7.3.10. Датчики електронних систем керування Класифікація:

1. За технологією:

• датчики на основі MEMS-технологій;

• датчики на основі ІС;

• КМОП-датчики;

• мультисенсорні модулі;

• програмуємі датчики;

• інтелектуальні датчики;

• датчики з низьким енергоспоживанням.

2. За призначенням:

• Забезпечуючі рух автомобіля Powerdrivetrain:

• Двигунів внутрішнього згоряння бензинових, дизелів або електродвигунів.

• Трансмісії (Зчеплення, автоматичної коробки передач, роздавальної коробки, міжосьового та міжколісного диференціалів).

• Ходової системи (Підвіска, колеса).

• Гальмівної системи (Забезпечення безпеки руху та використання кінетичної енергії гальмування).

• Рульового керування (Забезпечення безпеки руху).

• Обладнання салону.

• датчики бортової діагностики ONBOARD DIAGNOSTICS (OBD) у системах POWER TRAIN.

3. За конструкцією:

• Механічні;

• Електричні ( найбільше поширення мають індуктивно-частотні);

• Гідравлічні (дають інформацію про тиск);

• Пневматичні (дають інформацію про тиск);

• Радарні;

Рис. 7.17. Датчики систем POWER DRIVE TRAIN керування двигуном і основними вузлами і агрегатами:

а — індуктивный датчик кутової швидкості колінчастого вала двигуна (активний датчик кутової швидкості Bosch) (зовнішній вигляд ідентичний); б — датчик положення розподільного валу SiemensVDO оснований на ефекту Хола ; в — програмуємий датчик кутового положення дросельної заслінки AN1011 Cherry; г — датчик положення педалі подачі палива Alps Automotive; д — датчики масової витрати повітря Hitachi; е — датчик тиску повітря у впускному трубопроводі Manifold Air Pressure (MAP) sensor Kavlico; ж — датчик трансмісії Bosch на основі еффекту Холла; з — датчики вхідної і вихідноі кутової швидкості обертання первинного та вторинного валів коробки передач SiemensVDO; и — датчик температури повітря, охолоджувача і мастила Bosch; к — датчик температури повітря у впускному трубопроводі, а також мастила, охолоджуючої рідини та головок блока циліндрів SiemensVDO; л — датчик детонації SiemensVDO; м — датчик рівня палива SiemensVDO; н — датчик рівня і температури мастила Hella; о — датчик стану мастила Hella; п — датчик тиску в циліндрах Incylinder Pressure Sensor Honeywell.

Датчики систем контролю емисії, до яких відноситься: датчик концентрації кисню, датчик положення клапана системи рециркуляції відпрацьованих газів, датчик емісії леткого пару, датчик газу, датчик температур відпрацьованих газів та деякі інші. Серед нових застосувань — датчик концентрації мочевини, яка допомогає в очищуванні від шкідливих домішок у випускних газах дизеля.

2. Датчики систем контролю за несучою системою та колесами:

• Напівактивна або активна підвіска;

• електронно контролюєма підвіска ECS (ELECTRONICALLY CONTROLLED SUSPENSION);

• АБС, TPMS (TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM) — система контролю за тиском у шинах;

• електронні системи контролю доступа у кабіну;

• контроль положення вікон, дверей, сидінь, люка даху кузова, склоочистників, зеркал.

Рис. 7.18. Датчики систем контролю емісії, включаючи Powerdrivetrain:

а — лямбда-зонд для визначення концентрації кисню Bosch LSM11;

б — датчик концентрації кисню Denso; в — датчик положення клапана системи рециркуляції відпрацьованих газів SiemensVDO; г — датчик Kavlico для контроля рівня палива у рідких і майбутні застосування (з метою мінімізації емісії леткого пару) незалежно від вмісту етанолу, метанолу і інших паливних складових; д — датчики газу NOx і співвідношення повітря/паливо SiemensVDO; е — датчик температури відпрацьованих газів SiemensVDO; ж, з — датчики рівня і концентрації мочевини Kavlico (ж) і SiemensVDO (з),

и — диференцьований датчик тиску Kavlico для регулювання витрат (швидкості процесів) EGR — для зниження утворення NOx; к — датчик тиску пару палива в бензиновому баку Kavlico (для визначення витоку згідно OBDII).

