汽车传感器概述.ppt
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1、汽车传感器概述汽车传感器概述传感器的分类及对它的一般要求传感器的分类及对它的一般要求一、传感器的分类一、传感器的分类1、按是否施加能量分类、按是否施加能量分类 主动型、被动型2、按信号转换原理分类(物理原理)、按信号转换原理分类(物理原理)电参量式传感器、半导体式传感器、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、热电式传感器、波式传感器、射线式传感器、磁电式传感器3、按输入量不同(被测物理量)、按输入量不同(被测物理量)力传感器、位移传感器、电流传感器、电压传感器、气体传感器、光学传感器等4、按工作原理分、按工作原理分 电阻式、电容式、应变式、电感式、光电式、压电式、热电式等5、按输出形式分、
2、按输出形式分 模拟式、数字式(脉冲、开关、总线传输)6、按功能分、按功能分 状态显示传感器:车速、里程、我呢度 控制反馈传感器:速度、节气门位置传感器、爆震传感器、氧传感器、姿态传感器二、传感器的一般要求二、传感器的一般要求各种传感器,由于原理、结构不同,使用环境、条件、目的不同,其技术指标也不可能相同。但是有些一般要求却基本上是共同的,包括:可靠性;静态精度;动态性能;灵敏度;分辨力;量程;抗干扰能力;能耗;成本;对被测对象的影响等。三、汽车传感器的要求三、汽车传感器的要求(1)(1)有较好的环境适应性。要求传感器能适应温度、湿度、有较好的环境适应性。要求传感器能适应温度、湿度、冲击、振动、
3、腐蚀及油液污染等恶劣工作环境。冲击、振动、腐蚀及油液污染等恶劣工作环境。(2)(2)有较高的工作稳定性及可靠性。有较高的工作稳定性及可靠性。(3)(3)再现性好。再现性好。(4)(4)具有批量生产和通用性。具有批量生产和通用性。(5)(5)要求小型化,便于安装使用,检测识别方便。要求小型化,便于安装使用,检测识别方便。(6)(6)应符合有关标准要求。应符合有关标准要求。汽车传感器的检测项目和精度要求发动机控制用传感器的工作环境条件发动机控制用传感器的技术指标四、汽车传感器的使用原则四、汽车传感器的使用原则量程的选择。量程是传感器测量上限和下限的代数差。例如检测车高用的位移传感器,要求测量上限为
4、40mm,测量下限为-40mm,则选择位移传感器的量程应为80mm。灵敏度的选择。传感器输出变化值与被测量的变化值之比称之为灵敏度。例如,测量发动机水温的传感器,它的测量变化值为170(-50120),而它的输出电压值要求为05V,所以选择其灵敏度为5V/170。分辨率的选择。分辨率表示传感器可能检测出的被测信号的最小增量。例如,发动机曲轴位置传感器,要求分辨率为0.1,也就是表示设计或选择数字传感器时,它的脉冲当量选择为0.1。误差的选择。误差是指测量指示值与真值之间的差。有的用绝对值表示,例如温度传感器的绝对误差为2;有的用相对于满量程之比表示。例如,空气流量传感器的相对误差为1。传感器误
5、差是系统总体误差所要求的,应当得到满足。重复性的选择。重复性是传感器在工作条件下,被测量的同一数值,在一个方向上进行重复测量时,测量结果的一致性。例如检测发动机在转速上升时期对某一个速度重复测量时数值的一致性或误差值多大,应满足规定要求。线性度的选择。汽车传感器的线性度是指它的输人输出关系曲线与其理论拟合直线之间的偏差。这种偏差要选择大小一定,重复性要好,而且有一定的规律,这样在电脑处理数据时可以用硬件或软件进行补偿。过载的选择。过载表示传感器允许承受的最大输人量(被测量)。在这个输人量作用下传感器的各项指标应保证不超过其规定的公差范围。一般用允许超过测量上限(或下限)的被测量值与量程的百分比
6、表示。选择时只要实际工况超载量不大于传感器说明书上规定值就可以。可靠度的选择。可靠度的含义是在规定条件(规定的时期,产品处的环境条件、维护条件和使用条件等)下,传感器正常工作的可能性。例如压力传感器的可靠度为0.997(2000h),它是指压力传感器符合上述条件时,工作20OOh,它的可靠性(概率)为0.997(99.7)。在选择工作时间长短及概率两指标时都要符合要求,才能保证整个系统的可靠性指标。响应时间的选择。传感器的响应时间(或称建立时间)是在阶跃信号激励后,传感器输出值达到稳定值的最小规定百分数(如5)时所需时间。例如压力传感器响应时间要求是10ms,也就是要求该传感器在工作条件下,从
