劉迅
摘 要:當(dāng)前我國(guó)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(dāng)前汽車電子技術(shù)的發(fā)展層次不斷上升。在汽車行業(yè)的發(fā)展工作當(dāng)中,其中比較核心的技術(shù)為汽車電子技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)直接影響到了整個(gè)汽車的智能化程度。很多系統(tǒng)都通過(guò)電子系統(tǒng)來(lái)控制。這極大地提高了便利程度,簡(jiǎn)化了操作難度,為了汽車在千家萬(wàn)戶的普及做了巨大貢獻(xiàn)。該文重點(diǎn)針對(duì)汽車電子技術(shù)當(dāng)中的傳感器技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究,不斷推動(dòng)我國(guó)汽車行業(yè)朝著更好的方向上發(fā)展。
關(guān)鍵詞:電子傳感器;電子技術(shù);汽車控制系統(tǒng)
汽車電子產(chǎn)品是汽車工業(yè)的附屬產(chǎn)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(chǎn)品中應(yīng)用了電子控制系統(tǒng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟,越來(lái)越多的電子系統(tǒng)被安裝在車輛上,電子系統(tǒng)應(yīng)用程度的高低成為衡量一款汽車好壞的指標(biāo)之一。電子控制系統(tǒng)中不能忽略的重要一環(huán)就是對(duì)外界環(huán)境和數(shù)據(jù)的變化做出接收,然后通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)做出快速有效反應(yīng),這就用到了傳感器組件。傳感器的有效運(yùn)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(wù)人們出行。
1 汽車對(duì)傳感器工作需求
從剛開始汽車應(yīng)用傳感器時(shí),僅僅是在機(jī)油壓力和油量水溫上安裝了傳感器,通過(guò)檢測(cè)這些數(shù)據(jù),并與指示燈和汽車上的儀表相連作為提醒。這中間已經(jīng)過(guò)去了將近六十年的時(shí)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(dú)立,相當(dāng)于開關(guān)的作用,盡管的確起到了作用,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)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(zhǔn)、穩(wěn)定的操作系統(tǒng)
飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)著汽車產(chǎn)業(yè),私家車走向百姓家庭。傳統(tǒng)的機(jī)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(jiǎn)單的操作系統(tǒng),在電子系統(tǒng)上應(yīng)用了傳感器。應(yīng)用傳感器,就是為了使整個(gè)系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間縮短,在更短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確及時(shí)的控制整個(gè)體統(tǒng),快速針對(duì)駕駛員的操作做出反應(yīng)。車輛通過(guò)采用更加靈敏準(zhǔn)確的傳感器,提高整車電路系統(tǒng)的集成化程度,加快反應(yīng)速度,減少反應(yīng)時(shí)間。
1.2 集成汽車零部件以及內(nèi)部電路
汽車尤其是小型微型汽車,面臨的一個(gè)很大問(wèn)題就是空間不足。為了保證必要的功能不會(huì)因?yàn)榭臻g的原因被閹割,就必須發(fā)展體積更小的內(nèi)部系統(tǒng)。因此,發(fā)展集成電路是趨勢(shì)也是必然。集成汽車內(nèi)部零部件和電子控制系統(tǒng),在有限的空間內(nèi)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(duì)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(duì)此,對(duì)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(nèi)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(dòng)時(shí)才會(huì)起到作用。車內(nèi)一般都儲(chǔ)存了安全氣囊,高檔轎車氣囊數(shù)量會(huì)更多,這些氣囊在車輛發(fā)生撞擊時(shí)彈出,保護(hù)駕駛員和車內(nèi)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(huì)在平時(shí)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(cè)到劇烈撞擊,彈出。針對(duì)這些零部件,必須有精確的傳感器和電子控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。要想確保安全行駛,傳感器是重要的一環(huán)。他針對(duì)安全氣囊等各類零部件進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果顯示出來(lái)。
1.4 元器件的穩(wěn)定性
汽車是一個(gè)整體體統(tǒng),由內(nèi)部諸多元器件構(gòu)成,這些元器件單獨(dú)工作,并產(chǎn)生聯(lián)系,同時(shí)對(duì)于汽車的運(yùn)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(gè)分部件就必須穩(wěn)定,能夠應(yīng)對(duì)惡劣路況和氣候的挑戰(zhàn)。假如出現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)發(fā)現(xiàn)也相當(dāng)有必要,這就需要傳感器的良好運(yùn)行,及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題的元器件,并通過(guò)系統(tǒng)提醒駕駛員。
