自动驾驶汽车上用到的传感器_(精品干货)汽车上主要用到哪些传感器?它们都起什么作用?

自动驾驶汽车上用到的传感器

传感器在汽车自动控制中的作用越来越重要,应用越来越广泛,这次介绍了汽车上可以使用的各种传感器及其作用。

1

空气流量传感器

气流传感器的作用是将吸入发动机的空气量转换成电信号并供给至电子控制单元( ECU ),由此决定基本喷射量的主要依据。

翼型:翼型空气流量传感器为体积流量型,该传感器结构简单、成本低,但由于其运动部件的叶片占进气道的大量面积,降低了进气系统的流动性,增大了进气阻力,因此现在很少使用。

卡门涡式:卡门涡式空气流量传感器为体积流量型,多应用于丰田、三菱汽车。 该传感器具有体积小、重量轻、无磨损、进气道简单、进气阻力小、检测精度高、响应快等特点,但成本高,多用于高级轿车。

热线式:热线式空气流量传感器为质量流量型,可直接检测进气空气的质量流量,无需修正进气温度和大气压。 由于该传感器没有运动器,吸气阻力小,响应特性好,能够正确检测急减速时的空气吸气量,因此应用广泛。

热膜式:热膜式空气流量传感器为质量流量型,由美国通用公司开发,广泛应用于日本五十铃公司生产的车辆。 该传感器的工作原理与热线式传感器基本相同,只是将发热体的热线变为热膜(发热金属铂固定在薄树脂膜上而构成)。 该结构通过防止发热体直接受到空气流动的阻力,增加强度,提高作业时的可靠性。

自动驾驶汽车上用到的传感器

2

发动机温度传感器

发动机温度传感器的作用是将气体和液体的温度变化转换成电信号并提供给ECU。

水温传感器:安装在气缸体上,检测发动机冷却水的温度信息,将该信息转换为电信号供给发动机电子控制单元( ECU )。

进气温度传感器:发动机进气温度传感器在l型EFI系统中安装在空气流量传感器上,在d型EFI系统中安装在空气滤清器的壳体或缓冲罐上,向发动机电子控制单元( ECU )提供发动机进气温度的信息。

自动驾驶汽车上用到的传感器

燃料温度传感器:柴油发动机电控分配泵的燃料喷射系统,向发动机电控单元( ECU )提供燃料温度信息,实现喷射量的正确控制。

3

位置及速度传感器

节气门位置传感器、曲轴位置传感器、车速传感器、油门踏板位置传感器用于向ECU提供各种位置信息。

节气门位置传感器:节气门位置传感器安装在节气门体上,可以将节气门开度、怠速、大负荷等信息同时转换为电信号提供给ECU。 节气门位置传感器分为线性输出型和开闭量输出型2种。 相比之下,后者检测性能差,但结构简单,价格便宜。 在EFI系统中,同时安装上述两种节气门位置传感器,通过开关量输出型传感器检测发动机的怠速状态和全负荷状态,另一方面,使用线性输出型传感器检测全节气门的开度。

自动驾驶汽车上用到的传感器

曲柄位置传感器:用于向ECU供给发动机的曲柄角位置信号、活塞行程位置信号及发动机转速信号。 有磁电式、光电式、霍尔式三种类型。 前两种通常设置在分电器内,与分电器一起旋转,后者设置在曲轴的前端。 磁电式传感器和霍尔式传感器的抗干扰性强,高速时识别能力高,因此被广泛应用。

车速传感器:安装在变速器的输出轴或主减速器上,向电子控制单元( ECU )供给汽车速度信号,该传感器的结构、原理与曲柄位置传感器相似。

加速踏板(加速踏板)位置传感器:通常用于直喷发动机,向ECU提供负荷大小、负荷范围、加减速的信息,ECU根据这些信息决定发动机燃烧层区(直喷发动机的燃烧形式为分层燃烧和均匀燃烧两种)的喷射量。

4

排气净化系统传感器

排气净化系统传感器将排气中的信息转换成电信号并供给至ECU。

氧传感器:氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种,安装在排气管上,通过向ECU反馈实际空燃比信号,将实际空燃比收敛在理论值附近的狭小范围内,形成闭环控制。 相比之下,氧化钛氧传感器具有结构简单、体积小、成本低等特点,但其电阻值随温度变化而变化时的程度大,因此在高温下使用时,总是采取一定的温度补偿措施。

