第七课传感.ppt

第七节爆震传感器 爆震传感器的作用是发动机是否发生爆震及爆震强度 并将其转变为电信号输送到ECU 使微机对点火提前角进行校正 实现点火系统的闭环控制发动机爆震可以通过检测发动机气缸压力 发动机机体振动 燃烧嗓声等方法进行 其中常用的方法是检测发动机机体振动根据发动机机体振动检测爆震的传感器有多种类型 最常用的有 压电晶体式爆震传感器和磁致伸缩式爆震传感器 一 传感器的结构与工作原理压电晶体式爆震传感器压电晶体式爆震传感器是根据压电晶体的压电效应原理制成压电晶体在一定的方向上受到机械应力作用时 晶体表面产生电荷 外力的作用消除后 电荷随之消失 右图是安装在发动机气缸盖上的压电式爆震传感器当发动机工作时 压电测振组件5随发动机振动 受到拉 压作用当发动机的振动频率与压电组件5的固有频率一致时 将产生共振 共振时输出的信号最大 设计时将压电晶体的固有频率调节在发动机爆震时引起机体振动频率之内 则发动机在爆震时 传感器会输出异常的电压信号 压电式爆震传感器可制成环状与火花塞一起安装如图 磁致伸缩式爆震传感器磁致伸缩式爆震传感器是应用最早的一种爆震传感器 它安装在发动机上如图由永久磁铁4 铁心2及铁心周围的传感线圈组成 根据电磁感应原理 通过传感线圈的磁通变化时 传感线圈产生电动势 这个电动势为爆震传感器输出的电压信号 输出电压大小取决于发动机振动频率 当传感器固有振荡频率与设定爆震强度时发动机的振动频率产生共振时 传感器输出最大信号 传感器的检测示波器检测采用示波器检测发动机工作时爆震传感器输出电压波形 如图41以此来判断爆震传感器是否正常 如有不规则振动波出现 并随发动机爆震和情况变化有明显的变化 说明爆震传感器工作正常 如果没有波形输出或输出波形不随发动机工作情况的变化而变化 说明爆震传感器有故障 应予更换 测量电阻检测在没有示波器的情况下 可通过测量电阻的方法对爆震传感器进行粗略的检测拔下爆震传感器与ECU间的线路连接器 测量传感器端子与接地线之间的电阻值 如电阻值极小 说明爆震传感器有故障 应更换 第八节车身高度传感器 车身高度传感器的作用与分类车身高度传感器的作用是把车身高度 汽车悬架装置位移量 转换成电信号 输送到ECU 用于控制悬架系统车身高度传感器的类型 光电式 霍尔式和片簧开关式等 光电式车身高度传感器是现代轿车上应用最多的一种 如图 传感器内部有一个靠连杆带动的传感器轴 传感器轴上固定开有许多窄槽的圆盘 遮光器由发光二极管和光电三极管组成 圆盘的转动可使遮光器的输入 输出信号进行ON OFF转换 并把此信号输送给ECU 靠这种ON OFF的转换 ECU可检测出圆盘的转动角度当车身高度发生变化时 圆盘在传感器轴带动下转动 使ECU能够检测出车身高度变化如图 电控悬架系统采用的光电式转向盘转角传感器的结构 原理与光电式高度传感器相似霍尔式高度传感器霍尔式高度传感器由两个霍尔集成电路 磁体构成 由于二者的相对位置不同 车身高度分为三个区域检测 图为霍尔式高度传感器结构与原理 片簧开关式高度传感器片簧开关式高度传感器是利用四个片簧开关的开与关 把车身高度的状态分为四个区域 且与输入回路的两个输出晶体管的工作配合进行控制 工作原理见图 第九节减速度与横向加速度传感器 减速度传感器主要用于四轮驱动的汽车ABS中 又称C传感器其作用是在汽车制动时 获得汽车减速信号 因汽车在高附着系数路面制动时 减速度大 在低附着系数路面制动时 减速度小 因此 该信号进入ECU后 可对路面进行区别 判断路面附着系数的高低情况 采取相应控制措施 提高汽车制动性能减速度传感器的类型 光电式 水银式 差动变压器式和半导体式等 横向加速度传感器主要用于高档轿车 跑车的ABS系统其作用是当制动中出现侧滑趋势时 输入信号给ECU 通过调整车轮制动力来防止侧滑产生 光电式减速传感器光电式减速传感器的结构 原理与光电式高度传感器相似由两个发光二极管 两个光电三极管 一个透光板和一个信号电路组成汽车均速行驶时 透光板静止不动 当汽车减速度时 透光板随着减速度的变化沿着汽车纵轴方向摆动 减速度越大 摆动越大 由于透光板位置的不同 发光二极管传送到光电三极管的光线不同 使光电三极管形成ON和OFF两种状态 两个发光二极管 和两个光电三极管组合作用 可将汽车的减速度区分为四个等级 该信号进入ECU就可感知路面情况 水银式减速度传感器水银式减速度传感器由玻璃管和水银组成如图上部为差动变压器下部为电子电路 差动式减速度传感器差动式减速度传感器由两部分组成如图差动变压器主要由一个初级线圈 两个相串联的次级线圈和铁心组成 工作原理直流电经过振荡电路变成交流电压 加到初级线圈上 穿过铁心的磁通发生变化 在次级线圈中分别产生u1 u2 当铁心在中间位置时u1 u2 当铁心偏离中间位置时u1与u2间产生了电压差US 电压差US的高 低与铁心位移距离成正比 US信号经过电子电路的处理后成为传感器输出信号汽车正常行驶时 铁心处于线圈中间位置当汽车减速度时 铁心受惯性力的作用前移 使差动变压器内的感应电压信号发生变化 铁心移位越大 输出电压信号越大 该信号送入ECU用于控制ABS系统工作 横向加速度传感器横向加速度传感器的结构比较简单 主要由开关触点组成 故称为横向加速度开关它用来检测汽车横向加速度范围开关中串联有两对开启方向相反的开关触点当汽车横向加速度低于限定值时 两触点都处于闭合状态 插头两端子通过开关内部构成回路当汽车在高速急转弯过程中