淺析汽車傳感器的應用與發展

劉宏南

摘 要：汽車電子控制系統基本由傳感器、電腦、執行器等部分組成，傳感器作為汽車電子控制系統信息采集的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件。通過介紹汽車電子控制系統中各種傳感器的應用，分析其使用性能，預測了傳感器在汽車電子控制技術上的發展前景。

關鍵詞：汽車；傳感器；電子控制系統

一、傳感器在汽車電子控制技術上的現狀

隨著汽車電子技術的發展，各種高新技術的應用，許多機械裝置已被電子系統取代。據分析，汽車上的技術創新，有75%以上與汽車電子技術有關[ 6 ]。所謂傳感器，類似于人類的感覺器官，其將各部件的運動狀態進行測量，并將測量結果轉變成電量信號，如人體的皮膚可以感覺溫度，而汽車上采用很多的熱敏元件來檢測各部分的工作溫度[ 1 ]。60年代，在汽車上的傳感器只有溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器等，它們的作用只是將儀表和指示燈或儀表相連，顯示各系統的大體情況[ 3 ]。70年代，又新增加了很多傳感器來幫助汽車發動機進行節油和減少尾氣污染。80年代后，隨著電子技術的飛速發展，電子控制系統也不斷變化，逐漸形成了今天性能完善的電子集中控制系統，傳感器在汽車上得到了非常廣泛的應用[ 2 ]。

從早期的汽車上只有幾只傳感器，發展到現在汽車普遍都裝有二十只左右的傳感器，高級的汽車上則有更多各式各樣的傳感器，這些傳感器分布在汽車發動機、底盤、車身等各種電子控制系統中，如圖1所示[ 6 ]。

汽車傳感器根據汽車電子控制系統的特殊需求而設計，不同于其他常見傳感器。而目前汽車電子技術的不斷發展，對于新型的電子系統就需要更多的新傳感器，為了滿足市場，就需要大力的研發新型傳感器。此外，各種傳感器將不斷被更先進的傳感器所替代[ 2 ]。因此，汽車傳感器的研發中，必須符合汽車電子控制系統的發展趨勢，滿足更多更新的要求。

二、傳感器在汽車電子控制技術上的應用

（一）傳感器在發動機上的應用

傳感器在發動機上主要起到利用檢測的信息通過控制，降低排放、減少污染的作用，根據發動機不同溫度、工況、條件等，適時適量的增加或減少噴油量，從而使發動機動力性、經濟性以及排放性達到最佳標準[ 3 ]。在燃油噴射控制上，主要根據發動機的不同工況下需要的不同燃油量，適時適量的噴射。在點火控制上，主要控制最佳的點火時間，并防止發動機爆燃，使發動機達到最大的輸出功率。在尾氣排放控制上，可利用廢棄再循環、發動機閉環控制等使發動機充分燃燒，降低尾氣排放污染。

此外，很多傳感器還直接影響發動機的正常工作，如發動機轉速傳感器（又名曲軸位置傳感器），該傳感器向發動機電腦提供發動機的轉速信號，如果該傳感器出現異常，發動機電腦無法接受到此信號，那么電腦就會認為發動機沒有工作，所以我們在起動的過程中，即便起動機帶動發動機運轉，但是由于電腦沒有接收到傳感器的信號，也不會控制噴油和點火，所以此時的發動機不會正常工作[ 4 ]。

（二）傳感器在底盤上的應用

此部分傳感器主要分布在變速器、懸架、轉向、制動等電子控制系統中。在變速器上主要用于電控自動變速器的控制，根據轉速傳感器、車速傳感器、加速傳感器、溫度傳感器等檢測信息利用執行器控制檔位，實現最大動力輸出。在懸架上通過對操縱、行車等穩定性的控制，從而提高車輛舒適性。在轉向系統中可實現提高響應特性，使轉向操縱輕便。而在制動系統中可根據車速控制制動力，從而保證車輛的安全性。

（三）傳感器在車身上的應用

此部分傳感器主要是提高車輛的安全性和舒適性，如SRS和自動空調系統。SRS可在汽車發生碰撞時，根據車速可碰撞力度彈出氣囊，保證駕駛員及乘客的安全[ 5 ]。而自動空調系統可根據車內、外溫度適度的控制車內溫度，提高乘客的舒適性。

三、汽車傳感器的未來發展

汽車行業追求的目標即為汽車的動力性、安全性、經濟性和排放性，實現這個目標的前提就是汽車電子控制技術的發展，而該系統的發展就需要更多的數據采集，這就需要更多各式各樣的傳感器[ 3 ]。目前很多傳感器純在著體積大、精度低等問題，限制了汽車電子控制系統的發展，所以未來汽車傳感器的發展將向多功能化、集體化、智能化的方向發展，并具有更高的精度。

四、結語

總之，雖然汽車電子控制技術發展迅速，但人類對于汽車的環保性、舒適性、安全性以及動力性的要求越來越高，這使得當前的電子控制技術還無法滿足更多的需求，并且汽車電子控制技術目前屬于瓶頸工業，國內對于該領域還比較落后，因此研發新型的溫度、速度、壓力及流量等各種傳感器迫在眉睫，加速發展國內汽車電子控制系統的發展，使我國的汽車電子行業在國際上占有一席之地。

參考文獻：

[1] 陳丙辰.汽車傳感器使用與檢修[M].北京：金盾出版社，2002.

[2] 曹家喆.汽車電子控制基礎[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3] 凌永成.汽車電子控制技術[M].北京：北京大學出版社，2006.

[4] 尹力.汽車電子控制技術[M].天津：天津科學技術出版社，2014：38-44.

[5] 韓天龍.現代汽車傳感器的智能化研究與發展[J].農業裝備與車輛工程，2007（8）.

[6] 盛勇.傳感器在汽車發動機中的應用與發展[J].中國高新技術企業，2010（15）.