【正文】 決某些與汽車功能要求有關(guān)的問題，而被電子控制系統(tǒng)代替。傳感器作為汽車電控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它直接影響汽車的技術(shù)性能的發(fā)揮。為了保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，政府部門制定了相關(guān)的道路交通安全法規(guī)，為了滿足安全法規(guī)和消費(fèi)者對車輛安全性的要求，廠 商采取了多方面措施來改善車輛的安全性能，其中電子技術(shù)起了很大的作用。 車輛內(nèi)傳感器的工作環(huán)境十分惡劣，因此對傳感器的要求也十分嚴(yán)格。 作為現(xiàn)代信息技術(shù)三大支 柱之一的傳感器技術(shù) ,已成為 21世紀(jì)人們在高新技術(shù)發(fā)展方面爭奪的一個制高點(diǎn) 。傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是促進(jìn)汽車高檔化、電子化、自動化的關(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。 傳感器能及時(shí)識別外界和系統(tǒng)本身的變化，對溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、體積流量等信息進(jìn)行 實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測量，并將信息傳遞給電腦進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)汽車各系統(tǒng)的電子控制。 1 工作原理 汽車車速傳感器的工作原理 車輛自動強(qiáng)制限速裝置，包括傳感器、控制電路和操控機(jī)構(gòu) 。 車輛 遙控自動限速器由發(fā)射器和接收器組成，采用遙控專用編碼集成塊。限速器的發(fā)射器包括固定發(fā)射器和移動發(fā)射器，固定發(fā)射器安裝在需限速道路路段的出入口處，移動發(fā)射器由執(zhí)法人員掌握，接收器安裝在各受控車輛的駕駛室內(nèi) 。 其工作原理是：當(dāng)車輛速度低于設(shè)定值時(shí)，控制儀不啟動機(jī)械手，車輛行駛 如常；當(dāng)車輛速度臨界設(shè)定值時(shí)，控制器立即啟動機(jī)械手拉起油門，等同于司機(jī)放松油門，汽車只能滑行減速不能加速，從而使車速得到控制；當(dāng)車輛速度低于設(shè)定值時(shí)，控制器立即反向放松油門，使油門恢復(fù)如初。 電子限速的作用是限制車速過高，防止因車速過高造成事故。 汽車車速傳感器 霍爾式車速傳感器 霍 爾效應(yīng) 是一種磁電效應(yīng)，是德國物理學(xué)家霍爾 1879年研究載流導(dǎo)體在磁場中受力的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)的 。根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、 輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測量、自動化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。好比一條路 , 本來大家是均勻的分布在路面上 , 往前移動 。 故路 (導(dǎo)體 )的兩側(cè) , 就會產(chǎn)生電壓差 。 其原理圖如下圖 1 所示。霍爾傳感器由傳感頭和齒心組成 ，其傳感頭由永磁體、霍爾元件和電子電路等組成。由霍爾原理可知，霍爾傳感器的輸出電壓與被測物體的運(yùn)動速度無關(guān)，因此它的高、低、速特性都很好，若用其測量物體的轉(zhuǎn)速，其下限速度可以接近于 0，上限速度從理論上講可以不受限制，即它可以滿足工程中各種運(yùn)行速度的測量。正因?yàn)槿绱耍囕v上的車速傳感器大都采用霍爾式傳感器。 當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)到兩個齒輪都與霍爾元件對正時(shí)，永磁體轉(zhuǎn)到霍爾元件的磁力線分散，磁場較弱，輸出的霍爾電壓較小；當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)到一個齒與霍爾元件對正時(shí)，永磁體轉(zhuǎn)到霍爾元件的磁力線集中，磁場較強(qiáng)，輸出的霍爾電壓較大。 磁電式車速傳感器 磁電式傳感器與霍爾式傳感器是車輛上常用來檢測車速和轉(zhuǎn)速的信號。而在車輛上應(yīng)用最廣的是磁阻式磁電傳感器。磁阻式磁電傳感器在車輛上的應(yīng)用可以用來檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速，一般由傳感頭和齒圈組成，而傳感頭主要由永磁體、磁極和感應(yīng)線圈組成。