摘要：随着社会的不断进步，科学技术推动着各行各业的不断发展。尤其对于汽车制造领域，科学技术对传统汽车制造工业的影响是极为巨大的。本文主要研究了汽车电控发动机中的传感器的应用，对这项新技术的概念和具体应用做出了详细阐述，为以后汽车行业的发展打下了夯实的基础。
关键词：汽车行业；电控发动机；传感器
在当前时代发展的过程中，智能化与多功能化已经成为主要的发展趋势，并且将其应用在发动机领域中将会获得十分理想的效果。对此，既方便了用户对发动机的操作，同时还能以一种更加便捷的方式将发动机出现的各种状况以数据的形式传输到电控单元中，便于维修人员的操作。传感器技术在电子技术中是一种不可或缺的技术类型，可以发现电控发动机中存在的不足之处，进而及时的进行处理，提升了汽车故障的检测率。希望通过论述能够为相关工作者一定的借鉴，更好的应用这项传感器技术。
一、电动汽车上应用的传感器
电动车首先没有了发动机，因此关于发动机的传感器就全部省略掉了，如：曲轴位置传感器、爆震传感器、氧传感器、进气温度传感器等；关于变速箱控制的传感器也被省略了，如：变速箱压力传感器、变速箱速度传感器、挡位位置传感器等；省略掉的还有尾气排放及其控制系统。保留下来的有底盘控制系统、车内舒适度控制系统及安全控制系统等的传感器元件。除此之外，还需要增加几种电动汽车所特有的传感器元件，包括：电流检测传感器、电压传感器、电池温度检测传感器等。这是因为电动汽车的动力装置是由单元电池组构成，也就是“动力电池”，而动力电池与储能电池的区别是，动力电池需要提供较大的放电电流，而且其工作时电流波动很大，具有峰谷效应，因此电动汽车的电池管理系统需要实时采集与电池状态相关的参数（包括电压、电流、温度等）从而对电池的状态进行准确估计，正确的参数测量可以极大地减少电池的失效事故，对不健康的电池早诊断，防止电池的过充电和过放电，保证电池组的全面安全运行。
图 1 单元电池组管理系统总体结构图
二、传感器在电控发动机中的运行原理
（一）传感器的运行原理
在汽车电控发动机中，传感器不单单是对某一信号变量的测定，还可以将整个信号变量的过程测绘出来，从而清晰明确的给研发人员展示发动机某一项指标是否符合预期设计要求。从运行本质上来看，传感器的工作原理是利用电磁感应，电信号之间的相互转换。大大保证了信号传输过程中的效率，并且提高了传输效率。对传感器的工作原理进行分析后发现整个过程就是利用转化原件将信号传输进行二次处理，对信号传输过程进行保护，从而提高传输效率。不同的设备对应着不同的传感器（如表1）。这些传感器的应用极大的保证了发动机的运行安全和运行效率，为车辆安全行驶做出了突出的贡献。
表 1 燃油车用传感器举例
（二）发动机传感器检测
上文详细阐述了传感器的工作原理，并且了解到传感器对于发动机的制造过程中所占据的重要地位。如果发动机制造过程中传感器一旦发生问题，势必会影响到整个发动机的运行安全。所以为了防止传感器在发动机制造过程中出现问题，对传感器的检测工作是一项重要的准备工作。现阶段对传感器的检验工作大致分为以下三种：元器件检测法、仪器检测法、单独检测法。这三种方法针对所要维修的项目不同，具体检测手段也不同。但是运用三种检测方法都能精准对传感器进行检测，针对具体项目选用具有针对性的检测方法，找到最好的检测方案，从而能够保证传感器在发动机制造的过程中能够发挥出应有的水平。
三、几种电动汽车专用的传感器
（一）电池温度传感器
动力蓄电池作为纯电动汽车运行的唯一能量来源，是电动汽车的核心组成部分，在电动汽车上扮演着等同于燃油车辆中“发动机”的重要角色。温度是影响电池剩余电量和使用寿命的重要因素之一。为了使蓄电池处在最佳的工作状态并且随时把握好电池的荷电状态，需要选用一种抗干扰能力强、测量精度高的 NTC 温度传感器器件进行电池单体温度的准确测量。
图2 镍氢电池通风管结构示意图
