壓力傳感器在汽車(chē)中的常見(jiàn)應(yīng)用

真空剎車(chē)助力器是真空助力伺服制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，利用引擎進(jìn)氣歧管的真空和大氣壓的壓差進(jìn)行剎車(chē)助力。如圖所示是一個(gè)真空助力器的示意圖，在剎車(chē)未踩下時(shí)，氣室膜片隔板將真空助力器分為的兩個(gè)腔是連通的，通過(guò)真空單向閥接到引擎的進(jìn)氣歧管，兩個(gè)氣室均為真空。踩下剎車(chē)制動(dòng)踏板時(shí)，氣室膜片隔板移動(dòng)，空氣閥打開(kāi)，真空閥關(guān)閉，氣室的前腔為真空，氣室的后腔與大氣相連。兩個(gè)腔之間的壓力差作用在氣室膜片隔板上，相當(dāng)于增加了剎車(chē)制動(dòng)力，制動(dòng)力通過(guò)制動(dòng)主缸推桿傳到制動(dòng)主缸，實(shí)現(xiàn)剎車(chē)功能。

如果剎車(chē)助力系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，會(huì)造成在剎車(chē)時(shí)氣室前后腔的壓差很小甚至消失，剎車(chē)助力系統(tǒng)失效，造成制動(dòng)距離增加，制動(dòng)困難等。另外燃油直噴系統(tǒng)和起停系統(tǒng)的搭載使得汽車(chē)進(jìn)氣歧管的真空度降低，就需要安裝真空泵提供真空來(lái)源以滿(mǎn)足剎車(chē)助力系統(tǒng)的要求。在上述兩種情況下都有必要增加一個(gè)壓力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)氣室前后腔之間的壓力差是否合適，如有漏氣則應(yīng)啟動(dòng)相應(yīng)的警告系統(tǒng)，如果真空度不夠則應(yīng)通知ECU啟動(dòng)真空泵提供額外的真空。MLX90809是一款專(zhuān)門(mén)針對(duì)該應(yīng)用設(shè)計(jì)的壓力傳感器，可工作在100KPa滿(mǎn)量程的差壓/表壓模式，適合剎車(chē)助力系統(tǒng)的應(yīng)用。

圖3. 剎車(chē)助力器示意圖

圖4. MLX90809芯片

4. 柴油尾氣濾清系統(tǒng)

由于柴油引擎的物理特性，其排放的廢氣中除了一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物以外還有一些微小的顆粒物，這些顆粒物是造成黑煙的主要原因。為了滿(mǎn)足排放要求，減少環(huán)境污染，越來(lái)越多的柴油引擎都搭載了柴油顆粒濾清系統(tǒng)(DPF, Diesel Particulate Filter)。柴油引擎燃燒產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過(guò)柴油顆粒濾清器時(shí)，濾清器的多孔系統(tǒng)會(huì)捕捉其中的顆粒，當(dāng)柴油尾氣顆粒不斷在濾清器中累積就會(huì)造成濾清器飽和甚至堵塞，因此需要對(duì)濾清器進(jìn)行再生。通過(guò)一個(gè)差壓傳感器檢測(cè)濾清器進(jìn)氣口和出氣口之間的壓差，當(dāng)壓差高于設(shè)定的閾值時(shí)認(rèn)為濾清器達(dá)到飽和，ECU控制提高引擎溫度，引擎排放出高溫尾氣以燃燒存儲(chǔ)在濾清器中的顆粒，完成濾清器的再生。MLX90807-1可以測(cè)量40KPa到200KPa的差壓，適合該應(yīng)用。由于尾氣溫度高，并且含有多種有腐蝕性的氣體和顆粒，需要考慮介質(zhì)兼容性的問(wèn)題。

圖5. 柴油顆粒濾清系統(tǒng)示意圖

5. 以天然氣/液化石油氣為燃料的系統(tǒng)

由于天然氣/液化石油氣價(jià)格相對(duì)便宜，排氣污染小，安全可靠，車(chē)輛改裝簡(jiǎn)單，一些產(chǎn)天然氣/液化石油氣的國(guó)家和地區(qū)越來(lái)越多的使用天然氣/液化石油氣作為燃料。在保留原車(chē)供油系統(tǒng)的情況下，增加一套專(zhuān)用的天然氣/液化石油氣裝置，形成“雙燃料汽車(chē)”。壓縮天然氣/液化石油氣被儲(chǔ)存在鋼瓶中，通過(guò)減壓閥和壓力調(diào)節(jié)器將鋼瓶中的高壓燃?xì)馑偷饺紵遗c空氣充分混合后燃燒為汽車(chē)提供動(dòng)力。通過(guò)兩個(gè)壓力傳感器分別監(jiān)測(cè)燃?xì)夂瓦M(jìn)氣歧管中空氣的壓力可以更好的控制空燃比，達(dá)到最佳的燃燒狀態(tài)，提高燃料的經(jīng)濟(jì)性，減少污染。MLX90808-2芯片可以工作于絕壓模式，測(cè)量400KPa滿(mǎn)量程的絕壓，適合于監(jiān)測(cè)燃?xì)夂瓦M(jìn)氣歧管的壓力。

邁來(lái)芯除了提供集成式的壓力傳感器以外還提供汽車(chē)等級(jí)的信號(hào)處理芯片，例如MLX90320、MLX90328，在一些高壓、惡劣介質(zhì)的壓力環(huán)境可以考慮采用信號(hào)處理芯片跟陶瓷/金屬傳感頭配合使用的解決方案，例如空調(diào)冷媒壓力傳感器、機(jī)油壓力傳感器、變速箱壓力傳感器、剎車(chē)油壓傳感器、高壓共軌壓力傳感器等應(yīng)用。