汽車傳感器的類型和作用分析

李正網

摘 要：汽車傳感器作為汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件。認識汽車上的傳感器以及常用傳感器的作用，對于傳感器的選擇和檢測尤為重要。本文以汽車運用區域劃分，對汽車發動機、底盤、車身、電氣及導航等系統中相關的傳感器進行分析。

關鍵詞：汽車傳感器 傳感器類型 傳感器作用

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0037-02

現階段一輛中小型汽車上大約安裝有幾十只車用傳感器，而高配置汽車上的傳感器數量多達200余只。而在汽車傳感器的類型分類上比較片面，并沒有做全面的表達，在車主碰到有關傳感器的問題時難以全面認識與應對。這就需要對汽車傳感器進行更好的分類總結，便于對傳感器選擇、檢測維修以及各個方面的應用。

1 汽車上傳感器的作用

汽車傳感器是控制系統中的輸入裝置，在汽車運行過程中搜集信息，如節氣門位置、進氣溫度、進氣壓力等，并將這些信號轉換為電信號或其他所需形式的信號，以滿足信息的傳輸、處理、顯示、存儲、記錄和控制等要求，最終達到人們所需要的行車安全、舒適和高性能。汽車傳感器可對壓力、溫度、位置、轉速、流量、加速度、濕度、電磁、光電、振動、氣體等各種信息進行實時、準確的監測和控制[1]。

2 汽車上傳感器的傳統分類方法

汽車中的傳感器分類方法眾多，如表1所示，類型多樣而復雜難記[2]。本文以四大應用區域來對汽車傳感器進行分類，即汽車四大部分，底盤、發動機、車身、電氣及導航系統，從多個角度去介紹傳感器，適用又靈活多變。

3 發動機上的傳感器

發動機是汽車的動力源，控制信號來源包括壓力傳感器、溫度傳感器、曲軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、氧傳感器、空氣流量傳感器、爆震傳感器等，通過這些傳感器實施對發動機的控制，使發動機工作在最佳性能狀態[3-4]。

3.1 壓力傳感器

進氣管壓力傳感器主要是測量節氣門后進氣管內的絕對壓力，該壓力值是電控單元計算噴油量的主要參數。在發動機工作時，節氣門若開大，進氣量則增多，進氣管壓力且相應增加。反之，則愈小。

大氣壓力傳感器通常被安裝在發動機集中控制電腦ECM/PCM內，主要在遇到周圍海拔變化時起作用，并將這些變化轉變為電信號輸入到電腦內。

3.2 溫度傳感器

汽車用溫度傳感器主要用于檢測冷卻液溫度、吸入氣體溫度、燃油溫度以及催化溫度等。

進氣溫度傳感器信號是提供修正噴油量的依據之一。通常安裝于空氣流量計上，測量進氣溫度。

發動機溫度傳感器通過冷卻液溫度表征發動機溫度，它的內部是半導體熱敏電阻。冷卻液溫度越高，電阻就越小，反之，亦然。安裝于發動機機體或者缸蓋上，檢測冷卻液溫度，搜集的數據供給電控單元作為變化噴油量的依據。

3.3 節氣門位置傳感器

節氣門位置傳感器安裝在節氣門軸上，將節氣門開度轉換成電壓信號輸出，以便計算機控制噴油量，節氣門位置傳感器有開關量輸出和線性輸出兩種類型。

開關式節氣門位置傳感器實質上是一種轉換開關，又稱為節氣門開關，這種節氣門位置傳感器包括動觸點、怠速觸點、全負荷觸點。利用怠速觸點和全負荷觸點檢測發動機的怠速狀態及全負荷狀態。線性節氣門位置傳感器裝在節氣門上，可以連續檢測節氣門的開度。

