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[導(dǎo)讀]前言汽車(chē)的啟動(dòng)、加速、、減速、停止運(yùn)行等速度的控制是汽車(chē)控制系統(tǒng)里面一種永恒不變的話題,它不僅僅是一個(gè)汽車(chē)選型的參數(shù),還體現(xiàn)一個(gè)汽車(chē)的性能和制造水平,在汽車(chē)電子技術(shù)中的關(guān)鍵部件,同時(shí)也是研究的核心內(nèi)容

前言

汽車(chē)的啟動(dòng)、加速、、減速、停止運(yùn)行等速度的控制是汽車(chē)控制系統(tǒng)里面一種永恒不變的話題,它不僅僅是一個(gè)汽車(chē)選型的參數(shù),還體現(xiàn)一個(gè)汽車(chē)的性能和制造水平,在汽車(chē)電子技術(shù)中的關(guān)鍵部件,同時(shí)也是研究的核心內(nèi)容之一。

本文主要是簡(jiǎn)單介紹汽車(chē)速度傳感器是什么,并結(jié)合它的分類(lèi)來(lái)分析各種汽車(chē)速度傳感器的工作原理,并舉例相應(yīng)的汽車(chē)速度傳感器應(yīng)用案例來(lái)深入的學(xué)習(xí)和掌握這門(mén)技術(shù)。

汽車(chē)速度傳感器簡(jiǎn)介

我們知道汽車(chē)傳感器的作用就是將一些我們需要檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出,讓我們可以通過(guò)反饋回來(lái)的信號(hào)來(lái)判定系統(tǒng)現(xiàn)在的狀態(tài)。汽車(chē)速度傳感器就是這樣一種設(shè)備,它通過(guò)檢測(cè)電控汽車(chē)的車(chē)速并將具體的車(chē)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給汽車(chē)的核心控制電腦,控制電腦用這個(gè)輸入信號(hào)來(lái)進(jìn)行判定運(yùn)行的狀態(tài),并發(fā)出指令來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速,它還可以實(shí)現(xiàn)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(kāi)閉和巡航定速等功能。

總的來(lái)說(shuō),汽車(chē)要安全有效的行駛,出來(lái)需要一些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火裝置等這些大的機(jī)械設(shè)備之外,還需要通過(guò)速度檢測(cè)來(lái)實(shí)時(shí)的檢測(cè)我們的車(chē)速,無(wú)論是汽車(chē)的發(fā)動(dòng)還是加速減速,或者我們需要將汽車(chē)停止運(yùn)行,它都發(fā)揮著重要的作用。它的功能我們具體可以這樣來(lái)理解:

(1)檢測(cè)汽車(chē)行駛速度,并把檢測(cè)結(jié)果輸入給汽車(chē)儀表系統(tǒng),用于顯示車(chē)速;

(2)將檢測(cè)結(jié)的車(chē)速信號(hào)輸入到需要車(chē)速信號(hào)的汽車(chē)控制系統(tǒng)的ECU;

(3)用于自動(dòng)變速器系統(tǒng)、巡航定速系統(tǒng);

各種汽車(chē)速度傳感器的工作原理及應(yīng)用

(1)磁電式車(chē)速傳感器--模擬交流信號(hào)發(fā)生器,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。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)的振幅與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比(車(chē)速),信號(hào)的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。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(lái)確定觸發(fā)電火時(shí)間或燃油噴射時(shí)刻的。

(2)霍爾式車(chē)速傳感器--它們主要應(yīng)用在曲軸轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上,用于開(kāi)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腦電路中。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(guò)磁鐵和磁極間的氣隙,在葉片轉(zhuǎn)子上的窗口允許磁場(chǎng)不受影響的穿過(guò)并到達(dá)霍爾效應(yīng)傳感器,而沒(méi)有窗口的部分則中斷磁場(chǎng)。

