未來(lái)的汽車(chē)傳感器將以MEMS技術(shù)為主

由于汽車(chē)傳感器在汽車(chē)電子控制系統中的重要作用和快速增長(cháng)的市場(chǎng)需求，世界各國對其理論研究、新材料應用和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都都非常重視。未來(lái)的汽車(chē)用傳感器技術(shù)，總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。

微型傳感器基于從半導體集成電路技術(shù)發(fā)展而來(lái)的MEMS(微電子機械系統)，微型傳感器利用微機械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一快芯片上，由于具有體積小、價(jià)格便宜、便于集成等特點(diǎn)，可以明顯提高系統測試精度。目前該技術(shù)日漸成熟，可以制作各種能敏感和檢測力學(xué)量、磁學(xué)量、熱學(xué)量、化學(xué)量和生物量的微型傳感器。由于基于MEMS技術(shù)的微型傳感器在降低汽車(chē)電子系統成本及提高其性能方面的優(yōu)勢，它們已開(kāi)始逐步取代基于傳統機電技術(shù)的傳感器。

汽車(chē)傳感器可將汽車(chē)運行過(guò)程中的各種工況信息，如動(dòng)力驅動(dòng)、安全管理和車(chē)身舒適等系統參數，轉化成電信號輸送給中央控制單元(ECU)，經(jīng)由ECU的調整和反饋使汽車(chē)處于最佳運行狀態(tài)。其中，動(dòng)力驅動(dòng)系統用傳感器數量最多,安全系統和舒適系統用傳感器市場(chǎng)發(fā)展最快。

1.以MEMS傳感器為發(fā)展重點(diǎn)

由于汽車(chē)電子控制系統的多樣化,所用傳感器的種類(lèi)和數量不斷增加,對傳感器的微型化、智能化、多功能化和集成化提出迫切需求。MEMS因具有精度高、體積小、價(jià)格低、工作壽命長(cháng)、易集成、適合量產(chǎn)等特點(diǎn)而獲重點(diǎn)發(fā)展，并已占據汽車(chē)傳感器市場(chǎng)的主要份額，如MEMS傳感器可通過(guò)微納加工工藝實(shí)現傳統傳感器的微型化，已大范圍取代傳統的機械式、應變片式、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(guò)與信息處理和控制芯片的集成實(shí)現自診斷、多參數混合測量、誤差補償等智能化功能，可有效縮小整體體積、降低系統功耗、提高可靠性。

2.動(dòng)力驅動(dòng)系統用傳感器注重節能減排

動(dòng)力驅動(dòng)系統主要包括發(fā)動(dòng)機和底盤(pán)管理系統，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、潤滑油等)、爆震傳感器、曲軸傳感器、氣體濃度傳感器、節氣門(mén)位置傳感器、怠速傳感器、懸架系統傳感器，以及在自動(dòng)變速箱中的車(chē)輪速傳感器、發(fā)動(dòng)機轉速傳感器和油門(mén)踏板位置傳感器等。發(fā)動(dòng)機的電子控制單元根據傳感器提供的信息對發(fā)動(dòng)機的各項工況進(jìn)行準確控制,從而提高發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、可維護性,降低油耗和減輕排放。由于工作環(huán)境惡劣,動(dòng)力驅動(dòng)系統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)數量級。

3.安全管理系統用傳感器轉向主動(dòng)安全

隨著(zhù)技術(shù)不斷發(fā)展，汽車(chē)安全管理系統的目標已從被動(dòng)防御轉向主動(dòng)保護。目前在用的安全管理系統，如安全氣囊系統、胎壓監測系統、防抱死制動(dòng)系統(ABS)、電子制動(dòng)力分配(EBD)系統、先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)、夜視系統等，都使用了大量的傳感器，采集的信息包括汽車(chē)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(lèi)傳感器是近年汽車(chē)應用領(lǐng)域創(chuàng )新最活躍的部分。

4.舒適系統用傳感器重在提升駕乘體驗

隨著(zhù)人們對駕乘舒適性和愉悅性要求的不斷提升,除了傳統的空調溫濕度、車(chē)內煙霧檢測、車(chē)椅調節、底盤(pán)調節、車(chē)窗調節和承重傳感器外，定速巡航、導航、環(huán)境感知、車(chē)輛防盜、汽車(chē)燈光檢測等各類(lèi)新應用大量涌現,直接推動(dòng)了車(chē)速傳感器、陀螺儀、羅盤(pán)傳感器、紅外報警傳感器、光電池傳感器等的發(fā)展。這類(lèi)傳感器隨著(zhù)汽車(chē)人性化發(fā)展需求，具備最大發(fā)展潛力。

我國汽車(chē)傳感器企業(yè)首先必須改變以往所采取的“規模”和“低價(jià)”發(fā)展策略，堅持以“自主創(chuàng )新”為方向，以提升產(chǎn)品技術(shù)含量為目標;其次應從技術(shù)研發(fā)之初就樹(shù)立體系化發(fā)展思路，將傳感器由硬件拓展為包括算法和系統架構在內的傳感器系統，從而盡快實(shí)現技術(shù)的全面提升，滿(mǎn)足汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。