而當(dāng)齒圈的 齒頂與傳感器的極軸端部相對應(yīng)時(shí)，極軸端部與齒圈之間的空氣間隙最小，磁阻也最小，通過感應(yīng)線圈的磁通量最大。 磁電式輪速傳感器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、 工作穩(wěn)定可靠 ,幾乎不受溫度、灰塵等環(huán)境因素的影響 ，缺點(diǎn)是：一是輸出信號的幅值隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時(shí)，傳感器的頻率 響應(yīng)跟不上；三是抗電磁波干擾能力差。 加速度傳感器 加速度傳感器是由加速度敏感頭、高精度電橋放大器、溫度補(bǔ)償電路、輸出飽和控制及輸入輸出接口構(gòu)成。 高 精 度 電 橋 放 大 器溫 度 補(bǔ)償 電 路輸 出 飽和 控 制壓 電 式M E M S加 速 度感 應(yīng) 頭（ P 1 )濾波器輸入輸出接口電 源 圖 2 加速度傳感器原理圖 智能加速度傳感器的工作原理是：敏感元件將測點(diǎn)的加速度信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，進(jìn)入前置放大電路，經(jīng)過信號調(diào)理電路改善信號的信噪比，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號，最后送人計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和顯示。其輸出信號可直接送入記錄儀器。 控制理論在汽車電控中得到了廣泛的應(yīng)用，主要有 PID控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、滑模控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及預(yù)測控制等。 ABS控制原理 汽車 ABS(Antilock Braking System)是改善汽車主動安全性的重要裝置，通過調(diào)節(jié)制動力，使汽車獲得良好的制動效能并保持較高方向操縱穩(wěn)定性。 ABS起作用時(shí)，車輪與路面的摩擦屬滾動摩擦，它會充分利用車輪與路面之間的最大附著力進(jìn)行制動，從而提高制動加速度，縮短制動距離，但最重要的還是保證汽車的方向穩(wěn)定性。于是，在緊急情況下如果將制動踏板踩到底，肯定會感到制動踏板在顫動，同時(shí)也會聽到制動總泵發(fā)出的 “ 噠噠 ” 聲，這便是 ABS 在正常工作。 防抱死制動系統(tǒng)（簡稱 ABS）是一種防止制 動過程車輪抱死的車輛主動安全裝置。 為描述車輪制動過程中與道路接觸的狀態(tài)，引入滑移率： ????? ? Rs ???? 1 （ 1） 式中： R 為車輪半徑， ? 為車輪制動時(shí)轉(zhuǎn)速，輪速 ??? R? ， ? 為車速?；谳喐讐毫瘮?shù)的制動時(shí)參考車速計(jì)算方法，適合制動時(shí)有穩(wěn)定壓力源的液壓制動系統(tǒng) 。 dtdtdt??? 00 ??? （ 2） 制動 前 00 ?? R? 根據(jù)制動時(shí)傳感器給出的輪速和加速度，用梯形公式計(jì)算出不同時(shí)刻的速度值。 ABS系統(tǒng)在制動過程中通過傳感器感知車輪與路面的滑移，由 ABS電控單元做出判斷，并通過電磁閥調(diào)整制動力的大小，使輪胎滑移率保持在一個理想的范圍（ 10%～ 20%），來保證車輛制動時(shí)有較大的縱向制動和抗側(cè)向外力的能力，防止可能發(fā)生的后輪側(cè)滑，甩尾，提高車輛在制動過程中的方向穩(wěn)定和轉(zhuǎn)向操縱的能力，并能提高附著系數(shù)利用率，縮短制動距離，減少輪胎磨損。 汽車驅(qū)動防滑系統(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)動輪快速滑動，提高汽車的驅(qū)動力。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 ABS系統(tǒng)的完善和補(bǔ)充。它是發(fā)動機(jī)的一種綜合電子控制裝置。電子控制器包括硬件和軟件兩部分 控制裝置是變速器的中央控制單元，該裝置由一個電子控制單元和一個電動液壓控制單元組成，它安裝在變速器內(nèi)并浸在 DSG機(jī)油中。 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)電子控制器存儲的程序和數(shù)據(jù)，對發(fā)動機(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。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taaij jji ???? ?? ?1 10 2??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。即主要是集成電路、電子元件與印刷電路板。主要由輸入電