【正文】 第六章 目前正在研制的汽車傳感器 (1)火花塞離子電流傳感器(采用直流或交流施加間隙電壓)。檢測發(fā)動機(jī)熄火和爆震,而且指示氣缸的峰壓和空燃比。 (2)光纖膜片反射傳感器:檢測汽缸內(nèi)的壓力波形。 (3)壓阻式碳化硅絕緣體壓力傳感器:檢測汽缸內(nèi)的壓力波形。 (1)應(yīng)力預(yù)測方法:根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動的組合系數(shù)和油溫計算油的累加應(yīng)力。 (2)多功能傳感器:檢測油的電解質(zhì)常數(shù),油的液面和溫度。 (1)扭曲角度和扭力桿:采用電位計的方法檢測由于力矩產(chǎn)生的扭曲角,也可以采用可變光圈的光學(xué)方法、位移桿編碼的光學(xué)方法、位移空氣間隙的磁學(xué)方法,以及渦流可變電極的電器方法。 (2)非扭轉(zhuǎn)軸磁彈性檢測:一種傳感器是利用交流電激勵的方法檢測轉(zhuǎn)動軸導(dǎo)磁率的變化。另外一種傳感器是帶有磁性的轉(zhuǎn)動軸產(chǎn)生直流磁通量信號,這兩種傳感器都是屬于轉(zhuǎn)動軸的非接觸式檢測方式。 (3)由于氣缸點火發(fā)動機(jī)軸速產(chǎn)生變化的檢測。采用數(shù)學(xué)運算的方法根據(jù)由于每個氣缸點火情況調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)調(diào)速輪,計算發(fā)動機(jī)的力距,一般應(yīng)用高分辯力的旋轉(zhuǎn)位移傳感器。 (1)雙軸向加速度傳感器:采用雙功能的加速度傳感器檢測車輛的安全系統(tǒng)。 (2)角速度加速度傳感器:在一塊芯片上生產(chǎn)多功能的傳感器。應(yīng)用在底盤系統(tǒng)測量側(cè)加速度和車輪的角速度。 TPMIS是一套專為整車廠設(shè)計的胎壓檢測初始化系統(tǒng)，采用無線射頻技術(shù)，能快速激活、識別、定位多種TPMS傳感器，并通過OBDII接口將相關(guān)信息寫入車輛ECU電控單元，最終實現(xiàn)胎壓檢測系統(tǒng)的初始化。 TPMIS由線邊工控機(jī)、條碼掃描儀、車輛定位識別裝置、LF喚醒模塊、RF接收模塊、打印設(shè)備、告警設(shè)備等組成。工作原理： 中央處理單元通過天線發(fā)射低頻指令，激活胎壓傳感器。 胎壓傳感器喚醒后，包含自身標(biāo)識的高頻信號通過天線發(fā)送給中央處理單元。第七章 汽車用傳感器的發(fā)展趨勢 ,%。, %。國外汽車傳感器已實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn),幾種主要的汽車傳感器均由Motorola、Bosch、SenoNor、Honeywell、Analog Device、Delphi、Delco、Lucas、Phlips和Simens等公司供應(yīng)。汽車應(yīng)用的MEMS傳感器將成為世界汽車電子的重要構(gòu)成部分。2009年汽車電子市場為227億美元,2013年將增加到300億美元。,。MEMS傳感器的年增長率為12%~14%。目前,中國的汽車傳感器尚未形成獨立的產(chǎn)業(yè),仍然依附于汽車儀表企業(yè)。自20世紀(jì)80年代以來,中國汽車儀表行業(yè)引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù),基本上滿足了國內(nèi)小批量、低水平車型的配套需求。隨著眾多轎車、輕型及部分輕型載貨車中采用新的電子產(chǎn)品,需要大批量、高水平的汽車傳感器。但由于中國現(xiàn)有最高水平的汽車傳感器產(chǎn)品比國外同類產(chǎn)品落后10多年,所以,中國每年還要進(jìn)口50萬套以上的高性能汽車傳感器。2002年中國的汽車產(chǎn)量為325萬輛,超過韓國列第五(其中轎車產(chǎn)量首次突破100萬輛)。2003年達(dá)到380萬輛,超過法國列第四。預(yù)計,2013年將達(dá)到1440萬輛。按每輛汽車平均需用20只傳感器計算,2013年中國將需求8800萬只傳感器?！踩c舒適 根據(jù)市場調(diào)研公司BCC研究報告指出，2005年全球車用傳感器產(chǎn)值為105億美元，預(yù)計到2010年將提高至142億美元，％。最早車上傳感器主要是用在引擎或是驅(qū)動系統(tǒng)等行駛狀態(tài)監(jiān)測，主要有氧氣、流體、溫度、地壓與電流等傳感器。 隨著汽車市場對于駕駛安全、舒適性及操控性等要求持續(xù)提升，對分散在負(fù)責(zé)安全、舒適與環(huán)保等各個車用次系統(tǒng)的要求也越來越高，以提升安全功能的各式傳感器，占了整體傳感器數(shù)量的50％以上，年平均增長率最高，％，因此從汽車安全角度來看，傳感器應(yīng)用是極為關(guān)鍵性的電子組件。 