Auch extreme Umgebungsbedingungen im Motorraum von Automobilen können dem neuen integrierten Kombisensor SMI650 von Bosch nichts anhaben. Er widersteht Betriebstemperaturen bis +140 °C und fängt mit einem speziellen Vibrationsdämpfer auch starke breitbandige Vibrationen ab. Erstmals wird ein Sensor mit integriertem Vibrationsdämpfer in ein Steuergerät für das Elektronische Stabilitäts-Programm verbaut. Bei ESP®-Steuergeräten mit eingebauter Inertialsensorik entfällt die aufwändige Verkabelung zu externen Sensoren. Ausgestattet mit einem zweiachsigen Sensorelement für Beschleunigung (ay und az) und einem einachsigen für die Drehrate (Ox) ist der SMI650 ein vollwertiges ESP®-Sinnesorgan für die Überwachung von drei Bewegungsachsen eines Fahrzeugs. Der neue Kombi-Inertialsensor geht erstmals mit den ESP®-Steuergeräten der aktuellen Generation 9 von Bosch in Serie.
Störsignale von den Sensorelementen fern halten
Kombisensoren sind der aktuelle technologische Trend in der Sensorik für Automobile. Aus gutem Grund, denn wenn in einem gemeinsamen Gehäuse mehrere unterschiedliche Sensorelemente integriert sind, vereinfacht dies die Handhabung, die Montage und den elektrischen Anschluss der Bauteile spürbar – Kosteneinsparungen sind die Folge. Ein Kombisensor wie der SMI650 sieht sich jedoch auch höheren Anforderungen an seine Widerstandskraft ausgesetzt. Denn sein Arbeitsplatz wandert vom komfortablen Fahrgastraum in die „Folterkammer“ von Automobilen – den Motorraum. Dort herrschen extreme Temperaturen: mal weit unter dem Gefrierpunkt, mal weit über dem Siedepunkt von Wasser. Die starken Vibrationen der unterschiedlichsten Aggregate unter der Motorhaube dürfen von der Sensorik keinesfalls irrtümlich als instabile Fahrsituation gewertet werden. Um die Sensorelemente des SMI650 vor solchen Störeinflüssen zu schützen, ist das PM28D-Sensorgehäuse mit einem Vibrationsdämpfer versehen worden. Speziell entwickeltes Silikon umschließt die Bodenplatte und entkoppelt so den Sensor vom vibrierenden Untergrund. Zusätzlich haben die Ingenieure von Bosch die winzigen Strukturen der Beschleunigungssensorik mit mikromechanischen Dämpfern versehen. Zusammen mit dem bauteileigenen ASIC ergibt sich eine bis dahin unerreichte Robustheit des Sensors. Daher ist er bestens geeignet für den Einbau in Aggregaten.
Hintergrund: Elektronisches Stabilitäts-Programm ESP®
Ein Mikrocomputer im ESP®-Steuergerät überwacht die Signale der ESP®-Sensoren und vergleicht 25 Mal pro Sekunde, ob der Lenkwunsch des Fahrers und die tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs übereinstimmen. Weichen die Werte voneinander ab, reagiert das System blitzschnell. Mit dosierten Bremseingriffen erzeugt ESP® die erforderliche Gegenkraft, damit das Fahrzeug im Rahmen physikalischer Grenzen dem Lenkwunsch des Fahrers weiter folgt. Bosch hat ESP® 1995 auf dem Markt eingeführt. Die Sensoren für Drehrate und Querbeschleunigung sind erstmals 2008 in das Steuergerät integriert worden. Zuvor sind sie separat im Fahrgastraum verbaut worden.
| Technische Daten – SMI650 (Auszug • typische Werte) | ||
| Sensierachse | Ωx | ay, az |
| Messbereich | ±100 °/s | ±2,0 g |
| Empfindlichkeit | 100 LSB/°/s | 5000 LSB/g |
| Empfindlichkeitsabweichung | ±3 % | ±5 % |
| Nichtlinearität | ±0,5 °/s | ±30 mg |
| Offsetabweichung | ±3 °/s | ±70 mg |
| Rauschen (RMS bei 60 Hz) | 0,6 °/s | 10 mg |
| Bandbreite (– 3 dB) | 57 Hz | – |
| Versorgungsspannung | 5 V | |
| Stromaufnahme, maximale | 25 mA | |
| Umgebungstemperatur | – 40 °C bis +140 °C |
Bosch hat die Entwicklung der MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical-Systems) von Beginn an geprägt. Seit Produktionsstart 1995 hat das Unternehmen weit mehr als zwei Milliarden MEMS-Sensoren hergestellt, die Produktionsmenge erreicht Jahr für Jahr neue Höchstwerte, 2011 haben rund eine halbe Milliarde Sensoren das Werk in Reutlingen verlassen. Damit ist Bosch Weltmarktführer. Das Angebot umfasst Druck-, Beschleunigungs-, Drehraten- und Inertialsensoren für viele Anwendungen in der Automobilindustrie und Konsumelektronik. Mehr über Bosch-Sensoren im Automobil unter www.bosch-sensors.com.
Leserkontakt:
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Mobility Solutions ist der größte Unternehmensbereich der Bosch-Gruppe. Er trug 2015 mit 41,7 Milliarden Euro 59 Prozent zum Umsatz bei. Damit ist das Technologieunternehmen einer der führenden Zulieferer der Automobilindustrie. Der Bereich Mobility Solutions bündelt seine Kompetenzen in den drei Domänen der Mobilität – Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung – und bietet seinen Kunden ganzheitliche Mobilitätslösungen. Die wesentlichen Geschäftsfelder sind: Einspritztechnik und Nebenaggregate für Verbrennungsmotoren sowie vielfältige Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebs, Fahrzeug-Sicherheitssysteme, Assistenz- und Automatisierungsfunktionen, Technik für bedienerfreundliches Infotainment und fahrzeugübergreifende Kommunikation, Werkstattkonzepte sowie Technik und Service für den Kraftfahrzeughandel. Wichtige Innovationen im Automobil wie das elektronische Motormanagement, der Schleuderschutz ESP oder die Common-Rail-Dieseltechnik kommen von Bosch.
Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 375 000 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2015). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von 70,6 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 440 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs- und Vertriebsverbund von Bosch über rund 150 Länder. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit 55 800 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung an 118 Standorten. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“.
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