汽车的传感器(汽车传感器有哪些?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议
本文目录
正文
1、汽车传感器有哪些?
现在的汽车越来越智能化,汽车上的很多功能都由电脑来控制完成,比如说发动机系统、变速箱系统、悬架系统、制动系统、空调系统、车身控制系统等等。电脑要控制这些系统,必须要得到正确的信息来确认系统的状态,然后发出正确的指令来控制系统动作,从而执行驾驶员的意图,正确的控制汽车。这些反应系统状态的信息是由一种叫做传感器的元件来完成的,即使是一辆很普通的汽车,上面的传感器也多达几十个,高级一点的车更是高达上百个。那么这些传感器都有什么作用呢?今天老侯就带大家来盘点汽车上的那些传感器。
我们在日常保养维修汽车时,经常听到各种传感器,那么到底什么是汽车传感器呢?
汽车在运行中,各系统会处于不同的工作状态,比如水温、油温、进气压力、车速、节气门位置、档位等等,这些信息汽车的电脑是无法直接读取的,必须转化为电脑能够识别的电信号。汽车传感器就是执行这样任务的,它把汽车运行中的光、电、温度、压力、时间等信息转化成电信号,然后输入车载电脑系统,然后由电脑中内部预先存储的程序进行计算分析,从而判断汽车的运行状态。现在汽车上的传感器非常多,下面我们分别说说汽车各系统中的传感器名称及作用。
一、发动机系统控制结构图
1、空气流量传感器(MAF)
空气流量传感器(MAF)的作用是将单位时间内吸入发动机气缸的空气量转换成电信号送至发动机控制模块(ECU),是决定喷油量和点火正时的基本信号之一。
按其结构型式和进气量的检测原理可以分为翼板式空气流量传感器(MAF)、卡门旋涡式空气流量传感器(MAF)、热线式空气流量传感器(MAF)、热膜式空气流量传感器(MAF)四种类型,现在使用最多的是热线式和热膜式。
如果空气流量传感器发生故障,会出现发动机启动困难,性能失常,怠速不稳,加速时回火、放炮,油耗大,爆燃等现象。
2、进气歧管压力传感器(MAP)
进气歧管压力传感器(MAP)的作用是检测进气歧管的真空度,并将压力信号转变成电子信号输送给发动机控制电脑,是控制喷油脉冲宽度和点火正时的主要参考信号
分为半导体压敏电阻式和电容式进气歧管压力传感器两种。
进气歧管压力传感器发生故障,发动机会启动困难,性能失常,加速性变差,怠速不稳,油耗大、加速不稳,加速时回火、放炮,油耗大,爆燃等故障现象。
3、曲轴位置传感器(CKP)
曲轴位置传感器(CKP)是发动机集中控制系统中最主要的传感器之一,是确认曲轴转角位置和发动机转速不可或缺的信号源,发动机控制模块(ECU)用此信号控制燃油喷射量、喷油正时、点火时刻(点火提前角)、点火线圈充电闭合角、怠速转速和电动汽油泵的运行。
根据信号形成的原理分类,曲轴位置传感器(CKP)又可分为电磁式、光电式和霍尔效应式三大类。
当曲轴位置传感器发生故障后,会出现发动机不能启动,加速不良,怠速不稳,间歇性熄火等故障现象。
4、凸轮轴位置传感器(CMP)
凸轮轴位置传感器用来检测凸轮轴的转角位置,发动机控制模块(ECU)用此信号确定发动机的缸序,用以控制喷油顺序、点火顺序
当凸轮轴位置传感器发生故障后,发动机的输出功率会降低。
5、发动机冷却液温度传感器(ECT)
发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块(ECU),作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。
6、进气温度传感器(IAT)
进气温度传感器用来检测进气温度,并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块(ECU),作为汽油喷射、点火正时的修正信号。
7、排气温度传感器
排气温度传感器用来检测再循环废气的温度,用以反映废气再循环的流量。
如果发动机温度传感器发生故障,会出现汽车在很低的温度下冷启动困难,在暖车阶段行驶特性不良,燃油消耗增加,废气排放增加等故障。
8、节气门开度传感器
节气门开度传感器用来检测节气门的开度和开关的速率,并把该信号转变为电压信号送给发动机的控制电脑,作为控制喷油脉冲宽度、点火正时、怠速转速、尾气排放的主要修正信号,同时也是空气流量传感器或进气歧管压力传感器的辅助信号。
如果节气门开度传感器发生故障;发动机启动困难,怠速不稳,发动机性能不良,易熄火,减速时负载变化时会有颠簸
9、氧传感器