汽車安全發(fā)展至今，其終極目標(biāo)就是降低事故發(fā)生率，而這也是車用傳感器發(fā)展以來最重大的指標(biāo)之一。一般人向前的視野約略超過180度，不過，車上的三面后視鏡總計不過是4050度的后照視野，更不要說大型車輛所能提供駕駛者的可視范圍；因此，車輛后方、側(cè)邊等死角也是造成意外擦撞的主要原因。 經(jīng)美國汽車安全的研究報告數(shù)據(jù)指出，在北美汽車零件市場中，換句話說每年美國車主替換數(shù)以百萬計的后視鏡，或在車子各個部位加裝新的后視鏡，來改進(jìn)汽車后方可視范圍。、模塊化、智能化、微型化將是車用傳感器發(fā)展新途徑 現(xiàn)在幾乎所有車體上的機(jī)械結(jié)構(gòu)及組件都已受到電子設(shè)備掌控，但因為車體內(nèi)可應(yīng)用空間過于狹隘，構(gòu)件系統(tǒng)空間更是受到限制。因此，在一般的理想狀況下，電子控制單元應(yīng)該會與受到控制組件緊密結(jié)合，而逐漸形成一個整體。因此，電路及組件的微型化、模塊化是必然趨勢，從工程的角度來看，將傳感器組件微型化有其優(yōu)點。 現(xiàn)代汽車上微機(jī)電技術(shù)發(fā)展的車用傳感器發(fā)展趨勢應(yīng)朝多功能化、模塊化、智能化、微型化技術(shù)方向發(fā)展。 2012年我國傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢調(diào)研分析 隨著對汽車電子和消費電子需求的拓展，傳感器也得到快速的發(fā)展。現(xiàn)在，大家看到的電子產(chǎn)品往往集成了很多功能，這里面就有組合傳感器的功勞在里面。預(yù)計，在將來，組合傳感器的應(yīng)用將得到更大的發(fā)展，銷量也將逐漸飚升。　組合傳感器就是將多種傳感器產(chǎn)品封裝在一起，這樣就可以采集多種信號，既節(jié)約了空間，還能降低成本?，F(xiàn)在，這種傳感器多應(yīng)用于價格壓力較大或者電路板空間有限的電子產(chǎn)品當(dāng)中，象手機(jī)、平板電腦等等。未來，六軸的慣性傳感器測量單元將成為主流應(yīng)用，發(fā)揮更大的功能?！　? 還有就是在一些被強(qiáng)制要求采用特定的技術(shù)的產(chǎn)品當(dāng)中應(yīng)用，成本成為其決定性因素，就象汽車行業(yè)，每年需求量很大，如果成果過高，就給汽車生產(chǎn)商帶來很大壓力，為了節(jié)約成本，組合傳感器就是最好的選擇。隨著，汽車行業(yè)的發(fā)展，組合傳感器的增長勢頭也將不斷飚升?！　? 此外，還有安防行業(yè)中應(yīng)用的組合傳感器。安防行業(yè)現(xiàn)在是僅次于汽車行業(yè)，成為傳感器增長第二快的領(lǐng)域。正是因為這些領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品性能要求的擴(kuò)展，帶來了組合傳感器的發(fā)展。隨著未來應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，蘊(yùn)藏的商機(jī)將不可估量。截至目前，組合傳感器市場還有很多空缺，這給廠家也帶了很大的機(jī)遇。中國現(xiàn)有汽車2000萬輛，并且每年以5%以上的速度遞增，但是目前“電噴”汽車還只占10%左右，國家規(guī)定停止“化油器”汽車的生產(chǎn)，新出廠的汽車要求全部安裝“電噴”系統(tǒng)。上海聯(lián)合汽車電子現(xiàn)在年產(chǎn)120萬套“電噴”系統(tǒng)傳感器，約4000～6000元/套，其中，汽車傳感器占60%以上的產(chǎn)值。國內(nèi)電噴系統(tǒng)應(yīng)用傳感器占系統(tǒng)的70%以上，ABS傳感器的成本為50元左右，國內(nèi)產(chǎn)量為100萬套，產(chǎn)值為5000萬元；安全氣囊的傳感器占系統(tǒng)成本的70%以上，安全氣囊的傳感器售價為2000元左右，需求量為100萬套/年，則傳感器的產(chǎn)值可達(dá)20億元。結(jié) 論 在20世紀(jì)60年代，汽車上僅有機(jī)油壓力傳感器、油量傳感器和水溫傳感器，它們與儀表或指示燈連接。進(jìn)入70年代后，為了治理排放，又增加了一些傳感器來幫助控制汽車的動力系統(tǒng)，因為同期出現(xiàn)的催化轉(zhuǎn)換器、電子點火和燃油噴射裝置需要這些傳感器來維持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制動裝置和氣囊提高了汽車安全性。 