压力传感器在汽车中的常见应用

       随着汽车行业燃油经济性的要求日益提高以及排放标准越来越严格，越来越多的系统应用到汽车当中，例如进气/尾气管理系统、燃油蒸汽管理系统、刹车助力系统、柴油颗粒滤清系统等。这些系统都需要借助压力传感器快速准确获得的压力信息来确定系统的状态和下一步的动作。

      迈来芯公司在压力传感器的研发和生产上积累了多年的经验，其集成的压力传感器系列能够根据客户应用的要求提供不同工作模式、不同量程范围的芯片。迈来芯将MEMS工艺和CMOS工艺集成到同一个芯片上，实现了从压力传感到信号处理整个流程的单芯片解决方案。

     应用

    本文主体部分针对几种典型的应用进行了简要介绍，并推荐了适合该应用的迈来芯相应的压力传感器芯片。

    1. 进气/尾气管理系统

     汽车引擎管理系统需要在适当的时间喷射适量的燃油到气缸中，这样可以使得燃油充分有效的燃烧，达到最佳的燃烧效率，减小污染。引擎管理器的ECU做决定是基于一系列的传感器信号的，例如曲轴位置、凸轮轴位置、空气流量、进气歧管温度、进气歧管压力等。其中进气歧管压力传感器是一个工作在绝压模式的压力传感器，ECU根据该压力信号计算需要喷射的燃油量，使得燃烧过程获得最佳的空燃比。MLX90808-1和MLX90810适合于这样的应用(满量程范围为100KPa左右)，可以提供准确的进气歧管压力信息。有些车辆搭载了涡轮增压系统，进气歧管在涡轮增压器之后，这会使进气歧管中的压强高达约400KPa。MLX90808-2可以用于带有涡轮增压系统的进气歧管压力检测。为了减少氮氧化物的排放，有些车辆搭载了EGR(Exhaust Gas Recirculation, 废气再循环)系统。EGR系统将一小部分废气引入进气歧管，由于废气具有惰性会延缓燃烧过程，燃烧速度将会放慢，燃烧最高温度降低，燃烧室中的压力形成过程放慢，从而减少氮氧化物的产生。由于废气温度高并且含有多种有腐蚀性的物质，因此搭载了EGR系统的车辆对进气歧管压力传感器提出了更高的介质兼容性要求。

图1. 引擎管理系统示意图

       2. 燃油蒸汽管理系统

      由于燃油的挥发是碳氢排放的主要原因之一，在美国一些州的法令中强制要求对汽车的燃油蒸汽进行管理。在加油站给汽车加油时燃油蒸汽会直接排放到大气中，这样既不环保又浪费了燃油。搭载燃油蒸汽管理系统汽车的油箱蒸汽通过分离阀经管道进入活性炭罐，活性炭罐中的活性炭多孔且表面积很大，可吸附大量燃油蒸汽分子。活性炭罐与引擎的进气歧管相连，当引擎运转在进气冲程时时，活塞运动使进气歧管产生低压，在进气歧管低压吸力作用下，空气从活性炭罐中经过，将活性炭罐中吸附的燃油蒸汽分子送入引擎燃烧，使之得到充分应用，活性炭罐中活性炭的吸附能力得到恢复。燃油蒸汽管理系统中需要微压传感器(表压模式)来检测燃油蒸汽是否有泄露，迈来芯公司的MLX90807-0适合这种微压强(例如满量程5KPa)的应用。

图2. 燃油蒸汽管理系统示意图