センサーとは

センサーとは

自動車には1台当たり数十種類のセンサーが使用されている。センサー搭載増の歴史は、排ガス規制がきっかけとなっている。排気ガスは、大気汚染、オゾン層破壊、酸性雨、地球温暖化現象などを引き起こす原因となっているため、排出ガス規制が強化され、各種センサーも進化してきた。

一方、安全性、快適性、利便性追求も同時進行した。また、車両制御、車体制御、情報システム制御も進化し、さらに多くのセンサーが採用されている。センサーの要求特性としては、計測精度のほか耐熱性、耐振性、量産性、低コストが重要な要素になっている。

用途分類では温度センサー、圧力センサー、力学センサー、流量センサー、光学センサーに区分される。

構造分類では半導体の使用が多くなっている。温度センサーにはサーミスター、圧力センサーには力学的センサーである圧電素子(ピエゾ素子)、変位センサーには電磁センサーであるホール素子、光学センサーにはフォトダイオードなどが使用され、いずれも電気信号に変換され使用される。

サイズ

10㎜~100㎜

構成

■エンジン制御

□吸排気系

エンジン温度、燃焼圧、ノック、バキューム、エンジン回転数、カムポジション、クランク角、MAP(空燃比用吸気圧センサー)、エアーフロー、吸気温、吸気圧、酸素(O₂)、A/Fセンサー、排気温、EGRガス温、NOX

◆よくある故障とセンサー異常
・エンジンチェックランプ点灯・・・カムセンサー、クランク角センサーの故障
・エンスト・・・エアーフローセンサー、MAP(空燃比)センサーの故障
・触媒チェックランプ点灯・・・酸素センサー、A/Fセンサーの故障

センサー 検出素子 機能
エンジン温度センサー サーミスタ素子 エンジン冷却水温度を検出。Lジェトロニック式(空気量直接計測)における始動時噴射時間の決定
カムセンサー ホール素子 気筒判別、カムシャフト角度検出。点火時期制御のベース信号、クランク角センサーと併用
クランク角センサー ホール素子 クランク角度を検出。点火時期制御のベース信号、カムセンサーと併用
エンジン回転数センサー 磁気センサー エンジンの回転数信号を検出。エンジンの異常検知用
燃焼圧センサー 圧電素子 気筒内の圧力検出。エンジンの異常検知用
エアーフローセンサー 熱線 吸入空気量を直接的に検出。Lジェトロニック式(空気量直接計測式)における燃料噴射制御用
MAP(空燃比)センサー(バキュームセンサー) 圧電素子 エアーフローセンサーに換えてインマニ負圧を計測し吸入空気量を間接的に検出。Dジェトロニック式(圧力換算式)における燃料噴射制御用
吸気温度センサー サーミスタ素子 インマニ温度を検出。燃料噴射量をECUで補正
吸気圧センサー(バキュームセンサー) 圧電素子 インマニ負圧を検出。燃料の濃さをECUで調節、空燃比最適化
ノックセンサー 圧電素子 ノッキングの状態を検出。点火時期を遅らせる
排気温センサー サーミスタ素子 排気ガス温度を検出。警報用、触媒コンバータの過熱防止、火災防止
EGRガス温センサー サーミスタ素子 EGRガス温度を検出。警報用、EGRクーラーの診断、火災防止
酸素センサー(O₂センサー) 二酸化ジルコニウム、高温作動ヒーター 排気ガス中の酸素濃度を濃い薄いで検出。燃料の濃さをECUで調節、空燃比最適化。
信号失陥時 排ガス警報表示。
A/Fセンサー(O2センサーの一種) 二酸化ジルコニウム、高温作動ヒーター 排気ガス中の酸素濃度を連続で検出。燃料の濃さをECUで調節、空燃比最適化
信号失陥時 排ガス警報表示
NOXセンサー 二酸化ジルコニウム、高温作動ヒーター 排気ガス中のNOX濃度を連続で検出。警報用、検出した値をエンジンECUへ

□操作系

アクセルペダル、スロットルポジション

□燃料系

フューエルレベル

□潤滑系

油圧、オイルレベル、オイルコンディション

□冷却系

ラジエーター水温

■車両制御系

□横滑り防止装置ABS/トラクションコントロールシステムTCS/車両ダイナミック制御ESC

ブレーキ圧力センサー、車速センサー、車輪速度センサー、加速度、ヨーレートセンサー

□ステアリング

ステアリング舵角センサー、車高センサー

■車体制御系

□エアバッグ

衝突検知 加速度センサー

□空調系

外気温、室内温、エアコン温度、エアコン水温、エアコン日射

エアコン冷媒圧、エバポレーター出口温度

□ワイパー

レインセンサー

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