傳感器在現(xiàn)代汽車中的應用

傳感器在現(xiàn)代汽車中的應用2/4/20231一、汽車結構及工作過程概述汽車類型繁多，結構比較復雜，大體可分為發(fā)動機、底盤和電氣設備三大部分，可分成燃料系、點火系、傳動系、轎廂系等幾個系統(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院資料，以幾幅下同）2/4/20232汽車底盤示意圖后輪懸掛傳動軸轉向機構2/4/20233福特林肯Navigator底盤發(fā)動機傳動軸排氣管前剎車盤后輪懸掛減速箱2/4/20234汽車發(fā)動機發(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控制下進行的。

2/4/20235汽車發(fā)動機的解剖圖2/4/20236與發(fā)動機配套使用的各種傳感器進氣壓力傳感器曲軸位置傳感器進氣壓力、溫度傳感器2/4/20237ECU結構

a）外形

b）ECU內部原理框圖及輸入/輸出信號

2/4/20238各種ECU外形（參考北京元業(yè)隆公司資料）

2/4/20239汽車ECU的應用

ECU用于控制方向盤的助力系統(tǒng)2/4/202310ECU在汽車四輪獨立懸掛避振中的應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)四個車輪的獨立懸掛系統(tǒng)的受力情況，控制油壓系統(tǒng)，調節(jié)四個車輪的高度，跟蹤地面的變化，保持轎廂的平穩(wěn)。

2/4/202311汽車ECU的應用（續(xù)）

ECU用于防碰撞和控制安全氣囊傳感器將速度、距離等與碰撞有關的參數(shù)傳送給ECU。2/4/202312汽車避撞系統(tǒng)原理框圖安全氣囊2/4/202313

ECU在接收到碰撞傳感器的信號后，打開折疊式安全氣囊。折疊式安全氣囊2/4/202314二、傳感器在汽車運行中的作用

2/4/202315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?？諝膺M氣量還與油門踏板有關。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)氣門的開度，才能控制噴油器的噴油量。

2/4/202316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。

2/4/202317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2/4/202318

受ECU控制的噴油器2/4/202319汽車水溫傳感器

2/4/202320氧含量傳感器在汽車中的應用當汽車節(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量，并將信號傳輸給ECU，從而改變節(jié)氣門的開合度，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。當排氣中的氧含量不足時，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。2/4/202321氧含量傳感器及其在汽車中的安裝位置排氣總管2/4/202322傳感器在汽車ABS中的作用

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。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)。這就必須設置一個“防抱死制動系統(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致失去方向性和穩(wěn)定性。2/4/202323汽車防抱死解決方案剎車裝置2/4/202324汽車防抱死使用效果及注意事項在用力緊急剎車時，ABS自動啟動。使用ABS能改善剎車效果使用ABS前易發(fā)生“甩尾”2/4/202325汽車防側滑系統(tǒng)汽車在行駛過程中必須保持驅動車輪在冰雪等易滑路面上的穩(wěn)定性并防止側偏力的產(chǎn)生，故在前后四個車輪中安裝有車輪速度傳感器（轉速傳感器）。當發(fā)生側滑時，ECU分別控制有關車輪的制動控制裝置及發(fā)動機功率，提高行駛的穩(wěn)定性和轉向操作性。安裝防側滑傳感器前后比較2/4/202326防側滑系統(tǒng)涉及到的的傳感器

2/4/202327汽車在雪地中的安全行駛有賴于防側滑系統(tǒng)

2/4/202328汽車性能測試儀表及各點信號

2/4/202329汽車部件的檢測2/4/202330現(xiàn)代汽車性能