汽車速度傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源,是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。它檢測電控汽車的車速,控制電腦用這個輸入信號來控制發(fā)動機(jī)怠速,自動變速器的變扭器鎖止,自動變速器換檔及發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇的開閉和巡航定速等其它功能。
1.檢測汽車行駛速度,并把檢測結(jié)果輸入給汽車儀表系統(tǒng),用于顯示車速;
2.將檢測結(jié)的車速信號輸入到需要車速信號的汽車控制系統(tǒng)的ECU;
3.用于自動變速器系統(tǒng)、巡航定速系統(tǒng);
1.磁電式車速傳感器
磁電式車速傳感器是一個模擬交流信號發(fā)生器,它們產(chǎn)生交變電流信號,通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。這兩個線圈接線柱是傳感器輸出的端子,當(dāng)由鐵質(zhì)制成的環(huán)狀翼輪(有時稱為磁組輪)轉(zhuǎn)動經(jīng)過傳感器時,線圈里將產(chǎn)生交流電壓信號。 磁組輪上的逐個齒輪將產(chǎn)生一一對應(yīng)的系列脈沖,其形狀是一樣的。輸出信號的振幅(峰對峰電壓)與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比(車速),信號的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。傳感器磁芯與磁組輪間的氣隙大小對傳感器的輸入信號的幅度影響極大,如果在磁組輪上去掉一個或多個齒就可以產(chǎn)生同步脈沖來確定上止點的位置。這會引起輸出信號頻率的改變,而在齒減少時輸出信號幅度也會改變,發(fā)動機(jī)控制電腦或點火模塊正是靠這個同步脈沖信號來確定觸發(fā)電火時間或燃油噴射時刻的。
2.霍爾式車速傳感器
霍爾效應(yīng)傳感器(開關(guān))在汽車應(yīng)用中是十分特殊的,這主要是由于變速器周圍空間位置沖突,霍爾效應(yīng)傳感器是固體傳感器,它們主要應(yīng)用在曲軸轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上,用于開關(guān)點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)動部件的位置和速度控制電腦電路中。 霍爾效應(yīng)傳感器或開關(guān),由一個幾乎完全閉合的包含磁鐵和磁極部分的磁路組成,一個軟磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿過磁鐵和磁極間的氣隙,在葉片轉(zhuǎn)子上的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達(dá)霍爾效應(yīng)傳感器,而沒有窗口的部分則中斷磁場,因此,葉片轉(zhuǎn)子窗口的作用是開關(guān)磁場,使霍爾效應(yīng)象開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉,這就是一些汽車廠商將霍爾效應(yīng)傳感器和其它類似電子設(shè)備稱為霍爾開關(guān)的原因,該組件實際上是一個開關(guān)設(shè)備,而它的關(guān)鍵功能部件是霍爾效應(yīng)傳感器。
3.光電式車速傳感器
光電式車速傳感器是固態(tài)的光電半導(dǎo)體傳感器,它由帶孔的轉(zhuǎn)盤兩個光導(dǎo)體纖維,一個發(fā)光二極管,一個作為光傳感器的光電三極管組成。 一個以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動機(jī)控制電腦或點火模塊提供足夠功率的信號,光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(開關(guān)脈沖)。發(fā)光二極管透過轉(zhuǎn)盤上的孔照到光電二極管上實現(xiàn)光的傳遞與接收。轉(zhuǎn)盤上間斷的孔可以開閉照射到光電三極管上的光源,進(jìn)而觸發(fā)光電三極管和放大器,使之像開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉輸出信號。 從示波器上觀察光電式車速傳感器輸出波形的方法與霍爾式車速傳感器完全一樣,只是光電傳感器有一個弱點即它們對油或贓物在光通過轉(zhuǎn)盤傳遞的干涉十分敏感,所以光電傳感器的功能元件通常被設(shè)計成密封得十分好,但損壞的分電器或密封墊容器在使用中會使油或贓物進(jìn)入敏感區(qū)域,這會引起行駛性能問題并產(chǎn)生故障碼。
ABS根據(jù)控制通路的不同,性能作用也有區(qū)別。總的來說可以分為:
方式1:4傳感器4通道
方式2:3傳感器3通道
方式3:4傳感器3通道
方式4:4傳感器2通道
方式5:2傳感器2通道
方式6:單傳感器單通道
最常用的是方式1和方式3。ABS的控制方式屬于電液式控制。就是說用電腦控制各個電磁閥,達(dá)到控制液壓油路的目的。總的控制機(jī)構(gòu)就是ABS電腦。電腦收集四個車輪上傳感器檢測到的車輪轉(zhuǎn)速信息加以分析。 如果四個車輪轉(zhuǎn)速相同,證明車輛處于正常制動情況。如果檢測到某個車輪轉(zhuǎn)速比其他車輪低,電腦就會作出判斷,認(rèn)為該車輪發(fā)生了抱死,然后通知控制該車輪的電磁閥迅速降低制動液壓直到抱死消失。這就是ABS系統(tǒng)總的控制方法。
根據(jù)ABS方式的不同,性能也有很大區(qū)別。現(xiàn)在大部分轎車上裝配的是4傳感器4通道方式的ABS系統(tǒng),這是性能良的ABS。之所以說4通道,是因為它有4個電磁閥,每個電磁閥負(fù)責(zé)控制一個車輪的制動液壓。而且每個車輪也有專門的傳感器收集數(shù)據(jù),所以可以達(dá)到制動力自動分配的目的。也就是說可以精確到對某一個車輪進(jìn)行單獨制動。這就意味著,當(dāng)某一側(cè)的車輪或某一個車輪在摩擦系數(shù)低的路面行使時,照樣可以防止該車輪的抱死。這種性能優(yōu)良的4通道4傳感器式的ABS已經(jīng)被一個新名詞EBD所代替,它的意義已經(jīng)不僅僅只是防止抱死了,而是可以動態(tài)自動分布制動力。所以我們把它稱作制動力自動分布系統(tǒng)。
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