自动检测与转换技术-第十三章(下).
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1、2022-5-311机械工业出版社机械工业出版社中等职业教育电气类规划教材中等职业教育电气类规划教材 自动检测与转换技术自动检测与转换技术第十三章（下）第十三章（下）多媒体课件200951 更新2022-5-312第十三章第十三章 传感器在现代传感器在现代检测系统中的应用（下）检测系统中的应用（下）检测技术的综合应用（下）主要学习传感检测技术的综合应用（下）主要学习传感器在现代汽车、数控机床、机器人和智能楼器在现代汽车、数控机床、机器人和智能楼宇中的应用。宇中的应用。2022-5-313第五节第五节 传感器在现代汽车中的应用传感器在现代汽车中的应用 一、汽车结构及工作过程概述一、汽车结构及工作
2、过程概述（参考南京交通技师学院资料，（参考南京交通技师学院资料， 以几幅下同）以几幅下同）汽车类型繁多，结构比较复杂，大体可分为汽车类型繁多，结构比较复杂，大体可分为发发动机动机、底盘底盘和和电气设备电气设备三大部分又可分成三大部分又可分成燃料燃料系系、点火系点火系、传动系传动系、轿厢系轿厢系等几个系统等几个系统，每，每一部分均安装有许多检测和控制用的传感器。一部分均安装有许多检测和控制用的传感器。与传感器有关联的测控框图如图与传感器有关联的测控框图如图13-11所示。所示。2022-5-315汽车底盘示意图汽车底盘示意图后轮悬挂后轮悬挂传动轴传动轴转向机构转向机构2022-5-316福特林肯
3、福特林肯NavigatorNavigator底盘底盘发动机发动机传动轴传动轴排气管排气管前刹车盘前刹车盘后轮悬挂后轮悬挂减速箱减速箱汽车发动机汽车发动机 发动机是汽车的动力装置，其作用是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，通过传动使吸入的燃料燃烧而产生动力，通过传动系统，使汽车行驶。系统，使汽车行驶。汽油发动机汽油发动机主要由主要由汽汽缸缸、燃料系燃料系、点火系点火系、起动系起动系、冷却系冷却系及及润滑系润滑系等组成。汽车的工作过程均是在等组成。汽车的工作过程均是在电电控单元控单元ECU控制下进行的。控制下进行的。 2022-5-318汽车发动机的解剖图汽车发动机的解剖
4、图2022-5-319与发动机配套使用的各种传感器与发动机配套使用的各种传感器进气压力进气压力传感器传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器进气压力、进气压力、温度传感器温度传感器ECU结构结构 a a）外形）外形 b b）ECU内部内部 原原理框图及理框图及输入输入/ /输出信输出信号号 各种各种ECU外形外形（参考（参考北京元业隆公司资料）北京元业隆公司资料） 2022-5-3112汽车汽车ECU的应用的应用 ECU ECU用于控制用于控制 方向盘的助力系统方向盘的助力系统ECU在在汽车四轮独立悬挂避振中的应用汽车四轮独立悬挂避振中的应用前悬挂前悬挂后悬挂后悬挂 为了减小汽车在崎岖的道路上的颠簸
5、，提高舒适为了减小汽车在崎岖的道路上的颠簸，提高舒适性，性，ECU还能根据还能根据四个车轮的独立悬挂系统四个车轮的独立悬挂系统的受力情的受力情况，况，控制油压系统控制油压系统，调节四个车轮的高度调节四个车轮的高度，跟踪地面跟踪地面的变化的变化，保持轿厢的平稳保持轿厢的平稳。 汽车汽车ECU的应用（续）的应用（续） ECU用于防碰撞和控制安全气囊用于防碰撞和控制安全气囊 传感器将传感器将速速度度、距离距离等与等与碰碰撞有关的参数撞有关的参数传传送给送给ECU。2022-5-3115汽车避撞系统原理框图汽车避撞系统原理框图安安全全气气囊囊 ECU在接在接收到碰撞传感收到碰撞传感 器的信号后，器的信