考虑到电池管理系统对温度测量实时性和准确性的要求，电动汽车蓄电池单体温度采集系统设计时，需要考虑以下问题：（1）温度采集系统是整个电动汽车电池管理系统的一个重要组成部分，鉴于电池管理系统自身的复杂性，要尽量节省单片机端口资源的使用；（2）合理设计软硬件，保证系统工作的稳定性和可靠性；（3）要求系统可以识别单线总线上挂接的所有单总线器件，按照设计需要准确得到目标器件的温度值，并确保数据传感器数据被总线控制器接收的准确性。
（二）电池电流传感器
动力电池在充放电时，对充放电电流大小有严格要求，所以必须由电流传感器对电池充放电电流进行监测。霍尔电流传感器通过监测电池充放电电流状态解决了电池组容量在线监测和单体电池故障早期诊断的难题，为动力电池日常维护提供重要的依据，保证电池组的可靠运行，在电池在线监测系统中起到了必不可少的作用。
图6 电动汽车踏板行程传感器
电动汽车用制动踏板行程传感器是采用了无接触行程测量技术，可以记录驾驶员所需的理想制动水平，之后制动系统会进行电气化、液压化执行或是电气液压混合执行，实现了无接触和无磨损行程测量。除了以上的
几种传感器，电动汽车还安装有方向盘转角传感器、电机速度传感器等等电动汽车所特有的传感器。但总体来说，作为纯电动汽车的传感器使用量与燃油车相比已经减少了很多，这就为车辆的装配与维修提供了很多方便之处，这也是电动汽车发展的优势之一。
四、电控发动机中传感器检测技术
（一）对车辆发动机进气量进行测量
发动机空气进气装置一旦发生故障，传感器能够及时发现进气故障，并且发出警报。维修人员可以利用专用的检测仪器针对传感器发出的警报来确认故障所在。汽车发动机进气系统出现问题一般都是电源正负极打火故障，出现问题应该及时维修或者更换。然后在检测的过程中对进气系统的电控单元连接起来，使用对应的电压测量仪进行电压测量。如果测量结果不在正常范围内，则说明发动机进气系统出现问题。
（二）对发动机转速进行检测
对发动机转速进行检测的传感器是发动机中最为重要的传感器之一，在发动机工作的情况下对转速信息进行收集和传输，如果在检测过程中对转速信息变化没有反应，应该及时更换转速传感器。在转速检测过程中，应该保持车辆发动机正常运行，然后连接转速传感器进行转速测量，如果呈现数值不随着转速的变化而变化，则说明转速传感器出现问题，应该及时修理或者更换。
（三）发动机点火系统检测
由于点火系统是汽车使用过程中最为频繁使用的系统之一，所以发动机点火系统出现问题是汽车发动机常见问题。点火装置的使用频繁会导致点火元器件长时间处于高低压交错环境中，容易导致电控发动机出现电极短路等现象。利用点火传感器对车辆点火系统进行检测，检测点火装置的电压是否处于正常水准，如果在点火过程中电压的变化超出正常水准，需要及时对发动机点火装置进行检修和更换，这样才能保证行车安全。
总而言之，在现代汽车制造工业中，传感器的应用在发动机制造过程中的作用越来越重要，作为一种信号转换和感知的装置，随着智能化时代的到来，为电控发动机的信息数据传输提供质量更高、信息更精准的数据，提高发动机的故障诊断分析效率，势必会为未来发动机制造行业发挥出更大的功效。但是现阶段传感器的应用依然出现很多问题，相应的技术需要进一步的完善，只有这样才能满足市场发展的需求，并有助于整个汽车发动机制造业的发展。
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论文作者:申国栋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/30
标签：传感器论文; 发动机论文; 电池论文; 电动汽车论文; 转速论文; 电控论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第4期论文;