傳感器在汽車HVAC係統中的應用
發布時間:2011-10-14 來源:John Day
中心議題:
車che廂xiang裏li,有you人ren喜xi歡huan熱re一yi些xie,也ye有you人ren喜xi歡huan冷leng一yi些xie。那na麼me人ren們men是shi否fou會hui對dui於yu個ge性xing化hua溫wen度du控kong製zhi係xi統tong正zheng在zai中zhong檔dang汽qi車che中zhong大da行xing其qi道dao而er感gan到dao驚jing奇qi呢ne?雖sui然ran這zhe對dui豪hao華hua汽qi車che來lai說shuo算suan不bu上shang新xin鮮xian,但dan在zai更geng大da市shi場chang範fan圍wei內nei的de普pu通tong汽qi車che中zhong仍reng不bu是shi標biao準zhun配pei置zhi,Behr America公司負責HVAC(通風、供暖和空調)電子產品設計與發布工程師Thomas Conway指出。位於密歇根州Troy的汽車電子供應商Behr America公司正與愛普科斯(EPCOS)公司開展緊密合作,幫助汽車製造商將這些高端功能推向大眾市場。他們最新的努力結晶是:一家美國汽車製造商的一款2007型號SUV越野車將裝備由Behr公司提供的最新空調部件,該部件允許乘客各自選擇和保持自己所需的溫度。愛普科斯公司對這一應用作出了重要貢獻:Behr公司設計和製造的通風和空調部件采用的溫度傳感器就是來自愛普科斯公司。
車內傳感器的新概念
在每輛汽車的空調係統中總共包含了三種類型的傳感器(如表1所示)。一種是蒸發器用傳感器,這種傳感器必須滿足最高的可靠性要求和快速響應時間要求。這類傳感器在80℃的環境下經受過長達2,000小時的浸濕試驗。愛普科斯公司多年來就是憑借這一產品樹立了最高的市場標準。另外,空調係統中還包含4個管道傳感器。而專用於乘客廂的車內溫度傳感器所采用的傳感器概念對Behr和愛普科斯來說也都是很新穎的。“雖然蒸發器和管道傳感器用的是現有類型,但Behr和愛普科斯公司為車內溫度傳感器聯合開發了一種定製設計。”美國愛普科斯公司負責熱敏器件的產品行銷經理Holger Hegner說道。
這兩家合作夥伴已經成功開發和生產多種其它類型的空調部件,包括克萊斯勒公司Sebring和Stratus型號汽車的蒸發器使用的鰭形探測器,在歐洲用戶中則早已久負盛名。愛普科斯公司的開發工作重點是確定抗振能力、響應時間(小於4秒)和阻抗溫度響應(25℃時為2.8kΩ,誤差為±2.5%)。產品必須經過適配,使其不易受振動、濕度以及其它因素的影響。愛普科斯公司在Behr及其用戶要求的規格基礎上成功開發出了陶瓷負溫度係數(NTC)傳感器元件(見表1)。
表1:Behr公司HVAC係統中的熱敏電阻
所有傳感器都符合RoHS條例。
愛普科斯公司必須解決的第二個關鍵問題是如何將溫度傳感器單元連接到儀表板。解決方案是采用夾具和密封泡沫。“我們必須確保傳感器組件和安裝襯底材料之間的良好裝配。”Conway解釋說。夾具的一般性尺寸和公差(包括位置、體積、形狀和材料)決定了襯底材料製造商必須滿足的厚度和公差要求(圖1)。“即使很小的改變也會對結構其餘部分造成影響。”Conway表示。因此他特別強調設計過程中緊密配合的重要性。
圖1:安裝在儀表板後麵的車內組件。
[page]
合作結出了豐碩果實
合作的特殊性是OEM商及第一層和第二層供應商都非常積極地參與設計過程,這在美國是很普遍的現象。除了能快速應對OEM商的要求外,Behr和he愛ai普pu科ke斯si公gong司si合he作zuo的de緊jin密mi和he深shen度du也ye是shi項xiang目mu成cheng功gong的de一yi個ge決jue定ding性xing因yin素su。例li行xing的de聯lian席xi會hui議yi也ye對dui定ding製zhi設she計ji的de成cheng功gong完wan成cheng提ti供gong了le重zhong要yao支zhi持chi,這zhe個ge過guo程cheng跨kua越yue設she計ji協xie調tiao、原型製造和測試、工具生成、產生初樣,投產測試及第一個生產部品認證過程(PPAP)報告。