氧传感器的根本作用是用来检测尾气中含氧浓度,然后ECU(发动机系统控制电脑)会通过氧传感器提供的氧浓度信号来判定发动机的燃烧状况(前氧)或者催化器的工作效率(后氧)。有氧化锆式和氧化钛式。
如果氧传感器发生故障,发动机性能不良,λ调节处于固定不变,怠速不稳,排放值不正常,油耗加大,火花塞积炭
10、爆震传感器
爆震传感器用来检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震,并把爆震信号输送给发动机控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号
爆震传感器有非共振型和共振型压两种,一般安装在2缸和3缸之间,或者1 ,2缸中间一个,3,4缸中间一个。一般的爆震传感器的连接线上都用屏蔽线包裹的。
当爆震传感器发生故障时,发动机会爆燃,点火正时失准,高油耗,功率降低,发动机工作粗暴
12、机油压力传感器
机油压力传感器用来检测发动机机油压力,在压力不够的情况下发出报警信号。机油压力不够的时候仪表盘上的机油灯会亮。一般有两个,在主油道上一个,在缸盖上一个。
二、自动变速箱控制系统结构图
1、车速传感器
车速传感器一般安装在变速器输出轴附近,它是一种电磁感应式转速传感器,用于检测变速器输出轴的转速。电脑根据车速传感器的信号计算出车速,作为其换挡控制的依据。
2、液压油温度传感器
安装在自动变速器油底壳内的阀板上,用于检测自动变速器的液压油的温度,以作为电脑进行换挡 控制、油压控制和锁止离合器控制的依据。液压油温度传感器内部是一个半导体热敏电阻,它具有负的温度电阻系数。温度越高,电阻越低,电脑根据其电阻的变化测出自动变速器的液压油的温度。
3、自动变速箱多功能开关
多功能开关也叫档位开关,作用是把换档杆的机械运动转化为电信号,传递给自动变速箱电控单元,以控制变速箱的档位。
4、轮速传感器
轮速传感器是用来测量汽车车轮转速的传感器。对于现代汽车而言,轮速信息是必不可少的,汽车动态控制系统(VDC)、汽车电子稳定程序(ESP)、防抱死制动系统(ABS)、自动变速器的控制系统等都需要轮速信息。所以轮速传感器是现代汽车中最为关键的传感器之一。常用的轮速传感器主要有:磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。
6、刹车灯开关
刹车灯开关又叫做制动灯开关,它的作用是控制刹车灯的点亮与熄灭,配合控制车辆带有ABS/EBD或相关制动、车身稳定系统的协同作业,自动变速箱P档解锁等。现在刹车灯开关是汽车上很重要的一个传感器,如果它发生故障,汽车的很多功能都执行不了,甚至不能行使。
7、转向盘角度传感器
是用来检测方向盘的转动角度和转向方向的一种装置。方向盘左转或右转都会被转向角传感器检测到,从而使汽车电控单元发出正确的转向指令。而方向盘的转动角度是为汽车实现转向幅度提供依据,使汽车按照驾驶员的转向意图行驶。在汽车的车身稳定控制系统中和电动助力转向系统中,转向盘角度传感器是很重要的信号。
三、空调系统传感器
(1)温度传感器 车内外温度传感器都是负温度系数热敏电阻传感器,分别用来感受车内及车外温度。当温度发生变化时,热敏电阻的阻值改变,从而向空调电控单元(ECU)输送温度信号。
(2)蒸发器温度传感器 这种传感器用来检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化,并以此来控制压缩机电磁离合器的接合或断开。(3)冷却液温度传感器 冷却液温度传感器直接安装在热交换器底部的水道上,用来检测冷却液温度,产生的冷却液温度信号输送给电控单元(ECU),控制低温时鼓风机的转速。(4)日照传感器 日照传感器是一个光敏二极管,利用光电效应,把阳光照射量的变化转换为电流值的变化并输送给空调电控单元,用来调整空调吹出的风量与温度。
四、安全系统传感器
主要有碰撞传感器、安全传感器、中央安全气囊传感器、安全带传感器、乘员区别传感器等,其中碰撞传感器又分为前碰撞传感器和侧碰撞传感器。主要作用是在汽车发生碰撞时,判断碰撞的烈度和方位,然后确定安全气囊是否起爆。
五、油箱液位传感器
汽油箱的油位传感器是利用浮子在汽油中浮上浮下检测的,油位传感器实际上是一个可变电阻,汽油多的话,浮子就浮到高位置,汽油低的话浮子就在低位置,而浮子在不同位置的电阻都不一样,电脑把电阻的大小转化为电压的大小来检测汽油量。
