加速度传感器是由数层硅和玻璃组成的。中间的硅层是弹性舌片(振动块)。传感器的灵敏度主要取决于弹簧刚度和舌片的质量。
加速度传感器测定车身的垂直加速度。左前车身加速度传感器G341和右前车身加速度传感器G342安装在车身上,靠近减震器的顶部。后部车身加速度传感器G343则安装在左后减震器顶部的旁边。
1. 基本工作原理
传感器电子控制单元使用传感器测量车辆在X、Y和Z轴上的旋转,它替代了ESP传感器单元和自适应空气悬架系统中的车身加速度传感器。例如,2011款奥迪A8上有2个版本的控制单元:基本版本包含6个传感器,以记录车辆在X、Y和Z轴上的运动,以及绕着这些轴的旋转运动;另外一个版本,具有扩展的传感器系统,被用在带动态转向和运动差速器的车辆上,见图5-16。
图5-16 加速度传感器工作原理
绕X、Y、Z轴旋转运动的传感器利用科里奥利力(科氏力)物理效应,作用在绕旋转参考系统移动的物体上。例如,当一个孩子坐在静止的旋转木马平台上投球时,球将直接通过平台中心;而木马平台开始旋转时,球的运动将偏离,偏离程度受木马平台旋转的速度影响,如图5-17所示。
图5-17 科氏力作用
加速度传感器是根据电容测定法则来工作的。
维修图解
如图5-18所示,弹性模块m作为一个中间电极在电容器两极板间振动,使电容值以与它们的振动相反的频率在C1与C2两个电容之间改变。当一个电容器的极板间距d1增大一定量时,另一个电容器的极板间距d2也相应地减少了这个量,从而改变了每个电容器的电容。一个电子评估系统向电控减震系统的控制单元J250输送一个模拟信号电压。
图5-18 加速度传感器的电容测定法则
2. 加速度传感器的测定范围
加速度传感器的测定范围是±1.6g(g为加速度的测量单位;g=9.81m/s2)。
1. 静止状态
振动块处于电极的正中间,分成的两个电容器C1和C2的电容值大小是相等的,见图5-19。
图5-19 静止状态
2. 加速状态
如图5-20所示,振动块由于惯性会偏离中央位置,因而电极间的距离就会发生变化,这个距离减小的话,电容值就会变大,与静止状态相比,C2的电容值变大了,C1的电容值变小了。供电电压由空气悬架控制单元来提供,车身加速度当前的电压值可通过测量数据块读出。
图5-20 加速状态