溫度傳感器部件及其附件的尺寸和容差是在二維繪圖和三維CATIA模型上開發的(圖2)。
圖2:車內傳感器組件的三維模型。
愛普科斯將這些數據傳送給Behr的(de)設(she)計(ji)團(tuan)隊(dui),由(you)他(ta)們(men)進(jin)行(xing)適(shi)配(pei)和(he)初(chu)步(bu)測(ce)試(shi)以(yi)確(que)保(bao)能(neng)正(zheng)確(que)的(de)裝(zhuang)配(pei)。然(ran)後(hou)由(you)專(zhuan)家(jia)組(zu)進(jin)行(xing)空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong)和(he)溫(wen)度(du)測(ce)試(shi),目(mu)標(biao)是(shi)確(que)保(bao)完(wan)好(hao)的(de)功(gong)能(neng)。雖(sui)然(ran)有(you)強(qiang)製(zhi)性(xing)規(gui)範(fan),但(dan)每(mei)當(dang)增(zeng)加(jia)了(le)什(shen)麼(me)功(gong)能(neng)或(huo)修(xiu)改(gai)了(le)一(yi)個(ge)角(jiao)度(du),整(zheng)個(ge)設(she)計(ji)就(jiu)必(bi)須(xu)重(zhong)新(xin)適(shi)配(pei)。汽(qi)車(che)設(she)計(ji)是(shi)一(yi)個(ge)自(zi)我(wo)優(you)化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。因(yin)此(ci),在(zai)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)的(de)關(guan)鍵(jian)階(jie)段(duan),通(tong)過(guo)每(mei)周(zhou)例(li)會(hui)和(he)專(zhuan)題(ti)會(hui)議(yi)的(de)形(xing)式(shi)交(jiao)換(huan)有(you)關(guan)加(jia)工(gong)、測試和文檔的當前狀態的信息已經成為慣例,目的就是滿足用戶的時間表。
就像結果表明的那樣,一切努力沒有白費。“我們在密歇根的設計團隊與柏林的愛普科斯團隊工作得卓有成效。”Conway對此相當滿意。這次成功的先決條件是Behr和愛普科斯聯合建立了全球性網絡。“我們的歐洲設計中心和美國開發團隊在采購、開發和質量保證方麵合作得幾乎天衣無縫。”愛普科斯公司的Hegner補充道。
- 探究傳感器在汽車HVAC係統中的應用
- 認識車內傳感器的新概念
- 開發出陶瓷負溫度係數(NTC)傳感器元件
車che廂xiang裏li,有you人ren喜xi歡huan熱re一yi些xie,也ye有you人ren喜xi歡huan冷leng一yi些xie。那na麼me人ren們men是shi否fou會hui對dui於yu個ge性xing化hua溫wen度du控kong製zhi係xi統tong正zheng在zai中zhong檔dang汽qi車che中zhong大da行xing其qi道dao而er感gan到dao驚jing奇qi呢ne?雖sui然ran這zhe對dui豪hao華hua汽qi車che來lai說shuo算suan不bu上shang新xin鮮xian,但dan在zai更geng大da市shi場chang範fan圍wei內nei的de普pu通tong汽qi車che中zhong仍reng不bu是shi標biao準zhun配pei置zhi,Behr America公司負責HVAC(通風、供暖和空調)電子產品設計與發布工程師Thomas Conway指出。位於密歇根州Troy的汽車電子供應商Behr America公司正與愛普科斯(EPCOS)公司開展緊密合作,幫助汽車製造商將這些高端功能推向大眾市場。他們最新的努力結晶是:一家美國汽車製造商的一款2007型號SUV越野車將裝備由Behr公司提供的最新空調部件,該部件允許乘客各自選擇和保持自己所需的溫度。愛普科斯公司對這一應用作出了重要貢獻:Behr公司設計和製造的通風和空調部件采用的溫度傳感器就是來自愛普科斯公司。
