傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中的應用

劉迅

摘 要：當前我國制造業(yè)水平不斷上升，汽車制造行業(yè)和電子行業(yè)也取得極大發(fā)展，當前汽車電子技術的發(fā)展層次不斷上升。在汽車行業(yè)的發(fā)展工作當中，其中比較核心的技術為汽車電子技術，該項技術直接影響到了整個汽車的智能化程度。很多系統(tǒng)都通過電子系統(tǒng)來控制。這極大地提高了便利程度，簡化了操作難度，為了汽車在千家萬戶的普及做了巨大貢獻。該文重點針對汽車電子技術當中的傳感器技術的具體應用進行了分析和研究，不斷推動我國汽車行業(yè)朝著更好的方向上發(fā)展。

關鍵詞：電子傳感器;電子技術;汽車控制系統(tǒng)

汽車電子產品是汽車工業(yè)的附屬產品，也伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，不斷發(fā)展壯大自身。很多制造廠商都早早的在他們的產品中應用了電子控制系統(tǒng)。隨著技術的不斷進步和成熟，越來越多的電子系統(tǒng)被安裝在車輛上，電子系統(tǒng)應用程度的高低成為衡量一款汽車好壞的指標之一。電子控制系統(tǒng)中不能忽略的重要一環(huán)就是對外界環(huán)境和數據的變化做出接收，然后通過內部結構做出快速有效反應，這就用到了傳感器組件。傳感器的有效運行和工作，能夠幫助汽車更好更安全的行駛，很大程度上提高了汽車的安全性和穩(wěn)定性，更好的服務人們出行。

1 汽車對傳感器工作需求

從剛開始汽車應用傳感器時，僅僅是在機油壓力和油量水溫上安裝了傳感器，通過檢測這些數據，并與指示燈和汽車上的儀表相連作為提醒。這中間已經過去了將近六十年的時間。在這期間不同的傳感器分別被安裝在不同的部位，起著不同的作用。老式的傳感器彼此獨立，相當于開關的作用，盡管的確起到了作用，但遠遠不如現(xiàn)在的電子控制系統(tǒng)中傳感器發(fā)揮的巨大作用。伴隨著要求進一步的提高，傳感器也被人們賦予了更高的要求。

1.1 快速、精準、穩(wěn)定的操作系統(tǒng)

飛速發(fā)展的經濟帶動著汽車產業(yè)，私家車走向百姓家庭。傳統(tǒng)的機械控制系統(tǒng)滿足不了制造廠商和用戶的需求，因此為了更好更簡單的操作系統(tǒng)，在電子系統(tǒng)上應用了傳感器。應用傳感器，就是為了使整個系統(tǒng)反應時間縮短，在更短的時間內準確及時的控制整個體統(tǒng)，快速針對駕駛員的操作做出反應。車輛通過采用更加靈敏準確的傳感器，提高整車電路系統(tǒng)的集成化程度，加快反應速度，減少反應時間。

1.2 集成汽車零部件以及內部電路

汽車尤其是小型微型汽車，面臨的一個很大問題就是空間不足。為了保證必要的功能不會因為空間的原因被閹割，就必須發(fā)展體積更小的內部系統(tǒng)。因此，發(fā)展集成電路是趨勢也是必然。集成汽車內部零部件和電子控制系統(tǒng)，在有限的空間內增大用戶的使用空間是所有小微型汽車制造商的面臨的挑戰(zhàn)。汽車制造廠商們針對空間不足的現(xiàn)狀，要求車上安裝的傳感器體積必須盡可能的小，但是卻又不能降低性能要求。對此，對于傳感器的種類就有了很大要求。

1.3 汽車電子的智能操控

汽車內部的零部件，并不是所有的都在駕駛期間起著作用，有一些零部件只有在特殊情況，比如緊急制動時才會起到作用。車內一般都儲存了安全氣囊，高檔轎車氣囊數量會更多，這些氣囊在車輛發(fā)生撞擊時彈出，保護駕駛員和車內乘客的安全。但是安全氣囊一幫情況下處于備用狀態(tài)，不會在平時和輕微撞擊下彈出。安全氣囊的彈出就必須是在傳感器的作用下，檢測到劇烈撞擊，彈出。針對這些零部件，必須有精確的傳感器和電子控制系統(tǒng)進行控制。要想確保安全行駛，傳感器是重要的一環(huán)。他針對安全氣囊等各類零部件進行實時檢測，并將檢測結果顯示出來。

1.4 元器件的穩(wěn)定性

汽車是一個整體體統(tǒng)，由內部諸多元器件構成，這些元器件單獨工作，并產生聯(lián)系，同時對于汽車的運行起著作用。因此，為了能夠讓汽車整體行駛穩(wěn)定安全，各個分部件就必須穩(wěn)定，能夠應對惡劣路況和氣候的挑戰(zhàn)。假如出現(xiàn)問題，及時發(fā)現(xiàn)也相當有必要，這就需要傳感器的良好運行，及時檢測發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的元器件，并通過系統(tǒng)提醒駕駛員。

