汽車(chē)電子傳感器發(fā)展綜述

汽車(chē)傳感器是汽車(chē)電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內容之一，本文簡(jiǎn)單介紹了國內汽車(chē)傳感器的應用發(fā)展情況，主要介紹了汽車(chē)上幾種主要的傳感器,并對發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

一、汽車(chē)傳感器市場(chǎng)規模大

市場(chǎng)研究數據顯示，2002年全球汽車(chē)傳感器的市場(chǎng)規模為70.1億美元，預計2005年將達到85.2億美元，年平均增長(cháng)率為6.7%；全球2002年汽車(chē)傳感器的市場(chǎng)需求量為10.38億只，預計2005年將達到12.83億只，年平均增長(cháng)率為7.3%。我國的汽車(chē)工業(yè)發(fā)展加快。估計2010年將達600萬(wàn)輛的生產(chǎn)能力，若每輛車(chē)用10只傳感器，將需6000萬(wàn)套傳感器及其配套變送器和儀表。

我國現有汽車(chē)2000萬(wàn)輛，并且每年以5%以上的速度遞增，但是目前“電噴”汽車(chē)還只占10%左右，國家規定停止“化油器”汽車(chē)的生產(chǎn)，新出廠(chǎng)的汽車(chē)要求全部安裝“電噴”系統。上海聯(lián)合汽車(chē)電子現在年產(chǎn)120萬(wàn)套“電噴”系統傳感器，約4000～6000元/套，其中，汽車(chē)傳感器占60%以上的產(chǎn)值。國內電噴系統應用傳感器占系統的70%以上，ABS傳感器的成本為50元左右，國內產(chǎn)量為100萬(wàn)套，產(chǎn)值為5000萬(wàn)元；安全氣囊的傳感器占系統成本的70%以上，安全氣囊的傳感器售價(jià)為2000元左右，需求量為100萬(wàn)套/年，則傳感器的產(chǎn)值可達20億元。

二、汽車(chē)傳感器舉足輕重

汽車(chē)傳感器作為汽車(chē)電子控制系統的信息源，是汽車(chē)電子控制系統的關(guān)鍵部件，也是汽車(chē)電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內容之一。汽車(chē)傳感器對溫度、壓力、位置、轉速、加速度和振動(dòng)等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準確的測量和控制。衡量現代高級轎車(chē)控制系統水平的關(guān)鍵就在于其傳感器的數量和水平。當前，一輛國內普通家用轎車(chē)上大約安裝了近百個(gè)傳感器，而豪華轎車(chē)上的傳感器數量多達200只。

近年來(lái)從半導體集成電路技術(shù)發(fā)展而來(lái)的微電子機械系統（MEMS）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，易構成大規模和多功能陣列，非常適合在汽車(chē)上應用。

微型傳感器的大規模應用將不僅限于燃燒控制和安全氣囊，在未來(lái)5～7年內，包括發(fā)動(dòng)機運行管理、廢氣與空氣質(zhì)量控制、ABS、車(chē)輛動(dòng)力的控制、自適應導航、車(chē)輛行駛安全系統在內的應用，將為MEMS技術(shù)提供廣闊的市場(chǎng)。

三、國內汽車(chē)傳感器生產(chǎn)水平低

自20世紀80年代以來(lái)，國內汽車(chē)儀表行業(yè)引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)及與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù)，基本滿(mǎn)足了國內小批量、低水平車(chē)型的配套需求。由于起步較晚，還沒(méi)有形成系列化、配套化，尚未形成獨立的產(chǎn)業(yè)，仍然依附于汽車(chē)儀表企業(yè)。

眾多轎車(chē)、輕型車(chē)及部分載貨車(chē)中采用新的電子產(chǎn)品，需要大批量、高水平的汽車(chē)傳感器，但國內現有最高水平的汽車(chē)傳感器產(chǎn)品比國外同類(lèi)產(chǎn)品落后10多年，每年要進(jìn)口50萬(wàn)套以上的高性能汽車(chē)傳感器。

許多傳感器廠(chǎng)家為了增強產(chǎn)品的競爭力，采用與國外同行業(yè)進(jìn)行合資經(jīng)營(yíng)的方式，消化吸收國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)，使產(chǎn)品升級換代，從而逐步發(fā)展壯大，有的已成為幾大“電噴”系統廠(chǎng)家的下游供應商。但絕大多數企業(yè)還只是配套生產(chǎn)其它車(chē)用傳感器，處于利潤少、產(chǎn)品單一、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平低下的狀況。

伴隨著(zhù)國內汽車(chē)產(chǎn)量的迅速增長(cháng)，今后幾年國內汽車(chē)工業(yè)對傳感器及其配套和儀表的需求亦將大大增加，實(shí)現汽車(chē)傳感器國產(chǎn)化勢在必行。為適應這一形勢，應重點(diǎn)開(kāi)發(fā)新型壓力、溫度、流量、位移等傳感器，盡快為汽車(chē)工業(yè)解決電噴系統、空調排污系統和自動(dòng)駕駛系統所需的傳感器是十分迫切的任務(wù)。汽車(chē)傳感器對整車(chē)廠(chǎng)而言，是二級配套產(chǎn)品，必須以系統形式進(jìn)入整車(chē)廠(chǎng)配套。一級系統配套商的實(shí)力關(guān)系到主機廠(chǎng)的品牌，所以必須建立系統平臺，以系統帶動(dòng)傳感器的發(fā)展。

四、汽車(chē)上的主要傳感器

這里介紹汽車(chē)傳感器的核心——發(fā)動(dòng)機控制傳感器和幾種傳感器新產(chǎn)品。

1 發(fā)動(dòng)機控制傳感器

發(fā)動(dòng)機管理系統（簡(jiǎn)稱(chēng)EMS）其采用各種傳感器，是整個(gè)汽車(chē)傳感器的核心，種類(lèi)很多，包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器將發(fā)動(dòng)機吸入空氣量、冷卻水溫度、發(fā)動(dòng)機轉速與加減速等狀況轉換成電信號送入控制器，控制器將這些信息與儲存信息比較、精確計算后輸出控制信號。EMS不僅可以精確控制燃油供給量，以取代傳統的化油器，而且可以控制點(diǎn)火提前角和怠速空氣流量等，極大地提高了發(fā)動(dòng)機的性能。

通過(guò)噴油和點(diǎn)火的精確控制，可以降低污染物排放50%；如果采用氧傳感器和三元催化轉化器，在λ=1的一個(gè)狹小范圍內可以降低排放達90%以上。在怠速調節范圍內，由于采用了怠速調節器，怠速轉速降低約l00r/min到150r/min，使油耗下降3%～4%。如果采用爆震控制，在滿(mǎn)負荷范圍內可提高發(fā)動(dòng)機功率3%～5%，并可適應不同品質(zhì)的燃油。