)）一直是汽車空調(diào)壓縮機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品，約占所有壓縮機(jī)產(chǎn)品的 70%,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，軸向型壓縮機(jī)不但可以做到小型輕量化。而且， 最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10000轉(zhuǎn)/分以上。特

23、別是軸向型壓縮機(jī)率先實(shí)現(xiàn)了無級(jí)可變排量 控制。第三代壓縮機(jī)一一旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)由于其體積和重量可以做得最小， 易于在狹小的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)進(jìn)行布置，加之噪聲、振動(dòng)小，容積效率高等優(yōu)點(diǎn)， 也特別受到汽車制造商的青睞。產(chǎn)量有連年上升的趨勢。代表著壓縮機(jī)最高技 術(shù)水平的第四代壓縮機(jī)一一渦旋式壓縮機(jī)由于突破了制造技術(shù)上的難點(diǎn)正在突 飛猛進(jìn)地發(fā)展著。渦旋式壓縮機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)12000轉(zhuǎn)/分以上，容積效率比活 塞式壓縮機(jī)可高達(dá)60%,且噪聲小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。以可變排量壓縮機(jī)為例說明壓縮機(jī)的工作原理：工作原理變排量壓縮機(jī)都 是相似的，不同之處在于電控式的控制閥具有一電磁單元操縱和顯示單元從蒸 發(fā)器出風(fēng)溫度傳感器獲得信

24、號(hào)作為輸入信息，從而對(duì)壓縮機(jī)的功率進(jìn)行無級(jí)調(diào) 節(jié)。控制閥由機(jī)械元件和電磁單元組成。機(jī)械元件按著低壓側(cè)的壓力關(guān)系借助 于一位于控制閥低壓區(qū)的壓力敏感元件來影響調(diào)節(jié)。電磁單元由操縱和顯示單 元通過500脫的通斷頻率進(jìn)行控制。在無電流的狀態(tài)下，閥門開啟，高壓腔和 壓縮機(jī)曲軸箱相通，高壓腔的壓力和曲軸箱的壓力達(dá)到平衡。全負(fù)荷時(shí)，閥門 關(guān)閉，曲軸箱和高壓腔之間的通道被隔斷，曲軸箱的壓力下降，斜盤的傾斜角 度加大直至達(dá)到100%的排量；關(guān)掉空調(diào)或所需的制冷量較低時(shí)，閥門開啟，曲 軸箱和高壓腔z間的通道被打開，斜盤的傾斜角度減小直至低于2%的排量。當(dāng) 系統(tǒng)的低壓較高時(shí)，真空膜盒被壓縮，閥門挺桿被松開，繼續(xù)向

25、下移動(dòng)，使得 高壓腔和曲軸箱進(jìn)一步被隔離，從而使壓縮機(jī)達(dá)到100%的排量；當(dāng)系統(tǒng)的吸氣 壓力特別低時(shí)，壓力元件被釋放，使挺桿的調(diào)節(jié)行程受到限制，這就意味著高 壓腔和曲軸箱不再能完全被隔斷，從而使壓縮機(jī)的排量變小。內(nèi)控可變排量壓縮機(jī)的變排量機(jī)械控制原理與電控式的是完全相同的，不 同之處在于，內(nèi)控式的控制閥是經(jīng)過設(shè)計(jì)設(shè)定在系統(tǒng)的最佳低壓工作壓力值下 工作，明白了曲軸箱的壓力和高壓壓力和低壓壓力之間的關(guān)系后，維修檢測將 界常方便和準(zhǔn)確。電控調(diào)節(jié)可變排量汽車空調(diào)壓縮機(jī)離合器詳細(xì)原理解剖：新結(jié)構(gòu)皮帶輪離合器，電控調(diào)節(jié)變排量壓縮機(jī)采用了新結(jié)構(gòu)皮帶輪。皮帶 盤由皮帶輪和隨動(dòng)輪組成，通過-橡膠元件將皮帶輪和隨

