论汽车传感器的发展及应用

乔海燕

【摘要】经济水平在不断提高，人们对汽车也有了更高的要求。汽车传感器是汽车控制系统的重要组成部分，有着举足轻重的作用。本文阐述了汽车传感器的发展概况，并且列举了传感器的种类、性能及技术要求。我国汽车传感器技术在应用中依然存在不足，针对问题提出了相应的解决方法，具有一定的现实意义。

【关键词】汽车传感器；发展；应用；解决方法

前言

汽车传感器的应用和发展与人们的生活密切相关。生活质量的提高使人们提高了对汽车安全性、舒适性以及节能性的要求。为了适应现代观念的要求，汽车必须向智能化、科技化、高效化发展，而传感器技术是推动汽车自动化、电子化、高端化的关键技术之一。先进的传感器技术可以提高汽车运行质量，可以增强汽车行驶可靠性。

1.汽车传感器概述

1.1 汽车传感器的种类

汽车传感器的作用是把汽车行驶过程中的各项工况信息转变为电信号发送给中央控制单元。汽车传感器有以下几类：

（1）按是否需要外给能量分为主动型和被动型；

（2）按信号的转换关系分为非电量转换成非电量以及非电量转换成电量的传感器；

（3）按不同的使用功能分为使操作人员了解汽车状态以及控制汽车运行状态的传感器。

1.2 汽车传感器的性能

汽车传感器的工作环境往往比较恶劣，比如汽车的低温起动、高温行驶、浓度互异的油蒸汽及汽车尾气、高速并高强度的冲击、大幅度振动等等。车用传感器必须具有高稳定性、高可靠性、强抗干扰性、良好的自适应能力、自恢复能力等等。

2.汽车传感器发展现状

现阶段，汽车传感器的技术与产品正在蓬勃发展中。从全球看，传感器市场在汽车领域是发展最迅速的。微型传感器已经可以检测力学量、磁学量、热学量等。传感器的精度得到提高，使用寿命延长，非接触型传感器得到研发。传感器的控制对象不再局限于发动机而是整个汽车，可以实现自动变速换挡及防滑制动功能。世界各国都十分关注汽车传感器的发展进程，积极开发新技术。汽车传感器总发展趋势是智能化、自动化、小型化、集成化、阵列化、多功能化、系统化。

3.汽车传感器技术的应用

3.1 发动机控制

3.1.1 电控汽油喷射

电控汽油喷射系统是按照空气流量计传感器、转速传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器等信号分析并计算出准确的喷油量。该系统可以保障任何工况的发动机其空气与燃油实现最优匹配，保障高功率、低油耗、环保节能等优点。

3.1.2 电控点火装置

计算机通过分析电机运转时的空气流量计传感器、进气压力传感器、发动机转速传感器、凸轮轴位置传感器等信息，保证发动机工作在最佳点火角状态，能够输出最大功率，尽可能降低油耗，减少污染。

3.1.3 废气再循环系统

该系统通过分析发动机转速传感器、进气压力传感器、温度传感器等信号，实时调整废气循环率，最终降低氮氧化合物废气的比重。它可以净化尾气，实现环保。

3.1.4 怠速控制

该系统通过分析电机水温传感器、转速传感器等信号，包括起动、空调开关、动力转向开关等各种信号，受ECU控制，保障发动机实现最优怠速控制。

3.2 底盤控制

3.2.1 电控自动变速器

该系统通过分析节气门位置传感器及车速传感器等信息确定换挡时间，控制换挡阀操作，确保汽车的最佳挡位工况，提高换挡效率，保障汽车运行的可靠性与安全性。

3.2.2 电控防抱死系统

该系统通过双回路控制，在车轮上设置多个轮速传感器。当车轮出现抱死情况时，计算机可以通过接收轮速传感器的信号，及时做出反应并防止车轮抱死。提高了汽车的安全性及可靠性。

3.2.3 电子控制动力转向

该系统主要目的是控制转向力，通过分析转矩传感器、车速传感器的信号，辅以计算机实现助力控制，确保汽车低速行驶时能够灵活快速的转向。

3.2.4 电控悬挂

该系统通过分析路面状况及车身状态传感器的信息，最终控制合理的车辆高度，调整悬挂的阻尼特性及弹性刚度，提高汽车的稳定性、可操控性、舒适性。

3.2.5 巡航控制系统

该系统又称恒速系统。通过分析速度传感器的信息，合理调整增、减节气门开度，最终实现车速控制。

3.3 行驶安全系统

3.3.1 安全气囊

当两辆汽车相撞时，碰撞传感器和安全传感器可以检测出汽车瞬时减速的信号，计算机接收此信号并分析，引爆点火粉，从而发生化学反应产生氮气充满气囊，形成一个缓冲软垫，保护驾驶员。

3.3.2 雷达防撞系统

在该系统中，多卜勒雷达，接收两车间距、各自车速、相对车速等信息，计算机通过分析并比对，当结论是实测距离不在安全距离范围内，就发出报警信号。

3.3.3 驱动防滑控制系统

该系统是基于制动防抱死系统研究并开发的，两个系统之间有很多共通点。防抱死系统的转速传感器检测到驱动轮将发生打滑状况时，立即控制发动机降低转速，从而抑制打滑。该系统是保障雪地或湿滑路面上汽车运行的可靠性及平稳性，减少打滑现象。

3.4 信息系统

电子化的飞速发展引发了信息量越来越庞大的汽车信息系统，不再仅局限于车速、水温、里程、油量等独立要素，而是综合反馈整个车辆的运行工况及动态等。

3.4.1 信息显示与报警系统

该系统将微处理之后的发动机工况与各传感器的有效信息，对驾驶员进行反馈输出，并通过数字、声光等进行报警。报警系统包括机油压力传感器、液量传感器、油温传感器等等，在必要时传感器对控制中心发送信号，报警电路就可以启动。

3.4.2 语言信息系统

如果语音报警监测到开关型传感器的信息有异常，及时闭合开关，启动控制器和语言电路，并发出报警信号。语音控制利用驾驶员的声音控制汽车动作。

3.4.3 车用导航系统

该系统通过分析相对传感器、绝对传感器、转向角传感器、测距传感器、地磁传感器、陀螺盘等设备，对汽车进行准确定位，并确定最佳行驶路线。

4.总结

人们经济水平的提高导致汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车电子在竞争中发挥着重大作用。传感器技术是汽车电子技术的关键组成部分，有着举足轻重的地位。微电子技术的蓬勃发展以及电子控制系统的普遍应用，引发汽车传感器市场不断扩张，并向微型化、智能化、自动化、集成化方向发展。

参考文献

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