日立低价位ESC传感器：确保耐热性及抗振性，可内置于油压单元

• 由检测侧滑的传感器以及使各轮发生制动力的油压单元构成
• 采用MEMS结构
• 抗振性将适应范围扩大到了10kHz以下
• 采取了噪声对策

• 汽车

日立制作所和日立汽车系统（Hitachi Automotive Systems）于2009年10月宣布共同开发出了ESC（防侧滑装置）用传感器（图1）。该传感器的特点是：提高了耐热性及抗振性，可与发动机室内的油压单元一体化。包括组装成本在内，成本有望比原来降低50％。预定2012年开始量产。

图1：ESC用传感器的模块

将角速度和加速度的传感器集成在1枚芯片中。模块尺寸为10×19mm。传感器部为3.4×8.3mm

ESC的系统由检测侧滑的传感器以及使各轮发生制动力的油压单元构成。现有系统大多在车室内配置传感器，这时传感器到发动机室油压单元是用电缆线连接的。由于电缆线的成本昂贵，因此ESC在降低系统成本方面存在限制。

新传感器由于提高了耐热性及抗振性，因此可与油压单元一体化。除了能够省去传感器与油压单元间的电缆线之外，由于减少了组装工序，还可降低成本。包括组装工序在内，传感器的成本可降低50％。

日立集团预计，以新兴市场国家等为主要对象，车辆的低成本化及ESC配备的义务化将呈现出全球扩大趋势。新传感器可使ESC轻松配备到低价位车辆上。美国已开始采取在2012年之前将ESC的配备分阶段进行义务化的措施，而且欧洲也展开了同样的行动。

新开发的ESC传感器采用MEMS结构，可通过一个传感器来检测角速度（单轴）和加速度（前后左右双轴）。耐热性从可用于车内（-40～85℃）的水平提高到了可用于发动机室（-40～125 ℃）的水平。抗振性将适应范围从原来的2kHz以下扩大到了10kHz以下。

新传感器由MEMS中常见的固定部、可动部、连接固定部与可动部的弹簧，以及检测可动部运动的电极构成。利用电极静电容量随着可动部的运动而发生变化的特性来检测角速度和加速度（图2）。检测角速度的电极只有在弯道等使车辆转向时才检测信号。

图2：检测方式采用静电容量式

角速度的检测部（结构为模拟数据，与实际的产品不同）。可动部运动时，电极的静电容量就会发生变化

新传感器由于在发动机室中使用，因此包括固定部在内的底板可会因为热膨胀而变形。为了使固定部的变形不会影响到可动部的运动，在弹簧的配置上下了工夫，不过日立并未公布相关细节。另外，为了确保抗振动性，还采取了噪声对策。为了使发动机的振动不给传感器电极的信号检测造成影响，通过信号处理去除了与车辆行驶无关的约100Hz以上的噪声。