安全、舒適、無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)性一直是汽車工業(yè)和用戶追求的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵在于汽車的電子化和智能化，先決條件則是各種信息的及時(shí)獲取，這勢(shì)必要求在汽車中大量采用各種傳感器。汽車傳感器可將汽車運(yùn)行過程中的各種工況信息，如動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、安全管理和車身舒適等系統(tǒng)參數(shù)，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸送給中央控制單元（ECU），經(jīng)由ECU的調(diào)整和反饋使汽車處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。其中，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用傳感器數(shù)量最多，安全系統(tǒng)和舒適系統(tǒng)用傳感器市場(chǎng)發(fā)展最快。傳統(tǒng)的傳感器往往體積和重量大，成本高，它們?cè)谄嚨膽?yīng)用受到很大的限制。

 

MEMS傳感器將會(huì)著重發(fā)展

 

近年來從半導(dǎo)體集成電路（IC）技術(shù)發(fā)展而來的MEMS （Microelectromechnical System， 微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)日漸成熟。利用這一技術(shù)可以制作各種能敏感和檢測(cè)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，這些傳感器的體積和能耗小，可實(shí)現(xiàn)許多全新的功能，便于大批量和高精度生產(chǎn)，單件成本低，易構(gòu)成大規(guī)模和多功能陣列，這些特點(diǎn)使得它們非常適合于汽車方面的應(yīng)用 80年代初，微型壓阻式多路絕對(duì)壓力（Manifold Absolute Pressure）傳感器開始大批量生產(chǎn)，取代了早期采用LVDT技術(shù)的壓力傳感器。

 

80年代中期微型加速度傳感器開始用于汽車安全氣囊，它們是到目前為止大量生產(chǎn)的、并在汽車中得到廣泛應(yīng)用的微型傳感器。然而微型傳感器的大規(guī)模應(yīng)用勢(shì)必將不限于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制和安全氣囊，在未來5～7年內(nèi)包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行管理、廢氣與空氣質(zhì)量控制、ABS（antilock brake system，防抱死系統(tǒng)）、車輛動(dòng)力學(xué)控制、自適應(yīng)導(dǎo)航、車輛行駛安全系統(tǒng)（如氣囊和障礙物檢測(cè)與避撞等）在內(nèi)的應(yīng)用將為MEMS技術(shù)提供廣闊的市場(chǎng)。

 

MEMS傳感器可通過微納加工工藝實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)傳感器的微型化，已大范圍取代傳統(tǒng)的機(jī)械式、應(yīng)變片式、滑動(dòng)電位器等傳感器;可在同一襯底上與其他多個(gè)MEMS傳感器多功能集成;可通過與信息處理和控制芯片的集成實(shí)現(xiàn)自診斷、多參數(shù)混合測(cè)量、誤差補(bǔ)償?shù)戎悄芑δ埽捎行Эs小整體體積、降低系統(tǒng)功耗、提高可靠性。

 

 

安全管理系統(tǒng)用傳感器轉(zhuǎn)向主動(dòng)安全

 

隨著技術(shù)不斷發(fā)展，汽車安全管理系統(tǒng)的目標(biāo)已從被動(dòng)防御轉(zhuǎn)向主動(dòng)保護(hù)。目前在用的安全管理系統(tǒng)，如安全氣囊系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子制動(dòng)力分配（EBD）系統(tǒng)、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、夜視系統(tǒng)等，都使用了大量的傳感器，采集的信息包括汽車各個(gè)方向的加速度、胎壓、制動(dòng)踏板位置、碰撞壓力、接近警告等。這類傳感器是近年汽車應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新最活躍的部分。

 

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用傳感器注重節(jié)能減排

 

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤管理系統(tǒng)，使用的傳感器主要有流量傳感器、壓力傳感器（進(jìn)氣壓力、氣缸壓力、大氣壓、油壓等）、溫度傳感器（空氣、水、潤(rùn)滑油等）、爆震傳感器、曲軸傳感器、氣體濃度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、怠速傳感器、懸架系統(tǒng)傳感器，以及在自動(dòng)變速箱中的車輪速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門踏板位置傳感器等。

發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元根據(jù)傳感器提供的信息對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)工況進(jìn)行準(zhǔn)確控制，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、可維護(hù)性，降低油耗和減輕排放。由于工作環(huán)境惡劣，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用傳感器比一般工業(yè)用傳感器的精度和可靠性均高出1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。