汽車傳感器汽車傳感器概述第一節(jié)汽車傳感器的運用范圍其次節(jié)汽車傳感器的分類1概述汽車傳感器是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域探討的核心內(nèi)容之一。汽車傳感器是汽車儀表系統(tǒng)和電子限制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子限制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件?，F(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展特征之一就是越來越多的部件接受電子限制。電子自動限制的工作要依靠傳感器的信息反繢。據(jù)統(tǒng)計，目前一般轎車上大約有幾十只傳感器，高級轎車有一百多個傳感器，而豪華轎車上多達二百余只傳感器，每年全球的車用傳感器需求量將達到十多億只。汽車傳感器工作機理通常是利用物理、化學的原理和效應，如磁電效應、霍耳效應、壓電效應、光電效應、光敏電阻效應、電致發(fā)光、熱電效應、熱電阻效應等

2第一節(jié)汽車傳感器的運用范圍一、用于汽車指示儀表系統(tǒng)微處理器A/DA/D存儲器D/A車速傳感器油箱傳感器D/A車速表燃油液位指示儀表例車速表及燃油液位指示儀表目的：用于了解汽車工作狀況。3車速里程表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表機油壓力表氣壓力表燃油表冷卻液溫度表汽車上常用的儀表有：這些儀表通常與各種信號燈一起安裝在儀表板上，稱為組合儀表。4例老式磁感應式車速里程表由變速器經(jīng)軟軸驅(qū)動。5儀表驅(qū)動軟軸6組成：傳感器、信號處理電路、車速表和里程表。

例電子式車速里程表7二、用于汽車電子限制系統(tǒng)給定值傳感器A/D轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器執(zhí)行機構(gòu)被控對象控制器被控參數(shù)微型計算機電子控制系統(tǒng)的基本框圖汽車電子限制系統(tǒng)主要由傳感器、電子限制器(ECU)、執(zhí)行機構(gòu)和程序軟件等部分組成，與汽車的機械、動力、平安等系統(tǒng)協(xié)作運用。目的：限制汽車運行狀態(tài)。8汽車電子限制系統(tǒng)大體可分為如下幾個部分：1.傳動系統(tǒng)與操縱限制系統(tǒng)；2.平安限制系統(tǒng)；3.幫助限制系統(tǒng)；4.總線限制與車輛局域網(wǎng)系統(tǒng)。1.發(fā)動機限制系統(tǒng)；2.底盤限制系統(tǒng)；3.電子平安系統(tǒng)；4.信息通訊系統(tǒng)。其中，前兩種系統(tǒng)與汽車的行駛性能有干脆關(guān)系，而后兩種系統(tǒng)與汽車的平安性、便利性相關(guān)。汽車電子限制系統(tǒng)也可以劃分為：三、汽車電子限制系統(tǒng)91.發(fā)動機限制ECU

空氣流量計發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器節(jié)氣門位置傳感器冷卻水溫傳感器進氣溫度傳感器曲軸位置傳感器車速傳感器爆震傳感器氧傳傳感器啟動信號空調(diào)開關(guān)傳感器限制系統(tǒng)電子燃油噴射電子點火限制怠速限制故障自診斷排放限制其它幫助限制I/O輸入回路CPU存儲器A/D輸出回路增壓限制進氣限制10發(fā)動機限制的子系統(tǒng)空氣流量計節(jié)氣門體噴油器控制單元ECU空氣消聲器氣油泵氣油電控燃油噴射工作演示11例：桑塔納2000轎車發(fā)動機汽油噴射系統(tǒng)