3.4 氧傳感器

在使用三元催化轉換裝置的汽油噴射發動機中，一般在排氣管中安排氧傳感器，檢測排氣中氧含量，從而間接地判定進入氣缸內混合氣的濃度，以便對實際空燃比進行閉環控制。若排氣中氧的含量過高，表明混合氣過稀，氧傳感器即輸出電信號給ECU，指令噴油器增加噴油量。

3.5 空氣流量傳感器

也被叫做空氣流量計，功用是測量進入發動機的空氣流量，同時將檢測結果轉換為電信號輸入電子控制單元，作為決定噴油的基本信號之一，供ECU計算噴油量和點火正時。

3.6 爆震傳感器

檢測發動機有無發生爆震，并輸送信號進行計算控制。通過檢測發動機振動情況、燃燒噪聲、氣缸壓力來判斷是否發生爆震。

3.7 曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器，是發動機控制系統中最主要的傳感器，可用于點火正時控制，即控制點火時刻，確定點火提前角；還可檢測發動機轉速，計算噴油量。

4 底盤上的傳感器

底盤上的傳感器主要用于包括變速器、懸架、動力轉向、制動防抱死系統等。通過這些傳感器，使汽車平穩行駛，提高安全性能[3-4]。

4.1 變速器控制系統中的傳感器

主要運用在電控自動變速器上，通過搜集及處理各個能利用到的傳感器信號源來讓電控裝置控制換檔點與液力變矩器鎖止，從而使動力及燃油經濟性得以最大化，該類型的傳感器包括負荷傳感器、轉速傳感器、加速度傳感器等。

4.2 懸架控制系統中的傳感器

根據行駛路面的不同情況，車輛安全舒適性能時刻在發生變化，這就需要懸架系統傳感器檢測分析不同數據，做出對車高及車輛姿勢的不同調節的選擇，其中包括的傳感器有節氣門位置傳感器、車身高度傳感器、側傾角傳感器、車速傳感器等。

4.3 動力轉向系統中的傳感器

動力轉向系統的好壞直接決定安全性能的好壞，其中的傳感器就是安全的保障，主要運用于電動助力轉向系統，依靠油壓傳感器、車速傳感器、轉矩傳感器等提高的綜合信號，以獲取轉向反應迅速，操作輕松靈便，提高燃油經濟性和安全性。

4.4 電子穩定程序系統中的傳感器

電子穩定程序系統（ESP）綜合了ABS、BAS和ASR3個系統。在這3個系統共同的作用下，最大限度地避免汽車出現跑偏、甩尾和側翻等問題，提高了安全性能，大致包含有車輪傳感器、橫向加速度傳感器、側滑傳感器、轉向傳感器等。

5 車身上的傳感器

車身上的傳感器主要用于提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等，車身上包括了種類較多的傳感器，如表2所示。

6 電氣及導航系統上的傳感器

近些年來，導航系統給人們帶來了很多方便之處，特別是在行車過程中能讓車主及時了解道路的情況，其中主要包括的傳感器有車速傳感器、陀螺儀、羅盤傳感器、方向盤轉角傳感器等。

7 結語

汽車傳感器作為汽車電子控制的信號源，把汽車運行中的各種工況信息轉化成電信號輸送給中央控制單元，使汽車處于最佳工作狀態。本文主要介紹了汽車上傳感器的類型和作用原理，以汽車四大應用區域為傳感器進行分類，并且分析各種傳感器的作用。如此分類清晰明了，作用介紹分析可詳可略，可以系統了解認識到車用傳感器。

參考文獻

[1] 劉煒山.汽車傳感器的應用及發展趨勢探討[J].電子制作，2013（16）：252-254.

[2] 張玲娜.汽車傳感器的分類及發展趨勢[J].工業儀表與自動化裝置，2015（6）：16-18.

[3] 朱文亮.汽車電子技術中傳感器的應用探討[J].科技創新與應用，2017（3）：158.

[4] 劉宏南.淺析汽車傳感器的應用與發展[J].科技風， 2016（4）：15.endprint