当然,汽车上的传感器还有很多,比如车门开关传感器,车身纵向与横向加速度传感器,灯光系统传感器等等。越高级的车,传感器越多。它就像我们的眼睛、耳朵、鼻子、皮肤,把看到的、听到的、闻到的、感觉到的信息,统统转化成电信号,传递给汽车的计算机系统,让汽车做出正确的判断,辅助驾驶员更好的控制车辆。随着技术的进步与发展,汽车上的传感器必将越来越多,汽车也越来越智能化,驾驶员只要给出自己的操作意图,其余的都交给汽车就好了。
2、汽车常用的传感器有哪几种?都是怎么工作的?
有曲轴位置传感器
曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置,也就是曲轴的转角以及发动机转速。它通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作——确定基本点火时刻。我们都知道,发动机是在压缩冲程末开始点火的,那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢?就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的,通过曲轴位置传感器,可以知道哪缸活塞处于上止点,通过凸轮轴位置传感器,可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。这样,发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。
凸轮轴位置传感器
凸轮轴位置传感器作用是采集凸轮轴动角度信号,并输入电子控制单元(ECU),以便确定点火时刻和喷油时刻,所以进气和排气都有。
从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。
凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,而且通常安装在一起,只是各车型安装位置不同,但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置处,如曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处
节气门位置传感器
节气门位置传感器主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况,是加速工况还是减速工况。电阻器的转轴与节气门联动,它有两个触点:全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时,怠速触点闭合,向计算机输出怠速工况信号;当节气门处于其它位置时,怠速触点张开,输出相对于节气门不同转角的电压信号,计算机便根据信号电压值识别发动机的负荷;根据信号电压在一定时间内的变化增减率识别是加速工况还是减速工况。计算机根据这些工况信息来修正喷油量,或者进行断油控制。
还有气缸爆震传感器
爆震传感器的工作是抑制发动机的爆震发生,工程师在调校爆震感知传感器时会把爆震的震动模式写入发动机电脑中,传感器一旦感知气缸爆震,就会传给电脑,电脑会控制喷油
还有进气压力传感器
进气压力传感器工作是以真空管连接进气歧管,随着引擎不同的转速负荷,感应进气歧管内的真空变化,再从感知器内部电阻的改变,转换成电压信号,供ECM电脑修正喷油量和点火正时角度。换言之,ECM电脑输出5V电压给进气压力感知器,再由信号端侦测电压值,电脑,当引擎在怠速时,其电压信号约1-1.5V,节气门全开时,则约有4.5V电压信号。
氧传感器
氧传感器用于检测废气中的氧含量并获得混合气的空燃比浓稀信号,该信号输入ECM后,ECM 根据该信号调整发动机的喷油量,实现闭环控制,使催化转换器更好地发挥净化作用。
机油压力传感器
机油压力传感器安装在发动机的主油道上。发动机运转时,压力测量装置检测机油压力,将压力信号转换成电信号,并发送到信号处理电路。经过电压放大和电流放大后,放大后的压力信号通过信号线与油压表相连,改变油压。
通过压力指示器中两个线圈的电流比率指示发动机的机油压力。在电压放大和电流放大后,将压力信号与报警电路中设置的报警电压进行比较。当报警电压低于报警电压时,报警电路输出报警信号,并通过报警线点亮报警灯。
3、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。
4、汽车上八大传感器是哪八个?都有什么作用?
