汽车的安全性一直是汽车制造商和消费者最为关心的问题之一。从安全带到气囊和防抱死刹车系统,汽车制造商一直在致力于提高汽车的安全性能。然而,随着汽车行业数字化、智能化和联网化的发展,汽车安全性面临着新的挑战。这就是汽车的网络安全,尤其是对汽车传感器的防护。
汽车的数字化转型带来了许多便利性和创新,同时也增加了安全风险。随着汽车内部不同部件的联网,不良分子也能够通过操纵汽车系统进行入侵和攻击。这种入侵和攻击的方式,与个人电脑以及企业网络系统的入侵和攻击方式有着相似之处。因此,汽车制造商和汽车供应商需要采取措施以保障车辆的网络安全。这其中,汽车传感器的安全防护显得尤为重要。
车辆传感器为车辆的自动化和联网提供了关键性的支持。这些传感器能够收集车辆的各种数据,包括车辆的位置、速度、加速度、制动状态、环境情况等。汽车制造商和供应商利用这些数据来改进车辆的性能和功能。但是,无论是实时运行数据还是交通指示标志信息,这些数据都需要得到安全保护。
为了保护汽车传感器的安全,汽车制造商和供应商在汽车传感器周围设置了一些防护措施,称之为“传感器防护墙”。传感器墙主要由硬件和软件两个方面组成。硬件方面,汽车制造商和供应商将传感器和数据收集设备隔离和封闭,以防止任何第三方的恶意攻击。软件方面,他们采用了安全漏洞评估和识别技术,以及自学习和人工监测来保护汽车传感器免受黑客攻击。
作为汽车制造商和供应商,我们应该为汽车传感器的安全设置更加严格的保护措施。以上述“传感器防护墙”为例,我们应该加强硬件和软件两个方面的防护。硬件上,汽车制造商和供应商应该将传感器与其他车辆部件隔离开来,避免其成为黑客进入汽车网络的通道。这可以通过将传感器设置在独立的硬件环境中实现。
同时,汽车制造商和供应商应该采用新一代的安全防护技术。这些技术可以通过车辆传感器中的“安全容器”来实现。传感器安全容器是一个安全的计算环境,保障传感器的隔离、数据保护和认证。传感器容器是一个独立的计算机环境,可以捕获传感器发出的数据,并分析并处理它们。传感器容器的优点是可以在容器内进行安全验证,以及保证传感器数据的完整性和保密性。
在软件方面,汽车制造商和供应商应该采用新的安全防护技术,如入侵检测器、防火墙、网络安全操作系统等。这些安全防护技术可以精细地监测传感器的流量,并防止移动的威胁,实现数据的实时保护。此外,传感器安全防护也需要承担一种监测功能,及时反馈可能遇到的安全漏洞,使汽车制造商和供应商可以及时升级补丁程序。
在实施传感器安全措施时,我们要确保这些措施与当前的政策法规和标准相符。例如,汽车行业协会制定了一些安全标准和指南,以确保汽车行业的网络安全。同时,各个国家也制定了一些相关法律和法规,以规范汽车行业的数据安全问题。汽车制造商和供应商应该了解这些标准和指南,并相应地采取措施以满足要求。
汽车安全网络是汽车制造商和供应商所面临的新挑战之一。保护汽车传感器的数据安全对于保障整个车辆的安全性至关重要。为了保护汽车网络安全,我们需要采取硬件和软件两个方面的措施。我们还需要遵循行业标准和监管,确保汽车行业的数字生态系统得到安全保障。只有这样,才能使我们的汽车在未来数字化、智能化和联网化的发展道路上更加安全。
相关问题拓展阅读:
- 智能网联汽车汽车网络技术的构成
- 什么是汽车的传感器,对汽车来说它起到一个什么作用?
