跟着电子技能的开展,轿车电子化程度不断进步,一般的机械体系现已难以解决某些与轿车功用要求有关的问题,而被电子操控体系替代。传感器的效果便是依据规定的被丈量的巨细,定量供给有用的电输出信号的部件,亦即传感器把光、时刻、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。传感器作为轿车电控体系的要害部件,它直接影响轿车的技能功能的发挥。现在,一般轿车上大约装有10-20只传感器,高档豪华轿车则更多,这些传感器首要散布在发起机操控体系、底盘操控体系和车身操控体系中。
一、发起机操控用传感器
发 动机操控用传感器有许多种,其间包含温度传感器、压力传感器、转速和视点传感器、流量传感器、方位传感器、气体浓度传感器、爆震传感器等。这类传感器是整 个发起机的中心,运用它们可进步发起机动力性、下降油耗、削减废气、反映毛病等,因为其作业在发起机振荡、汽油蒸气、污泥和泥水等恶劣环境中,因此它们耐 恶劣环境技能指标要高于一般的传感器。关于它们的功能指标要求有很多种,其间最要害的是丈量精度与可靠性,否则由传感器检测带来的差错最终将导致发起机控 制体系失灵或毛病。
1.温度传感器: 首要检测发起机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度、机油温度、催化温度等。实践运用的温度传感器首要有线绕电阻式、热敏电阻式和热电偶式。线绕电 阻式温度传感器精度较高,但呼应特性差;热敏电阻式传感器活络度高,呼应特性较好,但线性差,适用温度较低;热电偶式精度高,测温规模宽,但需考虑放大器 和冷端处理问题。
2.压力传感器: 首要检测进气歧管肯定压力、真空度、大气压力、发起机油压、制动器油压、轮胎压力等。车用压力传感器现在已有若干种,运用较多的有电容式、压敏电阻式、膜 盒传动的可变电感式(LVDT)、外表弹性波式(SAW)。电容式传感器具有输入能量高,动态呼应好、环境适应性好等特色;压敏电阻式受温度影响大,需另 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、活络度高、分辩 率高、数字量输出等特色,是一种较为抱负的传感器。
3.转速、视点和车速传感器:首要用于检测曲轴转角、发起机转速、车速等。首要有发电机式、磁阻式、霍尔效应式、光学式、振荡式等。
4.氧传感器:氧传感器安装在排气管内,丈量排气管中的含氧量,确认发起机的实践空燃比与理论值的误差,操控体系依据反响信号,调度可燃混合气的浓度,使空燃比接近于理论值,然后进步经济性,下降排气污染。实践运用的是氧化锆和氧化钛传感器。
5.流量传感器: 测定进气量和燃油流量以操控空燃比,首要有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起机的空气量然后操控喷油器的喷油量,以得到较精确 的空燃比,实践运用的有卡门旋涡式、叶片式、热线式。卡门式无可动部件、反响活络、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 断定燃油消耗量。首要有水车式、球循环式。
6.爆震传感器:它能把爆震信号传给操控体系,按捺爆震的产生。首要有磁致伸缩式和非共振型压电式。
二、底盘操控用传感器
底盘操控用传感器是指散布在变速器操控体系、悬架操控体系、动力转向体系、防抱制动体系中的传感器,在不同体系中效果不同,但作业原理与发起机中传感器是相同的,首要有以下几种方式传感器:
1.变速器操控传感器:多用于电控主动变速器的操控。它是依据车速传感器、加速度传感器、发起机负荷传感器、发起机转速传感器、水温传感器、油温传感器检测所取得的信息经处理使电控设备操控换档点和液力变矩器锁止,完成最大动力和最大燃油经济性。
2.悬架体系操控传感器:首要有车速传感器、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。依据检测到的信息主动调整车高,按捺车辆姿态的改变等,完成对车辆舒适性、操作安稳性和行车安稳性的操控。
3.动力转向体系传感器:它是依据车速传感器、发起机转速传感器、转矩传感器等使动力转向电控体系完成转向操作简便,进步呼应特性,削减发起机损耗,增大输出功率,节省燃油等。
4.防抱制动传感器:它是依据车轮角速度传感器,检测车轮转速,在各车轮的滑移率为20%时,操操控动油压、改进制动功能,保证车辆的操作性和安稳性。
三、车身操控用传感器
选用这类传感器的首要意图是进步轿车安全性、可靠性、舒适性等,首要有运用于主动空调体系中的多种温度传感器、风量传感器、日照传感器等;安全气囊体系中加速度传感器;亮度自控中光传感器;死角报警体系中超声波传感器;图画传感器等。
四、车用传感器研讨开发趋势
因为传感器在电控体系中的重要效果,所以世界各国对其理论研讨、新资料运用、产品开发都非常注重。
金 刚石的耐热性好、热安稳性高,在真空中1200℃以上外表才开端呈现炭化,在大气中也要在600℃以上才开端炭化,运用这一特性,制造适用于高温的热敏传 感器,从常温到600℃规模内进行温度监测与操控,而且适用在高温且有腐蚀气体的恶劣环境下运用,功能安稳,运用寿命长,可用于发起机中高温丈量。此外金 刚石在高温下形变率很高,运用这一特性可制造高温环境下运用的振荡传感器和加速度传感器。与其它资料振荡膜相结合可作为高温、耐腐蚀、活络度高的压力传感 器,用于振荡检测以及发起机气缸压力等丈量。
光导纤维型传感器因为抗干扰性强、活络度高、重量轻、体积小,适于遥测等特色正遭到人们的遍及注重。现在已有不少老练的产品问世,如光纤转矩传感器,温度、振荡、压力、流量等传感器。
在 开发运用新资料一起,因为微电子技能和微机械加工技能开展,传感器正向微型化、多功用化,智能化方向开展。微型化传感器运用微机械的加工技能将微米级的敏 感元件、信号调度器、数据处理设备集成封装在一块芯片上。因为体积小、价格便宜、便于集成等特色,可以进步体系测验精度,例如把微型压力传感器和微型温度 传感器集成在一起,一起测出压力和温度,便可经过芯片内运算消去压力丈量中的温度影响。现在已有不少微型传感器问世,如压力传感器、加速度传感器、用于防 撞的硅加速度传感器等。在轿车轮胎内嵌入微型压力传感器可以坚持恰当充气,防止充气过量或缺乏,然后节省燃油10%。多功用化使传感器可以一起检测2个或 2个以上的特性参数。而智能传感器因为带有专用计算机,因此具有智能特色。
此外,传感器呼应时刻、输出与计算机的接口等问题也是重要的研讨课题。跟着电子技能的开展,车用传感器的技能必将趋于完善。