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1、汽车仪表及传感器,研发部电气电控室 郭维杰,2,主要内容,一、汽车仪表及传感器概述 二、汽车仪表的构成及工作原理 三、传感器,3,一、汽车仪表及传感器概述,4,汽车仪表是汽车与驾驶员进行信息交流的界面，为驾驶员提供必要的汽车运行信息，保证汽车安全而可靠地行驶；同时也是维修人员发现和排除故障的重要工具。,1、汽车仪表,5,常见汽车仪表有电压表、机油压力表、水温表、燃油表、发动机转速表和车速里程表等。它们通常与各种信号灯一起安装在仪表板上，称为组合仪表。 组合仪表总成一般由面罩、表框、表芯、表座、底板、印制线路板、插接器、报警灯及指示灯等部件组成。有些仪表还带有仪表稳压器及报警蜂鸣器。 我公司的仪
2、表主要可以分为CAN仪表和非CAN仪表。 CAN仪表：即支持CAN通讯的仪表，可以通过CAN总线获取仪表需要 显示的信息。 非CAN仪表：所有的指示信息均通过硬线连接来获取。,6,人类获取的外界信息是依靠人的感觉器官感受的。在整车的系统中，也需要获取外界信息，这些需要依靠相当于人的感觉器官的传感器来完成。 大部分仪表显示的依据来自传感器，传感装置根据被检测对象的状态变化而改变其输出电信号，通过仪表表述出来。,2、传感器,7,二、汽车仪表的构成及工作原理,8,一般汽车仪表有电压表、电流表、机油压力表、水温表、燃油表、发动机转速表和车速里程表等。卡车中因采用气制动，气路气压是重要的信息，仪表也应该
3、予以显示。,（一）仪表,9,1、电压表,电压表用来指示电源系统的工作情况。它不仅能指示发电机和电压调节器的工作状况，同时还能指示蓄电池的技术状况，比电流表和充电指示灯更直观和实用。,10,2、机油压力表,机油压力表简称油压表或机油表。其作用是指示发动机主油道机油压力。它由装在发动机主油道（或粗滤器壳）上的油压传感器配合工作。机油压力表的红区为小于0.07MPa。,11,3、水温表,水温表的作用是指示发动机冷却水的温度。水温表与装在发动机水套上的水温传感器配合工作。,绿色区域为75105，红色区域为107120。,12,4、燃油表,燃油表用来指示汽车油箱中的存油量。它与装在油箱内的燃油传感器配套
4、工作。传感器一般为可变电阻式。 0位：107 位：38 满位：8.2 （%5的误差）,13,5、发动机转速表,发动机转速表用来指示发动机曲轴转速。,非CAN仪表，发动机转速取自发电机。 CAN仪表，发动机转速取自曲轴传感器。,14,6、车速里程表,车速表指针按照来自车速传感器的信号移动，表示车辆行驶速度。,15,车速传感器装在变速箱的输出轴上，车速跟后桥速比和轮胎半径有关。,其中,16,7、气压表,用于显示整车的气压，使驾驶员随时掌握制动气压，保证行车安全。,17,8、尿素液位表,用来指示尿素箱中的存液量。它与装在尿素箱上的尿素液位传感器配套工作。,18,9、燃气表,用来指示气瓶中的存液量或气
5、压。它与装在气瓶上的传感器及变送器或气压传感器配套工作。,19,LNG液位显示,20,仪表参数,21,报警灯的作用是当汽车或发动机的某一系统处于不良或特殊状态时，突然发亮，以提醒驾驶员注意以便采取适当措施，保证行车安全。,（二）报警灯及指示灯,22,报警灯及指示灯的种类,非CAN仪表,23,报警灯及指示灯的种类,CAN仪表,24,报警灯及指示灯的种类,黄,蓝,25,以CAN仪表为例，信号指示灯有两个地方显示：一是信号片显示；二是液晶屏右上角信号指示灯显示区显示。右表为在信号片显示的指示灯。,26,液晶屏上显示的指示灯,27,电控系统相关故障灯,发动机故障灯：用于指示发动机系统的故障。上电后自检