智能网联汽车汽车网络技术的构成
智能网联汽车网络
智能网联汽车是
智能汽车
与互联网相结合的高新技术产品,它通过集成多种通信技术将汽车内部各部件、汽车内部与外部之间相连成网络,形成智能网联系统。网络是智能网联汽车传递的桥梁。
一.智能网联汽车网络体系构成
智能网联汽车主要包括三种网络,以车内总线通信为基础的车内网络,也称车载网络;以短距离
无线通信
为基础的车载自组织网络;以远距离通信为基础的车载
移动互联网
络。因此,智能网联汽车是融合车载网、车载自组织网和车载移动互联网的一体化网络系统。
1)车载网络 车载网络是基于CAN、LIN、FLexRay、MOST、
以太网
等总线技术建立的标准化整车网络,实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输,使车辆具有轿型埋状态感知、故障诊断和管理控制等功能。
2)车载自组织网络 车载自组织网络是基于短距离无线通信技术自主构建的V2V、V2I、V2P之间的无线通信网络,实现V2V、V2I、V2P之间的信息传播,使车辆具有行驶环境感知、危险辩识、智能控制等功能,并能够实现V2V、V2I之间的协同控制。
目前研究较多的是V2V和V2I信息交换技术,而V2P信息交换技术研究较少。在中国,V2P信息交换很重要,因为路面上有很多行人、自行车等。中国的交通事故高发于车辆右转情况下,驾驶员很难看到右边的行人、自行车等。
3)车载移动互联网 车载移动互联网是基于远距离通信技术构建的车辆与互联网之间连接的网络,实现车辆信息与各种服务信息在车载移动互联网上的传输,使智能网联汽车用户能够开展商务办公、信息娱乐服务等。
二.车载网络类型
美国汽车工程师学会(SAE)提出将车载网络划分为5种类型,分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络。不同类型的车载网络需要通过网管进行信号的解析交换,是不同的网络类型能够相互协调,保证车辆各系统正常运转。
1)A类低速网络 A类低速网络传输速率一般小于10kbit/s,有多种
通信协议
,该类网络的主要协议是LIN(局域互联网络)。LIN是用于连接
智能传感器
、执行器的低成本串行通信网络。LIN采用SCI、UART等通用硬件接口,配以相应的
驱动程序
,成本低廉,配置灵活,适应面较广,主要用于电动门窗、电动座椅、车内照明系统和车外照明系统等。
2)B类中速网络 B类中速网络传输速率为10-125kbit/s,对实时性要求不太高,主要面向独立模块之间数据共享的中速网络。目前该网络的主流协议是低速CAN(控制器局域网络),主要用于故障诊断、空调、仪表显示等。
3)C类高速网络 C类高速网络传输速率为kbit/s,对实时性要求高,主要面向高速、实施闭环控制的多路传输网。这类网络的主流协议是低速CAN、FlexRay等协议,主要用于
牵引力控制
、发动机控制、ABS、ASR、ESP、悬架控制等。
4)D类多媒体网络 D类多媒体网络传输速率为250kbit/s-100Mbit/s,该
网络协议
主要有MOST、以太网、蓝牙、
ZigBee技术
等,主要用于要求传输效率较高的多媒体系统、导航系统等。
5)E类安租汪全网络 E类安全网络传输速率为10Mbit/s,主要面向汽车安全系统的网络。
随着汽车智能化和网络化的发展,网络宽带和传输速闭蚂率要求越来越高,车载网络类型会不断增加。
智能网联汽车各种网络之间是一种相辅相成的配合关系,整车厂可以从实时性、可靠性、经济性等多方面出发,选择合适的网络配合使用,充分发挥各类网络技术的优势。
三.车载网络特点
智能网络汽车车载网络具有以下特点:
1)复杂化 智能网联汽车电控系统的网络体系结构复杂,它包含多达数百个ECU通信节点,ECU被划分到十几个不同的网络子系统之中,由ECU产生的需要进行通信的信号个数多达数千个。
2)异构化 为满足各个功能子系统在
网络带宽
、实时性、可靠性和安全性的不同需求,CAN、LIN、FlexRay、MOST、以太网、自组织网络、移动互联网等多种网络技术都在智能网联汽车上得到应用,因此,不同网络子系统中所采用的网络技术之间存在很大程度的异构性。这种异构性不仅体现在网络类型的不同方面,而且同种类型的网络在带宽和传输速率方面也存在异构性,如高速CAN和低速CAN。网关用来实现不同网络子系统之间的互联和异构网络的集成,所以在网关内需要对协议进行转换。
3)网关互联的层次化架构 智能网联汽车电控系统和先进驾驶辅助系统的网络体系结构具有层次化特点,它同时包括同一网络子系统内不同ECU之间的通信和两个或多个子系统所包含的ECU之间的跨网关通信等多种情况。如防碰撞系统功能的实现依赖于安全子系统、底盘控制子系统、车身子系统以及V2V、V2I、V2P之间的交互和协同控制。
4)通信节点组成和
拓扑结构
是变化的 智能网联汽车需要实现V2V、V2I、V2P之间的通信,所以它的网络体系结构中包含的通信节点和体系结构的拓扑结构是变化的。
什么是汽车的传感器,对汽车来说它起到一个什么作用?
