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传感器性能对汽车安全的影响研究
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2018-09-07 08:02:02

    摘要:传感器在汽车中主要起到传输、分析、检测、转换等作用,它的工作状态与汽车的安全行驶直接挂钩。本文通过对传感器进行简单介绍,初步阐述了传感器在汽车行驶安全中所扮演的角色,使人们充分了解到传感器对汽车行驶安全的重要意义。

    1 传感器的工作内容及特点
    传感器就是能够测量一些参数,并且将这些参数转换成可识别的信号,通常这些步骤的完成需要多种器件协作。传感器是实现自动化检测及控制的首要环节。由于传感器具有系统化、网络化、数字化、多功能、微型化等特点,在各行各业中体现不同的工作状态,而应用在汽车行业中,传感器主要检测及调节汽车在工作中的状态。例如发动机进气量传感器,其主要任务就是控制燃油混合气的浓度。如果传感器出现问题,可能导致汽车出现各种故障,如点火系统故障、发动机故障等,对汽车的行驶安全也构成了一定的威胁。因此,传感器的性能具有+分重要的影响及作用—在汽车出现故障时,传感器能够帮助维修人员找到故障出现的原因。因此,传感器对汽车的保养也具有重要的意义。

    2 传感器特性
    传感器根据自己的工作方式,将自己所测量到的一些数据或者信息转换成可以被人们捕捉到的一些信号或者信息,并且将这些信息或者信号输出,成为人们有用或者理解的信息。有些传感器的效果甚至能够替代人类的感官,比如,一些人类视觉无法看到的信息可以通过光敏感传感器进行测量,一些人类听不到的声波可以通过声敏感传感器进行收集,一些嗅觉信息可以通过气敏传感器进行准确的判断。汽车的传感器基本上是由3个或者以上的构件组成,一些敏感的器件可以对其进行准确测量,并且将这些信号转换成电信号,然后经过处理,将其转换成人们所能够应用的信息。
    3 汽车传感器分析
    安全管理系统、动力系统和车身舒适系统等都离不开汽车传感器。汽车行业飞速发展,安全问题也成了人们关注的重点之一。安全管理系统传感器主要由主动安全系统和被动安全系统组成,汽车事故发生的几率是由主动安全系统决定的,而人们在事故中的受伤程度是由被动安全系统控制的。现在人们对减少汽车事故发生的要求越来越严格,所以被动安全系统还有很大的发展空间,对主动安全系统的了解也得不断完善,并加以改正。

    4 传感器在汽车安全的主要表现
    4.1汽车制动系统控制
    4.1.1防抱死制动系统《ABS
    防抱死制动系统主要由控制单元根据传感器检测到的车轮转速计算出转移率,由此车辆可以在制动时仍有转向功能,从而避开障碍物,避免因为车轮抱死导致失控。但ABS系统并不能缩短制动距离。
    4.1.2电子稳定程序(ESP)
    ESP是由牵引力控制系统(TCS)升级的一种程序。ESP的作用是在TCS对驱动轮控制的基础上,能够同时对4个车轮进行稳定性控制,达到避免失控的目的。当汽车转弯时,如果后轮失控或者转向过多,传感器检测到信号后,ESP立即启动,会对外侧的前轮发出指令稳定前部车身。而当出现转向过少时,ESP能够对汽车后轮下达减慢速度的指令,从而稳定车身。
    4.1.3紧急制动辅助系统(EBA)
    EBA作为制动过程中的辅助系统,能够在紧急情况下通过对制动性能的提高,缩短制动距离,从而规避追尾及其他风险的发生。即使驾驶员的制动力量很小,当传感器检测到紧急制动的信号时,这一系统能够迅速对制动系统发出指令,产生强大的制动力。
    4.1.4电子制动力分配系统(EBD
    EBD需要与其他系统(如ABS )协同配合才能发挥作用,即汽车制动时传感器立即感应和计算每个轮胎所附着不同地面的不同摩擦力数值,接着及时分配每个轮胎相应的制动力。这一系统能够尽可能地平衡各轮胎间的摩擦力,避免由于轮胎之间不同制动力导致的打滑、倾斜甚至侧翻等情况。
    4.1.5牵喜欢力控制系统(TCS)
    TCS的主要作用是避免车轮打滑的现象。这一控制系统主要是通过传感器检测信号并利用汽车制动器来控制车辆,避免出现车轮打滑的情况。当车辆在启动加速时,或在雨雪等湿滑路面制动时,如果通过传感器检测到车轮打滑,会迅速对发动机的节气门开度、点火时间等进行调整,并通过制动车轮、降挡等措施,避免车轮打滑的现象。TCS不仅能够提高汽车行使的稳定性,也能够防止汽车打滑失控等情况出现。
    4.2电子动力转向系统EPS
    EPS主要是由电子控制单元(ECU)、车速传感器、扭矩传感器、电动机和电磁离合器等构成。EPS是在以电动机为助力源的基础上,通过传感器不断测出转向参数及车速等信号并输入到ECU、利用ECU确定电动机的转向和电流,调整合适的转向辅助动力,完成整个助力控制工作。再由电磁离合器配合调整汽车的转向机构,从而使汽车获得一个合适的转向作用力。
    4.3安全气囊
    作为汽车被动安全系统的主要组成部分,安全气囊的工作原理是利用控制装置(即中央控制器)分析判断传感器系统在行驶过程中发送的速度变化信息。若判断所测的加速度相关指标超出预定值,便即刻产生氮气充满碰撞气袋以吸收碰撞力,从而保护车内人员的安全。
    4.4其他传感器
    除了上述介绍的几种传感器外,还有很多其他传感器在汽车中应用,比如:车速传感器用来测量车速;水温传感器检测发动机温度;空气流量计对进入发动机的空气质量进行检测等。

    5 结束语
    传感器对汽车安全有着直接影响,是汽车在行使过程中重要的安全保障之一,因此我国汽车行业对传感器设备的要求也越来越高。但我国对传感器的开发仍有欠缺,目前我国的传感器技术与汽车行业要求仍具有一定差距。所以,如何引入外国先进的传感器技术及设备来解决汽车行业对传感器的需求,是我国汽车行业急需解决的问题。同时,顺应国家倡导的科技兴国战略要求,我们在引入外国先进传感器技术的同时也要抓紧对传感器研发人员的培养,对我国汽车行业未来的发展也是种保证。这不仅是我国汽车行业面临的一个难题,也是每一位传感器研究者不得不面对的问题。
 

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