【正文】 汽車車速傳感器的工作原理 1 車速傳感器 1 霍爾式車速傳感器 1 磁電式車速傳感器 3 加速度傳感器 3 控制裝置的工作原理 4 ABS控制原理 4 ECU控制原理 52 車輛限速裝置的設(shè)計(jì) 5 控制裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 73 車輛限速裝置的性能測(cè)試 8 性能指標(biāo) 8 測(cè)試方法與結(jié)果 9 干擾問題 94 車輛限速裝置的應(yīng)用 95結(jié)語 10參考文獻(xiàn) 10致 謝 11汽車車速傳感器檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要 汽車車速傳感器檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一種傳感器檢測(cè)裝置。 Sensors。這些傳感器必須要經(jīng)受40℃～150℃的溫度變化，而且要求精度高、可靠性好、反應(yīng)快、抗干擾和抗振動(dòng)能力強(qiáng)，才能準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛運(yùn)行的有關(guān)狀態(tài)，速度傳感器是列車安全行駛的重要設(shè)備，它能否穩(wěn)定工作，將直接影響到車輛的正常運(yùn)行。車輛限速器分為兩種：一種是在車輛超速時(shí)發(fā)出語音警報(bào)，提醒駕駛者減速；另一種限速器是在車輛超過限定速度后，通過車載電腦發(fā)出指令，強(qiáng)制降低車輛行駛速度。電子限速器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的速度，當(dāng)車速達(dá)到一定值的時(shí)候，它就會(huì)控制供油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這時(shí)即使踏下油門踏板，供油系統(tǒng)也不會(huì)供油。這個(gè)就叫“霍爾效應(yīng)”?；魻栐a(chǎn)生的霍爾電壓U的大小為：式中：：控制電流，A；：帶電粒子的電荷，=；B：磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；d：半導(dǎo)體的厚度，mm；n：電子濃度。當(dāng)齒圈的齒隙與傳感器的極軸端部相對(duì)時(shí)，極軸端部與齒圈之間的空氣間隙最大，磁阻也最大，通過感應(yīng)線圈的磁通量最小。其原理框圖如圖2所示。ABS最重要的功能并不是為了縮短制動(dòng)距離，而是為了能夠盡量保持制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。為描述車輪制動(dòng)過程中與道路接觸的狀態(tài)，引入滑移率： （1）式中：為車輪半徑，為車輪制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速，輪速，為車速。汽車驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)ASR（Automobile dynamiccontrol system）是在汽車起步和加速時(shí)將滑移率控制在一定范圍（5%～15%）內(nèi)，防止驅(qū)動(dòng)輪快速滑動(dòng)，提高汽車的驅(qū)動(dòng)力。2 車輛限速裝置的設(shè)計(jì) 控制裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電子控制器ECU硬件的作用是：根據(jù)電子控制器存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)(或汽車)傳感器輸入的各種信息(模擬／數(shù)字)進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷。在檢測(cè)過程中，需要檢測(cè)與輸入的信號(hào)有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種。這兩個(gè)信號(hào)經(jīng)過處理電路之后，通過I/O (輸入／輸出接口電路)接口就可直接送入ECU。在AD處理電路中，由于壓力傳感器送到采集板的壓力信號(hào)是電流信號(hào)，因此在輸入端利用精密電阻將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)放大電路對(duì)其進(jìn)行放大。針對(duì)以上情況，本文設(shè)計(jì)了一種實(shí)現(xiàn)方法。此時(shí)控制器對(duì)2次中斷之間的(周期)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。最后系統(tǒng)對(duì)車輛行駛的速度及其它車況參數(shù)進(jìn)行采樣、測(cè)量、計(jì)算。5%；⑥輸入電流：≤； (～)V控制裝置技術(shù)參數(shù)如下：①電源輸入：(110177。使用過程中，車輛輪徑900～1200mm可調(diào)，速度范圍2～200Km/h， Km/h，穩(wěn)定性177。采用直接反饋線性控制策略來設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制器，使系統(tǒng)具有良好的速度跟蹤和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。硬件抗干擾是應(yīng)用系統(tǒng)最基本和最主要的抗干擾手段，一般從防和抗兩方面入手來抑制干擾。