车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于更佳工作状态。车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。
现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。
汽车传感器过去单纯用于发动机上,现在巳扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。在种类繁多的传感器中,常见的有∶
:反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号;
:测量发动机吸入的空气量,提供给ECU作为喷油时间的基准信号;
:测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号;
:检测曲轴及发动机转速,提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号;
:检测排气中的氧浓度,提供给ECU作为控制燃油/空气比在更佳值(理论值)附近的的基准信号;
:检测进气温度,提供给ECU作为计算空气密度的依据;
:检测冷却液的温度,向ECU提供发动机温度信息;
:安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况,提供给ECU根据信号调整点火提前角。
这些传感器主要应用在变速器、方向器、悬架和ABS上。
变速器:有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等,方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器;
悬架:有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角肢扮传感器、转角传感器等;
下面来认识一下汽车上的主要传感器。
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者森饥搏为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定此祥喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2023型轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。
节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2023型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型V6发动机)。
也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出更佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2023型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器(桑塔纳2023型轿车)。
爆震传感器安装在发动机的缸体上,随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类。
车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各皮绝毁种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于更佳工作状态。车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。
【详细介绍】
现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。
汽车传感器宏氏过去单纯用于发动机上,现在巳扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。在种类繁多的传感器中,常见的有∶
:反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号;
:测量发动机吸入的空气量,提供给ECU作为喷油时间的基准信号;
:测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号;
:检测曲轴及发动机转速,提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号;
:检测排气中的氧浓度,提供给ECU作为控制燃油/空气比在更佳值(理论值)附近的的基准信号;
:检测进气温度,提供给ECU作为计算空气密度的依据;
:检测冷却液的温度,向ECU提供发动机温度信息;
:安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况,提供给ECU根据信号调整点火提前角。
这些传感器主要应用在变速器、方向器、悬架和ABS上。
变速器:有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等,方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器;
悬架:有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、转角传感器等;
下面来认识一下汽车上的主要传感器。
空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田PREVIA旅行车)、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志LS400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用VG30E发动机和国产天津三峰客车TJ6481AQ4装用的沃尔沃B230F发动机)和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。
进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2023型轿车、北京切诺基(25L发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。
