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一起了解MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用


  來(lái)源: 傳感器專家網(wǎng) 時(shí)間:2020-06-08 編輯:儀器儀表WXF
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引擎中個(gè)別氣缸的關(guān)閉會(huì)導(dǎo)致車體的震動(dòng)。并且相對(duì)引擎重量而言,車體重量正在變得越來(lái)越輕。特別對(duì)于柴油動(dòng)力的6氣缸或8氣缸引擎來(lái)說(shuō),引擎的震動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致車輛整體隨之震動(dòng)。而對(duì)于混合動(dòng)力汽車,汽油和電力引擎間的頻繁切換也會(huì)導(dǎo)致車體震動(dòng),該情況在小型柴油混合動(dòng)力車中尤為突出。


應(yīng)對(duì)車體震動(dòng)的最新解決方案是主動(dòng)電子控制減震裝置。這些裝置在閉環(huán)控制系統(tǒng) (反饋控制系統(tǒng)) 中使用了加速度傳感器,并被裝在車體的各個(gè)重要部位。


上坡起步輔助系統(tǒng) (HSA)


HAS (Hill Start Assist) 是一個(gè)直接連接主剎車裝置和ESC系統(tǒng)的電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)車輛在坡上發(fā)動(dòng)時(shí),它可以自動(dòng)控制制動(dòng)壓力以防止車輛向后自然下滑。


HAS系統(tǒng)需要使用高性能的傳感器來(lái)感應(yīng)車輛前后方向細(xì)微的傾斜,也就是道路的斜率。該系統(tǒng)對(duì)傳感器穩(wěn)定性的要求為在使用壽命和溫度范圍內(nèi)測(cè)量出的傾角誤差小于3° (換算為傳感器輸出值相當(dāng)于50mg) 。在汽車裝配時(shí)產(chǎn)生的所有“偏移誤差”,都可以在生產(chǎn)線最后的“偏移校準(zhǔn)”步驟中消除; 此外,還可通過(guò)電子穩(wěn)定性控制 (ESC) 系統(tǒng)內(nèi)的電子控制單元 (EUC) 所裝的軟件來(lái)對(duì)完成后的偏移信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。



心跳探測(cè)和先進(jìn)防盜系統(tǒng)


所謂心跳探測(cè),是通過(guò)高靈敏度傳感器和精密的電腦軟件相互配合,從而在車輛已被上鎖等應(yīng)為空車狀態(tài)的情況下,探測(cè)車內(nèi)是否有人的新型系統(tǒng)。該系統(tǒng)可被用于檢測(cè)由于父母疏忽而被留在車內(nèi)的兒童或藏匿于車內(nèi)的非法進(jìn)入者。車輛防盜裝置和引擎鎖定防盜裝置的原理是使用較為廉價(jià)的2軸加速度傳感器來(lái)檢測(cè)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果與高精度的心跳探測(cè)傳感器相結(jié)合,就能構(gòu)成安全系數(shù)更高的先進(jìn)防盜系統(tǒng)。


翻滾傳感器 (ROV)


翻滾傳感器即側(cè)翻檢測(cè)傳感器,作為乘客保護(hù)系統(tǒng)的一部分被整合在安全氣囊控制系統(tǒng)中。所謂翻滾傳感器,具體來(lái)說(shuō),是由1軸或2軸 (翻轉(zhuǎn)角和俯仰角) 角速度傳感器和加速度傳感器構(gòu)成的,用于檢測(cè)車輛Z軸方向也就是上下方向的角速度和加速度的傳感器。該系統(tǒng)中加速度傳感器的測(cè)量范圍基本上為3~5g,頻帶最大不超過(guò)400Hz,穩(wěn)定偏移約為300mg.


車胎壓力檢測(cè)系統(tǒng)(TPMS)


將壓力傳感器應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的車胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正在迅速推進(jìn)中。雖然該系統(tǒng)基本上是通過(guò)對(duì)胎內(nèi)氣壓的監(jiān)控點(diǎn)亮警告指示燈,但若能與各類車輛安全系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián),就可以實(shí)現(xiàn)爆胎預(yù)警之外的許多極具吸引力的功能。當(dāng)車胎壓力不正常時(shí),將有可能發(fā)生以下幾種問(wèn)題:


前胎氣壓過(guò)低將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不足,后胎氣壓過(guò)低將導(dǎo)致過(guò)度轉(zhuǎn)向。不論胎壓是不足還是過(guò)高,都會(huì)顯著縮短輪胎的使用壽命。當(dāng)輪胎壓力偏離最佳值0.4bar時(shí),輪胎壽命將縮短30%; 胎壓不足的情況下,壓力每低0.6bar,就會(huì)額外增加4%的油耗。當(dāng)以超過(guò)100km/h的速度高速行駛時(shí),一旦發(fā)生輪胎打滑的現(xiàn)象,輪胎就會(huì)脫離路面,這是十分危險(xiǎn)的。當(dāng)車胎壓力比正常值的50%還低時(shí),即使使用了ABS系統(tǒng),在濕滑路面以100km/h行駛的制動(dòng)距離也會(huì)增加10m.當(dāng)車胎壓力低于一定值時(shí),系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)。不正常的車胎壓力將妨礙懸架系統(tǒng)的正常工作。

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