现代汽车传感器的应用与进展Word文件下载.docx
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应用状况；
Abstract
Thevehicleseniorareautomotiveelectronictechnologyinthefieldofthecore.contentofthemotorintroductionseniorintheautomotiveenginecontrolsystems,chassiscontrolsystemandvehiclecontrolsystemofthetypeandapplication.discussedtheworkprincipleoftheseniorwhichmainlycontainedbyengineseniorandbodysenior.theautomobilesensormainlydividesintotypesandsoondriving-type/passiveform,temperature,pressure.elaboratedthedomesticandforeignvehiclesenor’sdevelopmentconditionandtendency,namelythevehicleseniorwillturntowardthemicrominiaturization、theintellectualized、multi-purposeandtheintegrationdevelopment，atthesametime，ithasanalyzedourcountryautomobilevehicleseniortechnicallevel.
Keyword：
automotive；
motorsenior；
developmenttrends；
1.绪论
20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。
进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮忙控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持必然的空燃比以控制排放。
80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性[1]。
今天，传感器已是无处不在。
在动力系统中，有效来测定各类流体温度和压力（如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等）的传感器；
有效来肯定各部份速度和位置的传感器（如车速、骨气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀（EGR）的位置等）；
还有效于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；
肯定座椅位置的传感器；
在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器；
保护前排乘员的气囊，不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器，还需要乘员位置、体重等传感器来保证其及时和准确的工作。
面对制造商提供的侧量、顶置式气囊和更精致的侧置头部气囊，还要增加传感器。
随着研究人员用防撞传感器（测距雷达或其她测距传感器）来判断和控制汽车的侧向加速度、每一个车轮的瞬时速度及所需的转矩，使制动系统成为汽车稳固性控制系统的一个组成部。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
汽车电子化和自动化程度越高对传感器的依赖越大。
目前一辆普通轿车上大约安装几十到近百只传感器，而奢华轿车上的传感器数量多达两百余只。
最近几年来,世界各国对车用传感器的研究及开发都超级重视,车用传感器进展的总趋势是多功能化、集成化和智能化。
多功能化是指一个传感器能检测两个或两个以上参数;
集成化是指直接利用半导体特性制成单片集成电路传感器,或将分立的小型传感器制作在硅片上,例如集成化温度、压力传感器及霍尔电路等;
智能化是指传感器与大规模集成电路结合,成为带有专用微型运算机的传感器。
1.1汽车传感器的作用
传感器是能感受规定的被测量、并依照必然的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
它是一种检测装信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
它是一种检测装置,是实现自动检测和自动控制的首要环节。
汽车传感器是安装于汽车上,用来感测行车进程中外在转变的传感器。
汽车传感器是汽车运算机系统的输入装置,它把汽车运行中各类工况的信息,如车速、各类介质的温度、发动机运转工况等,转化成电信号输给运算机,使汽车处于最佳工作状态。
汽车传感器可对温度、压力、位置、转速、加速度、流量、湿度、电磁、光电、气体、振动等各类信息进行实时、准确的测量和控制。
汽车传感器须能经受住-40℃～+150℃的温度转变,而且要求精度高,响应快,靠得住性好,抗干扰和抗震能力强[2]。
现代汽车传感器的进展状况
随着汽车行业的快速进展，传感器在汽车上的应用也随之不断扩大，它们在汽车电子稳固性控制系统（包括轮速传感器、陀螺仪和刹车处置器）、车道偏离警告系统和盲点探测系统（包括雷达、红外线或光学传感器）方方面面都取得了利用。
由于人们对于安全性、环保性、舒适性、通信和娱乐的需求日趋增加，估计2012年全世界汽车传感器市场将从2007年的80亿美元上升到135亿美元，复合年增加率为%。
中国市场是车用传感器进展的沃土，最新调查数据显示，2006年中国汽车传感器的市场销售额达到亿美元，同比增加率为%，2007年-2010年期间中国汽车传感器市场销售额的年度复合增加率将超过35%。