6、，若无故障，灯熄灭；若存在故障，一直点亮。,OBD排放故障灯：用于指示排放系统的故障。上电后自检，灯不熄灭。等待起动发动机后无排放故障则熄灭，有排放故障则一直点亮。,主车ABS故障灯：用于指示ABS系统的故障。上电后自检，若无故障，灯熄灭；若存在故障，一直点亮。,AMT变速箱故障灯,ECAS故障灯,28,其他指示灯,灯具工作状态指示灯：转向灯、远光灯、制动灯断丝报警。,开关指示灯：差速锁指示灯、低气压报警灯、驻车指示灯等,29,三、传感器,30,传感器是能感受被测物理量，并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。 其中，敏感元件是指
7、传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分；转换电路的作用是把转换元件输出的电信号变换为便于处理、显示、记录和控制的可用电信号。,31,按工作原理分类 可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、光电式、压电式和热电式传感器等。 按输入物理量分类 可分为速度、位移、加速度、角速度、角位移、力矩、压力、温度、浓度和真空度传感器等。 汽车用传感器主要包括：温度传感器、压力传感器、液位传感器、车速传感器、转速传感器等。,传感器的分类,32,水温传感器,特性： 高灵敏度NTC 工作电压：50.15V（ECU提供） 额定电阻 ：在
8、20C 2.5 k 6% 在100C 0.186 k 2%,温度传感器,还有大气温度传感器、排气温度传感器、进气温度传感器等。,33,机油压力传感器,特性： 供电电压：5.00.1V 测量范围：0 128 Psig ( 0 885.2KPa) 综合精度_：2%F.S Vout=（0.625*Psig+10）*Us/100,压力传感器,还有进气压力传感器、气压传感器等等。,34,车速传感器,车速传感器,目前车速传感器主要分接触式和非接触式。,接触式常规蜗轮蜗杆式,35,车速传感器,车速传感器,非接触式,如上图为非接触式里程表传感器，和常接触式里程表传感器的区别是：里程表转子取代蜗轮蜗杆，没有机械
9、传动部件，转子在随变速箱输出轴转动时，由于转子齿数不同，变速箱输出轴转1圈，输出相应数量的脉冲信号。,36, 曲轴转速传感器,注意：安装间隙：（1.00.5）mm 在转速传感器附近，不能放置磁电设备或大电流电线,37, 曲轴转速传感器,作用：该传感器可以确定活塞上止点位置，同时测量曲轴的转速。 信号产生：飞轮外端面360范围内按6度间隔打58个孔，剩下2孔未打形成间隙，作为判断活塞上止点的依据。传感器中的磁通量随着通过的孔与间隙而变化，产生正弦交流电压，其波幅随着发动机转速而变化。 设定间隙到传感器位置的角度，可确定一缸上止点。结合凸轮轴传感器正时凸轮，确定一缸发火上止点。,38,凸轮轴转速传
10、感器,39,凸轮轴转速传感器,原理：霍尔效应，凸轮轴上安装着一个用铁磁性材料制成的轮，有6+1个齿，它随着凸轮轴旋转。当这个齿经过凸轮轴传感器的半导体膜片的时候，它的磁场就会使半导体膜片中的电子以垂直于流过膜片的电流的方向发生偏转，既而产生一个短促的电压信号（霍尔电压）。 作用：用于判断发动机第1缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准信号；另在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机跛行功能。,40,尿素液位传感器,液位传感器,作用：用于显示尿素量，提醒司机加注尿素，也用于OBD监控。,尿素温度传感器：用于解冻时间的判定,41,电子油门踏板,驾驶员的加速信号由加速踏板传感器探测记录并传输给ECU，在传感器中电位计上形成的电压是加速踏板设定值的函数，通过特征曲线可计算出该电压下的踏板位置。 根据踏板位置及系统设定的驾驶特性MAP图即可计算出所需扭矩，再由扭矩-油量转换MAP图来计算喷油量。,42,谢 谢！,