2 汽車電子技術(shù)中的傳感器技術(shù)
汽車微型傳感器屬于一種運(yùn)用全新的生產(chǎn)工藝制作而成的半導(dǎo)體元器件,同時(shí)又稱之為硅傳感器技術(shù),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(xiàng)技術(shù)。具體如下。
2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)操控系統(tǒng)傳感器
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟,提供汽車行駛的動(dòng)力。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的傳感器有很多種類,涵蓋了溫度,壓力,轉(zhuǎn)速,流量,氣體濃度等等方面,較為復(fù)雜,但是作用顯著,幫助汽車提高其動(dòng)力,提高穩(wěn)定性,能夠及時(shí)的將故障檢測(cè)出來(lái),并提醒駕駛員。這在很大程度上保證了車內(nèi)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(lái)檢測(cè)車?yán)锏膲毫?,主要包括進(jìn)氣壓力,氣缸壓力,大氣壓力,發(fā)動(dòng)機(jī)液壓和制動(dòng)器液壓。這些傳感器制造工藝和集成電路基本沒(méi)有差別,因?yàn)槌杀据^低,售價(jià)便宜,且應(yīng)用廣泛而被大批量生產(chǎn)。在壓力傳感器中,出于對(duì)安全的考量,所以檢測(cè)制動(dòng)液壓傳感器的頻率最高經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,壓力傳感器已經(jīng)能夠滿足生產(chǎn)廠商對(duì)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(guò)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(dòng)踏板,通過(guò)傳動(dòng)裝置,這些操作會(huì)反應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上,表現(xiàn)在外面就是汽車的加減速,轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)中的傳感器相同,通過(guò)調(diào)整內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)取得不同的動(dòng)力輸出,同時(shí)將汽車行駛過(guò)程中的油體溫度等信息進(jìn)行檢測(cè)和控制,這是一個(gè)多系統(tǒng)共同作用的結(jié)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(jìn)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(duì)于車身上安裝的傳感器,其要求就遠(yuǎn)不如發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車底盤。主要是通過(guò)一般的傳感器加以改造,不需要單獨(dú)進(jìn)行研發(fā),這就極大地減少了傳感器研發(fā)部門的任務(wù)量。
2.5 導(dǎo)航系統(tǒng)中的傳感器
車載導(dǎo)航系統(tǒng)確保了車輛在行駛過(guò)程中能夠接收到來(lái)自至少三顆導(dǎo)航衛(wèi)星的數(shù)據(jù),對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地定位,這就是平時(shí)人們常說(shuō)的定位系統(tǒng),這是汽車導(dǎo)航的前提。同時(shí)結(jié)合實(shí)時(shí)路況以及儲(chǔ)存在內(nèi)部的地圖信息能夠及時(shí)的將信息反饋給駕駛員,幫助駕駛員針對(duì)路況做出調(diào)整,方便了出行。加入不慎與衛(wèi)星失去聯(lián)系,同時(shí)也處于不熟悉的路段,一般的導(dǎo)航系統(tǒng)中自帶的存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)記錄汽車行駛過(guò)的道路軌跡,此時(shí)司機(jī)可以選擇原路返回。
3 車用傳感器發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)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(lái)新的技術(shù)可能會(huì)帶動(dòng)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(lái)車載傳感器總的發(fā)展趨勢(shì)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(shù)發(fā)展的一大方向。針對(duì)越野汽車等車型,面對(duì)更加殘酷的駕駛環(huán)境,傳感器必須更加耐用,能夠經(jīng)受得住高溫,極度寒冷,潮濕等環(huán)境的考驗(yàn)。近年來(lái)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(jīng)過(guò)測(cè)試,其能夠?qū)崿F(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(huì)廣泛的應(yīng)用到車載傳感器中。
4 結(jié)束語(yǔ)
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(gè)行業(yè)的重要因素。汽車自動(dòng)化程度越高,就意味著越依賴于傳感器。針對(duì)傳感器,還必須加大對(duì)其的投入和研發(fā),力爭(zhēng)制造出更好的產(chǎn)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(dāng)成汽車研發(fā)工作的一項(xiàng)重點(diǎn)來(lái)對(duì)待,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)汽車的智能化程度。
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