傳感器是如何應(yīng)用在制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的電子控制系統(tǒng)中

2012年09月28日 12:51:38人氣：484來源：上海三廣數(shù)碼科技有限公司

1傳感器在牽引力控制系統(tǒng)TCS中應(yīng)用

由于汽車驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力矩過大,驅(qū)動(dòng)輪就會(huì)相對(duì)地面作滑轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪的安全滑轉(zhuǎn)率不要超過20%，因此我們需要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率進(jìn)行控制，對(duì)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率進(jìn)行控制的系統(tǒng)就是牽引力控制系統(tǒng)TCS。它是在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在大部分汽車?yán)?TCS和ABS是共用一個(gè)ECU的,傳感器的工作就是對(duì)汽車的滑轉(zhuǎn)進(jìn)行感知，然后將得到的信息以電信號(hào)的形式輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行分析,來識(shí)別和判斷汽車的行駛狀況，從而采取相應(yīng)的措施。

2傳感器在汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS中的應(yīng)用

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS是汽車電子裝置中一種開發(fā)時(shí)間zui長、推廣應(yīng)用zui為迅速的重要的安全性部件。它的工作原理是：控制防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪的抱死，保證車輪與地面之間達(dá)到*滑動(dòng)率（5％-20％）。這樣汽車無論在何種路面上制動(dòng)時(shí)，車輪與地面之間都能達(dá)到縱向的峰值附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)，從而可以保證車輛制動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生車輪抱死抱滑、失去轉(zhuǎn)向能力等不安全的工況，減小制動(dòng)距離，提高了汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性。

發(fā)揮作用的傳感器是防抱制動(dòng)傳感器，它主要是通過利用車輪角速度傳感器,檢測車輪轉(zhuǎn)速,在各車輪的滑移率為20%時(shí)對(duì)制動(dòng)油壓進(jìn)行控制，改善其制動(dòng)性能,達(dá)到確保車輛操縱性和穩(wěn)定性的目的。其中，輪速傳感器是ABS十分重要的器件。它的主要工作是向ECU及時(shí)地提供可靠的車輪轉(zhuǎn)速，如果沒有輪速傳感器，該系統(tǒng)的工作是無法完成的，同時(shí)輪速傳感器的程度將直接影響該系統(tǒng)的工作，輪速傳感器主要有電磁式、霍爾式、磁阻式幾種。

3傳感器在汽車動(dòng)力學(xué)電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP中的應(yīng)用

ESP系統(tǒng)是使汽車具有更舒適的操縱性和更好的方向的穩(wěn)定性的主動(dòng)安全系統(tǒng)，其基本工作原理是通過對(duì)傳感器輸入信號(hào)的分析，進(jìn)行邏輯運(yùn)算從而識(shí)別駕駛員對(duì)汽車的期望運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；通過對(duì)車輪縱向力大小和駕駛員對(duì)車的期望進(jìn)行調(diào)節(jié)，得知汽車的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此它需要比ABS和TCS配置更多的傳感器來控制汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。這一類識(shí)別駕駛員對(duì)汽車的期望的傳感器，包括轉(zhuǎn)向盤傳感器、橫向加速度傳感器、汽車橫擺角速度傳感器和制動(dòng)主缸的液壓傳感器。

4傳感器在汽車底盤電子控制中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

隨著電子技術(shù)和汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車傳感器的發(fā)展?fàn)顩r將成為影響汽車化、電子化、自動(dòng)化發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。汽車的自動(dòng)化程度越高，對(duì)傳感器依賴性也就越大，所以很多汽車電子產(chǎn)業(yè)都把車用傳感器技術(shù)作為重點(diǎn)研究開發(fā)的技術(shù)項(xiàng)目。由于汽車底盤電子控制系統(tǒng)是有很多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的，因此其所需要的傳感器種類和數(shù)量也是多種多樣的。那么，研制高精度、高可靠性和低成本的新型傳感器是十分必要也將是必然的。為了適應(yīng)這種需要，未來汽車底盤電子控制系統(tǒng)傳感器的發(fā)展趨勢必將是向著集成化、智能化和微型化的方向發(fā)展；在進(jìn)行基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、采用新原理、開發(fā)新材料和采用新工藝。使傳感器越來越，科技含量越來越高，從而更好的促進(jìn)電子技術(shù)乃至汽車行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)展趨勢介紹