估计2007年市场销售额将达到亿美元，其同比增加率为%;
估计2009年市场销售额将接近亿美元，其同比增加率为%;
估计2010年市场销售额将超过亿美元，其同比增加率为%[3]。
表1汽车传感器的主要增加领域
传感器的类型
用途
偏航速率传感器
车辆动态控制、翻车报警、GPS系统
压力传感器
传动、刹车、冷却、轮胎、燃油等方面
加速度传感器
车辆动力学控制、安全气囊
测距传感器
近距离障碍物检测、避撞
位置传感器
轮速以及凸轮轴、机轴、踏板位置检测
日光、雨水和湿度传感器
日光强度、雨水量、湿度大小检测
国内汽车传感器进展状况
我国的汽车传感器由于起步较晚，尚未形成系列化、配套化。
只有零散的产品为化油器配套利用，如曲轴位置、车速传感器采用的是电磁式或霍尔式，存在着准确度、分解能力、信号精度、匹配性、抗干扰性、低速检测、耐环境能力差等问题，而国外同类产品采用的是光电式，不存在上述问题。
整体上讲，国内汽车传感器行业现阶段存在品种少、不配套、性能较掉队、抗干扰性差等问题。
许多传感器厂为了增强产品的竞争力，采用与国外同行业进行合伙经营的方式，消化吸收国外先进的传感器技术，使产品升级换代，从而慢慢进展壮大。
但绝大多数企业还只是配套生产其它车用传感器，处于利润少、产品单一、产品质量和技术水平低下的状况。
中国汽车传感器随着汽车大力进展而呈现强劲的增加势头，国内汽车传感器迅速增加起来。
但中国汽车传感器大多被世界跨国公司瓜分，加速汽车电子国产化是汽车电子行业的首要任务。
为了帮忙中国汽车传感器行业早日实现多功能化、集成化和智能化，盖世汽车网将于2010年10月举行“2010国际汽车电子应用技术研讨会”，邀请来自国内外的行业专家分享汽车传感器的最新应用技术，预测汽车电子的技术进展动向。
随着电子技术的进展和汽车电子控制系统应用的日趋普遍，通过新的结构设计和新的原理，微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将慢慢取代传统的传感器，成为汽车传感器的主流。
现代车用传感器的应用
在汽车工业高度发达的今天，传感器已经在汽车的各个部件中都取得了普遍应用，见图l。
图1某奢华车型中一些传感器的功能和位置
1.4.1发动机控制传感器
图2发动机管理系统
图3桑塔纳2000轿车发动机汽油喷射系统
发动机管理系统（简称EMS）其采用各类传感器，是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。
这些传感器将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号送入控制器，控制器将这些信息与贮存信息比较、精准计算后输出控制信号。
EMS不仅能够精准控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且能够控制点火提前角和带速空气流量等，极大地提高了发动机的性能。
见图2
1.4.2底盘和主轴上的传感器
底盘、悬架和主轴上的传感器主要包括：
转向传感器、车轮角速度传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器。
这里及往后将重点介绍ABS（Anti-lockedBrakingSystem）防抱死制动系统的传感器。
见图4。
ABS的主要作用是改善整车的制动性能，提高行车安全性，避免在制动进程中车轮抱死（即停止转动），从而保证驾驶员在制动时还能控制方向，并避免后轴侧滑。
其工作原理为：
紧急制动时，依托装在各车轮上高灵敏度的车轮转速传感器，一旦发觉某个车轮抱死，运算机当即控制压力调节器使该轮的制动分泵泄压，使车轮恢复转动，达到避免车轮抱死的目的。
ABS的工作进程实际上是“抱死—松开—抱死—松开”的循环工作进程，使车辆始终处于临界抱死的间隙转动状态，有效克服紧急制动时由车轮抱死产生的车辆跑偏现象，避免车身失控等情形的发生。
ABS的种类可分机械式和电子式两种。
机械式ABS结构简单，主要利用其自身内部结构达到简单调节制动力的效果。
该装置工作原理简单，没有传感器来反馈路面摩擦力和轮速等信号，完全依靠预先设定的数据来工作，不管是积水路面、结冰路面或是泥泞路面和良好的水泥沥青路面，它的工作方式都是一样的。
严格地说，这种ABS只能叫做“高级制动系统（AdvancedBrakeSystem）”。
目前，国内只有一些低端的皮卡等车型仍在使用机械式ABS。
机械式ABS只是用部件的物理特性去机械的动作，而电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。
电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。
能根据每个车轮的轮速传感器的信号，电脑对每个车轮分别施加不同的制动力，从而达到科学合理分配制动力的效果。
最早的ABS系统为二轮系统。
所谓二轮系统就是将ABS装在汽车的两个后轮上。
由于两后轮公用一条制动液压管路和一个控制阀，所以又称做“单通道控制系统”。
这种系统是根据两个后车轮中附着力较小的车轮状态来选定制动压力，这被称为“低选原则”。
也就是说，采用低选原则的ABS车辆的一个后轮有抱死趋势时，系统只能给两个后轮同时泄压。
又由于前轮没有防抱死功能，因而，二轮系统难以达到最佳制动效果。
随着相关技术的发展，后来出现了“三通道控制系统”，该系统是在二轮系统基础上，将两前轮由两条单独的管路独立控制。
虽然后轮还是采用“低选原则”，但由于实现了紧急制动时的转向功能及防止后轴侧滑的功能，所以这种系统具备了现代ABS的主要特点。
至今，市面上还有车辆采用这种三通道控制的ABS系统。
目前，装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系
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