汽車車速限速系統的設計論文-預覽頁

　

【正文】 周總體方案設計和模塊劃分良好第56周詳細方案設計和系統實現良好第78周系統實現良好第9周系統的完善優化良好第1011周總結和書寫論文良好第12周書寫論文，準備答辯良好教師對進度計劃實施情況總評 簽名 年 月 日 本表作評定學生平時成績的依據之一。系統采用硬件兼軟件對測量過程及測量結果進行處理。 Control device。傳感器作為汽車電控系統的關鍵部件，它直接影響汽車的技術性能的發揮。從各項數據上顯示，汽車保有量迅速增加，車輛安全性已成為人們最關心的問題。這些傳感器必須要經受40℃～150℃的溫度變化，而且要求精度高、可靠性好、反應快、抗干擾和抗振動能力強，才能準確地實時檢測車輛運行的有關狀態，速度傳感器是列車安全行駛的重要設備，它能否穩定工作，將直接影響到車輛的正常運行。普通汽車上大約裝有1020只傳感器，高級豪華轎車則更多。車速傳感器的輸出信號可以是磁電式交流信號，也可以是霍爾式數字信號或者是光電式數字信號，車速傳感器通常安裝在驅動橋殼或變速器殼內，車速傳感器信號線通常裝在屏蔽的外套內，這是為了消除有高壓電火線及車載電話或其他電子設備產生的電磁及射頻干擾，用于保證電子通訊不產生中斷，防止造成駕駛性能變差或其他問題，在汽車上磁電式及光電式傳感器是應用最多的兩種車速傳感器，在歐洲、北美和亞洲的各種汽車上比較廣泛采用磁電式傳感器來進行車速(VSS)、曲軸轉角(CKP)和凸輪軸轉角(CMP)的控制，同時還可以用它來感受其它轉動部位的速度和位置信號等，例如壓縮機離合器等。通過對遙控限速進行編碼，使每一組編碼對應一種車速限制，并利用設置在路碼表與之刻度同步上的光電傳感器進而控制執行繼電器切斷和接續汽車起動、點火和熄火回路，從而達到控制車速的目的。由于它的科學控速原理，車輛限速時呈自然、平穩狀態，不易被站立的乘客察覺。流垂直于外磁場方向通過導體時，在垂直于磁場和電流方向的導體的兩個端面之間出現電勢差的現象稱為霍爾效應，該電勢差稱為霍爾電勢差（霍爾電壓）。霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化磁場越強電壓越高磁場越弱電壓越低。這樣霍爾集成電路的輸出電壓的變化就能表示出葉輪驅動軸的某一位置利用這一工作原理可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器。當有磁場時, 大家可能會被推到靠路的右邊行走。霍爾傳感器由傳感頭和齒心組成，其傳感頭由永磁體、霍爾元件和電子電路等組成。正因為如此，車輛上的車速傳感器大都采用霍爾式傳感器。這兩個線圈接線柱是傳感器輸出的端子，當由鐵質制成的環狀翼輪(有時稱為磁組輪)轉動經過傳感器時，線圈里將產生交流電壓信號。這會引起輸出信號頻率的改變，而在齒減少時輸出信號幅度也會改變，發動機控制電腦或點火模塊正是靠這個同步脈沖信號來確定觸發電火時間或燃油噴射時刻的。通常，波形在零伏線上下的跳變是非常對稱的，車速傳感器的信號的振幅隨車速增加。 不同型式的傳感器，其波形的峰值電壓和形狀有輕微的差異，另外由于傳感器內部是一個線圈，所以故障是與溫度有關的，在大多數情況下波形會變得短很多，變形也很大，同時還可能設定故障碼(DTC)，故障在示波器上顯示的搖動線束，這可以更進一步確定磁電式傳感器是造成故障的根本原因，車速傳感器信號輸出最常見的故障是根本不產生信號，但如果駕駛汽車時波形是齊直的直線，那么應該先檢查示波器和傳感器的連線，確定電路有沒有對地搭鐵，確認零部件能否轉動(塑料齒輪有沒有咬死等)確認傳感器氣隙是否正常，然后再斷定傳感器。根據硅的壓阻效應，擴散電阻的阻值發生與應變成正比的變化，將這個電阻作為電橋的一個橋臂，通過測量電橋輸出電壓的變化可以完成對加速度的測量加速度傳感器是由加速度敏感頭、高精度電橋放大器、溫度補償電路、輸出飽和控制及輸入輸出接口構成。其輸出信號可直接送入記錄儀器。就其結構而言，電控系統主要由傳感器、電子控制組件ECU、執行器三個部分組成。這些都極易造成嚴重交通事故。 圖25 有ABS與無ABS的區別ABS系統是一種能防止車輪被抱死而導致車身失去控制的安全裝置，全稱防抱死剎車系統。 ABS系統是改善汽車主動安全性的重要裝置，通過調節制動力，使汽車獲得良好的制動效能并保持較高方向操縱穩定性。ABS工作時就相當于以很高的頻率進行點剎。 ABS是改善車輛主動安全性能的重要裝置，其核心是通過調節制動車輪滑移率，使得在制動過程中，車輪滑移率盡量在附著系數相對應的滑移率區域，從而獲得盡量大的制動效能，并保持較高的方向操縱性能[6]。選擇合適的加速度傳感器可以檢測車輛制動過程的車速。電子控制防抱死系統是目前提高車輛行駛安全性的有效措施之一。 第五節 ECU控制原理一、 電子控制單元（ECU）的功能 ECU是一種電子綜合控制裝置，它具備的基本功能如下。