6、号后，打开打开折叠式安折叠式安全气囊全气囊。折叠式安全气囊折叠式安全气囊2022-5-3117二、传感器在汽车运行中的作用二、传感器在汽车运行中的作用 空气系统中的传感器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，为了得到最佳的燃烧状态和最小的排气污染，必须对必须对油气混合气中的空气油气混合气中的空气- -燃油比例（空燃比）燃油比例（空燃比）进行进行精确的控制精确的控制。空气系统中传感器的作用是。空气系统中传感器的作用是计量计量和控制发动机燃烧所需要的空气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空气进气量还与油门踏板有关。驾驶员通过。驾驶员通过操操作油门踏
7、板控制进气道的节气门开度作油门踏板控制进气道的节气门开度，以，以改变进气改变进气流通截面积流通截面积，从而，从而控制进气量控制进气量，由此，由此控制发动机的控制发动机的功率功率。ECU必须测量节气门的开度必须测量节气门的开度，才能，才能控制喷油控制喷油器的喷油量器的喷油量。 2022-5-3119空气流量传感器空气流量传感器 空气流量传感器有多种类型，使用较多的空气流量传感器有多种类型，使用较多的有有热丝式气体测速仪热丝式气体测速仪以及以及卡门涡街流量计卡门涡街流量计。 2022-5-3120节气门及节气门角位移开度传感器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角度位移传感器节
8、气门节气门2022-5-3121 受受ECU控制的喷油器控制的喷油器2022-5-3122汽车水温传感器汽车水温传感器 氧含量传感器在汽车中的应用氧含量传感器在汽车中的应用 当汽车节气门的当汽车节气门的开合度不正确开合度不正确时，汽缸时，汽缸中的中的燃油燃烧可能不正常燃油燃烧可能不正常。通过。通过测量尾气的测量尾气的氧含量氧含量，并将信号传输给，并将信号传输给ECU，从而，从而改变节改变节气门的开合度气门的开合度，使燃油的燃烧达到，使燃油的燃烧达到最佳工况最佳工况。现代汽车还在现代汽车还在排气总管前端安装一只氧含量排气总管前端安装一只氧含量传感器传感器。当排气中的。当排气中的氧含量不足时氧含量
9、不足时，由，由ECUECU控控制制增大空燃比增大空燃比，改变油气浓度改变油气浓度，提高燃烧效提高燃烧效率率，减少黑烟污染。减少黑烟污染。 氧含量传感器及其在汽车中的安装位置氧含量传感器及其在汽车中的安装位置 排气总管排气总管传感器在汽车传感器在汽车ABS中的作用中的作用 当当汽车紧急刹车汽车紧急刹车时，使汽车减速的外力主要来时，使汽车减速的外力主要来自地面作用于自地面作用于车轮的摩擦力车轮的摩擦力，即所谓的，即所谓的地面附着力地面附着力。而地面附着力的而地面附着力的最大值出现在车轮接近抱死而尚未抱最大值出现在车轮接近抱死而尚未抱死的状态死的状态。这就必须设置一个。这就必须设置一个“防抱死制动系
10、统防抱死制动系统”又又称为称为ABS。ABS由由车轮速度传感器、车轮速度传感器、ECU以及电以及电液液控制阀等组成控制阀等组成。ECU根据根据车轮速度传感器车轮速度传感器来的来的脉冲信脉冲信号号控制控制电液制动系统电液制动系统，使各车轮的制动力满足，使各车轮的制动力满足少量滑少量滑动但接近抱死的制动状态动但接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不，以使车辆在紧急刹车时不致致失去方向性和稳定性失去方向性和稳定性。 2022-5-3126汽车防抱死解决方案汽车防抱死解决方案刹车装置刹车装置2022-5-3127汽车防抱死使用效果及注意事项汽车防抱死使用效果及注意事项在用力紧急刹车时，在用力紧急刹
11、车时， ABS自动启动自动启动。使用使用ABS能改善刹车效果能改善刹车效果使用使用ABS前易发生前易发生“甩尾甩尾”汽车防侧滑系统汽车防侧滑系统 汽车在行驶过程中必须汽车在行驶过程中必须保持驱动车轮在冰雪等易滑保持驱动车轮在冰雪等易滑路面上的路面上的稳定性稳定性并并防止侧偏防止侧偏力力的产生，故在前后四个车的产生，故在前后四个车轮中安装有轮中安装有车轮速度传感器车轮速度传感器（转速传感器）（转速传感器）。当发生侧。当发生侧滑时，滑时，ECU分别控制有关车分别控制有关车轮的轮的制动控制装置制动控制装置及及发动机发动机功率功率，提高行驶的，提高行驶的稳定性和稳定性和转向操作性转向操作性。 安装防安