(3)光電式車(chē)速傳感器--由帶孔的轉(zhuǎn)盤(pán)兩個(gè)光導(dǎo)體纖維,一個(gè)發(fā)光二極管,一個(gè)作為光傳感器的光電三極管組成。 一個(gè)以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊提供足夠功率的信號(hào),光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)(開(kāi)關(guān)脈沖)。發(fā)光二極管透過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)上的孔照到光電二極管上實(shí)現(xiàn)光的傳遞與接收。

(4)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器---檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,通常利用曲軸位置傳感器來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用于燃油噴射量、點(diǎn)火提前角、動(dòng)力傳動(dòng)控制等;

(5)車(chē)速傳感器---通常是直接或者間接檢測(cè)汽車(chē)輪胎的轉(zhuǎn)速來(lái)來(lái)獲得的,主要是體現(xiàn)在我們可以在汽車(chē)行駛的時(shí)候可以知道自己的形式的車(chē)速。

(6)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器—檢測(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速并將檢測(cè)結(jié)果輸出ECU,主要是的作用是在汽車(chē)制動(dòng)的控制和驅(qū)動(dòng)控制這兩方面;

(7)減速傳感器---其主要的是要檢測(cè)汽車(chē)在減速的時(shí)候的減速速度,也是將這個(gè)信號(hào)回傳到ECU,汽車(chē)制動(dòng)的控制和驅(qū)動(dòng)控制這兩方面。

加速度傳感器在汽車(chē)ECS中的應(yīng)用

它是在單一芯片上集成兩個(gè)相互獨(dú)立、測(cè)量方向相互垂直的敏感元的測(cè)量模塊,是由多晶硅微加工表面工藝制成的電容式加速度傳感器;由硅片表面的彈性結(jié)構(gòu)支撐起的質(zhì)量塊下面貼附電容的一個(gè)極板,電容的另一極扳固定。當(dāng)加速度引起質(zhì)量塊的相對(duì)位置變化時(shí),電容值也發(fā)生變化;兩個(gè)敏感元的信號(hào)處理電路將各自的電容變化轉(zhuǎn)換成幅值與加速度成正比的方波信號(hào),經(jīng)工作周期調(diào)制(DCM)后,就能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),通過(guò)引腳XOUTYOUT進(jìn)行輸出。另外,ADXL202還可以通過(guò)XFILT、YFILT引腳輸出模擬信號(hào)。

汽車(chē)懸掛系統(tǒng)應(yīng)該能夠在高速轉(zhuǎn)向時(shí)、在凹凸不平的路面上行駛時(shí)以及突然加速和剎車(chē)時(shí)讓車(chē)輛仍具有較好的駕駛性能。許多系統(tǒng)采用的是總體式閉環(huán)控制。安裝在汽車(chē)拐角處的垂直加速度計(jì)測(cè)量車(chē)身的加速度,來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)震動(dòng)吸收器,以達(dá)到安全平穩(wěn)駕車(chē)。在高級(jí)系統(tǒng)中,車(chē)輪力是用輪轂加速度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。在沒(méi)有方向盤(pán)角度傳感器的車(chē)輛中,橫向加速度計(jì)用于測(cè)量離心力,其他加速度計(jì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量。車(chē)身加速度計(jì)的測(cè)量范圍通常是1g到3g,輪轂傳感器的測(cè)量范圍可以達(dá)到12g。這些傳感器是帶集成插頭或引線的分立傳感器。

總結(jié)

最近幾年,汽車(chē)速度傳感器得到了更好的發(fā)展,由于它對(duì)汽車(chē)的安全運(yùn)行起著很重要的作用,因此它必須具備靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好、材料成本低等優(yōu)點(diǎn),這樣我們的汽車(chē)在使用它的時(shí)候才會(huì)更加安心放心。因此設(shè)計(jì)一個(gè)好的汽車(chē)速度傳感器是非常具有意義的。

汽車(chē)速度傳感器是汽車(chē)電子技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)很重要的應(yīng)用,可以讓我們的汽車(chē)的啟動(dòng)、加速、減速和制動(dòng)更加的安全、可控,并且可以直觀的顯示出來(lái),讓在運(yùn)行過(guò)程中有一個(gè)很直觀的認(rèn)識(shí)到行駛的車(chē)速。

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