您現在的位置：中國傳動網 > 技術頻道 > 應用方案 > 傳感器是如何應用在制動和驅動的電子控制系統中

傳感器是如何應用在制動和驅動的電子控制系統中

時間：2012-11-15 10:38:08來源：上海三廣

導語：?傳感器是如何應用在制動和驅動的電子控制系統中

1傳感器在牽引力控制系統TCS中應用

由于汽車驅動輪的驅動力矩過大,驅動輪就會相對地面作滑轉運動。根據計算驅動輪的安全滑轉率最好不要超過20%，因此我們需要對驅動輪滑轉率進行控制，對驅動輪滑轉率進行控制的系統就是牽引力控制系統TCS。它是在ABS的基礎上發展起來的，在大部分汽車里,TCS和ABS是共用一個ECU的,傳感器的工作就是對汽車的滑轉進行感知，然后將得到的信息以電信號的形式輸入系統，系統對傳感器輸入的信號進行分析,來識別和判斷汽車的行駛狀況，從而采取相應的措施。

2傳感器在汽車防抱死制動系統ABS中的應用

防抱死制動系統ABS是汽車電子裝置中一種開發時間最長、推廣應用最為迅速的重要的安全性部件。它的工作原理是：控制防止汽車制動時車輪的抱死，保證車輪與地面之間達到最佳滑動率(5％-20％)。這樣汽車無論在何種路面上制動時，車輪與地面之間都能達到縱向的峰值附著系數和較大的側向附著系數，從而可以保證車輛制動時不會發生車輪抱死抱滑、失去轉向能力等不安全的工況，減小制動距離，提高了汽車的操縱穩定性和安全性。

發揮作用的傳感器是防抱制動傳感器，它主要是通過利用車輪角速度傳感器,檢測車輪轉速,在各車輪的滑移率為20%時對制動油壓進行控制，改善其制動性能,達到確保車輛操縱性和穩定性的目的。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及時地提供可靠精確的車輪轉速，如果沒有輪速傳感器，該系統的工作是無法完成的，同時輪速傳感器的精確程度將直接影響該系統的工作，輪速傳感器主要有電磁式、霍爾式、磁阻式幾種。

3傳感器在汽車動力學電子穩定系統ESP中的應用

ESP系統是使汽車具有更舒適的操縱性和更好的方向的穩定性的主動安全系統，其基本工作原理是通過對傳感器輸入信號的分析，進行邏輯運算從而識別駕駛員對汽車的期望運動狀態；通過對車輪縱向力大小和駕駛員對車的期望進行調節，得知汽車的實際運動狀態。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動。這一類識別駕駛員對汽車的期望的傳感器，包括轉向盤傳感器、橫向加速度傳感器、汽車橫擺角速度傳感器和制動主缸的液壓傳感器。

4傳感器在汽車底盤電子控制中應用的發展趨勢

隨著電子技術和汽車行業的發展，汽車傳感器的發展狀況將成為影響汽車高檔化、電子化、自動化發展的關鍵因素之一。汽車的自動化程度越高，對傳感器依賴性也就越大，所以很多汽車電子產業都把車用傳感器技術作為重點研究開發的技術項目。由于汽車底盤電子控制系統是有很多個系統構成的，因此其所需要的傳感器種類和數量也是多種多樣的。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。為了適應這種需要，未來汽車底盤電子控制系統傳感器的發展趨勢必將是向著集成化、智能化和微型化的方向發展；在進行基礎研究的基礎上，發現新現象、采用新原理、開發新材料和采用新工藝。使傳感器越來越精確，科技含量越來越高，從而更好的促進電子技術乃至汽車行業的發展。

發展趨勢介紹

智能化傳感器是一種帶有微型計算機，兼有檢測、判斷、信息處理等多種功能的傳感器。與傳統傳感器相比，它可以通過確定傳感器的工作狀態，對測量資料進行修正，這樣就減少了環境因素，例如溫度的影響。它的最大優點在于能夠充分感知駕駛員和乘客的狀況、交通設施以及周邊環境的信息；能夠判斷駕駛員和乘客是否處于最佳狀態、車輛和人是否會發生危險，并及時采取相應措施。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用于汽車底盤電子控制系統，將會給駕駛員帶來很多方便上海三廣主要經營集成電路、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、開關電源、進口current sensor、ac current sensor、電流開關 current switch、ac current switch和電流感應開關current sensing switch、ac current sensing switch以及各種常用電子元件，下設一獨資子公司，三廣景芮，主要從事：DR維修培訓、X光機維修培訓、數字胃腸機維修、DR維修、東芝CT維修和X光機維修等等醫療設備維修及培訓。

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敏感組件于一體的傳感器。這種傳感器能檢測兩個或兩個以上的特征參數或者化學參數，這樣就減少了汽車底盤傳感器的數量，提高了其電子控制系統的精確性。

微型傳感器是利用微機械加工技術，將微米級的敏感元件、信號處理器、數據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，而且價格便宜，小而精的元件可以明顯提高系統測試精度。當前，這項技術已逐步成熟，可以制作檢測力學量、磁學量、熱學量等各種微型傳感器。這種傳感器應用于汽車底盤的電子控制系統，將大大優化汽車的很多性能。

電子技術在汽車技術中的廣泛應用，使汽車底盤的控制系統正在向著電子化、智能化的方向快速地發展，這樣就導致了許多汽車底盤電子控制系統的出現，而傳感器是電子技術的核心器件,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操縱性能、轉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

進行傳感器的研究開發是電子技術發展的必然，各種傳感器的基本原理都是一樣的，那就是利用物理現象、化學反應和生物效應等。所以發現新現象與新效應是現代傳感器發展的重要基礎。

傳感器技術發展的另一個重要基礎是功能材料。由于材料科學的飛速發展，材料制造已經達到了一個很高的水平，即在制造各種材料時，我們是可以任意控制材料的成分的。鑒于此我們也可以設計與制造出各種用于傳感器的功能材料。例如，加入不同的半導體氧化物，可以制造出各種不同性能的氣體傳感器；光導纖維可以用作傳感器的材料，是傳感器功能材料的一個重大發現；另外，國內外汽車電子化方面的很多專家也已經對有機材料產生了濃厚的興趣，他們在推測有機材料是否可以作為功能材料應用于傳感器，這還有待于專家的進一步研究。

對于傳感器，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，加工工藝也會對元件的性能有一定的影響。所以改進加工工藝也將是將來研究的一個方向。隨著各種新型材料諸如半導體、陶瓷等應用于傳感器敏感元件，許多現代先進加工技術也被逐步引入汽車傳感器制造工藝，像離子注入技術、集成技術、微細加工技術等。通過運用這些新技術，就可以制造出可靠性高、體積小、質量輕、性能穩定的新型敏感元件。例如，由于科技的飛速發展，微電子機械系統(MEMS)技術已日漸成熟，這種技術是從半導體集成電路技術發展而來的。利用微電子機械系統可以制作出各種能夠敏感地檢測力學量、磁學量、熱學量、化學量和生物量的微型傳感器。

同時，也提高了汽車的經濟性、安全性。各種電子轉向控制系統如AFS、EPS和RWS效果更是非常顯著，它能在必要時向駕駛員提出合理的建議或者對駕駛員的指令進行必要的修正。隨著電子傳感器技術的進一步發展和完善，通過集成化將這些新的信息同汽車底盤電子控制系統結合，將會出現更多的新功能和新系統，從而為汽車產業的發展提供充分的條件和基礎。

標簽：