你好,很多人对汽车也非常了解,但是你知道汽车的八大传感器分别在哪吗?都有些什么作用呢?下面我们就一一介绍一下!
汽车的八大传感器分别是:
1 : 空气流传感器
空气流传感器主要作用是计算单位时间的空气流量,作为决定喷油量的基本信号之一。空气流量器出现故障后会有以下症状:电脑控制单元就无法检测到空气的真正进气量,导致混合气失衡,从而出现怠速不稳、发动机无力、油耗增高、尾气超标等诸多故障,且有时换挡熄火。
2 : 进气压力传感器
进气压力传感器主要检测进气歧管绝对压力,根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至发动机控制单元,控制单元依据此信号电压的大小,控制基本喷油量的大小。进气压力传感器出现故障会出现以下症状:发动机不能正常工作、怠速不稳、经常熄火、不能启动、油耗惊人。
3 : 节气门位置传感器
节气门位置传感器主要检测节气门的开度。节气门位置传感器出现故障会有以下症状:发动机怠速运转不正常或发动机加速不正常,有时也会导致发动机在运转中出现间歇性抖动等现象。
4 : 水温传感器
水温传感器其实就是一个半导体热敏电阻,温度愈低,电阻愈大,反之电阻愈小,安装在发动机缸体或缸盖的水套上,与冷却水直接接触。用于检测发动机冷却水的温度。水温传感器出现故障会有以下症状:车子会出现汽车冷启动难,给油不正常,加速无力,急加速有回火的现象。
5 : 凸轮轴位置传感器
凸轮轴位置传感器主要检测凸轮轴位置,判别一缸压缩行程上止点,控制顺序喷油及点火。凸轮轴位置传感器故障会有以下症状:打火不灵,加油很难加起,发动机没力,油耗增加,车子发抖,故障灯亮不停,热车时突然熄火。
6 : 氧传感器
氧传感器主要检测尾气中氧含量多少判断混合气浓度与稀薄度,修正空气燃烧比。氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障,尤其是经常使用含铅汽油的汽车。
7 : 曲轴位置传感器
曲轴位置传感器主要检测曲轴的位置及发动机的转速,控制喷油及点火的。曲轴位置传感器故障会有以下症状:确认不了曲轴的转角了,发动机电脑控制单元收不到曲轴位置传感器的信号,为了保护发动机就不点火、不喷油了,汽车表现出来的征兆就是没有高压电、不喷油、打不着车。
8 : 爆震传感器
爆震传感器主要检测发动机是否可能发生爆震现象,通过电脑控制单位去调整点火提前时间,对点火角度做出调整以消除爆震。爆震传感器故障主要会有以下症状:发动机动力降低,发动机出现抖动。
5、汽车上的传感器都有哪些作用?
传感器其实就是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器在汽车上的应用可以说是无处不在,例如里程表传感器、机油压力传感器、水温传感器、速度传感器等等。现代汽车上一般都有100多个传感器,主要用于汽车仪表盘和指示灯系统以及电控系统。
汽车上传感器的作用,首先是用于工作状态参数和极限参数的测量,将发动机温度、机油压力、车速、发动机转速、油箱油液高度等转化为相应的电压、电流和电脉冲信号,并驱动仪表显示相应的参量,到达极限值的时候就会使用指示灯报警。
此外,汽车传感器用来实现汽车的各种自动控制。汽车的电控系统是汽车机器重要的一部分,包括发动机电控系统、底盘电控系统和车身电控系统,它们都由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成的。传感器在其中气的作用是把被控对象的相关参量转化成电信号传给控制器。
发动机电控系统包括燃油喷射控制,点火控制,怠速控制,进气量控制等;底盘单控系统包括防抱死控制(ABS),防侧滑控制,悬架电子控制,变速器电控制,巡航控制等;车身电子控制包括安全气囊控制,空调系统控制,电子仪表及防盗系统控制等。
感谢您的阅读,如果喜欢就动动您的大拇指给个赞哦!欢迎在评论区留言,研究僧君会积极回复的哟!更多汽车相关的知识请关注“汽车工程研究生”。我们是一群就读于知名高校汽车工程专业的研究生,我们热爱汽车,我们想与您分享汽车技术和汽车生活常识问题,欢迎向我们提问!