油箱汽油泵燃油濾清器壓力調(diào)節(jié)器電控單元ECU冷起動閥節(jié)氣門開關(guān)節(jié)氣門輔助空氣閥油壓調(diào)節(jié)器噴油器燃油分配器空氣溫度傳感器氧傳感器曲軸轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)速傳感器空氣流量傳感器水溫傳感器12轉(zhuǎn)速I/OCPU曲軸位置負荷爆震溫度I/O信號預處理A/D轉(zhuǎn)換RAMROM點火線圈點火控制裝置火花塞電子限制點火系統(tǒng)的基本組成13電子限制點火系統(tǒng)(ESA)的框圖傳感器ECU執(zhí)行器14(2)電控點火系統(tǒng)(ESA)(1)電控燃油噴射系統(tǒng)(EFI)1)噴油量限制、2)噴油正時限制3)怠速限制(ISC)4)冷起動噴油限制5)斷油限制主要限制項目：EFI與ESA的主要傳感器：空氣流量計進氣溫度傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器曲軸位置傳感器冷卻水溫傳感器節(jié)氣門位置傳感器爆震傳感器氧傳傳感器1)點火提前角限制2)閉合角限制3)爆燃限制主要限制項目：15怠速限制(3)怠速限制(ISC)16例豐田汽車發(fā)動機限制系統(tǒng)(TCCS系統(tǒng))17(4)進氣增壓限制諧振增壓限制系統(tǒng)18奔馳SLK（R171）新發(fā)動機所接受的進氣歧管長度可變的機構(gòu)接受了一個限制閥來限制進氣管的長度，這是目前主流的進氣歧管長度可變機構(gòu)的設(shè)計。19可變氣門正時(VVT,VariableValveTiming)(5)進氣正時限制20(6)發(fā)動機排放污染限制1.起動開關(guān)傳感器4.水溫傳感器2.怠速開關(guān)3.曲軸位置傳感器廢氣再循環(huán)限制系統(tǒng)(EGR)21聯(lián)合信息傳感系統(tǒng)中央處理器ECU懸架限制傳動限制制動限制驅(qū)動限制轉(zhuǎn)向限制其它系統(tǒng)車輛動力性車輛經(jīng)濟性車輛穩(wěn)定性車輛平安性車輛操縱性車輛舒適性其它性能一體化底盤限制系統(tǒng)2.底盤限制實現(xiàn)22(1)電控自動變速器(ECT)節(jié)氣門位置傳感器轉(zhuǎn)速傳感器23自動變速器電子限制系統(tǒng)24無級變速CVT25(2)防抱死制動系統(tǒng)(ABS)26(3)驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)限制系統(tǒng)(ASR)ABS與ASR都是通過限制作用于車輪上的轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)滑移率限制?，F(xiàn)代車輛ABS/ASR系統(tǒng)將ABS與ASR限制實現(xiàn)資源共享、互為補充，形成ABS/ASR綜合限制系統(tǒng)。ECU輪速信號節(jié)氣門信號制動踏板信號加速踏板信號輪缸壓力調(diào)節(jié)器節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)器指示信號發(fā)動機車輪駕駛員27(4)電控動力轉(zhuǎn)向(ECPS)28(5)電控懸架傳感器：車身加速度、位移；車速；轉(zhuǎn)角等傳感器29(6)巡航限制(CC)CCS可使汽車工作在發(fā)動機有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強度，提高行駛舒適性的汽車自動行駛裝置。巡航限制系統(tǒng)又稱為巡航行駛裝置、速度限制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)。1）車速傳感器：專用于CCS的車速傳感器一般安裝在汽車變速器輸出軸上。2）節(jié)氣門傳感器：節(jié)氣門傳感器CCS與EFI共用。3）節(jié)氣門限制搖臂傳感器：是CCS專用的傳感器。其作用是對電控單元供應節(jié)氣門限制搖臂位置的電信號，目前應用較多的是滑線電位計式。30通過自動限制制動和加速來保證確定的車距。舊巡航限制系統(tǒng)只能按設(shè)定的車速保持一個速度，而主動巡航限制統(tǒng)則利用雷達或其他監(jiān)測設(shè)備扮演司機的角色，前方慢，后方也減速。系統(tǒng)自動保持預先設(shè)定的與前車的平安距離。主動式巡航限制系統(tǒng)31豐田PRIUS轎車巡航限制系統(tǒng)巡航限制系統(tǒng)按鈕323.平安行駛限制(1)平安氣囊系統(tǒng)(SRS)平安氣囊系統(tǒng)一般由傳感器、電控單元(ECU)、氣囊模塊、監(jiān)控裝置、儲備電源等組成。傳感器包括：碰撞傳感器檢測汽車的碰撞，平安傳感器防止氣囊誤脹開。傳感器ECU氣體發(fā)生器氣囊PSB：平安帶預緊裝置DAB：駕駛員氣囊PAB：是乘員氣囊33雙氣囊系統(tǒng)34多氣囊系統(tǒng)35(2)防撞系統(tǒng)汽車行駛中，當兩車的距離小到平安距離時，即自動報警，若接著行駛，則會在即將相撞的瞬間，自動限制汽車制動器將汽車停住。1)行車防撞限制系統(tǒng)傳感器36測距范圍：可達150米的,車速的調(diào)整范圍：從30km/h到180km/h。德爾福(TRW)77-GHz雷達測距系統(tǒng)372)倒車防撞報警系統(tǒng)倒車雷達：又稱泊車幫助系統(tǒng)，汽車倒車時，顯示車后障礙物的距離，有效地防止倒車事故發(fā)生。接受超聲波測距，當超聲波遇到障礙物時產(chǎn)生回波，傳感器接收到回波信號后經(jīng)限制器處理，推斷障礙物位置。1.工作原理38由超聲波傳感器、電子處理單元、報警裝置等組成。2.組成39超聲波傳感器（探頭）40超聲波探頭安裝4142

隨動轉(zhuǎn)向大燈在轉(zhuǎn)向時不斷對大燈進行動態(tài)調(diào)整，保持與汽車的當前行駛方向一樣，以確保對前方道路供應最佳照明，增加了黑暗中駕駛的平安性。前照燈的自動開關(guān)、自動調(diào)光系統(tǒng)、隨動轉(zhuǎn)向大燈(3)前照燈限制434.信息系統(tǒng)汽車電子儀表為了使駕駛員能夠駕馭汽車及各系統(tǒng)的工作狀況，在汽車駕駛室內(nèi)的儀表板上裝有各種指示儀表、指示燈及各種報警信號裝置。(1)信息的顯示與報警44(2)語音提示(3)車輛定位與導航GPS衛(wèi)星接收GPS定位信號與監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)交換汽車導航系統(tǒng)兩大功能：車輛追蹤、駕駛指南GPS45465.舒適性系統(tǒng)(1)電控自動空調(diào)汽車空調(diào)自動限制系統(tǒng)示意圖47(2)電控座椅

