7.3 传感器与汽车（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（电工版）

2024/1/8 1 7.3 传感器与汽车 2024/1/8 2 一、汽车结构及工作过程概述 汽车类型繁多，结构比较复杂，大体可分为发动机、底盘和电气设备三大部分，可分成燃料系、点火系、传动系、轿厢系等几个系统，每一部分均安装有许多检测和控制用的传感器。 （参考南京交通技师学院资料，以几幅下同） 2024/1/8 3 汽车底盘示意图 后轮悬挂 传动轴 转向机构 2024/1/8 4 福特林肯Navigator底盘 发动机 传动轴 排气管 前刹车盘 后轮悬挂 减速箱 2024/1/8 5 汽车发动机 发动机是汽车的动力装置，其作用是使吸入的燃料燃烧而产生动力，通过传动系统，使汽车行驶。汽油发动机主要由汽缸、燃料系、点火系、起动系、冷却系及润滑系等组成。汽车的工作过程均是在电控单元ECU控制下进行的。 2024/1/8 6 汽车发动机的解剖图 2024/1/8 7 与发动机配套使用的各种传感器 进气压力传感器 曲轴位置传感器 进气压力、温度传感器 2024/1/8 8 ECU结构 a）外形 b）ECU内部 原理框图及输入/输出信号 2024/1/8 9 各种ECU外形（参考北京元业隆公司资料） 2024/1/8 10 汽车ECU的应用 ECU用于控制 方向盘的助力系统 2024/1/8 11 ECU在汽车四轮独立悬挂避振中的应用 前悬挂 后悬挂 为了减小汽车在崎岖的道路上的颠簸，提高舒适性，ECU还能根据四个车轮的独立悬挂系统的受力情况，控制油压系统，调节四个车轮的高度，跟踪地面的变化，保持轿厢的平稳。 2024/1/8 12 汽车ECU的应用（续） ECU用于防碰撞和控制安全气囊 传感器将速度、距离等与碰撞有关的参数传送给ECU。 2024/1/8 13 汽车避撞系统原理框图 安全气囊 2024/1/8 14 ECU在接收到碰撞传感 器的信号后，打开折叠式安全气囊。 折叠式安全气囊 2024/1/8 15 二、传感器在汽车运行中的作用 2024/1/8 16 空气系统中的传感器 为了得到最佳的燃烧状态和最小的排气污染，必须对油气混合气中的空气 - 燃油比例（空燃比）进行精确的控制。空气系统中传感器的作用是计量和控制发动机燃烧所需要的空气量。 空气进气量还与油门踏板有关。驾驶员通过操作油门踏板控制进气道的节气门开度，以改变进气流通截面积，从而控制进气量，由此控制发动机的功率。ECU必须知道节气门的开度，才能控制喷油器的喷油量。 2024/1/8 17 空气流量传感器 空气流量传感器有多种类型，使用较多的有热丝式气体测速仪以及卡门涡街流量计。 2024/1/8 18 节气门及节气门角位移开度传感器 节气门角度位移传感器 节气门 2024/1/8 19 受ECU控制的喷油器 2024/1/8 20 汽车水温传感器 2024/1/8 21 氧含量传感器及其在汽车中的安装位置 排气总管 2024/1/8 22 汽车防抱死解决方案 刹车装置 当汽车紧急刹车时，使汽车减速的外力主要来自地面作用于车轮的摩擦力，即所谓的地面附着力。而地面附着力的最大值出现在车轮接近抱死而尚未抱死的状态。这就必须设置一个“防抱死制动系统”又称为ABS。ABS由车轮速度传感器、ECU以及电—液控制阀等组成。ECU根据车轮速度传感器来的脉冲信号控制电液制动系统，使各车轮的制动力满足少量滑动但接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不致失去方向性和稳定性。 2024/1/8 23 汽车防抱死使用效果及注意事项 在用力紧急刹车时， ABS自动启动。 使用ABS能改善刹车效果 使用ABS前易发生“甩尾” 2024/1/8 24 汽车防侧滑系统 汽车在行驶过程中必须保持驱动车轮在冰雪等易滑路面上的稳定性并防止侧偏力的产生，故在前后四个车轮中安装有车轮速度传感器（转速传感器）。当发生侧滑时，ECU分别控制有关车轮的制动控制装置及发动机功率，提高行驶的稳定性和转向操作性。 安装防侧滑传感器前后比较 2024/1/8 25 防侧滑系统涉及到的的传感器 2024/1/8 26 汽车在雪地中的安全行驶有赖于防侧滑系统 2024/1/8 27 汽车性能测试仪表及各点信号 2024/1/8 28 汽车部件的检测 2024/1/8 29 现代汽车性能测试用的部分仪表 ECU模拟信号发生器 ECU历史记录读出器（汽车故障诊断仪） 2024