До цієї групи відноситься датчик положення підвіски, датчик тиску робочого тіла у амортизаторах, активні та пасивні ключі замків дверей, датчик струму батареї, датчик доступу до дверей без ключа, датчик кутової швидкості колеса, датчик сили гальмування, датчики положення і деякі інші.

Датчики системи пасивної і активної безпеки SAFETY и SECURITY.

Основні елементи автомобіля у яких ці датчики застосовуються:

• фронтальні подушки безпеки;

• бокові подушки безпеки;

• активне рульове керування;

• системи контролю динаміки ESC (Electronic Stability Control), ESP (ELECTRONIC STABILITY PROGRAM);

• АБС у автомобілях з колісною формулою 4х4 - 4WD ABS (FOUR-WHEEL DRIVE ANTI-SKID BRAKES);

• системи контролю зчеплення TCS (Traction Control System), антибуксувальної системи;

• системи контролю за тиском у шинах TPMS (системи прямого вимірювання);

• системи запобігання зіткненням:

а) системи переднього огляду Forward Looking Systems;

б) адаптивный круїз-контроль;

в) відхилення від полоси руху, дороги;

г) попередження про небезпеку переднього зіткнення Forward Collision Warning;

- системи виявлення об’єктів позаду:

а) при паркуванні;

б) виявлення транспортного засобу позаду;

- бокові системи спостереження та виявлення:

а) попередження про зупинку;

б) попередження про зміну полоси руху;

в) попередження про рух на ділянках доріг, що пересікаються;

- системи допомоги водію Driver Assistance Systems;

- протиугінні системи.

Рис. 7.19. Датчики контролю несучої системи і коліс:

а — модульні магнітнострикційні датчики сімейства CSP на основі модуля CSE MTS Temposonics — для контролю підвіски та іншого застосування;

б — датчик тиску у елементах активної подвіски Kavlico; в — універсальна клямка дверей Honeywell; г — оптична система ідентифікації для пасивного доступу без ключа Honeywell; д — безконтактний датчик струму акумуляторної батареї Visteon; е — ємнісний датчик відкриття дверей для доступу без ключа Arcles; ж — датчик гальмівного зусилля SiemensVDO;

з — активні датчики частоти обертання коліс Continental.

Системи безопеки включають датчики інерції (акселерометри, гіроскопи), датчики кутової швидкості обертання колеса, датчики кута повороту та крутного моменту рульового керування, датчики наявності, стану, маси пасажирів, визначення об’єктів, датчики тиску у подушках безпеки та у шинах, датчик положення (нахилу) фар, ультразвукові і лазерні радари та інші датчики.

Рис. 7.20. Датчики систем пасивної і активної безпеки:

а — акселерометр Bosch — датчик бокового або фронтального удару;

б — акселерометр Continental Teves для контролю систем бокового захисту пасажирів; в — сімейство гіроскопів Gyrochip BEI Systron Donner;

г, д — безконтактні датчики кута повороту(г) та крутного моменту рульового колеса (д) Bosch; е — сенсорні кластери Continental Teves для систем контролю динаміки ESC; ж — датчики кутової швидкості колеса SSI Technologies; з — датчик сили натягу реміня безпеки SiemensVDO;

и — датчик маси пасажирів CTS Corporation; к — датчик тиску Bosch PPS1 (Peripheral Pressure Sensor) для систем керування повітряними подушками;

л — інтегральні модулі контролю накачки шин SP30 Infineon; м — лазерний радарний датчик Omron Automotive; н — мікрооптична лазерна система Continental для динамічного визначення перешкод та попередження аварій; о, п — датчики ACC (о) та задньої камери Hella; р — система паркування автомобіля з ультразвуковими датчиками ParkMaster.