汽车传感器应用现状及发展趋势调研报告.doc

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1、汽车传感器应用现状及发展趋势调研报告——8车辆工程（2）班王志林随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求冇关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车的技术性能的发挥。目前普通汽车上大约装有10—20只传感器，高级豪华轿车则更多。这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。一、发动机控制用传感器发动机控制用传感器有许多种。其中包括温度传感器

2、、压力传感器、转速和角度传感器、流量传感器、位置传感器、气体浓度传感器、爆震传感器等。这类传感器是整个发动机的核心。利用它们可提高发动机动力性、降低油耗、减少废气、反映故障等。出于其工作在发动机振动、汽油蒸气、污泥和泥水等恶劣环境中，因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求冇很多种，英屮最关键的是测量精度与可靠性，否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或故障。1・温度传感器：主要检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度、机油温度、催化温度等。实际应用的温度传感器主要冇线绕电阻式、热敏电阻式和热电偶式。线绕电阻式温度传感器精度较高，但响应特

3、性差。热敏电阻式传感器灵敏度高，响应特性较好，但线性差，适用温度较低；热电偶式精度高测温范围宽，但需考虑放大器和冷端处理问题。2.压力传感器：主要检测进气歧管绝对压力、真空度、大气压力、发动机油压、制动器油压、轮胎压力等。车用压力传感器目前已有若干种。应用较多的有电容式、压嫩电阻式、膜盒传动的可变电感式（IXDT）、表面弹性波式（SAW）O电容式传感器具冇输入能量高。动态响应好、环境适应性好等特点；压敏电阻式受温度影响大。需设温度补偿电路，但适用于大量生产；LVDT式有较大输出，易于数字输出，但抗振性较差；SAW式具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性强、灵敏度高、分辨率高、数字量输出等特点，是

4、一种较为理想的传感器。3.转速、角度和车速传感器：主要用于检测曲轴转角、发动机转速、车速等。主要冇发电机式、磁阻式、霍尔效应式、光学式、振动式等。4.氧传感器：氧传感器安装在排气管内，测量排气管中的含氧量，确定发动机的实际空燃比与理论值的偏差。控制系统根据反馈信号调节可燃混合气的浓度，使空燃比接近于理论值，从而提高经济性，降低排气污染。实际应用的是氧化错和氧化钛传感器。5.流量传感器：测定进气量和燃油流量以控制空燃比。主要冇空气流量传感器和燃料流量传感器。空气流量传感器检测进入发动机的空气量从而控制喷油器的喷油量，以得到较准确的空燃比。实际应用的有卡门旋涡式、叶片式、热线式。卡门式无口J动部

5、件、反应灵敏、精度较高；热线式易受吸入气体脉动影响，且易断丝；燃料流量传感器用于判定燃油消耗量。主要有水车式、球循环式。6.爆震傳感器：它能把爆震信号传给控制系统。抑制爆震的发生，主要有磁致伸缩式和非共振型压电式。二、底盘控制用传感器底盘控制用传感器是指分布在变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、防拘制动系统屮的传感器，在不同系统中作用不司。但工作原理与发动机屮传感器是相同的。主要有以下儿种形式传感器：1.变速器控制传感器：多用于电控自动变速器的控制。它是根据车速传感器、加速度传感器、发动机负荷传感器、发动机转速传感器、水温传感器、油温传感器检测所获得的信息经处理使电控装置控制换档点和

6、液力变矩器锁止，实现最大动力和最大燃油经济性。2.悬架系统控制传感器：主要有车速传感器、节气门开度传感器、加速度传感器、车身高度传感器、转向盘转角传感器等。根据检测到的信息自动调整车高，抑制车辆姿势的变化等，实现对车辆舒适性、操纵稳定性和行车稳定性的控制。3.动力转向系统传感器：它是根据车速传感器、发动机转速传感器、转矩传感器等使动力转向电控系统实现转向操纵轻便。提高响应特性，减少发动机损°;防抱制动衣感器：石是描据车轮角速度传感器检测车轮转速。在各车轮的滑移率20%时。控制制动油压、改善制动性能，确保车辆的操纵性和稳定性。三、车身控制用传感器采用这类传感器的主要目的是提高汽车安冬性、可靠性

7、、舒适性等,主要有应用于自动空调系统屮的多种温度传感器、风量传感器、EI照传感器等；安全气囊系统中加速度传感器：亮度自控中光传感器：死角报警系统中超声波传感器,图像传感器等。四、车用传感器研究开发趋势由于传感器在电控系统中的重要作用，所以世界各国对其理论研究、新材料应用、产甜开发都非常重视。金刚石的耐热性好、热稳定性高，在真空中1200°C以上表面才开始岀现炭化。在大气中也要在600°C以上才开始炭化。利用这