論汽車傳感器的發展及應用

喬海燕

【摘要】經濟水平在不斷提高，人們對汽車也有了更高的要求。汽車傳感器是汽車控制系統的重要組成部分，有著舉足輕重的作用。本文闡述了汽車傳感器的發展概況，并且列舉了傳感器的種類、性能及技術要求。我國汽車傳感器技術在應用中依然存在不足，針對問題提出了相應的解決方法，具有一定的現實意義。

【關鍵詞】汽車傳感器；發展；應用；解決方法

前言

汽車傳感器的應用和發展與人們的生活密切相關。生活質量的提高使人們提高了對汽車安全性、舒適性以及節能性的要求。為了適應現代觀念的要求，汽車必須向智能化、科技化、高效化發展，而傳感器技術是推動汽車自動化、電子化、高端化的關鍵技術之一。先進的傳感器技術可以提高汽車運行質量，可以增強汽車行駛可靠性。

1.汽車傳感器概述

1.1 汽車傳感器的種類

汽車傳感器的作用是把汽車行駛過程中的各項工況信息轉變為電信號發送給中央控制單元。汽車傳感器有以下幾類：

（1）按是否需要外給能量分為主動型和被動型；

（2）按信號的轉換關系分為非電量轉換成非電量以及非電量轉換成電量的傳感器；

（3）按不同的使用功能分為使操作人員了解汽車狀態以及控制汽車運行狀態的傳感器。

1.2 汽車傳感器的性能

汽車傳感器的工作環境往往比較惡劣，比如汽車的低溫起動、高溫行駛、濃度互異的油蒸汽及汽車尾氣、高速并高強度的沖擊、大幅度振動等等。車用傳感器必須具有高穩定性、高可靠性、強抗干擾性、良好的自適應能力、自恢復能力等等。

2.汽車傳感器發展現狀

現階段，汽車傳感器的技術與產品正在蓬勃發展中。從全球看，傳感器市場在汽車領域是發展最迅速的。微型傳感器已經可以檢測力學量、磁學量、熱學量等。傳感器的精度得到提高，使用壽命延長，非接觸型傳感器得到研發。傳感器的控制對象不再局限于發動機而是整個汽車，可以實現自動變速換擋及防滑制動功能。世界各國都十分關注汽車傳感器的發展進程，積極開發新技術。汽車傳感器總發展趨勢是智能化、自動化、小型化、集成化、陣列化、多功能化、系統化。

3.汽車傳感器技術的應用

3.1 發動機控制

3.1.1 電控汽油噴射

電控汽油噴射系統是按照空氣流量計傳感器、轉速傳感器、節氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器等信號分析并計算出準確的噴油量。該系統可以保障任何工況的發動機其空氣與燃油實現最優匹配，保障高功率、低油耗、環保節能等優點。

3.1.2 電控點火裝置

計算機通過分析電機運轉時的空氣流量計傳感器、進氣壓力傳感器、發動機轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器等信息，保證發動機工作在最佳點火角狀態，能夠輸出最大功率，盡可能降低油耗，減少污染。

3.1.3 廢氣再循環系統

該系統通過分析發動機轉速傳感器、進氣壓力傳感器、溫度傳感器等信號，實時調整廢氣循環率，最終降低氮氧化合物廢氣的比重。它可以凈化尾氣，實現環保。

3.1.4 怠速控制

該系統通過分析電機水溫傳感器、轉速傳感器等信號，包括起動、空調開關、動力轉向開關等各種信號，受ECU控制，保障發動機實現最優怠速控制。

3.2 底盤控制

3.2.1 電控自動變速器

該系統通過分析節氣門位置傳感器及車速傳感器等信息確定換擋時間，控制換擋閥操作，確保汽車的最佳擋位工況，提高換擋效率，保障汽車運行的可靠性與安全性。

3.2.2 電控防抱死系統

該系統通過雙回路控制，在車輪上設置多個輪速傳感器。當車輪出現抱死情況時，計算機可以通過接收輪速傳感器的信號，及時做出反應并防止車輪抱死。提高了汽車的安全性及可靠性。

3.2.3 電子控制動力轉向

該系統主要目的是控制轉向力，通過分析轉矩傳感器、車速傳感器的信號，輔以計算機實現助力控制，確保汽車低速行駛時能夠靈活快速的轉向。

3.2.4 電控懸掛

該系統通過分析路面狀況及車身狀態傳感器的信息，最終控制合理的車輛高度，調整懸掛的阻尼特性及彈性剛度，提高汽車的穩定性、可操控性、舒適性。

3.2.5 巡航控制系統

該系統又稱恒速系統。通過分析速度傳感器的信息，合理調整增、減節氣門開度，最終實現車速控制。

3.3 行駛安全系統

3.3.1 安全氣囊

當兩輛汽車相撞時，碰撞傳感器和安全傳感器可以檢測出汽車瞬時減速的信號，計算機接收此信號并分析，引爆點火粉，從而發生化學反應產生氮氣充滿氣囊，形成一個緩沖軟墊，保護駕駛員。

3.3.2 雷達防撞系統

在該系統中，多卜勒雷達，接收兩車間距、各自車速、相對車速等信息，計算機通過分析并比對，當結論是實測距離不在安全距離范圍內，就發出報警信號。

3.3.3 驅動防滑控制系統

該系統是基于制動防抱死系統研究并開發的，兩個系統之間有很多共通點。防抱死系統的轉速傳感器檢測到驅動輪將發生打滑狀況時，立即控制發動機降低轉速，從而抑制打滑。該系統是保障雪地或濕滑路面上汽車運行的可靠性及平穩性，減少打滑現象。

3.4 信息系統

電子化的飛速發展引發了信息量越來越龐大的汽車信息系統，不再僅局限于車速、水溫、里程、油量等獨立要素，而是綜合反饋整個車輛的運行工況及動態等。

3.4.1 信息顯示與報警系統

該系統將微處理之后的發動機工況與各傳感器的有效信息，對駕駛員進行反饋輸出，并通過數字、聲光等進行報警。報警系統包括機油壓力傳感器、液量傳感器、油溫傳感器等等，在必要時傳感器對控制中心發送信號，報警電路就可以啟動。

3.4.2 語言信息系統

如果語音報警監測到開關型傳感器的信息有異常，及時閉合開關，啟動控制器和語言電路，并發出報警信號。語音控制利用駕駛員的聲音控制汽車動作。

3.4.3 車用導航系統

該系統通過分析相對傳感器、絕對傳感器、轉向角傳感器、測距傳感器、地磁傳感器、陀螺盤等設備，對汽車進行準確定位，并確定最佳行駛路線。

4.總結

人們經濟水平的提高導致汽車行業的競爭愈演愈烈。汽車電子在競爭中發揮著重大作用。傳感器技術是汽車電子技術的關鍵組成部分，有著舉足輕重的地位。微電子技術的蓬勃發展以及電子控制系統的普遍應用，引發汽車傳感器市場不斷擴張，并向微型化、智能化、自動化、集成化方向發展。

參考文獻

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