汽车传感器应用现状及发展趋势全分析

随着传统机械系统逐渐被电子控制系统所代替，目前，普通汽车上大约装有几十到近百只传感器，豪华轿车上则更多，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。传感器优劣也直接影响到系统性能。

1发动机控制用传感器

发动机用传感器有很多种，其中包括温度传感器、压力传感器、旋转传感器、流量传感器、位置传感器、浓度传感器、爆震传感器等。这类传感器是整个车用 传感器的核心，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，由于其工作在发动机振动、汽油蒸汽、污泥、水花等恶劣环境中，因此它们的耐 恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。它们的性能指标要求有很多种，其中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 统失灵或产生故障。

爆震传感器

爆震传感器检测发动机各种工况下的爆震或燃烧噪声以避免发动机工作失常。

(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、催化温度等，将它们转变成电信号，从而控制喷油嘴针阀开启时刻和持续 时间，以保证供给发动机最佳混合气并达到排气净化效果等。实际应用的温度传感器主要有线绕电阻式、热敏电阻式和热电偶式。线绕电阻式温度传感器的精度较 高，但响应特性差;热敏式传感器灵敏度高，响应特性较好，但线性差，适用温度较低;热电偶式传感器的精度高，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：主要检测气缸负压，从而控制点火和燃料喷射;检测大气压，从而控制爬坡时空燃比;检测气缸内压，从而控制点火提前角;检测废气再 循环流量、发动机油压、制动器油压、轮胎空气压力等等，并对相关量作出反应。车用压力传感器目前已有若干种，应用较多的有电容器式、压阻式、差动变压器式 (LVDT)、表面弹性波式(SAW)。电容器式传感器具有输入能量高，动态响应好、环境适应性好等特点;压阻式受温度影响大，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、灵敏度高、分辨率高、数字量输出等特 点，是一种较为理想的传感器。

(3)旋转传感器：主要用于检测曲轴转角、发动机转数、风门开度、车速等，从而控制点火提前角、燃油配量和喷射时间等，产品主要有发电机式、磁阻式、霍尔效应式、光学式、振动式等。

(4)氧传感器：检测排气中空燃比，向供油系统发出负反馈信号，以修正喷油脉冲，使空燃比调整到理论值，以达到理想的排气净化效果，常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控制空燃比。主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的空气量从而控制电子喷油器 喷油量，以得到较准确的空燃比，实际应用的产品主要有卡尔曼旋涡式、叶片式、热线式。卡尔曼式无可动部件，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检测燃料流速，以计算汽车燃油消耗量，产品主要有水车式、球循环式。

(6)爆震传感器：检测发动机的振动，并根据检测到的爆震信号适当调整点火时刻，主要产品有磁致伸缩式和压电式。

2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、防抱制动系统中的传感器，它们在不同系统中作用不同，但工作原理与发动机中传感器是相同的，主要有以下几种形式传感器。

(1)变速器控制用传感器：主要有车速传感器、加速度传感器、发动机负荷传感器、发动机转速传感器、离合器传感器、水温传感器、油温传感器等。这些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)悬架系统控制用传感器：主要有车速传感器、节流阀开度传感器、加速度传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器等。系统根据这些传感器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)动力转向系统用传感器：主要有车速传感器、发动机转速传感器、转矩传感器等，利用这些传感器使动力转向电控系统实现转向操纵轻便、提高响应特性、减少发动机损耗、增大输出功率、节省燃油等。

(4)防抱制动传感器主要是利用车轮角速度传感器，检测车轮转速，在各车轮的滑移率为20%时控制制动油压、改善制动性能，确保车辆操纵性和稳定性。

3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全性、可靠性、舒适