节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2023型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型V6发动机)。
也称曲燃备轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出更佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器(桑塔纳2023型轿车和北京切诺基)、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器(桑塔纳2023型轿车)。
爆震传感器安装在发动机的缸体上,随时监测发动机的爆震情况。目前采用的有共振型和非共振型两大类。
【基本特性】
一、传感器特性
传感器是指能感受规定的物理量,并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说,传感器是把非电量转换成电量的装置。
传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。
1)、敏感元件是指能直接感受(或响应)被测量的部分,即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。
2)、转换元件则将上述非电量转换成电参量。
3)、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量,以便进行显示、记录、控制和处理的部分。
传感器的静态特性参数指标
1.灵敏度
灵敏度是指稳态时传感器输出量y和输入量x之比,或输出量y的增量和输入量x的增量之比,用k表示为
k=dY/dX
2.分辨力
传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量称为分辨力。
3.测量范围和量程
在允许误差限内,被测量值的下限到上限之间的范围称为测量范围。
4.线性度(非线性误差)
在规定条件下,传感器校准曲线与拟合直线间的更大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度或非线性误差。
5.迟滞
迟滞是指在相同的工作条件下,传感器的正行程特性与反行程特性的不一致程度。
6.重复性
重复性是指在同一工作条件下,输入量按同一方向在全测量范围内连续变化多次所得特性曲线的不一致性。
7.零漂和温漂
传感器在无输入或输入为另一值时,每隔一定时间,其输入值偏离原示值的更大偏差与满量程的百分比为零漂。而温度每升高1℃,传感器输出值的更大偏差与满量程的百分比,称为温漂。
二、发动机常用传感器工作机理
一)磁电效应
根据法拉第电磁感应定律,N匝线圈在磁场中运动,切割磁力线(或线圈所在磁场的磁通变化)时,线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率,
直线移动式磁电传感器
直线移动式磁电传感器由永久磁铁、线圈和传感器壳体等组成
当壳体随被测振动体一起振动且在振动频率远大于传感器的固有频率时,由于弹簧较软,运动件质量相对较大,运动件来不及随振动体一起振动(静止不动)。此时,磁铁与线圈之间的相对运动速度接近振动体的振动速度。
转动式磁电传感器
软铁、线圈和永久磁铁固定不动。由导磁材料制成的测量齿轮安装在被测旋转体上,每转过一个齿,测量齿轮与软铁之间构成的磁路磁阻变化一次,磁通也变化一次。线圈中感应电动势的变化频率(脉冲数)等于测量齿轮上的齿数和转速的乘积。
二)霍耳式传感器
1.霍耳效应
半导体或金属薄片置于磁场中,当有电流(与磁场垂直的薄片平面方向)流过时,在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势,这种现象称为霍耳效应。
2.霍耳元件
目前常用的霍耳材料锗(Ge)、硅(Si)、锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)等 。N型锗容易加工制造,霍耳系数、温度性能、线性度较好;P型硅的线性度更好,霍耳系数、温度性能同N型锗,但电子迁移率较低,带负载能力较差,通常不作单个霍耳元件。
三)压电式传感器
1.压电效应
对某些电介质沿着一定方向加力而使其变形时,在一定表面上产生电荷,当外力撤除后,又恢复到不带电状态,这种现象称为正压电效应。在电介质的极化方向施加电场,电介质会在一定方向上产生机械变形或机械压力,当外电场去除后,变形或应力随之消失,此现象称为逆压电效应。
2.压电元件
压电式传感器是物性型的、发电式传感器。常用的压电材料有石英晶体(SiO2)和人工合成的压电陶瓷。
压电陶瓷的压电常数是石英晶体的几倍,灵敏度较高。
四)光电式传感器
1.光电效应
当光线照射物体时,可看作一串具有能量E的光子轰击物体,如果光子的能量足够大,物质内部电子吸收光子能量后,摆脱内部力的约束,发生相应电效应的物理现象,称为光电效应。
1)在光线作用下,电子逸出物体表面的现象,称为外光电效应,如光电管、光电倍增管等。
2)在光线作用下,物体的电阻率改变的现象,称为内光电效应,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管等。
3)在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象,称为光生伏特现象,如光电池(属于对感光面入射光点位置敏感的器件)等。
2.光敏电阻
光敏电阻受到光线照射时,电子迁移,产生电子—空穴对,使电阻率变小。光照越强,阻值越低。入射光线消失,电子—空穴对恢复,电阻值逐渐恢复原值。
3.光敏管
光敏管(光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管等)属于半导体器件。
4.电致发光
固体发光材料在电场激发下产生的发光现象称为电致发光。电致发光是将电能直接转换成光能的过程。发光二极管(LED)是以特殊材料掺杂制成的半导体电致发光器件。当其PN结正向偏置时,由于电子—空穴复合时产生过剩能量,该能量以光子形式放出而发光。
五)热电式传感器
1.热电效应
