汽車智能化電子傳感器技術(shù)應(yīng)用探究

武海華

摘 要：隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，汽車為了優(yōu)化服務(wù)功能，在汽車工業(yè)發(fā)展期間不斷引入電子技術(shù)，目前汽車電子化程度逐漸增高，并且電子技術(shù)已成為汽車行業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容，是汽車工業(yè)生產(chǎn)不可缺失的一部分。鑒于電子技術(shù)對汽車工業(yè)生產(chǎn)的重要性，本文結(jié)合汽車領(lǐng)域發(fā)展趨勢，提出智能化傳感器技術(shù)，按照當(dāng)下社會大眾對汽車的要求，提出汽車智能化傳感器在應(yīng)用領(lǐng)域中的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：汽車 傳感器 智能化 應(yīng)用

汽車電子技術(shù)已成為汽車工業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)，作為汽車技術(shù)控制系統(tǒng)的重要元素，汽車傳感器技術(shù)對汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著不可忽視的重要作用。汽車控制系統(tǒng)需要安設(shè)多個傳感器，從而快速傳遞信息驅(qū)動汽車。傳感器屬于汽車控制系統(tǒng)的核心部件，當(dāng)下也成為汽車領(lǐng)域研究的核心瓶頸技術(shù)，汽車傳感器技術(shù)的綜合性能直接影響到汽車控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，在市場中的汽車傳感器種類逐漸增多，目前應(yīng)該重點(diǎn)研究傳感器的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，這在當(dāng)下?lián)碛芯薮蟮难芯恳饬x與價(jià)值。

1 汽車傳感器向智能化方向發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主要趨勢

傳感器是汽車內(nèi)部自動控制系統(tǒng)的重要部件，傳感器是否擁有準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性直接影響到系統(tǒng)運(yùn)行效果，在智能自動化技術(shù)高速發(fā)展下，汽車工業(yè)向智能化方向發(fā)展。其中汽車傳感器需要利用現(xiàn)代電子技術(shù)提高自身的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，由此提升汽車系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

1.1 汽車以往使用的傳感器存在缺陷

在智能自動化技術(shù)應(yīng)用于傳感器之前，我國傳統(tǒng)傳感器在生產(chǎn)與應(yīng)用方面均存在很多問題，比如傳統(tǒng)傳感器在使用過程中因?yàn)閱釉胍暨^大，會影響到車主以及汽車周圍人群的感受。在這種情況下國產(chǎn)汽車與進(jìn)口汽車在性價(jià)比方面不占據(jù)優(yōu)勢。

目前，隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，此類問題已成為相關(guān)行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，新型傳感器正在我國如火如荼的進(jìn)行著。通過新型傳感器可以有效的控制汽車整體成本，傳感器可以配合汽車內(nèi)部各組件，按照組件的使用要求配置傳感器參數(shù)，通過提升汽車業(yè)傳感器的智能化程度，降低發(fā)動機(jī)在汽車運(yùn)行中產(chǎn)生的噪音量，為駕駛者提供良好的使用體驗(yàn)感。

1.2 智能化電子傳感器的擁有的功能優(yōu)勢

智能化電子傳感器根據(jù)外部環(huán)境可以靈活的感知相應(yīng)信息并作出反應(yīng)，擁有自動補(bǔ)償、及時(shí)矯正的功能。與傳統(tǒng)汽車傳感器進(jìn)行對比，智能化電子傳感器擁有良好的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，可以降低外部環(huán)境對汽車造成的影響。智能化電子傳感器擁有數(shù)據(jù)收集的能力，可以根據(jù)參數(shù)自動調(diào)節(jié)，可以有效提升汽車運(yùn)行的安全程度。

對我國智能電子傳感器搭載的汽車進(jìn)行安全調(diào)查，根據(jù)收集的調(diào)查顯示，搭載智能電子傳感器的汽車車主發(fā)生安全事故的概率明顯小于傳統(tǒng)傳感器搭載的汽車，同時(shí)在汽車應(yīng)用智能電子傳感器后可以降低汽車總成本，還可以優(yōu)化汽車的使用性能。

2 汽車智能化發(fā)展對傳感器的要求

鑒于傳統(tǒng)汽車傳感器存在諸多弊病，目前汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)需要根據(jù)用戶需求以及行業(yè)發(fā)展趨勢，優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)，提升傳感器的應(yīng)用效果。汽車組件或元器件需要通過加微設(shè)置，使系統(tǒng)與電子設(shè)備可以有機(jī)的結(jié)合在一起，由電子系統(tǒng)控制汽車多個單元，協(xié)調(diào)多個單元的同時(shí)，多個單元還可以獨(dú)立操作，讓汽車呈現(xiàn)最佳的運(yùn)行狀態(tài)。