車內傳感器的新概念
在每輛汽車的空調係統中總共包含了三種類型的傳感器(如表1所示)。一種是蒸發器用傳感器,這種傳感器必須滿足最高的可靠性要求和快速響應時間要求。這類傳感器在80℃的環境下經受過長達2,000小時的浸濕試驗。愛普科斯公司多年來就是憑借這一產品樹立了最高的市場標準。另外,空調係統中還包含4個管道傳感器。而專用於乘客廂的車內溫度傳感器所采用的傳感器概念對Behr和愛普科斯來說也都是很新穎的。“雖然蒸發器和管道傳感器用的是現有類型,但Behr和愛普科斯公司為車內溫度傳感器聯合開發了一種定製設計。”美國愛普科斯公司負責熱敏器件的產品行銷經理Holger Hegner說道。
這兩家合作夥伴已經成功開發和生產多種其它類型的空調部件,包括克萊斯勒公司Sebring和Stratus型號汽車的蒸發器使用的鰭形探測器,在歐洲用戶中則早已久負盛名。愛普科斯公司的開發工作重點是確定抗振能力、響應時間(小於4秒)和阻抗溫度響應(25℃時為2.8kΩ,誤差為±2.5%)。產品必須經過適配,使其不易受振動、濕度以及其它因素的影響。愛普科斯公司在Behr及其用戶要求的規格基礎上成功開發出了陶瓷負溫度係數(NTC)傳感器元件(見表1)。

表1:Behr公司HVAC係統中的熱敏電阻
愛普科斯公司必須解決的第二個關鍵問題是如何將溫度傳感器單元連接到儀表板。解決方案是采用夾具和密封泡沫。“我們必須確保傳感器組件和安裝襯底材料之間的良好裝配。”Conway解釋說。夾具的一般性尺寸和公差(包括位置、體積、形狀和材料)決定了襯底材料製造商必須滿足的厚度和公差要求(圖1)。“即使很小的改變也會對結構其餘部分造成影響。”Conway表示。因此他特別強調設計過程中緊密配合的重要性。

圖1:安裝在儀表板後麵的車內組件。
合作結出了豐碩果實
合作的特殊性是OEM商及第一層和第二層供應商都非常積極地參與設計過程,這在美國是很普遍的現象。除了能快速應對OEM商的要求外,Behr和he愛ai普pu科ke斯si公gong司si合he作zuo的de緊jin密mi和he深shen度du也ye是shi項xiang目mu成cheng功gong的de一yi個ge決jue定ding性xing因yin素su。例li行xing的de聯lian席xi會hui議yi也ye對dui定ding製zhi設she計ji的de成cheng功gong完wan成cheng提ti供gong了le重zhong要yao支zhi持chi,這zhe個ge過guo程cheng跨kua越yue設she計ji協xie調tiao、原型製造和測試、工具生成、產生初樣,投產測試及第一個生產部品認證過程(PPAP)報告。
溫度傳感器部件及其附件的尺寸和容差是在二維繪圖和三維CATIA模型上開發的(圖2)。

圖2:車內傳感器組件的三維模型。
就像結果表明的那樣,一切努力沒有白費。“我們在密歇根的設計團隊與柏林的愛普科斯團隊工作得卓有成效。”Conway對此相當滿意。這次成功的先決條件是Behr和愛普科斯聯合建立了全球性網絡。“我們的歐洲設計中心和美國開發團隊在采購、開發和質量保證方麵合作得幾乎天衣無縫。”愛普科斯公司的Hegner補充道。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Future
GFIVE
GPS
GPU
Harting
HDMI
HDMI連接器
HD監控
HID燈
I/O處理器
IC
IC插座
IDT
IGBT
in-cell
Intersil
IP監控
iWatt
Keithley
Kemet
Knowles
Lattice
LCD
LCD模組
LCR測試儀
lc振蕩器
Lecroy
LED
LED保護元件
LED背光


