王臻

摘? 要：近年來電子技術(shù)與計算機技術(shù)繁榮發(fā)展，汽車的電子化程度在不斷加深，以往的機械系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足汽車對功能的高需求?；诖?，該文以智能傳感器技術(shù)為研究對象，根據(jù)汽車傳感器的分類，分別從汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)闡述汽車電子技術(shù)中智能傳感器技術(shù)的有效應(yīng)用。在未來，汽車智能傳感器技術(shù)將會繼續(xù)朝著多功能化、智能化與集成化的方向發(fā)展，這將為智能傳感器技術(shù)提供更多的發(fā)展機遇，拓寬發(fā)展渠道，提升傳感器技術(shù)的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：汽車電子技術(shù);智能傳感器;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：U463? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

智能傳感器作為汽車自動控制系統(tǒng)中的重要部件，傳感器的技術(shù)性能將直接影響汽車自動控制系統(tǒng)的性能?，F(xiàn)代化汽車電子技術(shù)設(shè)計中，傳感器就是重要的功能性部件，立足于模糊控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過計算機技術(shù)的綜合應(yīng)用，使智能傳感器發(fā)揮作用，實現(xiàn)了現(xiàn)代化汽車的智能化發(fā)展。

1 汽車傳感器

1.1 定義與組成

傳感器是能夠被測量，可以通過特殊規(guī)律轉(zhuǎn)化為輸出信號的裝置。該裝置通過化學(xué)、物理與生物效應(yīng)將被測對象的各項量轉(zhuǎn)為電能。傳感器共有動力系統(tǒng)、舒適性調(diào)節(jié)系統(tǒng)與安管系統(tǒng)3種類型，其中動力系統(tǒng)的最大市場為汽車。

傳感器中包含以下3個部分。測量電路、敏感元件與轉(zhuǎn)換元件。敏感元件用來直接響應(yīng)，轉(zhuǎn)換元件能夠?qū)⒎请娏肯螂妳⒘哭D(zhuǎn)化。

1.2 傳感器分類

常見的傳感器主要有以下5種。1）空氣流量傳感器，具體可以劃分為翼板式空氣流量傳感器、卡門旋渦式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器以及熱膜式空氣流量傳感器。2）進氣歧管壓力傳感器。其中包含半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣歧管壓力傳感器與電容式進氣歧管壓力傳感器2種。3）溫度傳感器。根據(jù)溫度傳感器的檢測對象，可以分為發(fā)動機冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器和排氣溫度傳感器3種。4）節(jié)氣門開度傳感器，主要分為線性信號輸出型、開關(guān)量信號輸出型與組合型。5）氧傳感器。根據(jù)應(yīng)用的材料與檢測原理，可以具體劃分為氧化鋯式氧傳感器、氧化鈦式氧傳感器。

2 汽車電子技術(shù)中的智能傳感器技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 智能傳感器技術(shù)在汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

由于汽車智能傳感器需要在發(fā)動機振動、燃油蒸汽或污泥等環(huán)境中工作，傳感器的耐惡劣環(huán)境技術(shù)指標較高。分析智能傳感器技術(shù)在汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)內(nèi)的實踐應(yīng)用，主要有以下3種。

2.1.1 溫度傳感器的應(yīng)用

正常汽車電子技術(shù)中，溫度傳感器可以檢測汽車發(fā)動機、吸入氣體、燃油與冷卻水的溫度。傳感器將這些溫度參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號，實現(xiàn)對噴油嘴針閥的控制，保證其開啟時間準確，持續(xù)時間足夠，以此為汽車發(fā)動機提供最佳混合氣，從而達到一定的排氣凈化效果。當前汽車電子技術(shù)中，溫度傳感器可以檢測汽車車輪溫度，判斷車輪和路面之間的摩擦情況，應(yīng)用智能控制器控制車速。此外，溫度傳感器還需要檢測車內(nèi)與車外的溫度，判斷發(fā)動機是否處于最佳工作功率范圍，實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的有效控制，在提高發(fā)動機效率的同時，延長發(fā)動機壽命。人們經(jīng)常使用以下3種溫度傳感器。1）線繞電阻式傳感器。該傳感器檢測精度較高，但是響應(yīng)效果一般。2）熱電耦式傳感器。該傳感器精度高、測量溫度的范圍較寬，但是需要考慮到冷端處理的問題。3）熱敏式傳感器。該傳感器的靈敏度比較高，響應(yīng)特性比較強，但是適用溫度比較低。

2.1.2 壓力傳感器的應(yīng)用

一般情況下，壓力傳感器需要檢測汽車氣缸負壓與內(nèi)壓，查看大氣壓情況，以此實現(xiàn)汽車的自動點火與燃料噴射、爬坡時空燃比的自動控制。當前汽車智能傳感器技術(shù)應(yīng)用中，壓力傳感器可以實時在線監(jiān)測汽車的廢氣再循環(huán)流量與發(fā)動機、制動器的油壓情況。常見的壓力傳感器有以下4種。1）電容式壓力傳感器，輸入能量高，動態(tài)響應(yīng)性較好，環(huán)境適應(yīng)性較強。2）壓阻式壓力傳感器，應(yīng)用該傳感器時應(yīng)另外設(shè)置溫度補償電路，可以大批量生產(chǎn)該傳感器。3）差動變壓器式傳感器，輸出較大，可以數(shù)字輸出，但是抗震性能一般。4）表面彈性波式壓力傳感器，體積小且功耗低，靈敏度和分辨率比較高，支持數(shù)字量輸出，是當前最理想的汽車壓力傳感器類型。