自动驾驶汽车上用到的传感器

废气再循环位移传感器:主要向电控系统提供废气再循环控制阀的开度信息,适当控制废气处理系统的工作状况。

差压传感器:设置在微粒捕捉器的下游,将微粒捕捉器的差压信息提供给电子控制系统,适时高温烧毁微粒捕捉器中的微粒,防止排气背压上升。

NOx传感器:向电子控制系统提供尾气后处理系统中NOx的浓度信息,以便适当地控制后处理SCR系统的工作状况。

排气温度传感器:通常设置在三元催化转换器附近,检测其工作温度,将其信号转换为电信号提供给电子控制系统。

EGR温度传感器:通常设置在EGR阀的下游,检测EGR的温度,将该信号转换为电信号并提供给电子控制系统。

5

自动空调系统传感器

自动空调系统中使用的传感器除了温度传感器以外,还有几个传感器。

车内温度传感器:通常设置在仪表板的下侧,是向空调电子控制单元( ECU )提供车室内温度信号的负温度系数特性的热敏电阻式温度传感器。

车外环境温度传感器:车外环境温度传感器也是具有负温度系数特性的热敏电阻式温度传感器,通常安装在车辆前保险杠的下侧,向空调电子控制单元( ECU )供给车室外的温度信号。

蒸发器温度传感器:通常安装在蒸发器壳体上,检测冷冻装置内部的温度变化,向空调电子控制单元( ECU )供给检测到的信号。

自动驾驶汽车上用到的传感器

日照传感器:日照传感器是一种光电二极管传感器,通常设置在汽车前玻璃下,将日照程度转换为电信号提供给空调电子控制单元( ECU )。

制冷剂流量传感器:制冷剂流量传感器通常设置在接收器干燥器和膨胀阀之间,检测制冷剂的流量,将其变化量转换为电信号,供给空调电子控制单元( ECU )。

压缩机锁定传感器:压缩机锁定传感器通常安装在压缩机内部,是检测压缩机的转速、将其变化量转换为电信号并供给空调电子控制单元( ECU )的磁电式传感器。

烟浓度传感器:检测车厢内烟的程度,将其变化量转换成电信号后,供给空调电子控制单元( ECU ),ECU根据该信息自动开闭空气交换器,保持车厢内的空气新鲜。

湿度传感器:用于检测汽车车窗玻璃的防雾和车厢内的湿度,将其变化量转换为电信号并供给空调电子控制单元( ECU )。

6

液位传感器

液位传感器的结构形式主要有浮动式、簧片开关式、热敏开关式、可变电阻式、电极式(测量电池)等多种多样。

燃油油位传感器:检测燃油量,将其变化量转换为电信号后,供给相关电子控制系统或燃油表,显示相关系统燃油量是否低于设定值。

冷却液液位传感器:检测冷却液的量,将其变化量转换为电信号后,供给相关电子控制系统或水位显示系统,显示相关系统冷却液的量是否低于设定值。

制动场水平传感器:检测制动场的量,将其变化量转换为电信号后,提供给相关电子控制系统或制动场水平显示系统,相关系统显示制动场的量是否低于设定值。

电池液位传感器:检测电池内的电解液量,将其变化量转换为电信号后,供给相关电子控制系统或报警电路,显示相关系统的电解液量是否低于设定值。

7

油液压力传感器

油液压力传感器的作用是将油液的压力变化转换成电信号供给ECU。

轨道燃料压力传感器:通常安装在柴油发动机的共轨式电子控制燃料喷射系统的轨道上,检测轨道内燃料的压力,将其变化量转换为电信号供给电子控制单元( ECU )。

油箱压力传感器:通常设置在燃料箱内部,检测燃料箱内部的燃料压力,将其变化量转换为电信号,提供给相关的电子控制系统或警报电路。

机油压力传感器:通常安装在发动机的主机油通道上,检测机油的压力,将其变化量转换为电信号,供给相关的电子控制系统或报警回路。

自动驾驶汽车上用到的传感器

变速器液压传感器:通常设置在自动变速器油泵内(或输出油路内),检测变速器油的压力,将其变化量转换为电信号,供给相关的电子控制系统或报警回路。

8

电控悬架、电控转向系统用传感器

电控悬架用于改善车辆的稳定性,电控转向器用于改善转向强度。

前后悬架高度传感器:主要搭载于电控悬架系统,检测前后悬架的变形量,将其变化量转换为电信号供给悬架电控单元( ECU )。