智能化傳感器是一種帶有微型計(jì)算機(jī)，兼有檢測、判斷、信息處理等多種功能的傳感器。與傳統(tǒng)傳感器相比，它可以通過確定傳感器的工作狀態(tài)，對(duì)測量資料進(jìn)行修正，這樣就減少了環(huán)境因素，例如溫度的影響。它的zui大優(yōu)點(diǎn)在于能夠充分感知駕駛員和乘客的狀況、交通設(shè)施以及周邊環(huán)境的信息；能夠判斷駕駛員和乘客是否處于*狀態(tài)、車輛和人是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，并及時(shí)采取相應(yīng)措施。它的不同之處就在于是利用軟件來解決問題的，而這些問題又是普通的傳感器中硬件難以解決的問題。例如完成資料的計(jì)算與處理工作等，而且這種智能式傳感器不僅量程覆蓋范圍大、輸出信號(hào)大，而且精度高、信噪比高、抗干擾性能好，很多還帶有自檢功能。將來如果這種傳感器能應(yīng)用于汽車底盤電子控制系統(tǒng)，將會(huì)給駕駛員帶來很多方便上海三廣主要經(jīng)營集成電路、偏冷們芯片、電流傳感器、電壓傳感器、電流變送器、電壓變送器、開關(guān)電源、進(jìn)口current sensor、ac current sensor、電流開關(guān) current switch、ac current switch和電流感應(yīng)開關(guān)current sensing switch、ac current sensing switch以及各種常用電子元件，下設(shè)一獨(dú)資子公司，三廣景芮，主要從事：DR維修培訓(xùn)、X光機(jī)維修培訓(xùn)、數(shù)字胃腸機(jī)維修、DR維修、東芝CT維修和X光機(jī)維修等等醫(yī)療設(shè)備維修及培訓(xùn)。

多功能集成化傳感器就是集多種功能敏感組件和同一功能的多個(gè)敏感組件于一體的傳感器。這種傳感器能檢測兩個(gè)或兩個(gè)以上的特征參數(shù)或者化學(xué)參數(shù)，這樣就減少了汽車底盤傳感器的數(shù)量，提高了其電子控制系統(tǒng)的性。

微型傳感器是利用微機(jī)械加工技術(shù)，將微米級(jí)的敏感元件、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理裝置等封裝在一塊芯片上，這種傳感器便于集成、體積小，而且價(jià)格便宜，小而精的元件可以明顯提高系統(tǒng)測試精度。當(dāng)前，這項(xiàng)技術(shù)已逐步成熟，可以制作檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量等各種微型傳感器。這種傳感器應(yīng)用于汽車底盤的電子控制系統(tǒng)，將大大優(yōu)化汽車的很多性能。

電子技術(shù)在汽車技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，使汽車底盤的控制系統(tǒng)正在向著電子化、智能化的方向快速地發(fā)展，這樣就導(dǎo)致了許多汽車底盤電子控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，而傳感器是電子技術(shù)的核心器件,汽車底盤也越來越多的使用了傳感器,由于傳感器的使用底盤的制動(dòng)操縱性能、轉(zhuǎn)向性能和汽車行駛的安全性能得到了極大的改善。

研究方法、方向介紹

進(jìn)行傳感器的研究開發(fā)是電子技術(shù)發(fā)展的必然，各種傳感器的基本原理都是一樣的，那就是利用物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)和生物效應(yīng)等。所以發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象與新效應(yīng)是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

傳感器技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)重要基礎(chǔ)是功能材料。由于材料科學(xué)的飛速發(fā)展，材料制造已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的水平，即在制造各種材料時(shí)，我們是可以任意控制材料的成分的。鑒于此我們也可以設(shè)計(jì)與制造出各種用于傳感器的功能材料。例如，加入不同的半導(dǎo)體氧化物，可以制造出各種不同性能的氣體傳感器；光導(dǎo)纖維可以用作傳感器的材料，是傳感器功能材料的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)；另外，國內(nèi)外汽車電子化方面的很多專家也已經(jīng)對(duì)有機(jī)材料產(chǎn)生了濃厚的興趣，他們?cè)谕茰y有機(jī)材料是否可以作為功能材料應(yīng)用于傳感器，這還有待于專家的進(jìn)一步研究。

對(duì)于傳感器，其敏感元件的性能很大程度上取決于其所用的功能材料。但是，加工工藝也會(huì)對(duì)元件的性能有一定的影響。所以改進(jìn)加工工藝也將是將來研究的一個(gè)方向。隨著各種新型材料諸如半導(dǎo)體、陶瓷等應(yīng)用于傳感器敏感元件，許多現(xiàn)代*加工技術(shù)也被逐步引入汽車傳感器制造工藝，像離子注入技術(shù)、集成技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等。通過運(yùn)用這些新技術(shù)，就可以制造出可靠性高、體積小、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定的新型敏感元件。例如，由于科技的飛速發(fā)展，微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)已日漸成熟，這種技術(shù)是從半導(dǎo)體集成電路技術(shù)發(fā)展而來的。利用微電子機(jī)械系統(tǒng)可以制作出各種能夠敏感地檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量、化學(xué)量和生物量的微型傳感器。

同時(shí)，也提高了汽車的經(jīng)濟(jì)性、安全性。各種電子轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)如AFS、EPS和RWS效果更是非常顯著，它能在必要時(shí)向駕駛員提出合理的建議或者對(duì)駕駛員的指令進(jìn)行必要的修正。隨著電子傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，通過集成化將這些新的信息同汽車底盤電子控制系統(tǒng)結(jié)合，將會(huì)出現(xiàn)更多的新功能和新系統(tǒng)，從而為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供充分的條件和基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)電感器電流傳感器電壓傳感器電流變送器

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