【应用】Melexis最新压力传感器MLX90821助力国六轻型汽车开发
2019 年 6 月 28 日，北京市和广东省均发布了各自辖区内提前实施国六机动车排放标准的通告，通告指出北京市和广东省将于 2019 年 7 月 1 日起施行“国六标准”。“国六标准”被称为中国历史上最严格的燃油车排放标准，该标准在“国五标准”的基础上提高了 40%-50%，比“欧六”的标准更高，和美国水平相当。“国六标准”提出之后，车厂需要改进燃料喷射方式、改进 ECU 电控单元、升级 OBD 系统等，堪称是悬在车厂头上的“一把剑”。然而，辩证地看，“国六标准”既是一个很高的门槛，同时也是一个重大的历史机遇。
业内人士认为，开发国六轻型汽车的技术难度非常大，对发动机行业的挑战十分严峻。而在众多难点中，其中一项是燃油发动机如何准确捕获燃油蒸汽数据，从而防止燃油蒸汽释放到空气中。
为了帮助车厂、Tier 1 和模组厂商更好地检测和处理发动机中的燃油蒸汽，全球微电子工程公司 MELEXIS（迈来芯）宣布推出专为测量汽车应用中极低压力的相对压力传感器 IC MLX90821。
Melexis 是全球五大顶级汽车半导体传感器供应商之一，更是全球唯一一家针对汽车各部分提供细分压力传感器的公司，在各个压力范围，Melexis 都有产品供应，包括低压、中压和高压。车用芯片是 Melexis 销售收入的主要来源，而 Melexis 同样也是汽车半导体芯片技术领导者。Melexis 亚太区域总监（销售和应用）陈俊表示，我们全球业务的 90%，中国区业务的 80%都是来自于汽车行业，平均在每一辆新的汽车中，有 11 颗芯片来源于 Melexis。
MLX90821 采用最新的 MEMS 技术，是一款 MEMS 传感器和信号处理芯片紧密集成于同一封装的系统级封装解决方案，适用于测量低至 50 mbar 高至 700 mbar 的燃油蒸汽压力。因此，MLX90821 适用于专为内燃机或混合动力汽车设计的 EVAP 系统。
EVAP 系统（燃油蒸发控制系统）由燃油箱、活性炭罐炭罐控制电磁阀，能够采用发动机控制模块控制燃油蒸发。EVAP 系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸汽，阻止燃油蒸汽泄漏到大气中，同时将收集的燃油蒸汽适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发动机燃烧，使燃油得到充分利用。这是让燃油车满足“国六标准”的关键所在。
可以测量极低压力的压力传感器 IC（如 MLX90821）是 EVAP 系统的关键组成部分，因为这类传感器能够检测到可能在 EVAP 系统任何位置出现的极小泄漏。
“相对压力传感器 MLX90821 的测量范围、可靠性、稳定性和精度足以应对用于内燃机和混合动力发动机的 EVAP 系统。”Melexis 压力传感器产品线经理 Laurent Otte 评论道。“借助这种经过出厂校准且可针对每种独立应用进行定制校准的传感器 IC，一级制造商和模块制造商能够针对上述两种发动机采用标准化的单一设计。该传感器 IC 的封装十分可靠且易于密封，并经过认证，可在 -40°C 至 +150°C 的温度范围内运行，并提供全面的 PPAP 支持。”
总结来看，MLX90821 的主要优势包含以下几点：
- 高精度相对压力传感器 IC，提供与电源电压成比例的模拟输出或数字 SENT 输出，其中数字 SENT 输出可提供 NTC 测量的介质温度信息，补偿后精度高达 ±1°C；
- 较宽的汽车温度范围（-40°C 至 150°C）；
- 满足车规要求，提供汽车级诊断功能（钳位电平、断路跟踪诊断和多种内部故障诊断）；
- 迈来芯出厂校准，同时允许客户通过连接器重新校准或配置至客户定制曲线；
- 背面承压式相对压力传感器 IC，对普通汽车介质具有高兼容性；
- 采用易于密封的稳健封装。
通过 Laurent Otte 的介绍我们了解，对于设备的稳定性以及设备在燃油蒸汽中工作的可靠性，我们大可不必担心。他指出，MLX90821 在 85℃的燃油蒸汽里进行长达 1000 小时的高强度测试中没有出现任何问题。
同时，Laurent Otte 说到，MLX90821 经过出厂校准，这对车厂、Tier 1 和模组厂商而言很重要，将极大地减轻客户压力，缩短客户产品封装和校准的时间。
由于采用了易于密封的稳健封装，MLX90821 给 EVAP 系统相关产品设计增加了更多的灵活性，同时更能胜任在汽车里的恶劣应用环境中工作。传感元件在暴露于燃油蒸汽或其他介质等恶劣环境时，针对污染物有很高的介质兼容性。MLX90821 的 CMOS 部分可提供设计灵活性，整个传感器则可提供极高水平的 EMC 保护和抗扰性，经过简单设计即可集成到 ICE 和混合动力汽车的 EVAP 系统中。
当然，上述这些性能都是在说 MLX90821 在 EVAP 系统能够很好地融入和工作，而 MLX90821 低至 50 mbar 高至 700 mbar 的压力测量范围对于被“国六标准”等严格排放标准困扰的车厂而言才是最最看重的，这将帮助他们很好地应对“国六标准”带来的高要求、高标准。
Laurent Otte 表示，Melexis 不仅有针对 EVAP 系统的 MLX90821，还有其他具有优异性能的压力传感器解决方案，比如 MLX90817 。
MLX90817 是一款经过封装和出厂校准的汽车级绝对压力传感器 IC，可提供模拟输出，适用于多种严苛介质，如混入高浓度腐蚀性气体（例如发动机废气或卤素）的空气。该器件同样满足符合车规要求。
Laurent Otte 在分享中提到，在全球各国都大力倡导环境保护和减少二氧化碳的压力下，燃油车并不会消失，而是以更加节能环保的形态存在。相信有了 Melexis 的 MLX90821，未来会有更多的燃油车辆和混动车辆满足“国六标准”。
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本文由Homer转载自Melexis，原文标题为:“国六标准”号称史上最严排放法规，Melexis最新压力传感器来的正当时，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
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