7、输人信号加人后,要经10ms后,它的输出值才达到所要求的数值。这个参数大小会直接影响汽车起动时间的大小,所以在选择时只能小于10ms,才能满足汽车起动时间或工况变换的时间要求。五、汽车常用传感器五、汽车常用传感器空气流量计的类型空气流量计的类型空气流量传感器又称为空气流量计(空气流量传感器又称为空气流量计(AFMAFM),用于),用于测量发动机吸入的空气量。测量发动机吸入的空气量。空气流量计的作用空气流量计的作用、空气流量计、空气流量计空气流量计的安装位置空气流量计的安装位置v作用作用 进气歧管绝对压力传感器用进气歧管绝对压力传感器用于于D D型汽油喷射系统。它在汽油喷型汽油喷射系统。它在汽油
8、喷射系统中所起的作用和空气流量射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力(真空度)出进气歧管内绝对压力(真空度)的变化,并转换成电压信号,与的变化,并转换成电压信号,与转速信号一起输送到电控单元转速信号一起输送到电控单元(ECUECU),),作为确定喷油器基本喷作为确定喷油器基本喷油量的依据油量的依据。2 2、进气压力传感器、进气压力传感器v类型类型安装位置安装位置:(1)安装在发动机机舱内(如皇冠)安装在发动机机舱内(如皇冠3.0车);车);(2)安装在进气歧管上(如桑塔纳)
9、安装在进气歧管上(如桑塔纳99新秀);新秀);(3)进气压力传感器和进气温度传感器集成在)进气压力传感器和进气温度传感器集成在一起,安装在进气管膨胀箱上。(一起,安装在进气管膨胀箱上。(Jetta2V)3 3、油压、液压传感器、油压、液压传感器共轨压力传感器共轨压力传感器共轨存储高压燃油,高压泵的供油和燃油喷射产生的高压振荡在共轨容积中衰减,这样保证在喷油器打开时刻,喷射压力维持瞬间稳定,共轨同时起燃油分配器作用。共轨上装有用来测量供油压力的共轨压力传感器,用来进行燃油压力的闭环控制(闭环控制:ECU根据发动机当前工况下传感器传出的信号计算机出的理论轨压,控制进油计量比例阀的开度来实现轨压控制
10、,并依靠轨压传感器检测当前实际轨压,与理论轨压进行对比修正,实现闭环控制)。储油箱压力传感器储油箱压力传感器油箱油气压力传感器主要功能是测量油箱内压力变化,便于提前发现因油气外泄或者其它异常压力变化而导致的车辆故障。机油压力传感器机油压力传感器变速器油压传感器变速器油压传感器变速器的自动换档是由多个离合器与制动器的协调动作来完成的,而离合器与制动器的动作又由主油道压力来控制,油压的高低决定了变速器自动换档的品质。油压传感器的作用就是将主油道的压力信号传给变速器ECU,ECU在收到此压力信号后,通过压力调节电磁阀来校正主油道压力,从而决定主油道的压力高低4、发动机温度传感器、发动机温度传感器发动
11、机冷却液温度传感器发动机冷却液温度传感器检测发动机检测发动机冷却水温度,向冷却水温度,向ECUECU输入温度信号输入温度信号,作为燃油喷射和作为燃油喷射和点火正时的修正点火正时的修正信号。信号。作用作用安装位置发动机进气温度传感器作用 检测进气温度,向ECU输入进气温度信号,作为燃油喷射的修正信号。安装位置安装在空气流量传感器内安装在空气流量传感器内安装在进气压力传感器内安装在进气压力传感器内安装在空气滤清器之后的进气软管上安装在空气滤清器之后的进气软管上5、节气门位置传感器作用作用 是将节气门开度(即发动机负荷)大小转变为电是将节气门开度(即发动机负荷)大小转变为电信号输入信号输入ECUEC
12、U。ECUECU根据节气门位置信号判别发动机的工根据节气门位置信号判别发动机的工况,如怠速工况,部分负荷工况,大负荷工况等等,并况,如怠速工况,部分负荷工况,大负荷工况等等,并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。间。类型类型 线性可变电阻式线性可变电阻式触点开关式触点开关式综合式综合式6、曲轴位置传感器(发动机转速传感器)、曲轴位置传感器(发动机转速传感器)v曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体,既用于发曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体,既用于发动机曲轴位置、上止点位置的测定,又用于发动机转速的动机曲轴位置、上止点位置
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