日新月异的传感器技术正在广泛应用到汽车中,有调查表明,在2010年,平均每一辆汽车中装载的传感器数量将达到150个。近日在深圳举行的中国电子展2008汽车电子与车在技术研讨会中,Infineon的专家全面介绍了汽车传感器技术,从中可以窥探汽车传感器发展的最新进展及未来方向。

动力系统:有源传感器引领趋势,巨磁阻效应引发关注  

车用传感器可以大致分为3类:动力系统、安全管理系统和车身舒适系统传感器。其中动力系统传感器市场所占比例最大,也体现了汽车传感器的最先进技术。例如,油门踏板位置传感器的角度误差必须在0.4%以内；节气门位置传感器需要极高的可靠性,并要能够在-50度到150度工作。霍尔传感器也需要有较高的灵敏度,需要精确补偿温度变化带来的偏差,并支持模拟或数字的输出。

凸轮和曲轴传感器与汽车的“心脏”发动机密切相关,因此成为动力系统的关键。Infineon汽车电子系统应用工程师陈毅豪介绍到:“有源的凸轮传感器和曲轴传感器能够为系统提供更多的保护,因此是未来的趋势,将得到更广泛的应用”。 预计在2009年,将有5820万个有源曲轴传感器投入使用,而无源传感器则将减少到2150万个。

Infineon的工程师陈毅豪还特别介绍了利用巨磁阻效应实现曲轴传感的最新巨磁阻传感器,“巨磁阻效应传感器感应磁场方向的变化而非强度,具有很高的灵敏度,并能感应更大的空气距离”。他还表示,Infineon今年开始生产巨磁阻效应传感器TLE5025C和TLE5027C,这将为系统供应商提供更大范围的选择。

安全管理系统:压力传感器实现侧气囊控制,ABS、方向盘传感、TPMS一个都不能少

汽车安全管理系统也是广泛使用传感器的领域。汽车侧边气囊的控制有加速度传感器和压力传感器两种方案。权威数据表明,与加速度传感器相比,压力传感器在检测侧边撞击的速度方面,比加速度传感器快了将近3倍,而误动作的概率则更小。因此,未来将得到更广泛的应用。英飞凌提供的方案KP106采用压力传感器方案,精确实现侧气囊控制。

汽车ABS系统使用轮速传感器、方向盘的转角传感器和轮胎压力传感器都是安全管理的重要环节。值得一提的是TLE5011360度方向盘转角传感器——这款传感器利用了巨磁阻效应,通过两个GMR全桥产生正弦和余弦函数,从而提供360度的转角范围检测,并达到极高的精度。

车身舒适系统:车门、变速箱、被动安全让汽车更智能

车门模块中,车门把手、车窗控制上使用了直流马达位置传感器,采用分布式门模块架构,并通过LIN总线相连接。变速箱通过使用2轴或3轴角度/线性传感器,能够满足不同的变速箱位置要求并节省成本,具体的传感器选择则要根据汽车变速箱的功能和设计需求来决定。被动安全装置包括座椅承重的检测、安全带打开/扣住的监测、座椅位置调节的检测(保证气囊系统的有效保护)等等,这些控制的细节对汽车传感器的需求也十分可观。

本次汽车电子与车载技术研讨会上,除了探讨汽车传感器技术外,就车载娱乐设备中的电路保护方案也进行了详细的分析。来自的德方纳米科技有限公司的李光伟博士还展望了碳纳米管技术在汽车工业中即将发挥的重大作用。可以发现,汽车电子技术正经历飞速发展阶段,并将更多的新技术融入其中,为提升整车性能服务。