PROGRAMM 2018

PROGRAMM 2018

1. Veranstaltungstag | Donnerstag, 19. April 2018

09:00 Uhr

Begrüßung und Eröffnungs­ansprache

Dr. Thomas Tille, BMW AG, München

09:15 Uhr

Impulse für die Sensorik im Automobil: Automatisiertes Fahren und Elektrifizierung als neue Treiber

Dr. Richard Dixon, IHS Markit, München

Die Automobilindustrie befindet sich in einem herausfordernden Wandel: Die Elektrifizierung des Antriebs, die Automatisierung von Fahrfunktionen und die Nutzung der Konnektivität sind drei der Hauptfaktoren, die die Automobillandschaft in den nächsten 20 Jahren erheblich prägen werden. Fahrzeugarchitekturen, Systeme und zugrunde liegende Komponenten werden dadurch stark beeinflusst. In diesem Beitrag werden dahingehend Chancen und Trends für die Sensorik aufgezeigt und anhand ausgewählter Beispiele aus dem Anwendungsbereich Antriebsstrang, aktive Sicherheit und Karosseriefunktionen erörtert.

09:50 Uhr

LiDAR-Sensor­system für automatisiertes und autonomes Fahren

Dr. Jürgen Kernhof, IDT Europe GmbH, Dresden
Jan Leukfeld, Giuseppe Tavano, IDT Europe GmbH, München

Als integraler Bestandteil von automatisiert und selbstfahrenden Automobilen kann ein LiDAR- Sensorsystem zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Klassifizierung von Objekten im Straßenverkehr eingesetzt werden. Neben den optischen Sensoren kommt den elektronischen Schaltungskomponenten eine besondere Bedeutung zu. Sie müssen die Anforderungen der funktionalen Sicherheit nach ASIL-Level B/D erfüllen und definieren die Präzision der Messtechnik sowie den Kostenrahmen.

10:25 Uhr

Eröffnung Fach- und Poster­aus­stellung / Kaffee-Pause

11:10 Uhr

Porösizierte Glaskeramik-Substrate für die Radar­­sensorik

Armin Talai, Delphi Deutschland GmbH, Nürnberg
Prof. Dr. Alexander Kölpin, Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg
Dr. Frank Steinhäußer, Technische Universität Wien, Österreich
Dr. Achim Bittner, Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V., Villingen-Schwenningen
Prof. Dr. Ulrich Schmid, Technische Universität Wien, Österreich

Für Komfort- und aktive Sicherheitsfunktionen werden in modernen PKWs Radarsensoren im freigegebenen Frequenzband zwischen 77-79 GHz benötigt. Kommerzielle LTCC-Glaskeramiksubstrate ermöglichen einen dreidimensionalen Aufbau bei hervorragenden Hochfrequenzeigenschaften. Um die Antennencharakteristik zu optimieren, wird ein Verfahren vorgestellt, um eine lokal reduzierte Permittivität zu erreichen. Dabei wird nasschemisch das Glaskeramikmaterial porösiziert, um oberflächennah eine Schicht mit reduzierter dielektrischer Konstante zu erzielen. Diese wird durch den Vergleich von Hochfrequenzmessungen mit numerischen Simulationsergebnissen bestimmt.

11:45 Uhr

Hochgenaue Lokalisierung für auto­mati­siertes Fahren: Vehicle Motion and Position Sensor (VMPS)

Steffi Lang, Michael Baus, Robert Bosch GmbH, Abstatt

Automatisiertes Fahren ist einer der Haupttrends der Automobilindustrie. Die hochgenaue und zuverlässige Fahrzeuglokalisierung spielt dabei für die Realisierung eine entscheidende Rolle. Um eine robuste Performance und hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten, wird eine Kombination der sich ergänzenden Feature-basierten und Satelliten-basierten Lokalisierungstechnologien benötigt. Der Vehicle Motion and Position Sensor (VMPS) basiert auf Satellitennavigation und Inertialsensoren und liefert die hochgenaue absolute sowie relative Fahrzeuglokalisierung gemäß Automotive-Sicherheitsanforderungen.

12:20 Uhr

Mittagspause

13:45 Uhr

Optische Batterie­sensorik für Elektro­fahrzeuge

Valentin Roscher, Prof. Dr. Karl-Ragmar Riemschneider, Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Es wird ein neuartiges Messverfahren für den Batteriezustand vorgestellt, das übliche Methoden auf Basis elektrischer Messungen ergänzt. Hierfür wird die Ioneninterkalation des elektrochemischen Prozesses anhand veränderlicher Reflexionseigenschaften der Kathode sichtbar gemacht. Zu diesem Zweck wurden Versuche in Batterietestzellen mit transparentem Fenster sowie mit in die Zellstruktur eingesetzten Lichtleitern durchgeführt. Letztere sollen als Fasersensoren eine komplementäre Batteriemanagement-Funktion zur direkten Erfassung des Ladezustandes und als redundantes Sicherheitsniveau zur Vermeidung kritischer Batteriezustände bereitstellen.