該裝置是人體工程技術(shù)與電子限制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它通過傳感器感知乘坐人員的體態(tài)，并使座椅狀態(tài)與之相適應，滿足乘客的舒適性要求。4849(3)電動門窗限制駕駛席防夾電動門窗506.平安防盜為了防止駕駛員離開汽車后汽車被盜，汽車上都裝有如下常用平安防盜裝置。轉(zhuǎn)向鎖、燃油切斷裝置、蓄電池接線柱斷路裝置、點火系統(tǒng)關(guān)斷裝置、電子報警器、機械防盜鎖、子限制防盜系統(tǒng)GPS車載定位防盜系統(tǒng)能對汽車進行實時監(jiān)控、自動實時定位，追蹤，車的方向，車的速度，還可以對車輛實時追蹤保留車輛三個月行車路途。GPS車載定位防盜系統(tǒng)51GPS車載定位防盜系統(tǒng)52其次節(jié)汽車傳感器的分類能夠接受規(guī)定的被測量，并按確定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。轉(zhuǎn)換元件：傳感器中能將敏感元件感受的或響應的被測量轉(zhuǎn)換為電量的部分。1.國家標準GB7665-87對傳感器的定義是：敏感元件：傳感器中能干脆感受或響應被測量的部分。被測量：汽車傳感器的被測量通常為：力學量、熱力學量和部分化學量、電學量。53力學量熱力學量其它檢測量單位檢測量單位檢測量單位位置或位移M溫度KC氣體成分mol速度m/s氣體濃度mol壓力KPaMPa加速度m/s2電流A轉(zhuǎn)角或角位移rad流量kg/sm3/s轉(zhuǎn)速r/min真空度Pa力N轉(zhuǎn)矩N·m濕度爆震Pa汽車傳感器的被測量541.汽車傳感器的分類(1)按能量關(guān)系分類主動型：傳感器無需外加輸入電源。如：磁電、熱電、壓電、光電等。被動型：傳感器需外加輸入電源。如：電阻、電容、電感、磁阻、熱阻等。(2)按信號轉(zhuǎn)換分類非電量轉(zhuǎn)換成另一種非電量，如：彈性敏感元件、氣動傳感器非電量轉(zhuǎn)換成電量，如：熱電阻、熱電偶、壓電式。55(4)按工作原理分類

有電阻式、電容式、電感式、應變式、光電式、光敏式、壓電式、熱電式等。(6)按運用功能分類分為用于了解汽車工作狀況；用于限制汽車運行狀態(tài)；(3)按輸入量分類(5)按輸出信號分類輸出量有模擬量和數(shù)字量兩類傳感器。汽車傳感器種類很多，實際應用一般按傳感器輸入量，即傳感器的被測量分類。如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等。56傳感器檢測工況或參數(shù)位置傳感器排氣再循環(huán)閥開度、油門踏板位置、燃油箱液面位置、汽車高度、海拔高度等。轉(zhuǎn)角傳感器節(jié)氣門位置、曲軸轉(zhuǎn)角、方向盤轉(zhuǎn)角、前輪轉(zhuǎn)角等。轉(zhuǎn)速傳感器檢測曲軸轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速等。速度加速度傳感器檢測車速（絕對值）、加速度。力學量傳感器在汽車上的應用57熱力學量傳感器在汽車上的應用傳感器檢測工況或參數(shù)溫度傳感器冷卻液溫度、進氣溫度、燃油溫度、排氣口和排氣管的溫度、空調(diào)蒸發(fā)器和冷凝器溫度等。壓力傳感器進氣岐管壓力、燃油壓力、機油壓力、增壓壓力、自動變速器油壓、大氣壓力等。流量傳感器吸入空氣流量、燃油流量、廢氣再循環(huán)流量、制冷劑流量等。液量傳感器燃油量、冷卻液量、機油量、制動液量等。氣體濃度傳感器氧氣、二氧化碳、NOx、HC、柴油煙度。58汽車傳感器工作環(huán)境高溫、低溫、振動、沖擊、潮濕、蒸汽、鹽霧、腐蝕、油泥污染。2.汽車傳感器的性能要求1）環(huán)境的適應性；2）工作的穩(wěn)定性和牢靠性；關(guān)鍵是牢靠性；3）檢測的精度和重復性；4）小型化、便于安裝、易于檢測識別；5）具有批量生產(chǎn)和通用性、符合有關(guān)標準。汽車傳感器的性能要求593.汽車傳感器的選用原則指標傳感器指標定義量程被檢測量上限和下限的代數(shù)差。靈敏度輸出變化值與被測量的變化值之比。分辨率檢測出被測量的最小變化值。誤差檢