汽车传感器的类型和作用分析

李正网

摘 要：汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件。认识汽车上的传感器以及常用传感器的作用，对于传感器的选择和检测尤为重要。本文以汽车运用区域划分，对汽车发动机、底盘、车身、电气及导航等系统中相关的传感器进行分析。

关键词：汽车传感器 传感器类型 传感器作用

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0037-02

现阶段一辆中小型汽车上大约安装有几十只车用传感器，而高配置汽车上的传感器数量多达200余只。而在汽车传感器的类型分类上比较片面，并没有做全面的表达，在车主碰到有关传感器的问题时难以全面认识与应对。这就需要对汽车传感器进行更好的分类总结，便于对传感器选择、检测维修以及各个方面的应用。

1 汽车上传感器的作用

汽车传感器是控制系统中的输入装置，在汽车运行过程中搜集信息，如节气门位置、进气温度、进气压力等，并将这些信号转换为电信号或其他所需形式的信号，以满足信息的传输、处理、显示、存储、记录和控制等要求，最终达到人们所需要的行车安全、舒适和高性能。汽车传感器可对压力、温度、位置、转速、流量、加速度、湿度、电磁、光电、振动、气体等各种信息进行实时、准确的监测和控制[1]。

2 汽车上传感器的传统分类方法

汽车中的传感器分类方法众多，如表1所示，类型多样而复杂难记[2]。本文以四大应用区域来对汽车传感器进行分类，即汽车四大部分，底盘、发动机、车身、电气及导航系统，从多个角度去介绍传感器，适用又灵活多变。

3 发动机上的传感器

发动机是汽车的动力源，控制信号来源包括压力传感器、温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、氧传感器、空气流量传感器、爆震传感器等，通过这些传感器实施对发动机的控制，使发动机工作在最佳性能状态[3-4]。

3.1 压力传感器

进气管压力传感器主要是测量节气门后进气管内的绝对压力，该压力值是电控单元计算喷油量的主要参数。在发动机工作时，节气门若开大，进气量则增多，进气管压力且相应增加。反之，则愈小。

大气压力传感器通常被安装在发动机集中控制电脑ECM/PCM內，主要在遇到周围海拔变化时起作用，并将这些变化转变为电信号输入到电脑内。

3.2 温度传感器

汽车用温度传感器主要用于检测冷却液温度、吸入气体温度、燃油温度以及催化温度等。

进气温度传感器信号是提供修正喷油量的依据之一。通常安装于空气流量计上，测量进气温度。

发动机温度传感器通过冷却液温度表征发动机温度，它的内部是半导体热敏电阻。冷却液温度越高，电阻就越小，反之，亦然。安装于发动机机体或者缸盖上，检测冷却液温度，搜集的数据供给电控单元作为变化喷油量的依据。

3.3 节气门位置传感器

节气门位置传感器安装在节气门轴上，将节气门开度转换成电压信号输出，以便计算机控制喷油量，节气门位置传感器有开关量输出和线性输出两种类型。

开关式节气门位置传感器实质上是一种转换开关，又称为节气门开关，这种节气门位置传感器包括动触点、怠速触点、全负荷触点。利用怠速触点和全负荷触点检测发动机的怠速状态及全负荷状态。线性节气门位置传感器装在节气门上，可以连续检测节气门的开度。

3.4 氧传感器

在使用三元催化转换装置的汽油喷射发动机中，一般在排气管中安排氧传感器，检测排气中氧含量，从而间接地判定进入气缸内混合气的浓度，以便对实际空燃比进行闭环控制。若排气中氧的含量过高，表明混合气过稀，氧传感器即输出电信号给ECU，指令喷油器增加喷油量。

3.5 空气流量传感器

也被叫做空气流量计，功用是测量进入发动机的空气流量，同时将检测结果转换为电信号输入电子控制单元，作为决定喷油的基本信号之一，供ECU计算喷油量和点火正时。

3.6 爆震传感器

检测发动机有无发生爆震，并输送信号进行计算控制。通过检测发动机振动情况、燃烧噪声、气缸压力来判断是否发生爆震。

3.7 曲轴位置传感器

曲轴位置传感器，是发动机控制系统中最主要的传感器，可用于点火正时控制，即控制点火时刻，确定点火提前角；还可检测发动机转速，计算喷油量。

4 底盘上的传感器

底盘上的传感器主要用于包括变速器、悬架、动力转向、制动防抱死系统等。通过这些传感器，使汽车平稳行驶，提高安全性能[3-4]。

4.1 变速器控制系统中的传感器

主要运用在电控自动变速器上，通过搜集及处理各个能利用到的传感器信号源来让电控装置控制换档点与液力变矩器锁止，从而使动力及燃油经济性得以最大化，该类型的传感器包括负荷传感器、转速传感器、加速度传感器等。

4.2 悬架控制系统中的传感器

根据行驶路面的不同情况，车辆安全舒适性能时刻在发生变化，这就需要悬架系统传感器检测分析不同数据，做出对车高及车辆姿势的不同调节的选择，其中包括的传感器有节气门位置传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、车速传感器等。

4.3 动力转向系统中的传感器

动力转向系统的好坏直接决定安全性能的好坏，其中的传感器就是安全的保障，主要运用于电动助力转向系统，依靠油压传感器、车速传感器、转矩传感器等提高的综合信号，以获取转向反应迅速，操作轻松灵便，提高燃油经济性和安全性。

4.4 电子稳定程序系统中的传感器

电子稳定程序系统（ESP）综合了ABS、BAS和ASR3个系统。在这3个系统共同的作用下，最大限度地避免汽车出现跑偏、甩尾和侧翻等问题，提高了安全性能，大致包含有车轮传感器、横向加速度传感器、侧滑传感器、转向传感器等。

5 车身上的传感器

车身上的传感器主要用于提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等，车身上包括了种类较多的传感器，如表2所示。

6 电气及导航系统上的传感器

近些年来，导航系统给人们带来了很多方便之处，特别是在行车过程中能让车主及时了解道路的情况，其中主要包括的传感器有车速传感器、陀螺仪、罗盘传感器、方向盘转角传感器等。

7 结语

汽车传感器作为汽车电子控制的信号源，把汽车运行中的各种工况信息转化成电信号输送给中央控制单元，使汽车处于最佳工作状态。本文主要介绍了汽车上传感器的类型和作用原理，以汽车四大应用区域为传感器进行分类，并且分析各种传感器的作用。如此分类清晰明了，作用介绍分析可详可略，可以系统了解认识到车用传感器。

参考文献

[1] 刘炜山.汽车传感器的应用及发展趋势探讨[J].电子制作，2013（16）：252-254.

[2] 张玲娜.汽车传感器的分类及发展趋势[J].工业仪表与自动化装置，2015（6）：16-18.

[3] 朱文亮.汽车电子技术中传感器的应用探讨[J].科技创新与应用，2017（3）：158.

[4] 刘宏南.浅析汽车传感器的应用与发展[J].科技风， 2016（4）：15.endprint