汽车试验用车速油耗传感器.pdfVIP

汽车试验用车速油耗传感器 SensorVehicleTest For SpeedFuel．consumption 岑文远 上海汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 上海市逸仙路50号200437 摘要：本文探讨汽车试验用的压带、轮速、第五轮、光电、二维三维光电、GPS、雷达等测速传感器和行星 活塞式、椭圆齿轮式、滴管容积式油耗传感器以及电喷车用油耗传感器。既有传统的传感器，又有新颖的 传感器；既阐述工作原理，又进行应用比较，可供汽车试验有关人员参考。 汽车、摩托车、火车等机动车性能试验都需要测量车辆行驶的速度、距离、时间和油耗。时间可以用 石英晶体电了钟表电路准确测量，不需要传感器；速度等于距离除以时间，所以速度与距离可以使用同一 个传感器。油耗一般串联在发动机供油回路中测量，需要用油耗传感器。国家标准对车速和油耗的测试精 度一般要求为：1％或O．5％，本文就常用的7种车速传 感器和4种油耗传感器作一阐述和比较。 1．压带测速传感器 压带测速仪如图1所示，它由两条压带开关传感器 和计时器组成。压带开关传感器由二条不接触的铜片外 包橡胶绝缘套管组成，外加一定压力时，二条铜片接通； 小加压力时断开。使用时相隔一定距离S放置二条压 带，被测午．辆轮胎经过第一条压带时，开关接通一下， 计时器开始计时；轮胎经过第j条压带时，开关接通一 下，计时器停止计时；若测得时间为t，可以方便地计 算得到车速v=s／t。如果距离s较短，例如5米，可以 近似地视作瞬时速度。这种方法常用于摩托车试验。 图l 2．轮速传感器 车速测量也可以采用车轮速度测量来实现，图2照片展示了轮速传感器装乍使用情况。通过一套夹具 把光电编码器与乍轮同轴连接安装，车轮旋转一周，编码器发出N个脉冲，例如N=1000，每一脉冲代表 1／N的车轮周长。脉冲当最可以计算，也可以事先标定。只要记录脉冲数就能求得距离和速度。一般使用 速度的瞬时变化和滑转率，也适合ABS制动过程的速度测量和拖拉机牵引试验。 作者简介：岑文远．(1941-)，男，现任上汽集团汽车工程研究院教授级高工，兼任上海理工大学教授。 图2 对于摩托车试验，上述轮速传感器无法安装。可以把车速里程表的软轴接到光电编码器上，同样能够 获得午速和距离信号。但软轴有抖动，不能保证光电编码器与车轮每个瞬时同步旋转，需要在电路设计时 考虑消除抖动影响。 3．第五轮传感器 上述轮速传感器在做汽车制动试验 时，测得数据是牟轮的速度和距离，不是 汽车的速度和距离。汽车有四个车轮，为 了测量行驶速度，试验时后拖第五个轮子。 轮上装转速传感器，轮了每转一周，传感 器发出几百个脉冲，每一脉冲代表的距离 可以通过系数标定来确定，一般小于lcm／ 脉冲，只要记录脉冲数就能求得行驶距离 并汁算出速度。这种第五轮传感器配套的 汽车行驶测试仪叫做五轮仪，在汽车试验 中已经使用几f。年，由于信号质量好，加 上价廉、直观、可靠，至今仍有应用。 图3 4．光电速度传感器 第五轮携带安装不方便，高速时第五轮跳动会产生误差，光电速度传感器较好地解决了第五轮的问题， 是目前汽车性能试验使用最多的速度传感器。 光电速度传感器由透镜组、梳状光电器件和差动放大器组成，见图4。车辆行驶中传感器不与路面接 触，把图像信号处理成与速度成正比的频率信号，经过跟踪滤波器变成计算机能接受的TTL脉冲信号，脉 冲当量为2．3—4mm左右，量程l～250km／h，精度O．5％。 梳状光电器件在同一硅片上对称刻制两 组梳状图形，采用高灵敏度线性材料和大规模 y 集成电路工艺制成。被测道路表面在梳状光电