混合动力汽车近期仍会主导市场,发动机架构需要变革
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在全球经济低迷,产业缺乏靓点的大环境下,电动汽车市场却保持了相对较高的增长速度,无疑成为行业发展的龙头。但无论从顶级的汽车制造商,还是行业研究机构,都坦诚电动汽车市场还存在一些尚待解决的问题。
最近宝马CEO奥利弗·齐普策再次重申了“反对全面禁止销售内燃机汽车”的立场,并表示燃油车仍有市场,而宝马也不会停售内燃机车。电动汽车虽然是行业大势所趋,但替代过程或许还会需要很长时间。这其中可能有以下几个原因,电动汽车制造成本不断上涨,充电基础设施的不足,以及续航里程的忧虑,尤其是低温下的续航里程更是汽车用户的忧虑。
市场研究机构IHS 最近的报告显示,到2029年,81%的车辆仍将配备某种形式的内燃机,其中最常见的车型是完全和轻度混合动力。该报告认为,汽车市场正在向更小型混合设计过渡,发动机架构也因此正在发生变化,传感器精度和定位灵活性将变得比以往任何时候都更加重要。
为了迎合电动汽车市场的发展趋势,Allegro MicroSystems(以下简称Allegro)最近推出两款全新巨磁阻 (GMR) 曲轴和凸轮轴传感器ATS16951(曲轴)和 ATS16351(凸轮轴)传感器,这两款产品在市场上独树一帜,可为制造商提供非常适合于混合动力汽车发动机的单一供应商解决方案。它们也可扩展用于两轮电动车、越野车以及需要扩展气隙性能的应用,能够帮助发动机设计人员降低系统复杂性、成本和能源消耗,提高系统效率,并最大限度地减少碳排放。
Allegro MicroSystems销售副总裁,中国区总经理徐伟杰
Allegro MicroSystems销售副总裁,中国区总经理徐伟杰认为,下一代完全和轻度混合动力汽车设计的主要考虑因素之一仍然是需要根据所面对的市场遵守国六A和即将生效的国六B标准,以及EURO 7和 EURO VII等越来越严格的汽车尾气排放监管标准,这些不断发展的排放标准对汽车工程界提出了巨大挑战,凭借以前的设计方案不可能实现。
据介绍,与传统解决方案相比,ATS16951 反向偏置 GMR 曲轴传感器具有高出达 40% 的边缘(edge)可重复性和更低的抖动,能够为汽车制造商提供更好的方法,通过更高精度的点火和气门正时系统提高燃油效率。ATS16951还允许具有较大气隙,能够简化设计,扩大设计余量和容差能力,并有利于实施更广泛的传感器安装位置。凭借比现有产品大 50% 的行业领先气隙,ATS16351 真正通电状态 (TPOS) GMR 凸轮轴传感器还能够提高设计灵活性和抗杂散场干扰能力。它几乎可以布局在任何位置,因为一些混合动力发动机现在包括四个凸轮轴传感器,这一点变得越来越重要。
另外电动汽车设计中,狭小的空间通常伴随有高电流瞬态,较大电流会产生杂散磁场,对磁性传感器带来挑战。Allegro最新一代基于GMR原理凸轮轴传感器ATS16951和曲轴传感器ATS16351采用差分原理,能够消除杂散磁场带来的干扰,在恶劣的电磁环境中依然表现优异的性能。
两个单芯片高集成度传感器解决方案可以实现卓越的系统性能以及高精度速度和位置感测,通用的完全集成式整体成型(overmold)封装有助于设计人员降低设计复杂性,并简化开发过程,还能够使供应商生产线标准化。三引脚单列直插式封装 (SIP) 内部整合有IC、磁铁和 EMC 保护组件,可实现灵活的设计和系统补偿。由于 IC 和磁铁之间的公差堆叠减小,因而提高了传感器精度,并为应用中的安装公差留下了充足的余量,精密组装可进一步优化 IC 相对磁铁的位置。
徐伟杰先生总结说,完全混合动力和轻度混合动力汽车使用主动点燃或压缩点火(positive or compression ignition)发动机,其中点火、气门和喷射正时必须根据负载和速度而变化。废气排放的数量和限排气体含量与这些功能的正时直接相关。Allegro新推出的ATS16951曲轴传感器和ATS16351 凸轮轴传感器采用了先进的GMR技术,可提供卓越的信噪比,能够比以往任何时候提供更精确的正时序列,从而使发动机达到最佳性能。