压力传感器在汽车中的常见应用

真空刹车助力器是真空助力伺服制动系统的核心部件，利用引擎进气歧管的真空和大气压的压差进行刹车助力。如图所示是一个真空助力器的示意图，在刹车未踩下时，气室膜片隔板将真空助力器分为的两个腔是连通的，通过真空单向阀接到引擎的进气歧管，两个气室均为真空。踩下刹车制动踏板时，气室膜片隔板移动，空气阀打开，真空阀关闭，气室的前腔为真空，气室的后腔与大气相连。两个腔之间的压力差作用在气室膜片隔板上，相当于增加了刹车制动力，制动力通过制动主缸推杆传到制动主缸，实现刹车功能。

如果刹车助力系统出现漏气现象，会造成在刹车时气室前后腔的压差很小甚至消失，刹车助力系统失效，造成制动距离增加，制动困难等。另外燃油直喷系统和起停系统的搭载使得汽车进气歧管的真空度降低，就需要安装真空泵提供真空来源以满足刹车助力系统的要求。在上述两种情况下都有必要增加一个压力传感器来监测气室前后腔之间的压力差是否合适，如有漏气则应启动相应的警告系统，如果真空度不够则应通知ECU启动真空泵提供额外的真空。MLX90809是一款专门针对该应用设计的压力传感器，可工作在100KPa满量程的差压/表压模式，适合刹车助力系统的应用。

图3. 刹车助力器示意图

图4. MLX90809芯片

4. 柴油尾气滤清系统

由于柴油引擎的物理特性，其排放的废气中除了一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以外还有一些微小的颗粒物，这些颗粒物是造成黑烟的主要原因。为了满足排放要求，减少环境污染，越来越多的柴油引擎都搭载了柴油颗粒滤清系统(DPF, Diesel Particulate Filter)。柴油引擎燃烧产生的尾气经过柴油颗粒滤清器时，滤清器的多孔系统会捕捉其中的颗粒，当柴油尾气颗粒不断在滤清器中累积就会造成滤清器饱和甚至堵塞，因此需要对滤清器进行再生。通过一个差压传感器检测滤清器进气口和出气口之间的压差，当压差高于设定的阈值时认为滤清器达到饱和，ECU控制提高引擎温度，引擎排放出高温尾气以燃烧存储在滤清器中的颗粒，完成滤清器的再生。MLX90807-1可以测量40KPa到200KPa的差压，适合该应用。由于尾气温度高，并且含有多种有腐蚀性的气体和颗粒，需要考虑介质兼容性的问题。

图5. 柴油颗粒滤清系统示意图

5. 以天然气/液化石油气为燃料的系统

由于天然气/液化石油气价格相对便宜，排气污染小，安全可靠，车辆改装简单，一些产天然气/液化石油气的国家和地区越来越多的使用天然气/液化石油气作为燃料。在保留原车供油系统的情况下，增加一套专用的天然气/液化石油气装置，形成“双燃料汽车”。压缩天然气/液化石油气被储存在钢瓶中，通过减压阀和压力调节器将钢瓶中的高压燃气送到燃烧室与空气充分混合后燃烧为汽车提供动力。通过两个压力传感器分别监测燃气和进气歧管中空气的压力可以更好的控制空燃比，达到最佳的燃烧状态，提高燃料的经济性，减少污染。MLX90808-2芯片可以工作于绝压模式，测量400KPa满量程的绝压，适合于监测燃气和进气歧管的压力。

迈来芯除了提供集成式的压力传感器以外还提供汽车等级的信号处理芯片，例如MLX90320、MLX90328，在一些高压、恶劣介质的压力环境可以考虑采用信号处理芯片跟陶瓷/金属传感头配合使用的解决方案，例如空调冷媒压力传感器、机油压力传感器、变速箱压力传感器、刹车油压传感器、高压共轨压力传感器等应用。