26、動(dòng)輪有力地連接起來。 當(dāng)壓縮機(jī)因損壞而卡死時(shí)，隨動(dòng)輪和皮帶輪之間的橡膠元件的傳遞力急劇增大, 皮帶輪在旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑾鹉z元件擠壓到卡死的隨動(dòng)輪上，橡膠元件產(chǎn)生變形，對(duì) 隨動(dòng)輪產(chǎn)生的壓力增大，隨動(dòng)輪隨之產(chǎn)生變形直至隨動(dòng)輪和皮帶輪之間脫離連 接，從而避免了皮帶傳動(dòng)的損壞。隨動(dòng)輪的變形量取決于橡膠元件溫度的高低，橡膠元件的彈性取決于結(jié)構(gòu) 件的溫度。由于橡膠元件和隨動(dòng)輪的形變，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)的損壞，同 時(shí)防止了諸如水泵和發(fā)電機(jī)的損壞，起到了動(dòng)力的過載保護(hù)的作用。5、電子控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)電子控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(abs)是提高汽車行駛安全性的一個(gè)重要裝置。 它的主要功用是防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪打滑和車輪抱

27、死。該系統(tǒng)主要由輪速傳感器、壓力調(diào)節(jié)器和電子控制裝置3部分組成。5. 1輪速傳感器由于磁電式傳感器工作穩(wěn)定可靠，兒乎不受溫度、灰塵等環(huán)境因素的影響, 所以，目前在汽車中使用的輪速傳感器何廣泛采用變磁阻式電磁傳感器。變磁 阻式輪速傳感器由定子和轉(zhuǎn)子纟且成。定子包括感應(yīng)線圈和磁頭（為永久磁鐵構(gòu)成 的磁級(jí)）兩部分。轉(zhuǎn)子可以是齒圈或齒輪兩種形式。齒輪形式的轉(zhuǎn)子如圖4-1所 示。磁頭固定在磁極支架上，支架固定在長軸上，齒圈通過輪轂、制動(dòng)轂連為 一體，長軸穿過車輪與內(nèi)部的軸承配合，如圖4-2所示。(a) wheel tcutioo spewi savorb) %展狂安蕓不童用 sensor itmliar

28、ton4-1輪速傳感器及安裝示意圖轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與車輪的角速度成正比。轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器轉(zhuǎn)子的齒頂、 齒間的間隙交替地與磁極接近、離開，使定子感應(yīng)線圈中的磁場周期性的變化, 在線圈中感應(yīng)出交流止弦波信號(hào)?？刂圃囼?yàn)臺(tái)使車輪運(yùn)轉(zhuǎn)在各種工況，對(duì)傳感 器輸出信號(hào)進(jìn)行測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了變磁阻式輪速傳感器產(chǎn)生的信號(hào)具有如 下特征：（1）傳感器產(chǎn)生的信號(hào)為接近零均值的正弦波信號(hào)。（2）正弦波信號(hào)的幅值受氣隙間隔（磁頭與齒圈間的氣隙，一般在l.oinni左 右為最理想）和車輪轉(zhuǎn)速的影響。氣隙間隔越小，車輪速度越高，止弦波信號(hào)的 幅值越大。(3) 正弦波信號(hào)的頻率受齒圈的齒數(shù)和車輪轉(zhuǎn)速的影響，為每秒鐘經(jīng)過磁

29、頭 線圈的齒數(shù)，即等于齒圈齒數(shù)乘以每秒鐘的輪速。變磁阻式輪速傳感器所產(chǎn)生 的信號(hào)如圖4-2所示。試驗(yàn)?zāi)M的是bj212車型的前輪，用轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速模擬車速。當(dāng)控制轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 為3km/h時(shí)，88齒的傳感器產(chǎn)生正弦波信號(hào)的幅值約為iv,其頻率為31hz；當(dāng) 控制轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為1 ookm/h時(shí)，傳感器產(chǎn)生的正弦波信號(hào)的幅值約為7v,其頻率 為10371izo由于齒輪加工產(chǎn)生的毛刺和其它環(huán)境因素的影響，實(shí)際信號(hào)為在上 述信號(hào)中疊加了一定頻率成分干擾信號(hào)，見圖4-2。3)乍速鐵周時(shí)傳喊器偷出仁號(hào)(a) output signa) of sensor when vehicle speed is higher(bl

