Automotive Sensortechnologie für China und die Welt

Anspruchsvolle, flexible, kostengünstige Sensorinnovationen

Von 27. bis 29. August findet in Shanghai die diesjährige Testing Expo China – Automotive statt. ASC Sensors wird gemeinsam mit unserem starken Vertriebspartner Nanjing Wijp an dieser weltweit führenden Messe teilnehmen. Treffen Sie Jason Ji am ASC-Stand 7220 in Halle 1, um alle Aspekte der Fahrzeugprüfung, -entwicklung und -validierung zu besprechen – und zu erfahren, wie Inertialsensor-Technologie von ASC die Effizienz, Sicherheit und Produktivität von Fahrzeugen verbessert.

Über 300 Aussteller präsentieren ihre neuesten Technologien und Dienstleistungen in den Bereichen ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), Tests für autonome Fahrzeuge, für Elektro- und Hybridantriebe, Batterie- und Reichweitentests, EMI- (elektromagnetische Interferenz) und NVH- (Geräusche, Vibrationen und Rauheit) Tests und Analysen sowie im gesamten Spektrum an Test- und Validierungstechnologien für die Entwicklung von Fahrzeugen, Komponenten und Systemen.

Für diese anspruchsvollen Entwicklungs-, Test- und Validierungsanwendungen sind fortschrittliche Sensortechnologien wie die Inertialsensorsysteme von ASC erforderlich. Sie erfassen die unterschiedlichsten Messwerte präzise, sind flexibel anpassbar und robust, um rauen Testbedingungen standzuhalten, und zudem kosteneffizient. Diese Kombination ist entscheidend, um einen Mehrwert zu schaffen für Hersteller von Elektrofahrzeugen wie auch von Fahrzeugen mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren, von Automobilen bis hin zu Motorrädern, Industrie- oder Spezialfahrzeugen, Bau- oder Landmaschinen – für den chinesischen Markt, und rund um die Welt.

Verringerung der Komplexität und Kosten von Fahrzeugtests

Hersteller wie MAN beispielsweise bieten ein großes Portfolio an Lkws, Bussen und anderen Nutzfahrzeugen für den Einsatz in den unterschiedlichsten Erdteilen. Straßenarten, Oberflächen und Umweltbedingungen – und die damit verbundenen Herausforderungen hinsichtlich Robustheit, Wartungskosten und Langlebigkeit eines Fahrzeugs – variieren von Land zu Land erheblich. Kapazitive ASC-Beschleunigungssensoren, die am Fahrgestell oder an der Karosserie angebracht sind, helfen Herstellern wie MAN dabei, ihre Fahrzeuge an die jeweiligen lokalen Straßenverhältnisse anzupassen.

Die Erfassung der Straßenlastdaten (road load data acquisition, RLDA) ist ein Testverfahren, das in der Automobilentwicklung eingesetzt wird, um Fahrzeuge unter bekannten Betriebs- und Infrastrukturbedingungen zu quantifizieren. Der triaxiale, kapazitive MEMS-Beschleunigungssensor ASC 5525MF zeichnet sich durch einen breiten Frequenzgang aus. Sein robustes Edelstahlgehäuse eignet sich ideal für Testfahrten unter rauen Umgebungsbedingungen. An vordefinierten Stellen angebracht, erfasst er die exakten vertikalen, horizontalen und Querbeschleunigungskräfte, die auf das Fahrzeug einwirken. Anhand dieser Werte lässt sich der Einfluss verschiedenster Belastungs- und Straßenbedingungen auf relevante Bereiche des Lkws bestimmen. Mit diesen Informationen können MAN und andere Hersteller einzelne Fahrzeugkomponenten optimieren und deren Lebensdauer verlängern.

Kapazitive Beschleunigungssensoren von ASC basieren auf hochwertigen MEMS-Sensorelementen mit eindrucksvoller Langzeitstabilität und Zuverlässigkeit. Diese Technologie ermöglicht die Messung von statischen (DC) sowie konstanten und dynamischen (AC) Beschleunigungen mit einem Messbereich von 7 kHz und Amplituden von bis zu ±400 g. Aufgrund ihrer mikromechanischen Strukturen zeichnen sich diese Sensoren durch eine extrem kurze Einschwingzeit und eine Stoßfestigkeit von bis zu 6.000 g aus.

Ermüdungstests zur Verlängerung der Lebensdauer

Die Bestimmung der Lebensdauer von Materialien, die zyklischen Belastungen ausgesetzt sind, trägt zur Optimierung stark beanspruchter Komponenten wie Fahrer-, Heck- und Schiebetüren von Lieferwagen bei. Beschleunigungs- und Drehratensensoren von ASC werden in mehrwöchigen Dauertests eingesetzt. Sie erfassen genaue Beschleunigungen, Drehbewegungen, Höchstgeschwindigkeiten und Umkehrpunkte, aus denen weitere relevante Kräfte berechnet werden, die auf das Fahrzeug wirken.

Die in diesen Testreihen verwendeten analogen Gyroskope von ASC basieren auf der bewährten MEMS-Vibrationsringtechnologie. Ihr Aufbau aus mikromechanischen Siliziumelementen macht sie äußerst unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen und Vibrationen. Abhängig von der erforderlichen Genauigkeit sind die uni- und triaxialen Gyroskope sowohl für industrielle Anwendungen (Bias-Stabilität <12 °/h, Messbereich ±75 bis ±900 °/s) als auch für ‚tactical grade‘ Anwendungen (Bias-Stabilität <0,1°/h, Messbereich ±10 bis ±400 °/s) erhältlich.

Inertiale IMUs und Beschleunigungssensoren für bessere E-Mobilität

Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen dem Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen und solchen mit Verbrennungsmotoren. Die geringere Anzahl von Getriebestufen in Elektrofahrzeugen, zum Beispiel, verringert die Reibung und Schwingungsdämpfung. Daher müssen Vibrationen durch interne Einflüsse (Drehmomentänderungen, Bremsvorgänge), externe Einflüsse (unebene Straßenoberflächen, Schlaglöcher) sowie Torsionsschwingungsphänomene analysiert und vermindert werden.

Zu diesem Zweck bietet die IMU 7 von ASC die flexibelste Präzisionssensor-„Toolbox“ zur Verbesserung von Fahrdynamik, Komfort und effizientem Betrieb Ihres Fahrzeugs. Die Inertial Measurement Units (IMUs) von ASC basieren auf einem flexiblen, modular aufgebauten Konzept. Durch die Kombination von drei Beschleunigungs- und drei Drehratensensoren lässt sich ein integriertes Sensorsystem mit bis zu 6 DOF und individuell einstellbaren Messbereichen realisieren.

Dazu erfordert die strenge Prüfung komplexer HV-Batteriestrukturen äußerst genaue und zuverlässige Messungen. Die Verifizierung der Betriebsfestigkeit von Elektrofahrzeugen wird durch eine Reihe kapazitiver ASC-Beschleunigungsmesser ermöglicht, die bei Stoß-, Vibrations- und Schlittentests sowie in sogenannten Misuse-Szenarien zum Einsatz kommen.