传感器技术在汽车电控发动机中的运用

王朋波

摘 要：本文主要对传感器的基本情况进行了分析，并对传感器技术使用到发动机中的趋势进行了研究，接着再对传感器技术在发动机中的具体使用情况做出了相应的探讨，笔者结合自身多年经验提出合理化建议，提供给相关人士，供以借鉴。

关键词：传感器技术；汽车发动机；介绍；趋势；应用

信息技术及其电子技术的日益发展下，在一定程度上也推动了汽车朝着智能化的方向发展，以往应用的机械体系在处理一些不足之处及其汽车性能有关的问题中，会具有一定的缺陷，当人们慢慢开发出的电子控制体系对存在的不足之处加以弥补，在这种形势下，不同种类的传感器也慢慢使用到汽车工业中。基于此，本文主要从以下多个方面进行分析，笔者依据自身建议提出合理化建议，提供给相关人士，仅供参考。

1、传感器技术背景

1.1传感器技术介绍

传感器指的是能感受规定的被测量（包括物理量、化学量和生物量等），并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，一般由敏感元件（Sensing Element）和转换元件（Transduction Element）构成。随着信息科学与微电子技术。尤其是微机技术和网络通信技术的飞速发展，现代的传感器往往和微处理器、微型计算机及通信技术相结合，传感器的概念因而得以进一步的扩充（如智能传感器、无线传感器网络等）。

1.2应用于汽车发动机中传感器技术的发展趋势

一般情况下，就汽车发动机而言，主要是为了实现排放的目的，减少噪声，作为汽车工业发展的必然趋势，而作为一种电子控制单元来说，在这其出起到了重要的作用，电子控制单元可以进一步促使汽车发动机可以朝着智能化的方向发展。由于电子控制系统的建立是对相关信息进行采集的主要途径，而这项工作的开展通常是在发动机的每一个环节中所存在的传感器而得以实现的。

传统的中汽车发动机用传感器一般表现出体积大、可靠性低和精度不足等缺点。这在很大程度上限制了汽车发动机技术进一步的发展，由此可以预计的是，今后汽车发动机中应用的传感器会朝着将微型、集成度高、智能化的目标发展，同时还要具备较高的稳定性、可靠性以及魯棒性：（1）微型化：汽车发动机中的电子控制单元的功能会越来越丰富，这就需要更多更先进的传感器为中心提供详细可靠的数据，所以对传感器体积控制的要求也就越来越高。现代新材料技术及其加工技术的发展（如MEMS技术），实现汽车发动机用微型传感器成为可能并得以广泛的应用（例如硅加速传感器、纳米磁敏传感器等）。这些新型传感器可以促进汽车发动机电子控制系统的成本并大幅提高系统性能；（2）高精度、高可靠性：石油资源的加速消耗和高居不下的汽车油价也对汽车发动机的发展提出更高的要求，人们致力于研发出大功率、低排放及低油耗的汽车发动机，实现这个目标需要高精度、可靠性的传感器作为技术保障，从而使得汽车发动机能够工作在最佳的状态状况；（3）智能化：信息科学技术和电子技术的进步，将数字信号处理引入到新型的传感器中，不同于传统中仅靠模拟信号和系统来完成单一的功能，智能化的传感器将采集到的模拟信号转换为数字信号，再由后端的微型计算机对数据进行处理和分析，这样整个系统的功能更加强大，而汽车发动机电子控制系统的操作也简单、人性化，同时可以实现很高程度的集成。

2、传感器技术在汽车发动机中的应用

2.1油粘度传感器

通常情况下，汽车发动机的机油所更换的次数一般是依据相关要求而进行更换的，当前汽车工业也存在一些厂家使用新型技术手段，例如温度等参量来对发动机油的更换时间进行计算的。

在外国的某家公司开发的压电振动式油粘度传感器，主要是为用户对发动机油的使用期限进行了解而研制出来的。该传感器的主要原理可以说和振动式粘度计的原理基本一致，都是通过振子在受到相关的粘滞阻尼的过程中，所产生的频率出现衰变的情况来开展工作的，这样相关人员就能够对振子的有关参量进行计算，最终得到密度等有关数据。对于压电振动式油粘度传感器来说，通常都是加入一种特定的物质界面对相应的敏感元件及其被测量液体所具有的联系进行优化。由于该油粘度传感器最为主要的模块一般都是由压电转换器组成的，在这个模块的两边位置添加适当的电压，这个时候就会出现切向运动的情况。然后相关人员在利用特定的设备振荡器所形成的相关电压对产生的谐振频率进行详细的计算。当敏感元件出现谐振的时候，电阻阻值就已经处于峰值的状态，这样就会促使被测量的液体粘度所发生的变化促使最大值加以改变。这个时候相关人员就应当对这个指定的峰值电路进行检测，从而将相关参量逐渐转变成电压信号，通过有关处理以后就能够获得需要的值。

2.2进气压力传感器

进气压力传感器应用于汽车发动机中来控制喷油量的大小，整个汽车发动机种的基本喷油量数值的大小根据进气压力传感器的输出信号，再由发动机上止点处的传感器计算得企鹅车发动机转速信号和三维数值图而最终得到。

进气压力传感器的工作原理如下，汽车发动机中的真空室和进气管的压力差形成应力，这个应力使得真空室与进气管间的硅片发生变形，从而其电阻的阻值也发生相应的变化，这样就可以测量出进气的压力。计算燃油喷射量时，通常采用空气流量计法。

2.3空气流量传感器

由于在汽车发动机中使用空气流量传感器通常都是事先对发动机进气量的程度进行检测的。该传感器一般会将气量的数值逐渐转变成有关电信号，接着相关人员再利用电子控制单元得到相关数据以后对喷油量及其发动机的具体时间进行详细计算。

通常情况下，使用到电喷汽车发东西体系中具有的传感器一般包含以下几种类型：一种是体积流量型；另一种是质量流量型。而对于体积流量型传感器来说，主要可以分成以下几种：第一种是卡尔曼涡旋式；第二种是叶片式；第三种是量心式。就质量流量型传感器而言，通常包含以下两种类型：一种是热线式；另一种是热膜式。相对于整体性能来说，质量流量型的整体性能要更加具有优越性，但是会花费较高的成本。当前，市场中存在的一些高品质发动机设备，普遍都使用了热膜式空气质量流量传感器。

3、结语

通过以上内容的论述，可以得知：由于传感器在电子系统控制中扮演着重要的角色，在汽车工业的未来发展中一定会发挥出自身的价值，而随着当前科学技术的日益发展下，在相关领域得到了普遍的认可，而传感器能够在激烈的市场竞争中为社会产生经济效益，也会推动传感器技术的日益优化，从而为我国社会主义现代化建设做出重要的贡献。

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