2 汽車電子技術中的傳感器技術

汽車微型傳感器屬于一種運用全新的生產工藝制作而成的半導體元器件，同時又稱之為硅傳感器技術，在汽車的電子控制系統(tǒng)中起著決定性的作用，是必不可少的一項技術。具體如下。

2.1 發(fā)動機操控系統(tǒng)傳感器

發(fā)動機是汽車的心臟，提供汽車行駛的動力。在發(fā)動機內部的傳感器有很多種類，涵蓋了溫度，壓力，轉速，流量，氣體濃度等等方面，較為復雜，但是作用顯著，幫助汽車提高其動力，提高穩(wěn)定性，能夠及時的將故障檢測出來，并提醒駕駛員。這在很大程度上保證了車內人員的安全，減少了汽車自身事故發(fā)生的幾率。

2.2 壓力傳感器

壓力傳感器顧名思義，用來檢測車里的壓力，主要包括進氣壓力，氣缸壓力，大氣壓力，發(fā)動機液壓和制動器液壓。這些傳感器制造工藝和集成電路基本沒有差別，因為成本較低，售價便宜，且應用廣泛而被大批量生產。在壓力傳感器中，出于對安全的考量，所以檢測制動液壓傳感器的頻率最高經過多年發(fā)展，壓力傳感器已經能夠滿足生產廠商對于汽車在惡劣環(huán)境下行駛的要求。

2.3 汽車底盤操控系統(tǒng)傳感器

底盤電子控制系統(tǒng)可以提高底盤輪胎和地面的貼合程度，有利于提高汽車行駛過程中的穩(wěn)定性和舒適度，高檔汽車的底盤操作系統(tǒng)更加優(yōu)秀。駕駛員在駕駛席上操作方向盤，油門或者制動踏板，通過傳動裝置，這些操作會反應在發(fā)動機上，表現(xiàn)在外面就是汽車的加減速，轉向。底盤操作系統(tǒng)的傳感器在不同的系統(tǒng)中起到的作用也不同，但是工作原理和發(fā)動機中的傳感器相同，通過調整內部傳動機構來取得不同的動力輸出，同時將汽車行駛過程中的油體溫度等信息進行檢測和控制，這是一個多系統(tǒng)共同作用的結果，一同保證了整體車輛的穩(wěn)定，保證車輛安全行駛。

2.4 車身操控中的傳感器

車身中布置傳感器的主要目的是更進一步的在汽車穩(wěn)定性，舒適性和安全性上滿足乘客和駕駛員的需求。因此，對于車身上安裝的傳感器，其要求就遠不如發(fā)動機和汽車底盤。主要是通過一般的傳感器加以改造，不需要單獨進行研發(fā)，這就極大地減少了傳感器研發(fā)部門的任務量。

2.5 導航系統(tǒng)中的傳感器

車載導航系統(tǒng)確保了車輛在行駛過程中能夠接收到來自至少三顆導航衛(wèi)星的數據，對車輛進行實時準確地定位，這就是平時人們常說的定位系統(tǒng)，這是汽車導航的前提。同時結合實時路況以及儲存在內部的地圖信息能夠及時的將信息反饋給駕駛員，幫助駕駛員針對路況做出調整，方便了出行。加入不慎與衛(wèi)星失去聯(lián)系，同時也處于不熟悉的路段，一般的導航系統(tǒng)中自帶的存儲系統(tǒng)會記錄汽車行駛過的道路軌跡，此時司機可以選擇原路返回。

3 車用傳感器發(fā)展趨勢

未來汽車的發(fā)展也是多元的，汽車傳感器的發(fā)展也朝著更好的方向發(fā)展。在傳感器制作的選材上，未來新的技術可能會帶動傳感器選材的變化，使得成本更低，加工制造的難度也降低。未來車載傳感器總的發(fā)展趨勢一定是面向多功能，集成化和智能化。幫助其性能更加可靠。

新的材料是其技術發(fā)展的一大方向。針對越野汽車等車型，面對更加殘酷的駕駛環(huán)境，傳感器必須更加耐用，能夠經受得住高溫，極度寒冷，潮濕等環(huán)境的考驗。近年來新研發(fā)出的特種陶瓷，就可能成為傳感器的材料選擇之一。特種陶瓷經過測試，其能夠實現(xiàn)較好的耐熱性，并保持了優(yōu)秀的電磁性能。相信特種陶瓷以后會廣泛的應用到車載傳感器中。

4 結束語

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車傳感器的發(fā)展情況終將成為影響整個行業(yè)的重要因素。汽車自動化程度越高，就意味著越依賴于傳感器。針對傳感器，還必須加大對其的投入和研發(fā)，力爭制造出更好的產品，更好的滿足駕駛員和車上乘客的需求。因此研發(fā)企業(yè)必須把傳感器的研發(fā)工作當成汽車研發(fā)工作的一項重點來對待，以此來實現(xiàn)整個汽車的智能化程度。

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