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汽车传感器之车速传感器

摘要:汽车电子技术是汽车工业发展的核心技术之一。汽车传

感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键

部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一,汽车传感器的使

用数量与技术水平决定了汽车控制系统的性能。本文主要介绍了

汽车传感器的发展、特点,对汽车传感器中的车速传感器的工作原

理、分类、应用情况等做了一个详细描述。

关键词:车速传感器;磁电式;霍尔式;光电式

一、汽车传感器的发展史

在20世纪60年代,汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器

与水温传感器,它们与仪表或指示灯连接。

进入70年代后,为了治理排放,又增加了一些传感器来帮助控

制汽车的动力系统,因为同期出现的催化转换器、电子点火与燃油

喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年

代,防抱死制动装置与气囊提高了汽车安全性。

今天,传感器有用来测定各种流体温度与压力(如进气温度、气

道压力、冷却水温与燃油喷射压力等的传感器;有用来确定各部分

速度与位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速

器的角度与速度、排气再循环阀(EGR的位置等;还有用于测量发

动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器;确定座椅位置的

传感器;在防抱死制动系统与悬架控制装置中测定车轮转速、路面

高差与轮胎气压的传感器;保护前排乘员的气囊,不仅需要较多的碰

撞传感器与加速度传感器。面对制造商提供的侧量、顶置式气囊

以及更精巧的侧置头部气囊,还要增加传感器。

二、汽车传感器的特点

第1页

汽车传感技术是随着汽车电子的发展而发展起来的一种技术。

汽车传感器是汽车电子控制系统的输入装置,它把汽车运行过程中

的各种工况信息如车速、发动机运转工况等转化成电信号输给中

央控制单元,使发动机处于最佳工作状态。汽车传感器可对温度、

压力、位置、转速、加速度、流量、湿度、电磁、光电、气体、

振动等信息,进行实时、有效而准确的测量与控制。由于汽车行驶

环境中温度与气候条件差别极大,因此要求传感器具有极强的适应

能力,能在-40℃一100℃的环境中正常工作。同时,汽车传感器还

要经受来自发动机内部的各种干扰,以及行驶过程中的路况引起的

振动。因此,汽车工业对传感器的要求极为苛刻,汽车传感器必须具

有稳定性与精度高、响应快、可靠性好、抗干扰与抗震能

力强、使用寿命长等特点。

三、车速传感器

车速传感器检测电控汽车的车速,控制电脑用这个输入信号来

控制发动机怠速,自动变速器的变扭器锁止,自动变速器换档及发动

机冷却风扇的开闭与巡航定速等其它功能。车速传感器的输出信

号可以是磁电式交流信号,也可以是霍尔式数字信号或者是光电式

数字信号,车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内,车速传感

器信号线通常装在屏蔽的外套内,这是为了消除有高压电火线及车

载或其他电子设备产生的电磁及射频干扰,用于保证电子通讯不

产生中断,防止造成驾驶性能变差或其他问题,在汽车上磁电式及光

电式传感器是应用最多的两种车速传感器,在欧洲、北美与亚洲的

各种汽车上比较广泛采用磁电式传感器来进行车速(VSS、曲轴转

角(CKP与凸轮轴转角(CMP的控制,同时还可以用它来感受其它转

动部位的速度与位置信号等,例如压缩机离合器等。

四、车速传感器分类

第2页

1磁电式车速传感器

磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器,它们产生交变

电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接

线柱是传感器输出的端子,当由铁质制成的环状翼轮(有时称为磁组

轮转动经过传感器时,线圈里将产生交流电压信号。磁组轮上的逐

个齿轮将产生一一对应的系列脉冲,其形状是一样的。输出信号的

振幅(峰对峰电压与磁组轮的转速成正比(车速,信号的频率大小表

现于磁组轮的转速大小。传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传

感器的输入信号的幅度影响极大,如果在磁组轮上去掉一个或多个

齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。这会引起输出信号

频率的改变,而在齿减少时输出信号幅度也会改变,发动机控制电脑

或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油

喷射时刻的。

测试步骤:可以将系统驱动轮顶起,

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