将两种不同性质的金属导体A、B接成一个闭合回路,如果两接合点温度不相等(T0≠T),则在两导体间产生电动势,并且回路中有一定大小的电流存在,此现象称为热电效应。
2.热电阻传感器
热电阻材料通常为纯金属,广泛使用的是铂、铜、镍、铁等
3.热敏电阻传感器
热敏电阻用半导体制成,与金属热电阻相比有以下特点:
1)电阻温度系数大,灵敏度高;
2)结构简单,体积小,易于点测量;
3)电阻率高,且适合动态测量;
4)阻值与温度变化的关系是非线性的;
5)稳定性较差。
【发展历史】
在20世纪60年代,汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器,它们与仪表或指示灯连接。
进入70年代后,为了治理排放,又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统,因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代,防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。
今天,传感器有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等)的传感器;有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等);还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器;确定座椅位置的传感器;在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器;保护前排乘员的气囊,不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器。面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊,还要增加传感器。随着研究人员用防撞传感器(测距雷达或其他测距传感器)来判断和控制汽车的侧向加速度、每个车轮的瞬时速度及所需的转矩,使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。
老式的油压传感器和水温传感器是彼此独立的,由于有着明确的更大值或最小值的限定,其中一些传感器的实际作用就相当于开关。随着传感器向电子化和数字化方向发展,它们的输出值将得到更多的相关利用。
【市场状况】
传感器在汽车上的应用不断扩大,它们在汽车电子稳定性控制系统(包括轮速传感器、陀螺仪以及刹车处理器)、车道偏离警告系统和盲点探测系统(包括雷达、红外线或者光学传感器)各个方面都得到了使用。
2023年,美国ABI研究公司公布了一份专门针对传感器市场的研究报告。这份名为《汽车传感器:加速计、陀螺仪、霍耳效应、光学、压力、雷达以及超音速传感器》的报告,对2023年前主要传感器的地区性使用前景作了预测。报告讨论了使用传感技术的许多先进安全系统,并提供了主要40家生产厂家的详细资料,以及100多家生产厂家名录。这家调查公司的一位资深分析师认为,是主动式安全系统推动了传感器被越来越多地使用。在汽车业,安全系统成为传感器的更大市场。
根据“全球信息公司”的调查报告,全球轻型汽车传感器OEM市场年均增长率7.4%,到2023年将达到140亿美元的规模,其增长幅度远远超出汽车本身的年均增长率。在发达国家,随着汽车电子系统日益完善,电子传感新技术快速发展,但已经成熟的传感器产品的增长将趋缓甚至可能下降;在发展中国家,基本的汽车传感器主要用于汽车发动机、安全、防盗、排放控制系统,增长量十分可观。用于发展中国家汽车幕�敬�衅鞑�分饕�ü齇EM生产,以减少成本。汽车传感器供应商面临严峻挑战:一方面要扩大产能产量,另一方面要不断减低成本,这种发展趋势未来将不可能改变。
汽车发动和驱动系统仍是传感器的更大和最成熟的市场,然而与其它应用相比,增速将放缓;随着全球燃油价格的提高,“改进燃烧效率”将是汽车传感器的新的应用“亮点”领域;在汽车安全和防盗系统中的应用将是最快的增长的市场;尾气排放控制系统市场的发展则十分稳定,前景良好。按区域划分的几大应用市场是,在美国,主要用于胎压检测;在欧洲,用于汽车行人警告系统;在新兴产业国家,主要用于安全气囊和自动安全带系统。以每辆车来衡量,氧传感器用量最多,技术上不断进步。
1 空气流量传感器,检派辩测发动机进气量,控制喷油量
2 进气压力传感器,检测进气歧管真空度,判断进气量大小
3 节气门位置传感器,检测节气门开度,控制加速时喷油量
4 凸轮轴位置传感器,检测凸轮轴位置,判别一缸压缩行程上止点,控制顺序喷油及点火
5 曲轴位置传感器,检测曲轴位置及发动机转速,控制喷油及点火
6 氧传感器,检测尾气中氧含量备碰多少判断混合气浓稀,修正空燃比
7 水温传感器,检测发动机水温高低,修正点仿羡谈火时间及喷油量
8 爆震传感器,检测发动机是否爆震,推迟点火时间,消除爆震
汽车传感器是将汽车相关数据传给汽车电岩汪脑,通过电脑对数据分析,控制汽车电器元件的工作。
比如:ABS传感器就是将乱昌车轮与地面的摩擦系数的大小和车速的快慢以电信号传给电脑板,从而是电脑版作出使车辆在制动时,车轮既不抱死滑动造成粗陪仔失去方向,还要使轮胎在地面上滚动并且获得最短的制动距离。
1、氧传感器:当氧传感器故障时,ECU无法获取这些信息,就不知道喷射的汽油量是否正确,而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低,增加排放污染;
2、轮速传感器:它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆,所以,就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作,一般安装在每个车轮的轮毂上,而一旦传感器损坏,ABS会失效;
3、水温传感器:当水温传感橡激器故障后,往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号,ECU得不到正确的信号,只能供给发动机较稀薄的混合气,所以发动机冷车不易启动,且还会伴随怠速运转不稳定,加速动力不足的问题;
4、电子油门踏板位置传感器:当传感器失效后,ECU无法测得油门位置信号,无法获得油门门踏板的正确位置,所以会出现发动机加速无力的现象,甚至出现发动机不能加速的情况;
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