汽車車速傳感器檢測系統(tǒng)設計畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-09 15:10本頁面
【正文】 電壓(UH)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應。當有磁場時, 大家可能會被推到靠路的右邊行走。這個就叫“霍爾效應”。圖1 霍爾效應原理圖霍爾傳感器常用來檢測車輛上車速和轉速的信號?；魻栜囁賯鞲衅鞯墓ぷ髟恚涸邶X蹦轉動的過程中，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正旋波電壓，此信號由電子電路轉換成表中的脈沖電壓?；魻栞喫賯鞲衅鬟€有1000Km/h，以下優(yōu)點：一是輸出信號電壓幅值不受轉速的影響；二是頻率響應高，其幅頻響應可高達,相當于車速為時所檢測的信號頻率；三是抗電磁波干擾能力強?；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：磁感應強度，T；d：半導體的厚度，mm；n：電子濃度。齒輪轉動過程中，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正弦波電壓，此信號由電子電路轉換成表中的脈沖電壓。磁電式傳感器是利用電磁感應原理工作的，即：當閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，回路中就產(chǎn)生感應電動勢，其大小與磁通量的變化率有關，即 ：：感應電動勢；Ｎ：導電回路中線圈的匝數(shù)；：穿越線圈磁通量的變化率；通過改變就可以改變感應電動勢E的變化，而在實際應用過程當中，改變的方式有3種，即移動線圈、移動磁鐵或改變磁阻，與之對應的分別稱為動圈式磁電傳感器、動鐵式磁電傳感器及磁阻式磁電傳感器。下面以磁阻式磁電傳感器為例來講磁電式傳感器在車輛上的應用情況。當齒圈的齒隙與傳感器的極軸端部相對時，極軸端部與齒圈之間的空氣間隙最大，磁阻也最大，通過感應線圈的磁通量最小。當齒圈隨同車輪轉動時，齒圈的齒頂和齒隙就交替地與傳感器極軸頂部相對，傳感器感應線圈周圍的磁場隨之發(fā)生強弱交替變化，在感應線圈中就會感應出交變電動勢，其頻率與齒圈的齒數(shù)和轉速成正比。若車速過慢，其輸出信號低于1V，電控單元就無法檢測；二是響應頻率不高。目前，國內外ABS系統(tǒng)的控制速度范圍一般為15km/h～160km/h，今后要求控制速度范圍擴大到8km/h～260km/h以至更大，顯然磁電式輪速傳感器很難適應。其原理框圖如圖2所示。本加速度傳感器是采用MEMS (Micro—Electro Mechanical System)技術成果研制而成的高穩(wěn)定、高精度、可靠性高、低漂溫、環(huán)境適應性強的新型加速度傳感器。 控制裝置的工作原理控制裝置是變速器的中央控制單元，它的核心是ECU控制裝置，所有傳感器和信號都匯集于此，由它分析后，發(fā)出指令并實施監(jiān)控。就其結構而言，電控系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制組件ECU、執(zhí)行器三個部分組成。ABS最重要的功能并不是為了縮短制動距離，而是為了能夠盡量保持制動時汽車的方向穩(wěn)定性。ABS工作時就相當于以很高的頻率進行點剎。制動總泵不斷調整制動壓力，從而對制動踏板產(chǎn)生連續(xù)的反饋力。為描述車輪制動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，為車輪制動時轉速，輪速，為車速?；谳喐讐毫瘮?shù)的制動時參考車速計算方法，適合制動時有穩(wěn)定壓力源的液壓制動系統(tǒng)。 （2） 制動前根據(jù)制動時傳感器給出的輪速和加速度，用梯形公式計算出不同時刻的速度值。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%），來保證車輛制動時有較大的縱向制動和抗側向外力的能力，防止可能發(fā)生的后輪側滑，甩尾，提高車輛在制動過程中的方向穩(wěn)定和轉向操縱的能力，并能提高附著系數(shù)利用率，縮短制動距離，減少輪胎磨損。汽車驅動防滑系統(tǒng)ASR（Automobile dynamiccontrol system）是在汽車起步和加速時將滑移率控制在一定范圍（5%～15%）內，防止驅動輪快速滑動，提高汽車的驅動力。目前ASR的裝備大多是在ABS系統(tǒng)增設一部分部件的方法來實現(xiàn)，可看成是對ABS系統(tǒng)的完善和補充。它是發(fā)動機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，它安裝在變速器內并浸在DSG機油中。2 車輛限速裝置的設計 控制裝置系統(tǒng)的設計電子控制器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(或汽車)傳感器輸入的各種信息(模擬／數(shù)字)進行運算、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)的結構復雜化；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。主要由輸入電路、A/D轉換器(中轉換電路)、微型計算機(ECU)和輸出回路等四部分組成。在檢測過程中，需要檢測與輸入的信號有模擬信號和數(shù)字信號兩種。在輸入回路中，對輸入信號進行預處理。圖3 發(fā)動機電子控制的組成從傳感器送出的信號有模擬信號和數(shù)字信號兩種，其中的模擬信號ECU不能直接識別與處理，需經(jīng)過相應的A/D中轉換電路將模擬信號轉換成數(shù)字信號后才能輸入ECU(微機)。輸入的模擬信號有吸入空氣流量、空氣溫度、發(fā)動機冷卻水溫度、發(fā)動機負荷(轉速)、電源電壓等多個信號。這兩個信號經(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。圖4 A/D轉換工作過程示意圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計車輛行駛記錄儀大多采用輪速傳感器記錄制動過程中的車速曲線。實際上，目前國內車輛大多沒有配置防抱死制動系統(tǒng)(ABS)，在緊急制動時，如果路面的附著系數(shù)較低，車輛車輪有時會發(fā)生抱死，車輛滑行速度遠大于車輪轉動的速度(如圖5中的車身速度、車輪速度)，此時輪速不能反映汽車真實的行駛狀況，有必要測量記錄實時車速。
范文總結相關推薦
鄂ICP備17016276號-1