日新月異的傳感器技術(shù)正在廣泛應(yīng)用到汽車中,有調(diào)查表明,在2010年,平均每一輛汽車中裝載的傳感器數(shù)量將達(dá)到150個。4月12日在深圳舉行的中國電子展2008汽車電子與車在技術(shù)研討會中,Infineon的專家全面介紹了汽車傳感器技術(shù),從中可以窺探汽車傳感器發(fā)展的最新進展及未來方向。
動力系統(tǒng):有源傳感器引領(lǐng)趨勢,巨磁阻效應(yīng)引發(fā)關(guān)注
車用傳感器可以大致分為3類:動力系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)和車身舒適系統(tǒng)傳感器。其中動力系統(tǒng)傳感器市場所占比例最大,也體現(xiàn)了汽車傳感器的最先進技術(shù)。例如,油門踏板位置傳感器的角度誤差必須在0.4%以內(nèi)；節(jié)氣門位置傳感器需要極高的可靠性,并要能夠在-50度到150度工作。霍爾傳感器也需要有較高的靈敏度,需要精確補償溫度變化帶來的偏差,并支持模擬或數(shù)字的輸出。
凸輪和曲軸傳感器與汽車的“心臟”發(fā)動機密切相關(guān),因此成為動力系統(tǒng)的關(guān)鍵。Infineon汽車電子系統(tǒng)應(yīng)用工程師陳毅豪介紹到:“有源的凸輪傳感器和曲軸傳感器能夠為系統(tǒng)提供更多的保護,因此是未來的趨勢,將得到更廣泛的應(yīng)用”。 預(yù)計在2009年,將有5820萬個有源曲軸傳感器投入使用,而無源傳感器則將減少到2150萬個。
Infineon的工程師陳毅豪還特別介紹了利用巨磁阻效應(yīng)實現(xiàn)曲軸傳感的最新巨磁阻傳感器,“巨磁阻效應(yīng)傳感器感應(yīng)磁場方向的變化而非強度,具有很高的靈敏度,并能感應(yīng)更大的空氣距離”。他還表示,Infineon今年開始生產(chǎn)巨磁阻效應(yīng)傳感器TLE5025C和TLE5027C,這將為系統(tǒng)供應(yīng)商提供更大范圍的選擇。
安全管理系統(tǒng):壓力傳感器實現(xiàn)側(cè)氣囊控制,ABS、方向盤傳感、TPMS一個都不能少
汽車安全管理系統(tǒng)也是廣泛使用傳感器的領(lǐng)域。汽車側(cè)邊氣囊的控制有加速度傳感器和壓力傳感器兩種方案。權(quán)威數(shù)據(jù)表明,與加速度傳感器相比,壓力傳感器在檢測側(cè)邊撞擊的速度方面,比加速度傳感器快了將近3倍,而誤動作的概率則更小。因此,未來將得到更廣泛的應(yīng)用。英飛凌提供的方案KP106采用壓力傳感器方案,精確實現(xiàn)側(cè)氣囊控制。
汽車ABS系統(tǒng)使用輪速傳感器、方向盤的轉(zhuǎn)角傳感器和輪胎壓力傳感器都是安全管理的重要環(huán)節(jié)。值得一提的是TLE5011360度方向盤轉(zhuǎn)角傳感器——這款傳感器利用了巨磁阻效應(yīng),通過兩個GMR全橋產(chǎn)生正弦和余弦函數(shù),從而提供360度的轉(zhuǎn)角范圍檢測,并達(dá)到極高的精度。
車身舒適系統(tǒng):車門、變速箱、被動安全讓汽車更智能
車門模塊中,車門把手、車窗控制上使用了直流馬達(dá)位置傳感器,采用分布式門模塊架構(gòu),并通過LIN總線相連接。變速箱通過使用2軸或3軸角度/線性傳感器,能夠滿足不同的變速箱位置要求并節(jié)省成本,具體的傳感器選擇則要根據(jù)汽車變速箱的功能和設(shè)計需求來決定。被動安全裝置包括座椅承重的檢測、安全帶打開/扣住的監(jiān)測、座椅位置調(diào)節(jié)的檢測(保證氣囊系統(tǒng)的有效保護)等等,這些控制的細(xì)節(jié)對汽車傳感器的需求也十分可觀。
本次汽車電子與車載技術(shù)研討會上,除了探討汽車傳感器技術(shù)外,就車載娛樂設(shè)備中的電路保護方案也進行了詳細(xì)的分析。來自的德方納米科技有限公司的李光偉博士還展望了碳納米管技術(shù)在汽車工業(yè)中即將發(fā)揮的重大作用。可以發(fā)現(xiàn),汽車電子技術(shù)正經(jīng)歷飛速發(fā)展階段,并將更多的新技術(shù)融入其中,為提升整車性能服務(wù)。