2.1 擁有可靠、迅捷的操作系統(tǒng)

鑒于傳統(tǒng)傳感器的處理系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足用戶的需求與行業(yè)的發(fā)展，因此隨著智能自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車行業(yè)改變傳統(tǒng)傳感器的制作方式，提升傳感器的智能化水平，構(gòu)建智能化與集成化高的操作系統(tǒng)，提升傳感器的穩(wěn)定性、迅捷性，由此提升汽車運(yùn)行效果。

2.2 電子控制單元智能化

在汽車行業(yè)高速發(fā)展下，汽車內(nèi)部包含的功能逐漸增多，但是部分部件在緊急狀態(tài)下才會使用，比如汽車的安全氣囊在汽車運(yùn)行期間大部分處于備用狀態(tài)，只有特殊情況下才會使用到安全氣囊，因?yàn)椴糠植考唤?jīng)常使用，所以駕駛者也不確定這類部件的狀態(tài)，一旦部件出現(xiàn)問題將會直接損害駕駛者的利益。為了解決這方面問題，提升汽車各部件的穩(wěn)定水平，需要在汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，引入智能化的功能模塊，讓汽車擁有自動檢查、維護(hù)的功能。

2.3 汽車電路、器件具有集成化特征

當(dāng)下汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)均是在電子設(shè)備操控下進(jìn)行，汽車機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)件系統(tǒng)在內(nèi)部有限的空間內(nèi)搭載，從而會在一定程度上影響到汽車系統(tǒng)的運(yùn)行效果。因此，必須對汽車電路與內(nèi)部器件進(jìn)行集成集約處理，促使汽車內(nèi)部受控構(gòu)件與電子系統(tǒng)可以完美的結(jié)合在一起，提升汽車運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性。

2.4 電子元件穩(wěn)固、可靠

汽車內(nèi)部組成構(gòu)件眾多，不同構(gòu)件有著不同的任務(wù)與運(yùn)行環(huán)境，但是為了汽車可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，需要保證各電子元件可以完美的銜接在一起，在汽車運(yùn)行后發(fā)揮各自的功效，保證各元件在使用期間擁有良好的可靠性、穩(wěn)定性，以此確保部件可以可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。為達(dá)成此目的應(yīng)該合理設(shè)計(jì)汽車內(nèi)部空間，確定構(gòu)件空間排布方式，還需要不斷優(yōu)化電子元件，使電子元件擁有良好的使用，自動根據(jù)外界環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此提升汽車運(yùn)行效果。

2.5 經(jīng)濟(jì)因素

傳感器是汽車的重要構(gòu)件，在汽車產(chǎn)業(yè)向電子信息化方向發(fā)展的過程中，采用智能化電子傳感器可以有效壓縮汽車總成本，但是在規(guī)模化生產(chǎn)的同時(shí)，需要做好各方面參數(shù)的考量，在保證汽車功能效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下，盡可能的縮減傳感器配置花費(fèi)的成本。

3 汽車智能化電子傳感器的應(yīng)用

在汽車上用的汽車智能化電子傳感器種類非常多，應(yīng)用場景很廣。下面介紹智能化電子傳感器在汽車發(fā)動機(jī)控制、安全系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等方面的應(yīng)用。

3.1 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)傳感器

發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)能否按照設(shè)計(jì)想法運(yùn)行，依賴于內(nèi)部各組成元件的相互配合程度。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的工作原理是電子控制單元按照程序內(nèi)容，根據(jù)部件反饋信息給發(fā)動機(jī)下達(dá)控制命令，通過系統(tǒng)傳遞信息傳達(dá)控制汽車的目的，使發(fā)動機(jī)可以在不同環(huán)境下按照命令啟動。通過現(xiàn)代電子技術(shù)的加持，使發(fā)動機(jī)部位的傳感器擁有節(jié)能降耗的特性，在提升汽車運(yùn)行穩(wěn)定性的同時(shí)，還可以增加駕駛者行車的舒適感。發(fā)動機(jī)內(nèi)部擁有多個傳感器，壓力傳感器便是其中之一，壓力傳感器在汽車中主要檢測車內(nèi)的制動液壓系統(tǒng)，目前市場頻繁應(yīng)用的壓力傳感器有差動變壓式傳感器、阻壓式傳感器等。下面將介紹汽車發(fā)動機(jī)部位主要的傳感器。

車速傳感器、角度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器在汽車發(fā)動機(jī)中，主要負(fù)責(zé)檢測汽車發(fā)動機(jī)車速、角度、轉(zhuǎn)速。此外，在汽車領(lǐng)域逐漸出現(xiàn)磁阻式傳感器、霍爾效應(yīng)式傳感器。