14:20 Uhr

Impedanz­sensorik für Batterie­zellen in Elektro­fahrzeugen

Dr. Jan Philipp Schmidt, Thomas Hammerschmidt, BMW AG, München

Die Zellimpedanz stellt als charakteristische Batteriegröße einen wichtigen Performanz-Indikator dar. Sie lässt sich jedoch durch ihre starke Abhängigkeit von Betriebsbedingungen und Alterungszustand der Zelle auch hervorragend zur Diagnose heranziehen. Ausgehend von den Sensitivitäten der Impedanz werden die daraus entstehenden Einsatzmöglichkeiten aufgezeigt. Dabei wird speziell auf die Temperatursensitivität stärker eingegangen. Aus dieser werden schließlich Anforderungen an einen Impedanzsensor abgeleitet und diskutiert.

14:55 Uhr

Fach- und Poster­ausstellung / Kaffee-Pause

15:35 Uhr

Integrierte Fluxgate-Sensoren zur Strom­messung in Hybrid- und Elektro­fahrzeugen

Christian Berger, Marco Wolf, Martin Rieder, TE Connectivity Germany GmbH, Speyer

In Hybrid- und Elektrofahrzeugen gibt es steigende Anforderungen der elektrischen Systemleistung und an die Komponenten. Zur Absicherung der Betriebssicherheit eines Hoch-Volt-Energiespeichers werden genaue und sichere Stromsensoren benötigt. Insbesondere Spitzenströme im Nutzprofil über 1000A treiben die aktuelle Shunt-Technologie an ihre Grenzen. In diesem Betrag wird ein kontaktloser, magnetischer Stromsensor auf Basis von integrierten Fluxgate-Sensoren vorgestellt. Diese sind einfach zu integrieren, haben eine hohe Genauigkeit und sind robust gegenüber äußere Magnetfelder.

16:10 Uhr

Hoch integrierte Strom- und Positions­sensoren für elektrische Antriebs­systeme

Leo Aichriedler, Peter Slama, Infineon Technologies Austria AG, Villach, Österreich

Durch den signifikanten Anstieg der Penetrationsrate von hoch elektrifizierten beziehungsweise rein elektrischen Fahrzeugantrieben steigen sowohl die Anforderungen an die Systemkosten, die Schlüssel-Parameter und nicht zuletzt die funktionale Sicherheit. Dabei kommt der Sensorik eine besondere Bedeutung zu. Im Beitrag werden hoch performante magnetische Sensoren für Rotorlage- und Stromsensorik vorgestellt, die neben den bekannten Unterscheidungskriterien auch noch wesentliche Vorteile bei der Systemintegration bieten.

16:45 Uhr

Resumé des 1. Ver­anstalt­ungs­tages und Informa­tionen zur Abend­veranstaltung

17:00 Uhr

Ende des 1. Veranstaltungs­tages

19:00 Uhr

Abend­veranstaltung mit Informations­austausch

2. Veranstaltungstag | Freitag, 20. April 2018

09:00 Uhr

Störfeld­robuster Kurbel­wellen­sensor basierend auf integrierten magnet­oresistiven Mess­elementen für den Einsatz in Hybrid­fahrzeugen

Klaus Grambichler, Dr. Simon Hainz, Dr. Helmut Köck, Gernot Binder,
Infineon Technologies Austria AG, Villach, Österreich

Die steigende Anzahl von Aktuatoren und Sensoren in modernen Verbrennungsmotoren, gepaart mit einer steigenden Anzahl von Hybridfahrzeugen erfordern eine neue Generation von robusten Sensoren. Induktives Laden von Akkumulatoren aus Elektrofahrzeugen, als auch hoch performante Elektroantriebe erzeugen magnetische Felder, welche magnetische Sensoren beeinflussen. Die hohe Empfindlichkeit der xMR-Technologie ermöglicht die Verwendung von günstigen Ferritmagneten, um die Systemkosten zu reduzieren.

09:35 Uhr

Dynamische Dreh­moment­messung für zukünftige Antriebs­strang­regelung

Johannes Gießibl, Methode Electronics International GmbH, Gau-Algesheim

Magnetoelastische Drehmomentsensoren werden seit 20 Jahren in der Formel 1 im Antriebsstrang zur Regelung eingesetzt. Mittlerweile hat diese Technologie einen Reifegrad erreicht auch Großserienapplikationen zu ermöglichen. Die Applikationsbandbreite reicht von Erkennung von Fehlzündungen des Motors bis zur Traktionskontrolle der Antriebsräder. Ermöglicht wird dies durch Verwendung schon vorhandener Wellen ohne geometrische Modifikationen an diesen vorzunehmen. Durch eine einmalige Magnetisierung unter Verwendung der magnetischen Eigenschaften wird eine lebenslange Drehmomentmessung ohne Alterungseffekte ermöglicht.

