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汽车为什么有这么多传感器 作用都是干嘛的

现在的汽车都是往电子化、智能化的方向进行发展,汽车传感器是电子控制系统中一个不可或缺的部分,使用不同类型的汽车传感器能够解决很多机械装置不能控制的问题, 比如说像以前柴油机使用机械的调速器来调节油压、控制喷油量,控制油量的方式不是很精确,但是现在的电控高压共轨柴油机使用油压传感器来检测油压,通过油压的修正作用,就可以精准控制喷油量。

现在一般的小车上使用的传感器大概是有几十个,而像奔驰、宝马等高配置车型使用的电子技术越多,那么使用的传感器也越多,达到的两百多个。下面是我对汽车的传感器进行分类和总结,大家也可以看看这些传感器的作用是什么。

传感器是什么

传感器是一种检测装置,能够把被检测到的信息转换成为电信号或者其他形式的信号输出,以满足电子控制单元ECU存储、处理和记录等功能,ECU通过这些信号进行控制执行器。这个就和我们通过大脑控制身体的某个部位动作很相似,比如我们要踢球,首先我们要知道球的位置与球到球门的距离,然后我们才好确定使用脚的什么位置进行触球,如果踢的球打飞了,那么我们就会知道击球的位置是否正确和力度大了还是小了,通过不断的训练,那么我们也可以成为任意球大师。

汽车ECU的控制方式有开环和闭环控制,工况不一样,控制的方式也是不一样的。传感器负责收集汽车运行过程中的参数变化,并把变化的机械运动状态转变为电参数状态(电流、电阻和电压都可以),ECU通过处理并把车辆状态提高警告灯的形式机械输出,使车主们知道汽车各部分的状态,以便更好的驾驶车辆。汽车电子控制系统主要是由三部分组成:传感器、ECU和执行器。

发动机上的传感器作用

发动机是汽车的动力来源,主要的传感器有:压力传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计和氧传感器等。

  • 曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器

这两个传感器是控制发动机点火和喷油的主要信号,我们知道发动机点火的顺序是1→3→4→2,这个点火的顺序就是由凸轮轴位置传感器确定的,但是完成一个做功行程就是由曲轴位传感器来确定。传感器的工作原理都是利用转动的转子信号切割磁感线产生交流变化的电流,通过处理后传递给ECU。

  • 空气流量计和压力传感器

这两个传感器是检测进气量的,空气流量计是直接测量进气量,进入了多少空气就计算多少g的空气,作为决定喷油的主要需要之一,将信号提供给ECU计算喷油量个点火正时。

而压力传感器是间接测量进气量的,通过压动内部膜片的变化来输出电压变化。压力传感器主要是测量节气门后方进气管内的绝对压力值,如果节气门开度大,则进入的空气就多,输出的信号电压就大。

有的大气压力传感器安装在ECU内部,可以在高原的地区起到海拔修正的作用,当遇到外部海拔高度变化时起作用,传感器把这些变化变为电信号存储在ECU内。

  • 节气门位置传感器

节气门位置传感器安装在节气门轴上,在打开节气门时,那节气门开度信号传递给ECU,用于改变喷油量使用,比如我们踩油门踏板多一点,那么喷油器单位时间内喷油的次数就增多。

该传感器有线性变化的和开关变化的,开关变化节气门位传感器主要检测两个工况:怠速工况和全负荷工况。线性变化的传感器能实时检测节气门的开度,包括发动机的每个工况,线性变化的传感器应用十分广泛。

  • 氧传感器

氧传感器检测尾气中氧气浓度占比多少,从而间接判断出进入气缸内的混合气燃烧的状况,以便实现对空燃比的控制(闭环控制),排气中的氧气浓度多少,代表混合气是过浓还是过稀,ECU根据该信号指令喷油器增加还是减少喷油。

底盘上的传感器作用

底盘上的传感器包括悬架、变速器、转向和制动等系统,通过这些传感器可以实现车辆的良好操作和行驶稳定性。

1、悬架系统上的传感器

这类型的传感器主要使用在空气悬架上,使用液压筒式的减震器悬架系统是没有传感器的。空气悬架需要在车身的高度升降,悬架软硬调整等,通过悬架系统的传感器可以检测分析出不同数据,对车辆状况进行调整。主要的传感器有:车身高度传感器、侧倾角传感器和车速传感器等。

2、变速器上传感器

汽车上有手动和自动变速器,自动变速器使用的传感器多一点,但是手动变速器和自动变速器都有一个共同的传感器:车速传感器(输出轴转速传感器)。自动变速器ECU通过收集各方面的能够使用的传感器信号来控制变速器的换挡点和锁止离合器的锁止点,使汽车的动力性和燃油性得到合理化。除了车速传感器外,还有加速度传感器、变速器油温度传感器等。

车身电器设备上的传感器

车身上的传感器主要是为了提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等,比如用于自动空调系统使用的湿度传感器、光照传感器等,用于车距保持的超声波传感器和距离传感器,提高夜间行驶安全的红外线传感器等。

除此之外在开车时,我们也经常要使用导航,使用的传感器有车速传感器、陀螺仪、罗盘传感器和方向盘角度传感器等,可以使车主在驾驶汽车过程中,能及时了解道路情况。

总结:通过上面的分析可以知道,汽车传感器是电子控制的信号源,能把汽车的各种工况信号转变为电信号传给中央控制器,使汽车达到最好的运行状态。

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