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技术文章

汽车上的八大传感器解读

点击次数:86 发布时间:2017/9/20

 

目前一辆国内普通家用轿车上大约安装了几十只甚至上百只传感器,豪华轿车有时要采用几百只传感器。传感器是电子控制系统的“探头”,被称为汽车的大脑和五眼。车辆运行状态、驾驶操控状态、车辆控制情况、运行环境、异常状态等信息都是通过传感器获得。传感器的数量和技术水平决定了汽车控制系统级别的高低,它用得越多,汽车的电子化,自动化程度也就越高。随着汽车电子化、智能化的发展,未来汽车传感器的应用还将增加。

汽车安装传感器有三个目的:一是安全,如防撞气囊的安全监测;二是节能,减少对环境的污染;三是舒适。那么汽车上都有哪些不可或缺的重要传感器呢?下面就对汽车的八大关键传感器进行一一解读,它们是空气流量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、水温传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、爆震传感器以及氧传感器。

1、空气流量传感器

测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器、卡门涡游式空气流量传感器、热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。

2、进气压力传感器

进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。

3、节气门位置传感器

节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器、线性可变电阻式节气门位置传感器、综合型节气门位置传感器。

4、水温传感器

该传感器的内部是一个半导体热敏电阻,温度愈低,电阻愈大;反之电阻愈小,安装在发动机缸体或缸盖的水套上,与冷却水直接接触,从而侧得发动机冷却水的温度。电控单元根据这一变化测得发动机冷却水的温度,温度愈低,电阻愈大;反之电阻愈小。电控单元根据这一变化测得发动机冷却水的温度,作为燃油喷射和点火正时的修正号。简单的说就是我们可以通过发动机水温的温度了解汽车现在的运行的状态,停止或者运动,或者运动的时间有多长等。

5、凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器采用的是霍尔式传感器。当传感器出现故障而导致信号中断时,发动机会继续运转,也能再次启动。但是,喷油不是在进气门打开时完成,而是在进气门关闭之前完成(即喷油时间增长),由此对混合气品质产生的影响极小,不会影响发动机的总体性能。与此同时,由于控制单元不能判别即将到达压缩上止点的是哪一个汽缸,因此爆震调节将停止。为了防止发动机产生爆震,控制单元将自动减小点火提前角。

6、曲轴位置传感器

也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器。

7、爆震传感器

爆震传感器安装在发动机的缸体上,随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类。

8、氧传感器

氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的反馈传感器,是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件,氧传感器均安装在发动机排气管上。

目前我国汽车传感器产业发展面临重大机遇。中国是最大的汽车生产国和消费国,2014年,国际汽车销售量为8716万辆,中国汽车销售量为2369万辆,占据全球27%的市场份额,而2015年中国汽车销售量为2459.8万辆,占全球销量的27.9%。

但我国90%的车用传感器市场被大陆、博世、德尔福、森萨塔、霍尼韦尔等几家外资企业垄断。国内车用传感器企业只能做油温传感器、水温传感器等技术含量不高、附加值相对低的传感器。国内汽车传感器产业发展面临的许多挑战。

中国汽车传感器面临着一条艰难的道路,但可以预见的是,未来中国将出现影响全球汽车传感器市场的关键角色,改变目前由国际巨头瓜分市场的竞争势态,抒写中国汽车传感器的新篇章。

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