汽车传感器
车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。
空气流量传感器
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用
VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。
进气压力传感器
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。
节气门位置传感器
节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型V6发动机)。
曲轴位置传感器
也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器(桑塔纳2000型轿车)。
爆震传感器
爆震传感器安装在发动机的缸体上,随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类
安全气囊
随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度越来越快,特别是由于汽车拥有量的迅速增加,交通越来越拥挤,使得事故更为频繁,所以汽车的安全性就变得尤为重要。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种,主动安全是指汽车防止发生事故的能力,主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等,被动安全是指在万一发生事故的情况下,汽车保护乘员的能力,目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统(Airbag RestraintSystem,以下简称安全气囊)等。由于现实的复杂性,有些事故是难以避免的,因此被动安全性也非常重要,安全气囊作为被动安全性的研究成果,由于使用方便、效果显著、造价不高,所以得到迅速发展和普及。
为了说明安全气囊的基本原理,这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。当汽车发生碰撞事故时,汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞,一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降,速度从35km/h降到零的时间约150ms左右;乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞,由于惯性的作用,当汽车急剧降速时,乘员要保持原来的速度向前运动,于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞,从而造成了乘员的伤亡.汽车安全气囊的基本思想是,在发生—次碰撞后,二次碰撞前,迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子,使乘员扑在气袋上,避免或减缓二次碰撞,从而达到保护乘员的目的。由于乘员和气袋相碰时,因振荡造成乘员伤害,所以一般在气囊的背面开两个直径25mm左右的圆孔。这样,当乘员和气整相碰时,借助圆孔的放气可减轻振荡,放气过程同时也是一个释放能量的过程,因此可以很快地吸收乘员的动能,有助于保护乘员。

安全气囊一般由传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生器(inflator)、气囊(bag)、续流器(clockspring)等组成,通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块(airbag module)。传感器感受汽车碰撞强度,并将感受到的信号传送到控制器,控制器接收传感器的信号并进行处理,当它判断有必要打开气囊时,立即发出点火信号以触发气体发生器,气体发生器接收到点火信号后,迅速点火井产生大量气体给气囊充气。安全气囊系统的组成如图6,1.2所示。

安全气囊最重要的指标是可靠性,如果不该点火而点火打开气囊称毒为误点火:如果应该点火而没有点火称之为漏点火,如果点火太晚则称之为迟点火,无论是误点火、漏点火、还是迟点火都是不能允许的。为了提高安全气囊系统的可靠性,防止电源线在碰撞中断线、电池遭到破坏,系统中备有储能电容或电池,以保证即使掉电也能够开气囊。为了监测传感器、电子电路、气体发生器;系统一般还有故障诊断模块、并设有信号灯于予以显示.图6.1.3是本田汽车安全气囊系统的布置图,这个系统有左右挡板传感器各一个,还有一个传感器放在含有诊断模块的控制器中,气囊有司机席(Driver Side)正面碰撞气囊和乘客席(Pssseneer Side)正面碰撞气囊,另外还有警告灯。当发生前面碰撞时,两个挡板传感器中只要有一个闭合,诊断模块就会根据送来的信号进行处理和判断,认为有必要点火后时即发出点火信号使气囊充气。

图6.1.4是Ford公司Tempo/Topaz汽车安全气囊的组成与布置图,这个系统有五个传感器,分为两组,一组是碰撞传感器,由三个机械电子传感器构成,另一组是安全传感器,由两个机械电子传感器构成,三个碰撞传感器分别放在保险杆的两侧和散热器的顶上,两个安全传感器中的一个放在散热器的顶上,另一个放在仪表板下,其电路如图6.1.5所示。
两个安全传感器并联,三个碰撞传感器并联,然后通过安全气囊进行串联。当三个碰撞传感器中的‘个和两个安全传感器中的一个闭合就让气囊点火充气。在这个系统中,控制器可以理解为传感器的连接关系。
图6.1.6是一单传感器安全气囊系统的示意图,其中1是传感诊断模块,2是乘客侧(passengerside)气囊;3是指示灯;4是司机侧(driver side)气囊。这个系统只有一个电子式传感器,控制器和传感器都做在一起。当发生碰撞事故时,控制器对来自传感器的信号进行分析和处理,如果认为有必要点火就分别打开司机侧气囊和乘客侧气囊,否则就继续分析和判断,传感诊断模块放在仪表板的下面。
电子油门与CAN-BUS
电子油门
接下来我们要谈一下跟发动机息息相关的部件,我们称为电子油门。你一定要去问是不是要采用电子油门?那么电子油门有什么好处呢?在这里在座的有没有比较了解的,为什么用电子油门?我用最简单的马上就让各位可以牢记的说明,就是说电子油门在油耗调解会比较正确,各位知道油气跟空气的混合比是多少?14.7:1,那么如果你使用的是电子油门的话,他它会帮你调解成符合这样的调动,让你给油的时候,效率会比较高,不会造成无味的损失和浪费,所以一部好车就要先问发动机是不是电子油门的,油耗低,更重要的是噪音小。
CAN-BUS
接下来谈一下CAN—BUS,至少在25万之上的车辆才能配备这样的组件,我来说明什么是CAN—BUS,我用最简单的话让各位可能了解的,过去把发动机打开以后,可以看到一连串的线路,这些线路全部没有了,变成一条光纤,如果我把它剪断,变成两头的话,如果不碰,你马上可以看到有亮光,传输速度非常快,它的成本自然不在话下,非常高。各位可以想到,这个东西在一部车里链接的时候,如果还要一大把线路,线路是不是包装的,塑胶的,而且里面包有铜丝,那么塑胶用久了以后会老化,更何况车在行使的过程中温度那么高,所以塑胶会破损,就会产生短路现象,所以使用一年两年三年以上的车的时候,不是这里就是那里出毛病,其实都是线路出问题,现在把这些线变成一条光纤,第一,当我们打开车盖的时候,只有一条光纤;第二,没有线路老化,会产生故障、产生短路的现象,但是成本会非常高,基本上我们要用局域网控制系统。越高档的车里面的CAN—BUS越多,有两个、三个、四个,当然价位不一样,现在我们看到的25万以上的车才有这个东西,不要小看这个东西,其实他是一个模块,这个模块里面有很多开关,零组件、接口,如果这两个模块之间要连接的时候,只剩下这一条光纤,所以传输快,不会出问题,因此在选择的时候,先问你这个车辆有没有CAN—BUS的设置,如果没有,保证它的科技、成本还达不到标准,因此还不能称之为好车。