【应用】TE创新设计的尿素压力传感器、变速箱油压传感器和霍尔电流传感器,助力汽车成功实现闭环控制,达到节能减排的目的

2019-03-18 TE Connectivity

出于节能减排的高效环保目的,现在越多越多的车辆系统逐渐从开环控制转变为支持尾气后处理、变速箱油压和车载电源监控的智能化闭环控制。降低车辆排放并提高燃油效率,这也是传统汽车厂商重点发展的方向之一。这些都严重依赖于汽车级的电气互连和传感器技术。TE公司针对性地推出了基于U86B尿素压力传感器、变速箱油压传感器和CAT-ATS0048/49霍尔电流传感器的创新解决方案,来实现尾气处理、燃油效率和车载电池的自动化控制。


图一:汽车闭环控制系统的解决方案


一、尾气处理控制

在很多柴油小汽车和卡车配备的处理氮氧化物(NOx)的SCR系统中,尿素水溶液被喷射到柴油发动机的废气流中,在排气流中尿素转化为氨,然后氨与NOx反应并将其分解成无害的氮和水。为了确保废气中氮氧化物的最佳转化率,需要根据发动机负荷不断地调节到废气流中的尿素含量,达到精确控制。TE的U86B尿素压力传感器基于压阻式测量原理,通过处理光阑反射以测量高达13 bar的绝对流体压力。该传感器的不锈钢表面与流体的侵蚀性化学相容,精度可达2%。它是防冻的,可以避免因尿素溶液容易冻结而带来的损害。


二、变速箱油压控制

自动变速箱的效率和可靠性严重依赖于液压驱动,并由液压阀控制。油压传感器可用于准确监控变速箱的燃油压力来调节液压阀的控制。但是,集成在变速箱内部的传感器必须暴露在腐蚀性的热油和机械磨损产生的金属颗粒中稳定工作,这对传感器的工作环境提出了极其苛刻的要求。TE新型坚固耐用的变速箱油压传感器采用Krystal Bond技术,量程高达100 bar,可承受压力高达200 bar,爆破压力大于500 bar。传感器采用钢制外壳,可在-40~140°C油浸下工作, 精度可达±2%。


三、车载电池管理

监测车载电池的充电状态(SOC)和健康状况(SOH)是电池管理的关键。高压电传动系统车辆中的一个重要安全控制是在在电流故障的情况下电池断开单元(BDU)将电池与车体切断,另一个·则是变频器控制。TE可提供CAT-ATS0048无磁环电流传感器和CAT-ATS0049集成电流传感器,两种传感器量程均为-350 ~+350 A(即充电或放电期间电流的两个方向),工作温度范围均为-40°C~85°C。无磁环电流传感器通过开环霍尔原理测量电流,精度为测量值的 1.5%再加上1.75 A。它在信号输出时有1 ms的响应时间;集成电流传感器提供冗余测量,由于它结合了霍尔传感精确分流(低阻抗路径),在25°C时的精度为1%。且额外的NTC温度测量是分流温度的一部分补偿。

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