今天，傳感器有用來測定各種流體溫度和壓力(如進(jìn)氣溫度、氣道壓力、冷卻水溫和燃油噴射壓力等)的傳感器；有用來確定各部分速度和位置的傳感器(如車速、節(jié)氣門開度、凸輪軸、曲軸、變速器的角度和速度、排氣再循環(huán)閥(EGR)的位置等)；還有用于測量發(fā)動機(jī)負(fù)荷、爆震、斷火及廢氣中含氧量的傳感器；確定座椅位置的傳感器；在防抱死制動系統(tǒng)和懸架控制裝置中測定車輪轉(zhuǎn)速、路面高差和輪胎氣壓的傳感器；保護(hù)前排乘員的氣囊，不僅需要較多的碰撞傳感器和加速度傳感器。面對制造商提供的側(cè)量、頂置式氣囊以及更精巧的側(cè)置頭部氣囊，還要增加傳感器。隨著研究人員用防撞傳感器(測距雷達(dá)或其他測距傳感器)來判斷和控制汽車的側(cè)向加速度、每個車輪的瞬時速度及所需的轉(zhuǎn)矩，使制動系統(tǒng)成為汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的一個組成部分。據(jù)研究，今后汽車電子技術(shù)將繼續(xù)朝著功能多樣化、技術(shù)一體化（例如：動力傳動一體化，把發(fā)動機(jī)、變速器等綜合集成為動力傳動一體化控制，達(dá)到最優(yōu)的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性；動力、轉(zhuǎn)向、懸架、制動等綜合集成控制技術(shù)；被動、主動安全集成技術(shù)等。）、系統(tǒng)集成化、通訊網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。其中，先進(jìn)傳感器、ECU（電子控制模塊）、執(zhí)行器、控制策略、總線技術(shù)、新型42V電源等都將是今后發(fā)展的重點技術(shù)領(lǐng)域。傳感器將朝著多功能化、集成化、智能化、微型化方向發(fā)展。在ECU方面，16位和32位將成為設(shè)計人員的首選。而電磁和電動執(zhí)行器將逐漸取代氣動/液壓執(zhí)行器?？刂撇呗苑矫妫壳安捎玫氖荘ID控制理論，今后將更多地采用最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制和模糊控制。有關(guān)專家預(yù)測，在未來510年內(nèi)，以TTP/C和FlexRay為代表的下一代高速容錯總線將取代高速CAN，從而改變當(dāng)前以LIN、低速CAN和高速CAN三分天下的格局。此外，現(xiàn)有的12V電源系統(tǒng)供電能力已無法滿足下一代汽車設(shè)計中新增電子設(shè)備的需求，采用新型42V電源將成為必然趨勢。汽車安全始終是汽車市場關(guān)注的焦點之一，自動避撞系統(tǒng)、可監(jiān)視司機(jī)（駕駛員）行為的安全系統(tǒng)、輪胎綜合檢測系統(tǒng)、自適應(yīng)自動駕駛系統(tǒng)、駕駛員身份識別系統(tǒng)、車身動態(tài)控制系統(tǒng)等也將是新一代汽車安全技術(shù)的發(fā)展方向。致 謝 在本次論文設(shè)計過程中，感謝我的學(xué)校，給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會，在學(xué)習(xí)中，老師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議，老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的?！　「兄x所有授我以業(yè)的老師，沒有這些年知識的積淀，我沒有這么大的動力和信心完成這篇論文。感恩之余，誠懇地請各位老師對我的論文多加批評指正，使我及時完善論文的不足之處?！　≈?jǐn)以此致謝最后，我要向百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱的各位老師表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)[1]李朝暉等. 汽車電器及電子設(shè)備[M ]. 重慶:重慶大學(xué)出版社, 2004.[2]左志江等譯. 汽車傳感器[M ]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2004.[3]邵培革等. 微機(jī)械元件和儀器新進(jìn)展[ J ]. , (7) .[4]發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)與檢修、底盤檢測與維修——中銳華汽教材.[5] [ M ].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,.[6] [ M ]..[7] 郭冉,[ J ].(01):286287.[8] 秦玉偉,皇甫國慶,[ J ].(7). 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