【传感器入门】简析压力传感器在汽车中的应用

不管开不开汽车,有没有汽车的人应该都知道,汽车由很多物件组成,而压力传感器就属于其中的一部分,那压力传感器在汽车中的应用有哪些?

  不管开不开汽车,有没有汽车的人应该都知道,汽车由很多物件组成,而压力传感器就属于其中的一部分,那压力传感器在汽车中的应用有哪些?

  1. 进气/尾气管理系统

  汽车引擎管理系统需要在适当的时间喷射适量的燃油到气缸中,这样可以使得燃油充分有效的燃烧,达到最佳的燃烧效率,减小污染。引擎管理器的ECU做决定是基于一系列的传感器信号的,例如曲轴位置、凸轮轴位置、空气流量、进气歧管温度、进气歧管压力等。其中进气歧管压力传感器是一个工作在绝压模式的压力传感器,ECU根据该压力信号计算需要喷射的燃油量,使得燃烧过程获得最佳的空燃比。

  2. 燃油蒸汽管理系统

  由于燃油的挥发是碳氢排放的主要原因之一,在美国一些州的法令中强制要求对汽车的燃油蒸汽进行管理。在加油站给汽车加油时燃油蒸汽会直接排放到大气中,这样既不环保又浪费了燃油。搭载燃油蒸汽管理系统汽车的油箱蒸汽通过分离阀经管道进入活性炭罐,活性炭罐中的活性炭多孔且表面积很大,可吸附大量燃油蒸汽分子。活性炭罐与引擎的进气歧管相连,当引擎运转在进气冲程时时,活塞运动使进气歧管产生低压,在进气歧管低压吸力作用下,空气从活性炭罐中经过,将活性炭罐中吸附的燃油蒸汽分子送入引擎燃烧,使之得到充分应用,活性炭罐中活性炭的吸附能力得到恢复。燃油蒸汽管理系统中需要微压传感器(表压模式)来检测燃油蒸汽是否有泄露。


  3. 刹车助力系统

  真空刹车助力器是真空助力伺服制动系统的核心部件,利用引擎进气歧管的真空和大气压的压差进行刹车助力。在刹车未踩下时,气室膜片隔板将真空助力器分为的两个腔是连通的,通过真空单向阀接到引擎的进气歧管,两个气室均为真空。踩下刹车制动踏板时,气室膜片隔板移动,空气阀打开,真空阀关闭,气室的前腔为真空,气室的后腔与大气相连。两个腔之间的压力差作用在气室膜片隔板上,相当于增加了刹车制动力,制动力通过制动主缸推杆传到制动主缸,实现刹车功能。

  综上,压力传感器主要负责以下方面:

  检测汽缸负压,从而控制点火和燃料喷射;

  检测大气压,从而控制爬坡时空燃比;

  检测汽缸内压,从而控制点火提前角;

  检测废弃再循环流量、发动机油压,制动器油压,轮胎空气压力等等,并对相关量做出反应。


  而车用压力传感器目前已有若干种,应用较多的有电容器式,压阻式、差动变压器式(LVDT)、表面弹性波式(SAW)。

  电容器式传感器具有输送能量高,动态响应好、环境适应性好等特点;

  压阻式受温度影响大,需另设温度补偿电路,但适用于大量生产;

  LVDT式有较大输出,易于数字输出,但抗震性较差;

  SAW式具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性强、灵敏度高、分辨率高、数字量输出等特点,是一种较为理想的传感器。


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