存儲計算所用的程序，存儲該車型的特點參數，存儲運算中的數據（隨存隨取），存儲故障信息。把弱信號變為強的執行命令數值，輸出控制命令，輸出故障信息。 圖27 ECU的組成部分（1） 輸入回路輸入回路的作用是對輸入信號進行預處理。（3） 微機。 （2）、存儲器存儲器用于存儲程序和數據。輸出回路的作用是將微機輸出的控制指令轉換成能夠驅動執行器工作的控制信號。所有傳感器和其他控制單元的信號都匯集到此，并由它分析后，向各個執行器發出指令并監控。因而電子控制器合理地選配硬件與軟件兩者的比例是至關重要的，應按控制系統的具體要求來確定電子控制器的硬件有專用控制微機、電路、輸入與輸出接口等。輸入電路的作用是將系統中各傳感器檢測到的信息(號)通過I/O (輸入／輸出接口電路)接口送入ECU，完成汽車發動機在運行過程中對其工況狀態的實時檢測任務。一般是去除雜波和將正弦波變為矩形方波后，再轉換成輸入電平，其大致過程如圖31所示。這幾個信號分別經過相應的處理電路后，再經過模／數(A/D)轉換器轉換之后，才以數字量的形式送入到中央處理器CPU，控制系統采集的數字信號主要是來自轉速傳感器的轉速信號與活塞上止點參考信息，它們都是脈沖信號。國內研制的車輛行駛記儀大多采用輪速傳感器記錄制動過程中的車速曲線(如圖23所示) 。同時利用微處理器的存儲功能記錄汽車在最近360h內的行駛狀態數據，并且具有數據鎖死功能。開關量輸入處理電路主要指人踩下制動踏板所發出的信號。而速度信號的可靠性主要取決于以下幾個方面：其一，速度傳感器本身的內在質量好壞；其二，速度傳感器與車輛輪對是否可靠連接；其三，車輛正常行駛狀態下，車輛輪對是否出現空轉的現象。由于中國公路條件復雜，規定不同等級的公路允許的最高速度不同。整個工作過程是：經光電轉換取得的代表車速的脈沖信號，經過分頻整形后，再由多路電子開關電路，送至CPU，方脈沖的下沿觸發中斷。只要車輛停止行駛時，CPU亦停止測量。然后對數據進行有效的分析，采用實時報警、延時控制等方法實現車輛的安全行駛，并將行駛速度進行隨機的存儲，提高了系統對復雜路況處理能力。25%)V；檢測控制器的總功耗≤1W；環境溫度：25—70℃絕緣電壓：AC1500V，1rain；體積:285n ln l185 n ln l75 n ln l；本加速度傳感器是高穩定、高精度、可靠性高、低漂溫、環境適應性強的新型加速度傳感器。12177。10)V；第2節 測試方法與結果 方法一：為了測試該速度傳感器的精度和誤差范圍，特在實驗條件下對其進行了測試。本文介紹的車輛速度傳感器在線校驗儀已通過試用。表 1 實驗數據轉速（r/min）1350100200400600800100012001400漂移（r）177。1+12+2+1+2+22+1時間（min）4433222333方法二：利用永磁同步電動機定子交軸電流和轉速方程構造降維線性Luenberger觀測器來獲得電動機的轉速，觀測器簡單易行，通過特征值的配置可以獲得快速的收斂速度。 第三節 干擾問題系統在實際應用中由于各種信號、電磁的產生，使硬件系統和軟件系統中都存在著很多干擾因素。這時就要對其采取抗干擾措施。 第四節 汽車車速傳感器裝置的應用我們知道汽車傳感器的作用就是將一些我們需要檢測的信號轉換成電信號并輸出，讓我們可以通過反饋回來的信號來判定系統現在的狀態。電子限速器的臨界值在車輛出廠時已經設置好，一般是無法改變的。現代車輛電控技術的理論基礎就是現代控制理論。近二十年里，自動化技術已在工業、科學應用和軍事方面得到迅猛的發展。國外目前的智能制動控制，已經由ABS發展到TCS(Tractive force control system牽引力控制系統)，又進一步發展到VDC（Automobile dynamic control system汽車動態控制系統）。今后在車輛制動技術方面的研究，通過CAN總線，把車輛在行駛過程中產生的信息共享，進行整個傳動系統的控制。目前該技術日漸成熟，可以制作各種能敏感和檢測力學量、磁學量、熱學量、化學量和生物量的微型傳感器。 智能化是指傳感器與大規模集成電路相結合，帶有CPU，具有智能作用，以減少ECU的復雜程度，減少其體積，并降低成本。其中單片機主要完成外圍硬件的控制以及一些運算功能；傳感器完成信號的采樣空能；報警模塊主要負責報警和燈光報警；顯示模塊完成字符、數字的顯示功能。 通過此次畢業設計我也得到了很大的收獲，在設計過程當中，與同學和同事之間互相探討，相互學習，共同進步，使我對所學理論知識有了進一步的鞏固。通過本次課程設計，理解到知識的廣泛性，本身知識仍然不夠，以后將會繼續努力拓展自己的知識面，并且不斷將理論運用到實踐中去。一股暖意細水長流，源自內心而又沐潤全身，微言寸語豈能祥訴感激之情，只好銘記心中，唯有虔誠的祝福老師合家歡樂，一