課程論文-車速傳感器、曲軸位置傳感器應(yīng)用(參考版)
2025-06-09 00:24本頁面
【正文】 。而且通過這門課的學(xué)習(xí)不僅 收獲了豐厚的知識(shí)，還培養(yǎng)了良好的思維方式，開闊了視野。技術(shù)產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，它們開發(fā)和成功投入使用將在汽車行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 智能傳感器，是智能執(zhí)行器、智能變送器和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個(gè)芯片上的器件?，F(xiàn)在幾乎所有汽車上的機(jī)械部件都受到電路單元的控制，但因?yàn)檐圀w內(nèi)空間狹小，控制組件系統(tǒng)在空間上受到很大限制，在未來的發(fā)展趨勢(shì)是，受控部件與電子控制單元更緊密結(jié)合在一起，而逐漸形成一個(gè)整體。尤其在電子技術(shù)的時(shí)代， 技術(shù)更新快，我們更加要學(xué)習(xí)這些基礎(chǔ)知識(shí)，才能走到更遠(yuǎn) 。汽車傳感器 的檢測(cè)與診斷對(duì)汽車安全行駛有著重要的意義。現(xiàn)對(duì)汽車上傳感器的 9 應(yīng)用非常廣泛，汽車 的安全、舒適、經(jīng)濟(jì)等很多的反方面都離不開傳感器的工作。它作為汽車電子控 制系統(tǒng)的重要信息源，能對(duì)溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、加速度和振 動(dòng)等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。圖 25 為霍爾傳感器信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 圖 24 霍爾傳感器典型信號(hào) 霍爾式信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系 曲軸位置傳感器 通常為 雙霍爾傳感器，其中集成了兩塊霍爾芯片，信號(hào)齒需一前一后經(jīng)過雙霍爾芯片，兩霍爾信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算后，再進(jìn)行域值轉(zhuǎn)換，輸出方波信號(hào)給 ECU。 從公式（ 21）可得出，當(dāng)傳感器設(shè)計(jì)完成后，霍爾電壓的大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，僅頻率與目標(biāo)輪轉(zhuǎn)速成正比?；魻柺絺鞲衅魍ǔＳ?3 根輸出線，分別為電源線、信號(hào)輸出線和搭鐵線，工作示意圖如圖23 所示。 ECU內(nèi)部程序根據(jù)每個(gè) Ne 信號(hào)周期所占時(shí)間，即可計(jì)算確定發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速和分火頭轉(zhuǎn)速。 )。247。 )，相當(dāng)于分火頭旋轉(zhuǎn) 15。247。 )，所以一個(gè)交變信號(hào) (即一個(gè)信號(hào)周期 )相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn) 30。傳感器軸每轉(zhuǎn)一圈 (360。 曲軸位置傳感器 主要有磁電式、霍爾式和磁阻式 3 種形式，別克昂科威采用霍爾式。 （ 2） 即霍爾電壓 VH（ A、 A 電極之間的電壓）與 ISB 乘積正比與試樣厚度d 成反比。顯然，該電場(chǎng)是阻止載流子繼續(xù)向側(cè)面偏移，當(dāng)載流子所受的橫向電場(chǎng)力與洛侖茲力相等時(shí)，樣品兩側(cè)電荷的積累就達(dá)到平衡，故有 ⑴ 其中 EH 為霍爾電場(chǎng)， V是載流子在電流方向上的平均漂移速度。對(duì)于圖一所示的半導(dǎo)體試樣，若在 X 方向通以電流 Is，在 Z方向加磁場(chǎng) B，則在 Y 方向即試樣 A， A′電極兩側(cè)就開始聚積異號(hào)電荷而產(chǎn)生相應(yīng)的附加電場(chǎng)。 霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用引起的偏轉(zhuǎn)。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來改變磁場(chǎng)強(qiáng)度。 霍爾電壓隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化，磁場(chǎng)越強(qiáng)，電壓越高，磁場(chǎng)越弱，電壓 6 越低。 圖 21曲軸位置傳感器實(shí)物圖 霍爾爾效應(yīng) 磁場(chǎng)中有一個(gè)霍爾半導(dǎo)體片，恒定電流 I 從 A 到 B 通過該片。我們都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)是在壓 縮沖程末開始點(diǎn)火的，那么發(fā)動(dòng)機(jī)電腦是怎么知道哪缸該點(diǎn)火了呢？就是通過曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)來計(jì)算的，通過曲軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞處于上止點(diǎn)，通過凸輪軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞是在壓縮沖程中。 圖 15輪速傳感器信號(hào)傳輸 2 曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器作用 曲軸位置傳感器 也稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器 ，曲軸位置傳感器的作用就是確定曲軸的位置，也就是曲軸的轉(zhuǎn)角。電子控制單元可以通過轉(zhuǎn)速傳感器輸入的電壓脈沖頻率進(jìn)行處理來確定車輪的轉(zhuǎn)速、汽車的參考速度等。 而當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)到齒隙與傳感磁芯相對(duì)時(shí)，傳感頭磁芯與齒圈之間的間隙最大，由永久磁芯產(chǎn)生的磁力線就不容易通過齒圈，感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)就弱，如圖 (b)所示。輸出信號(hào)的振幅 (峰對(duì)峰電壓 )與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比 (車速 )，信號(hào)的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。這兩個(gè)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(shí)稱為磁組輪 )轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過傳感器時(shí)，線圈里將產(chǎn)生交流電壓信號(hào)。傳感頭由永磁體、磁極和感應(yīng)線圈組成，齒圈由鐵磁性材料制成，如下圖所示。
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