一、引言
汽車電子技術是汽車工業發展的核心技術之一。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,也是汽車電子技術領域研究的核心內容之一,汽車傳感器的使用數量和技術水平決定了汽車控制系統的性能。一般一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車的傳感器數量可達二百余只,主要分布于發動機控制系統、底盤控制系統、車身控制系統和導航系統中。
二、汽車傳感器的特點
汽車傳感技術是隨著汽車電子的發展而發展起來的一種技術。汽車傳感器是汽車電子控制系統的輸入裝置,它把汽車運行過程中的各種工況信息如車速、發動機運轉工況等轉化成電信號輸給中央控制單元,使發動機處于最佳工作狀態。汽車傳感器可對溫度、壓力、位置、轉速、加速度、流量、濕度、電磁、光電、氣體、振動等信息,進行實時、有效而準確的測量和控制。由于汽車行駛環境中溫度和氣候條件差別極大,因此要求傳感器具有極強的適應能力,能在-40℃一100℃的環境中正常工作:同時,汽車傳感器還要經受來自發動機內部的各種干擾,以及行駛過程中的路況引起的振動。因此,汽車工業對傳感器的要求極為苛刻,汽車傳感器必須具有穩定性和精度高、響應快、可靠性好、抗干擾和抗震能力強、使用壽命長等特點。
三、汽車傳感器的應用
l、發動機控制系統傳感器
發動機控制系統傳感器給發動機的電子控制單元提供各種信息,電子控制單元處理這些信息并向發動機發出精確的控制指令,對發動機進行控制,使發動機能在各種工況下正常地工作。利用這類傳感器可提高汽
車的動力性能和舒適性、降低油耗、減少廢氣排放,正確反映行駛故障。
?。?)溫度傳感器
主要檢測發動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機油溫度、催化溫度等。實際應用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。繞線電阻式溫度傳感器精度較高,但響應特性差;熱敏電阻式傳感器靈敏度高,響應特性好,但線性差,適用溫度較低;熱電偶式精度高,測量范圍寬,但須考慮放大器和冷端處理問題。
(2)壓力傳感器
主要有檢測制動液壓系統和潤滑油系統壓力的壓力傳感器,測量氣體介質壓力的歧管壓力、風壓、大氣壓力和輪胎壓力傳感器等。目前應用較多的車用壓力傳感器主要有電容式、壓阻式、差動變壓器式(IVDT)和表面彈性波式(SAW)。
電容式傳感器具有輸入能量高、動態響應好、環境適應性好等特點;壓敏電阻式受溫度影響大,需另設溫度補償電路。但適用于大量生產;LVDT式有較大輸出,易于數字輸出,但抗干擾性差:SAW式具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨率高、數字量輸出等特點。用于汽車吸氣閥壓力檢測.能在高溫下穩定的工作,是一種較為理想的傳感器。
(3)轉速、角度和車速傳感器
主要用于檢測曲軸轉角、發動機轉速、車速等。主要有電磁式、磁阻式、霍爾效應式、光學式、振動式等。
(4)氣體濃度傳感器
主要用于檢測車體內氣體和廢氣排放,其中最主要的是氧傳感器。氧傳感器安裝在攤氣管內,測量排氣管中的含氧量,確定發動機的實際空燃比與理論值的偏差,控制系統根據反饋信號,調節可燃混和氣的濃度,使空燃比接近于理論值,從而提高經濟性.降低排氣污染。實際應用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。
?。?)爆震傳感器
用于檢測發動機的振動,通過調整電火提前角控制和避免發動機發生爆震。能把爆震信號傳給控制系統,抑制爆震的發生。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式。
?。?)流量傳感器
測定進氣量和燃油流量以控制空燃比,主要有空氣流量傳感器和燃料流量傳感器??諝饬髁總鞲衅鳈z測進入發動機的空氣量從而控制噴油器的噴油量。以得到較準確的空燃比。實際應用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式。卡門式無可動部件、反映靈敏、精度較高;熱線式易受吸入氣體脈動影響,且易斷絲;燃料流量傳感器用于判定燃油消耗量,主要有水車式和球循環式。
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