車輛的微機(jī)控制時(shí)代已經(jīng)來臨，并且隨著微機(jī)、電子技術(shù)的日臻完善蓬勃發(fā)展，再加上控制理論的不斷成熟完善，發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)有望取得更大的突破。5%）而不能在工業(yè)上應(yīng)用的問題。多功能化是指一個(gè)傳感器能檢測(cè)2個(gè)或者兩個(gè)以上的特性參數(shù)或者化學(xué)參數(shù)，從而減少汽車傳感器數(shù)量，提高系統(tǒng)可靠性。6結(jié)語 本文設(shè)計(jì)的車輛速度控制系統(tǒng)能針對(duì)不同汽車行駛速度，得出車輛的行駛的安全程度，并采取有效的措施針對(duì)性的防護(hù)。系統(tǒng)裝置在經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和測(cè)試后效果良好，試驗(yàn)表明，其性能非?？煽?。 智能化是指?jìng)鞲衅髋c大規(guī)模集成電路相結(jié)合，帶有CPU，具有智能作用，以減少ECU的復(fù)雜程度，減少其體積，并降低成本。VDC系統(tǒng)能夠把汽車的制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、發(fā)動(dòng)機(jī)等各主要總成的控制系統(tǒng)，在功能、結(jié)構(gòu)上有機(jī)的綜合在一起。從早期的經(jīng)典控制到目前的智能控制，控制理論在車輛電控中得到了廣泛的應(yīng)用。軟件抗干擾措施有：數(shù)字濾波技術(shù)（有算術(shù)平均法、中值法、抑制脈沖算術(shù)平均法、一階慣性濾波法、程序判斷濾波法和遞推平均濾波法等）、軟件冗余、設(shè)備軟件陷阱等方法。方法三：OES－Ⅲ二維速度傳感器能夠以非接觸方式測(cè)量傳感器與被測(cè)物體表面的相對(duì)位移和速度，它的研制成功，解決了我國(guó)汽車制動(dòng)側(cè)滑量的難題，實(shí)用且可靠性強(qiáng)，對(duì)于提高我國(guó)汽車安全性能檢測(cè)有著重要意義。該裝置體積小、使用簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性好，可準(zhǔn)確地檢測(cè)車輛速度傳感器的精度和性能。10)V；③單片機(jī)工作電壓：(～)V；④壓力開關(guān)動(dòng)作值：560kPa；⑤電空閥工作電壓：(110177。 3 車輛限速裝置的性能測(cè)試 性能指標(biāo)本裝置選用了國(guó)產(chǎn)CS3020霍爾開關(guān)元件，主要參數(shù)如下： ～24V 最大灌電流≥100kHz；工作效率≥100kHz；供電電源：DC110(130%)—110(1177。CPU的作為計(jì)數(shù)脈沖的輸人端，作為控制定時(shí)器使用。車輛的速度是通過機(jī)械傳動(dòng)方式傳到儀表頭內(nèi)的，經(jīng)過齒輪變換，達(dá)到轉(zhuǎn)行程/車速的測(cè)量就是將這一模擬信號(hào)經(jīng)A/D得到數(shù)字信號(hào)，最后成為對(duì)方波信號(hào)的測(cè)量。其電路圖如圖6所。圖4 A/D轉(zhuǎn)換工作過程示意圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)車輛行駛記錄儀大多采用輪速傳感器記錄制動(dòng)過程中的車速曲線。在輸入回路中，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。若系統(tǒng)中采用硬件較多，則處理信息的速度加快，可改善控制系統(tǒng)的性能，但系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化；若系統(tǒng)中多采用軟件替代一些硬件，則可減少電器元件數(shù)目，但系統(tǒng)的處理速度減慢，響應(yīng)度也降低。目前ASR的裝備大多是在ABS系統(tǒng)增設(shè)一部分部件的方法來實(shí)現(xiàn)，可看成是對(duì)ABS系統(tǒng)的完善和補(bǔ)充?；谳喐讐毫瘮?shù)的制動(dòng)時(shí)參考車速計(jì)算方法，適合制動(dòng)時(shí)有穩(wěn)定壓力源的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。ABS工作時(shí)就相當(dāng)于以很高的頻率進(jìn)行點(diǎn)剎。本加速度傳感器是采用MEMS (Micro—Electro Mechanical System)技術(shù)成果研制而成的高穩(wěn)定、高精度、可靠性高、低漂溫、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的新型加速度傳感器。當(dāng)齒圈隨同車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒圈的齒頂和齒隙就交替地與傳感器極軸頂部相對(duì)，傳感器感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)隨之發(fā)生強(qiáng)弱交替變化，在感應(yīng)線圈中就會(huì)感應(yīng)出交變電動(dòng)勢(shì)，其頻率與齒圈的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速成正比。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，使得通過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，從而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一準(zhǔn)正弦