传感器在汽车HVAC系统中的应用-汽车电子-NAND网络

在马车上，有些人喜欢变热，而另一些人喜欢变冷. 因此，人们会对个性化温度控制系统在中档汽车中越来越受欢迎感到惊讶吗？ Behr America的HVAC（通风，供暖和空调）电子产品的设计和发布工程师Thomas Conway指出，尽管这对于豪华车来说并不是什么新鲜事，但对于大型汽车而言hvac传感器，它仍然不是标准配置. 总部位于密歇根州市的汽车电子供应商Behr America与爱普科斯（EPCOS）紧密合作，以帮助汽车制造商将这些高端功能推向大众市场. 他们最新努力的结果是，一家美国汽车制造商的2007年SUV越野汽车将配备由Behr提供的最新空调组件，从而使乘客可以分别选择并保持自己想要的温度. 爱普科斯（EPCOS）为这一应用做出了重要贡献: 贝hr设计和制造的用于通风和空调组件的温度传感器来自爱普科斯（EPCOS）.

车载传感器的新概念

每辆车的空调系统中总共包括三种类型的传感器（如表1所示）. 一种是蒸发器传感器，它必须满足最高的可靠性要求和快速的响应时间要求. 此类传感器已在80°C下经受了长达2,000小时的浸没测试. 爱普科斯（EPCOS）多年来一直为此产品建立了最高的市场标准. 此外，空调系统还包含四个管道传感器. 专用于乘客舱的车内温度传感器中使用的传感器概念对于Behr和EPCOS也是非常新的. “尽管使用了现有类型的蒸发器和管道传感器，但Behr和EPCOS联合开发了针对汽车温度传感器的定制设计. ”美国爱普科斯（EPCOS）热设备产品市场经理Holger Hegner说.

这两个合作伙伴已经成功开发并生产了许多其他类型的空调组件，包括克莱斯勒的Sebring和Stratus模型的蒸发器中使用的鳍片检测器，这在欧洲用户中早已为人所知. 爱普科斯（EPCOS）的开发工作重点是确定抗振性，响应时间（少于4秒）和阻抗温度响应（25°C时为2.8kΩ，误差为±2.5％）. 必须对产品进行改造，使其不易受到振动，湿度和其他因素的影响. 爱普科斯（EPCOS）根据贝hr及其用户要求的规格成功开发了陶瓷负温度系数（NTC）传感器元件（见表1）.

表1: Behr的HVAC系统中的热敏电阻

所有传感器均符合RoHS.

爱普科斯（EPCOS）必须解决的第二个关键问题是如何将温度传感器单元连接至仪表板. 解决方案是使用夹具和密封泡沫. “我们必须确保传感器组件和安装基板材料之间的组装良好. ”康威解释道. 夹具的一般尺寸和公差（包括位置，体积，形状和材料）决定了基材材料制造商必须满足的厚度和公差要求（图1）. 康韦说: “即使很小的变化也会影响结构的其余部分. ”因此，他强调了在设计过程中紧密合作的重要性.

图1: 安装在仪表板后面的车载组件.

合作生产富有成果的水果

合作的特殊之处在于OEM和Tier 1和Tier 2供应商在设计过程中非常活跃，这在美国很普遍. 除了能够快速响应OEM要求之外，Behr和EPCOS之间的紧密合作和深度合作也是该项目成功的决定性因素. 例行联席会议也为成功完成定制设计提供了重要的支持. 该过程涵盖设计协调，原型设计和测试，工具生成，初始样品生成，生产测试以及第一批生产零件认证过程（PPAP）报告.

温度传感器组件及其附件的尺寸和公差是在二维图纸和三维CATIA模型上开发的（图2）.

图2: 汽车中传感器组件的三维模型.

爱普科斯（EPCOS）将这些数据传输给贝hr（Behr）的设计团队，该团队将进行调整和初步测试hvac传感器，以确保正确组装. 然后，由专家组进行气流和温度测试，以确保功能完好. 尽管有强制性规范，但每次添加某些内容或修改角度时，都必须重新调整整个设计. 汽车设计是一个自我优化的过程. 因此，在设计过程的关键阶段，以每周例会和特别会议的形式交换有关处理，测试和文档的当前状态的信息已成为一种惯例，目的是与用户见面. 时间表.

结果表明，所有努力都没有白费. “我们在密歇根州的设计团队和在柏林的爱普科斯团队表现非常出色. ”康韦对此非常满意. 成功的前提是贝is和爱普科斯（EPCOS）共同建立的全球网络. 爱普科斯（EPCOS）的Hegner补充说: “我们的欧洲设计中心和美国开发团队在采购，开发和质量保证方面几乎无缝地合作. ”

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