车身加速度传感器:主要搭载于电控悬架系统,检测车身振动,将其变化量转换为电信号并提供给悬架电控单元( ECU ),从而间接提供汽车行驶时的路面状况。

车身位移传感器:主要搭载于电控悬架系统,检测车身相对于桥梁的位移,将其变化量转换为电信号供给悬架电子控制单元( ECU ),反映车身的平滑性和车身高度的变化。

转向转角传感器:主要安装在车辆的电控转向系统中,检测转向转角,将其变化量转换为电信号,然后提供给转向电子控制单元( ECU )以计算车身的倾斜度。

自动驾驶汽车上用到的传感器

扭矩传感器:主要搭载于车辆的电子控制转向系统,检测方向盘的转向负荷扭矩信号,将其变化量转换为电信号并提供给转向电子控制单元( ECU )。

横摆率传感器:检测、记录汽车绕垂直轴线移动,将其变化量转换为电信号并提供给转向电子控制单元( ECU ),由此判断汽车是否打滑。

横向角速度传感器:检测汽车转弯时产生的离心率,将其变化量转换为电信号并提供给转向电子控制单元( ECU ),由此判断汽车通过弯道时是否打滑。

9

安全气囊、防撞系统用传感器

安全气囊、防撞系统都属于车辆安全保护系统,前者用于人体保护,后者用于车辆和行人保护。

碰撞传感器:常见的碰撞传感器主要为机械式碰撞传感器、磁性碰撞传感器、压电式碰撞传感器、应变板式碰撞传感器、压电电阻板式碰撞传感器和水银开关式碰撞传感器。 碰撞传感器用于检测汽车碰撞时的信号并将其供给至气囊ECU。

自动驾驶汽车上用到的传感器

安全传感器:检测汽车碰撞程度,将此信号提供给气囊ECU,发挥保险作用,防止气囊误展开。

进气歧管绝对压力传感器:用于d型EFI系统。 与气流传感器不同,进气歧管绝对压力传感器采用间接测量方式,根据发动机负荷的变化测量进气歧管内的绝对压力的相对值,测量发动机的进气量。

增压传感器:通常安装在增压发动机上,检测涡轮增压器的动作,将其变化量转换为电信号供给电子控制单元( ECU ),ECU控制喷射脉冲和增压器压力的大小。

气缸燃烧压力传感器:气缸燃烧压力传感器是以燃烧室侧面为受压面直接型传感器,简称PDS; 另一个是固定在火花塞上的垫圈型压力传感器,英语简称为PGS。 前者可直线检测燃烧室压力,后者组装性好,适用于更高精度的爆震控制、断火检测等。 气缸燃烧压力传感器用于向ECU提供气缸燃烧压力信号。 控制系统可从燃烧压力传感器获得大量信息,适时控制发动机。 例如,确定最佳点火正时、气门正时等。

胎压检测传感器:胎压检测传感器采用温差补偿校正的方法,由胎压、胎温、电池电压的变化产生一系列电子信号,并将其提供给ECU,能够适时检测胎压的高低。 其工作压力最高达到1380kPa,工作温度为-40~125℃,精度率在1%以上。

车轮速度传感器:用于检测车轮速度并将该信号提供给ABS的ECU,在处理后获取车速信号的参数。 车轮速度传感器通常附着于车轮、减速器或变速器,并使用电磁感应或光电感应的原理来获得信号。 安装数量取决于系统的布局和控制方式。

自动驾驶汽车上用到的传感器0

减速度传感器:常用的减速度传感器主要有差动电压式减速度传感器和开关式减速度传感器。 前者根据车辆减速时的折动部件的动作来检测减速度信号,后者根据车辆减速时的惯性部件的移动位置来检测减速度的大小。 减速度传感器也称为g传感器,检测车轮的加速度、制动减速度,作为辅助信号使用于阈值控制,检测控制低附着系数路面的制动过程。

12

其他传感器

机油质量传感器:机油质量传感器采用陶瓷电容器检测机油介质的稳定性,加快机油更换,减少发动机磨损,延长使用寿命。

电动座椅传感器:通常安装在座椅的下部周围,具有向座椅电子控制系统供给座椅前后、高低信号,自动调整座椅的位置并存储的功能。 一般由4个传感器构成,包括滑动位置传感器、前方垂直位置传感器、后方垂直位置传感器以及倾斜位置传感器。

前灯远光控制传感器:在夜间汽车会车时,感受到对面车辆的光强,将其变化量转换为电信号后,供给前灯电子控制系统,适时转换灯光,防止眩光。

指纹传感器:主要应用于汽车安全防范系统,用于识别合法驾驶员,检测出的错误率低于0.01%。

自动驾驶汽车上用到的传感器

大家都在看

相关专题