[农学]2、传感器-FJ-ZB-思考题毕.ppt

2002.4.20 混合驱动汽车的技术分析与现状 第二章目录 第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 传感器概述 曲轴/凸轮轴位置传感器 温度传感器 电子油门踏板 压力传感器 爆震传感器 第三章 控制器 第四章 电控单体泵EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 第六章 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定 传感器概述 传感器将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实地传递到控制器ECU 换句话说，ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构筑成的发动机 所以，传感器信息的准确性、再现性和即时性就直接决定控制的好坏 由于ECU采用了数字式微机，对传感器性能的要求已变得较为宽松。 传感器分类 依其工作原理可以分成： 温敏元件，如各种温度传感器 可变磁阻元件，如转速和位置传感器 霍尔效应元件，如转速和位置传感器 电位器，如电子油门踏板传感器 信号发生器，如氧传感器、压力传感器、爆震传感器等 热线，如空气质量流传感器 依其运行方式分为：开关型、数字信号型和模拟信号型 也可按引出线的数目分为：单线型、双线型和三线型的 开关——特殊的传感器 给出Yes/No或高/低的两态信号 开关也可分为三类： 接地类（低端驱动）：它用来将某些电路接地，使之产生信号。这类开关广泛应用于控制器ECU的硬件系统、自动变速器和动力转向的控制系统中。 德尔福共轨系统DCR传感器列表 BOSCH共轨系统BCR传感器列表 第二章目录 第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 传感器概述 曲轴/凸轮轴位置传感器 温度传感器 电子油门踏板 压力传感器 爆震传感器 第三章 控制器 第四章 电控单体泵EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 第六章 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定 ECU控制正时所需要的信号特征 作用：实时判断曲轴的瞬态位置，以满足ECU决定喷油正时的需要。对于四冲程发动机，由于每循环曲轴旋转两周，ECU还需要进行气缸识别。发动机转速则由ECU根据其中一个信号的频率计算给定。 ECU所需要的信号特征可以用下图来表述。其中第1缸的燃烧上止点TDC提供了控制定时的同步信号。由于发动机转速的不稳定性，在两个TDC之间有若干脉冲使ECU可以得到更准确的曲轴角度，提高了其余各缸的正时精度。而根据两个TDC信号的时间间隔可计算出转速。 为什么需求多齿触发信号 为什么需要多次触发信号？ 结论： 需要多齿 需要曲轴信号和凸轮轴信号 曲轴信号需要一个上止点 VR传感器工作原理 VR传感器为非接触式传感器，将机械运动转换为电信号 不需要电压供给，而是自己产生电脉冲信号 输出信号的特性取决于：线圈绕组圈数和磁通变化率 V = (N ??d ? /dt) VR 工作原理 曲轴位置传感器之一例 VR传感器相关的设计要点 传感器设计 供应商负责，含Bobbin Design，磁场设计，磁极设计等 Resistance, Inductance, Geometry, etc… 空气间隙 传感器磁极端面至触发轮的距离 小气隙产生的输出较大 触发轮设计 必须按照传感器设计要求来设计触发轮 触发轮几何设计要点齿长，齿隙深，齿隙宽，直径，材料，偏心度等 安装材料 VR传感器输出信号特性——触发阈值 当传感器信号大于正触发阈值时，输出信号置位。 当传感器信号“过零”（从+UA到-UA），且输出电压低于负触发阈值时，输出信号复位。 +UA＝400mV（60rpm@1.7mm Airgap）。 极端条件下（温度、偏心、磁场等）的干扰信号不得大于33%的触发阈值。 VR传感器的输出信号 最小电压：信号盘转速最低、气隙最大时在整个工作温度范围内的输出电压 最大电压：信号盘转速最高、气隙最小时在整个工作温度范围内的输出电压 The polarity is defined as a positive going voltage corresponding to the leading edge of the tooth and a negative going voltage corresponding to the trailing edge of the tooth, with the positive terminal of the sensor connected to the positive lead of the oscilloscope VR传感器信号特征——最大输出电压 本系统中允许的最大输出峰值电压（7500rpm@0.3mm Airgap）： -400V ＜ UA ＜ +400V 空气间隙过小，或者过小的负载电阻将导致输出电压超过上述限制，从而导致控制单元损坏（