2.1.3 流量傳感器的應(yīng)用

汽車電子技術(shù)中，流量傳感器可以測量汽車燃油流量與進氣量，從而控制空燃比。常見的流量傳感器主要有2種。1）空氣流量傳感器。它能夠檢測進氣量，控制汽車電子噴油器的噴油量，從而得到精確的空燃比。常見的產(chǎn)品有卡爾曼式與熱線式，卡爾曼式反應(yīng)靈敏，有著較高的精密度;熱線式容易受到氣體的脈動影響，容易發(fā)生斷絲問題。2）燃料流量傳感器。該傳感器主要用來檢測汽車燃料流速，計算汽車燃油的消耗情況，常見的產(chǎn)品為球循環(huán)式。

2.2 智能傳感器技術(shù)在汽車底盤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能傳感器技術(shù)可以在汽車底盤中應(yīng)用，不同系統(tǒng)中技術(shù)的應(yīng)用效果有所不同。具體應(yīng)用有以下4種情況。1）自動防抱死制動系統(tǒng)中的應(yīng)用。在該系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用傳感器，需要利用車輪角速度傳感器進行轉(zhuǎn)速的檢測，當車輪滑移率達到20%的時候能夠控制汽車制動油壓，實現(xiàn)汽車的穩(wěn)定運行，并改善汽車制動性能。2）在汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中應(yīng)用智能傳感器技術(shù)。車速傳感器與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩傳感器可以用在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)，以此實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輕松操控，提升系統(tǒng)的響應(yīng)效率，避免發(fā)動機出現(xiàn)不必要的耗損，提高輸出功率，同時可以節(jié)省一定的燃油。3）在汽車懸架系統(tǒng)控制內(nèi)應(yīng)用智能傳感器技術(shù)。常見的傳感器有車身高度傳感器與汽車方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，懸架系統(tǒng)結(jié)合智能傳感器的檢測信息，對車輛高度進行自動調(diào)整，從而控制姿勢變化，滿足人們對汽車舒適度與穩(wěn)定性的需求。4）變速器控制用傳感器。常見的傳感器有車速傳感器、離合器傳感器、加速度傳感器與油溫傳感器。傳感器得到的檢測信息通過一定處理后實現(xiàn)對汽車電控裝置的控制，合理換擋并鎖止變矩器，讓汽車達到最大動力的同時，減少燃油耗量，實現(xiàn)汽車運行的經(jīng)濟性。

2.3 智能傳感器技術(shù)在汽車車身控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在汽車中應(yīng)用智能傳感器，有利于提升車輛的舒適性與安全性，讓汽車可以在惡劣的環(huán)境中正常運行。對傳感器的技術(shù)要求雖然沒有對發(fā)動機傳感器與底盤傳感器那么嚴格，但工業(yè)用傳感器也需要不斷更新與改進。溫度傳感器和風(fēng)量傳感器用在汽車空調(diào)系統(tǒng)中，車速傳感器用在汽車制動門鎖系統(tǒng)中，加速度傳感器用在汽車安全氣囊系統(tǒng)中，光傳感器用在汽車亮度自動控制系統(tǒng)中，超聲波傳感器與圖像傳感器用在汽車死角報警系統(tǒng)中。

在未來，汽車智能傳感器技術(shù)將會繼續(xù)朝著多功能化、智能化與集成化的方向發(fā)展。多功能化指的是傳感器可以檢測2個以上特性參數(shù)與化學(xué)參數(shù);集成化指的是利用IC制造技術(shù)與精細化加工技術(shù)制作出IC智能傳感器;智能化指的是汽車智能傳感器和集成電路相結(jié)合，實現(xiàn)傳感器的智能作用，例如數(shù)字化信號輸出與線性化微處理器補償?shù)取，F(xiàn)如今，人們開發(fā)出光纖傳感器，其中包含多種類型，這種智能傳感器技術(shù)靈敏性強、體積小質(zhì)量輕，可以彎曲，有著良好的絕緣性，在使用中不會受到電磁干擾，在未來可以廣泛應(yīng)用于汽車中。感知層是智能駕駛的核心部分，為獲得自動駕駛汽車所處的環(huán)境信息，目前的主流解決方案是多傳感器的搭配組合。預(yù)計我國自動駕駛汽車傳感器市場規(guī)模到2020年約為230億元，到2025年約為600億元。

3 結(jié)語

總而言之，隨著汽車智能化程度的加深，人們越來越重視汽車的舒適性與安全性，對汽車行駛中系統(tǒng)的可靠性要求不斷提高，這將導(dǎo)致汽車智能傳感器技術(shù)的應(yīng)用越來越重要，傳感器的開發(fā)前景也會更加廣闊。多功能智能傳感器技術(shù)的研究將會推動汽車電子技術(shù)的發(fā)展，該文針對汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)、汽車底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)進行傳感器應(yīng)用分析，并得出有效結(jié)論，對未來傳感器技術(shù)的研究起到推動作用。

參考文獻

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[2]張燕霞.汽車電子技術(shù)中的智能傳感器技術(shù)[J].汽車實用技術(shù)，2019（9）：205-206.