10:10 Uhr

Fach- und Poster­ausstellung / Kaffee-Pause

10:45 Uhr

Beladungs­regelung eines NH3-SCR-Katalysator-Systems auf mini­male NOx-Emissionen mittels Hoch­frequenz­sensorik

Prof. Dr. Ralf Moos, Markus Dietrich, Universität Bayreuth

Zur Stickoxid-Reduktion ist das Ammoniak-SCR-Verfahren Serienstand. Dabei wird auf eine definierte Ammoniak-Beladung geregelt, welche indirekt aus NOx-Sensorsignalen und Motorbetriebsdaten berechnet wird. Das neuartige hochfrequenzbasierte Verfahren bestimmt die Ammoniak-Beladung hingegen direkt, indem die elektrischen Eigenschaften des Katalysator-Bauteils im Betrieb gemessen werden. Sensor-Elemente sind einfache koaxiale Stiftkoppler, die ins Katalysatorgehäuse, das einen Hohlraumresonator bildet, eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Resonanzfrequenzen (um 1 GHz) oder Durchgangsdämpfungen ausgewertet. Eine Ammoniak-Beladungsregelung auf minimale NOx-Emissionen ist möglich.

11:20 Uhr

Miniaturisierter, thermisch gepulster VOC/CO2-Sensor zur Luftgüte­detektion

Dr. Olaf Kiesewetter, Alexander Kraußer, Nils Kiesewetter, Jürgen Müller, Marcus Bose, Stefan Schenk, Matthias May, UST Umweltsensortechnik GmbH, Geschwenda

Der vorgestellte VOC/CO2-Sensor integriert einen photoakustischen CO2-Detektor und einen Metalloxid-Halbleitergassensor für VOCs und andere Gase, der gleichzeitig als IR-Strahler für das photoakustische CO2-Detektionsprinzip genutzt wird. Bisher realisierte photoakustische VOC/CO2-Sensoren arbeiten mit mechanisch gechopperten IR-Strahlern, die ein nahezu ideales Sinussignal der emittierten IR-Strahlung ermöglichen. Durch den zuverlässigkeitsbedingt notwendigen Verzicht auf bewegliche mechanische Komponenten im Luftgütesensor, wurde ein neues Verfahren implementiert, das die elektrisch-thermische Pulsung der IR-Strahlung mit einer geeigneten Signalformung verbindet.

11:55 Uhr

Mittagspause

13:00 Uhr

Intelligente Innenraum­temperatur­sensorik im Automobil

Eduard Pankratz, Dirk Nagel, Dr. Ralph Trapp, BHTC GmbH, Lippstadt

In diesem Beitrag werden verschiedene Messverfahren der Innenraumtemperatur in Kraftfahrzeugen vorgestellt. Insbesondere wird die sog. ITOS-Methode beleuchtet, bei der eine besondere Anordnung der Sensorik in Verbindung mit einer Rechenmethode die Innenraumtemperatur bestimmt. Aber auch die Weiterentwicklung der Sensorik, sowie die Integration der Klimaregelungsfunktionen, zeigen die Flexibilität des Sensors. Diese wird bei der Entwicklung des Klimasystems von Fahrzeugen immer wichtiger.

13:35 Uhr

Sichtweiten­sensor zur Verbesserung der automatischen Licht­funktionen im Automobil

Benedikt Büttner, Dr. Hans-Michael Schmitt, Preh GmbH, Bad Neustadt

Die automatische Lichtfunktion aktueller Fahrzeuge funktioniert bei Nebel nicht zuverlässig. Um in Zukunft auch diese wichtige Umgebungssituation mit der Lichtautomatik abdecken zu können, wird in diesem Beitrag ein Sichtweitensensor vorgestellt. Das Funktionsprinzip des Sensors basiert auf der Rückstreuung von Licht im nahen Infrarotbereich, wobei der Sensor unempfindlich gegenüber Störeinflüssen sein muss.

14:10 Uhr

Sensorik für intelligente Steck­verbinder im Automobil

Dr. Frank Ansorge, Fraunhofer EMFT, München
Christian Baar, Siemens AG, München
Christof Landesberger, Prof. Dr. Christoph Kutter, Fraunhofer EMFT, München

Das digitalisierte Bordnetz ist einer der wichtigsten Funktionsträger innerhalb von (autonomen) Automobilen. Die Anschluss- und Kontakttechnik von lösbaren Verbindungen, sowie die Steckverbinder-Technologie haben hierbei eine besondere Bedeutung. In diesem Beitrag werden die für intelligente Steckverbinder erforderlichen Sensorprinzipien und Sensortechnologien erörtert, welche für die durchgängige Verfügbarkeit von Prozessinformationen, für die Zustandsdiagnose und das Energiemanagement als wichtiger Teil der Bordnetzverbindungstechnik zuständig sind. Es werden Anwendungen für intelligente Steckverbinder vorgestellt und die dafür notwendige Packaging-Technologie wird diskutiert.

14:45 Uhr

Abschluss­diskussion und Verab­schiedung

15:00 Uhr

Ende der Tagung