氣體濃度傳感器于發(fā)動機(jī)中主要查看汽車的排氣管與車內(nèi)氣體的含氧量，可以動態(tài)收集車內(nèi)氣體量，調(diào)節(jié)混合氣濃度，從而將空氣燃燒比調(diào)制接近理想的數(shù)值上，可以有效的提升空氣燃燒效果，防止因空氣配置不科學(xué)增加氣體污染排放量，在氣體濃度傳感器作用下讓汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的運(yùn)行目標(biāo)。目前，氣體濃度傳感器在市面頻繁應(yīng)用的為氧化鋯濃差電池型氣體傳感器、氧化鋯傳感器等。

汽車內(nèi)部流量傳感器在發(fā)動機(jī)部位，主要功能是查看汽車燃油流量與進(jìn)氣量的燃燒比值，流量傳感器按照工作內(nèi)容在兩個部位增速傳感器，分別收集相關(guān)部位的數(shù)據(jù)，因此傳感器分為燃料流量傳感器與空氣流量傳感器，通過傳感器調(diào)節(jié)燃料流量與空氣流量，在達(dá)到設(shè)定的噴油量時(shí)，可以提升空燃效果，降低空燃形成的污染物數(shù)量。

3.2 安全系統(tǒng)控制傳感器

在汽車內(nèi)部的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、變速器控制系統(tǒng)、防爆式制動系統(tǒng)中，均安設(shè)底盤控制系統(tǒng)傳感器，通過底盤控制系統(tǒng)傳感器可以收集各系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，接收系統(tǒng)運(yùn)行信號并完成各參數(shù)的調(diào)控，以此保障汽車可以安全運(yùn)行。汽車底盤控制系統(tǒng)傳感器包含眾多傳感器，防抱死制動系統(tǒng)傳感器主要應(yīng)用于汽車剎車制動環(huán)節(jié)，通過檢測輪速掌握預(yù)判汽車防抱死狀態(tài)，收集傳遞信號使汽車在制動時(shí)不致發(fā)生側(cè)滑或抱死的情況，提升汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性可靠性。

變速器控制傳感器通過自動變速器，以此獲得燃油最佳經(jīng)濟(jì)效果以及最大的動力，依靠變傳感器、油溫傳感器、發(fā)動機(jī)負(fù)荷傳感器獲得控制信息并根據(jù)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)控。懸架系統(tǒng)控制傳感器內(nèi)部擁有轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、車身高度傳感器，可以根據(jù)系統(tǒng)獲取信息改變車輛形態(tài)，自動調(diào)節(jié)車輛的高度，由此提升駕駛?cè)藛T重車的舒適感。

車身控制系統(tǒng)傳感器內(nèi)部有車速傳感器、加速度傳感器、微波傳感器，在諸多傳感器的作用下，可以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)氣體調(diào)控、門鎖控制安全氣囊開放設(shè)置、在微波傳感器結(jié)合紅外線傳感器相互作用下，還可以做好車距維護(hù)工作，使駕駛者在安全的距離下運(yùn)行，由此提升行車的安全程度。

3.3 導(dǎo)航控制系統(tǒng)傳感器

在GPS與導(dǎo)航控制傳感器相互作用下，可以根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測的信息用于路面導(dǎo)航中，在GPS提供的系統(tǒng)、全面、及時(shí)的交通信息下，配合導(dǎo)航控制傳感器快速傳遞信號，使汽車可以敏銳地感知車輛所屬的位置，由此進(jìn)行合理的調(diào)控，提升駕駛者行駛汽車的安全程度，目前市面存在陀螺傳感器與車速傳感器兩種主要的導(dǎo)航傳感器。

4 結(jié)語

汽車行業(yè)向智能化方向發(fā)展已成為行業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢，傳感器作為汽車內(nèi)部重要的部件，需要考慮汽車功能需求，不斷提升傳感器智能化技術(shù)，可以選擇當(dāng)下的納米技術(shù)、微型電子機(jī)械系統(tǒng)專用的傳感器技術(shù)，采用多種現(xiàn)代電子技術(shù)提升傳感器的智能化、自動化水平。在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，汽車行業(yè)還需要積極的關(guān)注汽車領(lǐng)域傳感器技術(shù)的發(fā)展，不斷吸收新技術(shù)，合理應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)以及新材料技術(shù)，提升自身的集成化、智能化水平，在汽車傳感器智能化發(fā)展的同時(shí)，為人們推送優(yōu)質(zhì)的汽車產(chǎn)品。

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