30、車速較低時(shí)傳毬器綸出伯r(h) autput 叨型 nt sensor when vchi4-2不同車速時(shí)輪速傳感器的輸出信號(hào)將輪速傳感器輸出的每個(gè)正弦波信號(hào)調(diào)理整形產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，后續(xù)電 路對(duì)方波信號(hào)的處理可有以下幾種方法：(d.w接送單片機(jī)的to記數(shù)，用t1作 定時(shí)器。在每個(gè)t1定時(shí)時(shí)間內(nèi)讀出to的記數(shù)值，經(jīng)計(jì)算得到輪速；(2)將方波 信號(hào)先進(jìn)行f/v轉(zhuǎn)換，再由單片機(jī)a/d轉(zhuǎn)換而得到輪速；(3)方波信號(hào)送單片機(jī) 的外部屮斷/into引腳，將其設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式，用t1作定時(shí)器對(duì)方波信號(hào) 進(jìn)行周期測量，經(jīng)計(jì)算得到輪速。第一種方法在低速時(shí)所測得的輪速誤差較大。 假定輪速不變，每個(gè)t1定時(shí)時(shí)間

31、讀一次to的記數(shù)值，在tli和tli+1時(shí)間內(nèi) 讀得數(shù)值由于讀數(shù)時(shí)磁頭與齒頂?shù)奈恢藐P(guān)系有時(shí)會(huì)相差1,輪速較低時(shí)，t1定 時(shí)時(shí)間內(nèi)to的記數(shù)值較小，因而相對(duì)誤差較大，導(dǎo)致輪速識(shí)別的門檻值過高。 第二種方法可提高低速時(shí)的測量準(zhǔn)確度，但增加了硬件f/v和a/d轉(zhuǎn)換芯片的 開支。第三種方法可以在不增加硬件開支的前提下，有效地提高低速時(shí)的測量 準(zhǔn)確度。總之，輪速傳感器充分發(fā)揮了磁感應(yīng)式傳感器的潛能，具有車速識(shí)別 的門檻值低(3km/h)、測量準(zhǔn)確度高、實(shí)用性和抗干擾性強(qiáng)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)， 適合在汽車運(yùn)動(dòng)環(huán)境中使用，且易于與其它測控節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù) 據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸。5. 2壓力調(diào)節(jié)器壓力調(diào)節(jié)器的

32、主要功用是轉(zhuǎn)換電子控制裝置的指令。當(dāng)它接到電子控制裝 置的指令后，自動(dòng)調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)器中的壓力。它主要由回油泵、存儲(chǔ)器(每個(gè)制 動(dòng)回路一個(gè))和電磁閥等構(gòu)成。5. 3電子控制裝置電子控制裝置的主要功用是接收傳感器送來的電信號(hào)，先對(duì)信號(hào)進(jìn)行測 量比較、分析放大和判斷處理，然后通過精確計(jì)算，得出制動(dòng)滑轉(zhuǎn)率和車輪角 加速度，最后將指令信號(hào)送至壓力調(diào)節(jié)器執(zhí)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的任務(wù)。6總結(jié)目前，、美、德等發(fā)達(dá)國家，為了占領(lǐng)國際市場。不斷提高汽車的性能 與價(jià)格比，其主要手段就是通過加緊開發(fā)研制和應(yīng)用汽車用傳感器，努力提高 汽車的機(jī)電一體化水平。據(jù)某汽車市場研究公司預(yù)測，世界汽車用電子產(chǎn)品的 需求，今后5年內(nèi)將增長

33、43%,其中增長最快的將是駕駛者信息系統(tǒng)。包括駕 駛指令導(dǎo)向、前視、后視顯示和防撞報(bào)警系統(tǒng)等。其次是車身系統(tǒng)的安全舒適 性系統(tǒng)，包括氣囊、空調(diào)、燈光控制等系統(tǒng)。究其原因大概是汽車交通法規(guī)的 驅(qū)動(dòng)和人們對(duì)汽車運(yùn)行安全可靠的關(guān)心大增所致。在汽車導(dǎo)向系統(tǒng)（包括交通誘導(dǎo)信息廣播系統(tǒng)和gps汽車導(dǎo)向系統(tǒng)）方面，美 國的銷售量（gps汽車導(dǎo)向系統(tǒng)接受夭線）從1996年的80萬臺(tái)增至2000年的2000 萬臺(tái)。1991年在美國興起的its （智能運(yùn)輸系統(tǒng)）的增長勢頭一直方興未艾，美國 its機(jī)構(gòu)目前監(jiān)管著整個(gè)美國的240個(gè)開發(fā)研究項(xiàng)目its増長最快的最終用戶領(lǐng) 域之一是車內(nèi)導(dǎo)向系統(tǒng)，通用汽車公司邁入its領(lǐng)域的第一個(gè)產(chǎn)品是汽車導(dǎo)向/ 信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)由連接儀表板的顯示單