Der hochauflösende Raddrehzahlsensor von TE Connectivity ist ein kundenspezifischer Sensor, der präzise und genaue Raddrehzahl- und Richtungsdaten (vorwärts/rückwärts) liefert. Dieser Sensor ist für die Leistungssteigerung von Fahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) und autonomen Fahrfunktionen unerlässlich. Unser hochauflösender Raddrehzahlsensor, der im Rahmen einer strategischen Partnerschaft zwischen TE und einem Anbieter branchenführender Lösungen für magnetische Sensoren und Leistungs-ICs entwickelt wurde, integriert fortschrittliche digitale Verarbeitungsalgorithmen, GMR-Technologie (Giant Magnetoresistance) und ein kundenspezifisches Gehäuse.

Wie funktioniert der hochauflösende Raddrehzahlsensor?

Ein Raddrehzahlsensor misst die Rotationsdaten des Rades mit Hilfe eines magnetischen Encoderrings, der sich am Sensor vorbeibewegt. Wenn sich das Encoderrad dreht, erfassen die empfindlichen Elemente Änderungen der Magnetfeldstärke. Der ASIC wandelt dann die erfasste Feldstärke in Impulse um, die an das Fahrzeugsteuergerät, typischerweise das Bremssteuergerät, gesendet werden. Hochauflösend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zusätzliche Impulse zusammen mit den primären Impulsen der Standard-Raddrehzahlsensoren übertragen werden. Dieser Sensor verfügt über zwei Kommunikationsmodi (PWM und AKC) und zwei hochauflösende Modi (4 Impulse pro Polpaar oder 8 Impulse pro Polpaar).

Wie unterscheidet sich die Auflösung der Radgeschwindigkeit von herkömmlichen Raddrehzahlsensoren?

Unser hochauflösender Raddrehzahlsensor ist in der Lage, eine viermal höhere Auflösung als herkömmliche Raddrehzahlsensoren zu liefern, und verbessert damit frühere Generationen erheblich, indem er genauere Informationen über Raddrehzahl, -position und -richtung liefert (d. h. eine Genauigkeit von 5 mm über einen Reifenumfang von 2 m). Diese erhöhte Präzision ist entscheidend für fortgeschrittene autonome Funktionen wie die Planung von Bewegungspfaden, automatisches Einparken und Parallelparken, autonome Notbremsung, verbesserte Berganfahrhilfe und vieles mehr.

Welche funktionalen Sicherheitsnormen gibt es für den hochauflösenden Raddrehzahlsensor?

Dieser Sensor unterstützt ASIL B (D) gemäß ISO26262 und ermöglicht es OEMs und Tier-1-Zulieferern, die von der Society of Automotive Engineers (SAE) definierten höheren Stufen für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) zu erfüllen, insbesondere die SAE-Stufen 2+ und höher, bei denen Fahrzeugsysteme kritische Fahrfunktionen unabhängig voneinander steuern.

Welchen allgemeinen Herausforderungen sehen sich Ingenieure bei der Entwicklung von Raddrehzahlsensoren für Automobilanwendungen gegenüber?

Unser hochauflösender Raddrehzahlsensor erfüllt die Anforderungen von OEM- und Tier 1-Ingenieuren und zeichnet sich durch einen extrem geringen Jitter über den gesamten Luftspalt und eine robuste Vibrationsfestigkeit aus. Er unterstützt mehrere Ausgangsprotokolle und arbeitet in einem breiten Temperaturbereich. Außerdem gewährleistet er eine schnelle und zuverlässige Richtungserkennung bei allen Impulsen und liefert sofortige Rückmeldung über Änderungen der Fahrzeugbewegung. Ein vollautomatischer, VDA-zertifizierter Fertigungsprozess gewährleistet eine fehlerfreie Produktion in hohen Stückzahlen. Ein außergewöhnlich robustes Design und strenge Prüfprotokolle sorgen für eine konsistente und zuverlässige Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen.

Welche Gehäuseoptionen gibt es?

Für hochauflösende Raddrehzahlsensoren stehen zwei Gehäuseoptionen zur Verfügung:

• Eine Steckverbinderversion ist für verschiedene Steckverbinderausrichtungen erhältlich und stellt das gebräuchlichste Gehäuse dar.
• Eine Innenlagerversion ist in verschiedenen Außengrößen erhältlich. Durch die Integration von Radnabenkappe und Raddrehzahlsensor trägt diese Gehäuseoption zur Reduzierung der Teileanzahl bei.

Welche Technologie verwendet der hochauflösende Raddrehzahlsensor?

Der hochauflösende Raddrehzahlsensor nutzt die Giant Magnetoresistance (GMR)-Technologie, die eine hohe magnetische Empfindlichkeit auch bei großen Luftspalten bietet. Diese fortschrittliche Technologie bietet ein wesentlich höheres Signal-Rausch-Verhältnis als Hall- oder anisotrope Magnetowiderstandstechnologien (AMR). Darüber hinaus ermöglicht es fortschrittlichere Signalverarbeitungsfunktionen, einschließlich der Erzeugung hochauflösender Impulse und der Reduzierung von Jitter.

Welche Ausgabeprotokolle sind für den hochauflösenden Raddrehzahlsensor verfügbar?

• AK-Protokoll: Das AK-Protokoll ermöglicht die Übertragung von Diagnosedaten zusammen mit dem Geschwindigkeitsimpuls und bietet zwei Optionen: 4 Impulse pro Polpaar (PPP) mit einer maximalen Betriebsfrequenz von 3,3 kHz und Nachrichtenabschaltung und 8 Impulse pro Polpaar mit einer maximalen Betriebsfrequenz von 4 kHz und Hochgeschwindigkeitsabschaltung bei 200 Hz. Dieses Protokoll ist ideal für Anwendungen, die detaillierte Diagnosedaten erfordern.
• Pulsweitenmodulation (PWM): Das PWM-Protokoll bietet die schnellste Datenrate im hochauflösenden Modus mit zwei Optionen: 4 Pulse/Polpaar (PPP) mit einer maximalen Betriebsfrequenz von 3,3 kHz und Nachrichtenabschaltung und 8 Pulse/Polpaar mit einer maximalen Betriebsfrequenz von 4 kHz und Hochgeschwindigkeitsabschaltung bei 1 kHz. Dieses Protokoll ist ideal für Anwendungen, die eine schnellere Abschaltung erfordern.

Was sind die idealen Anwendungen für hochauflösende Raddrehzahlsensoren?

Der hochauflösende Raddrehzahlsensor trägt zu einer deutlichen Verbesserung von Leistung und Sicherheit bei und unterstützt moderne ADAS- und autonome Fahrzeugfunktionen der nächsten Generation. In dem Maße, in dem OEMs und Tier-1-Zulieferer neue autonome Funktionen erforschen, werden sich die potenziellen Anwendungen für HRWSS erweitern. Aktuelle Anwendungsbeispiele sind:

• Motion Path Planning: Ermöglicht eine präzise Steuerung und Navigation durch komplexe Umgebungen.
• Automatisiertes, fahrerloses Parken (Autonomous Valet Parking): Unterstützt vollständig autonome Parklösungen, die es Fahrzeugen ermöglichen, ohne Eingreifen des Fahrers einzuparken.
• Autonomes Parallelparken (Autonomous Parallel Parking): Verbessert die Fähigkeit des Fahrzeugs, präzise und genaue Parallelparkmanöver durchzuführen.
• Autonome Notbremsung (Autonomous Emergency Braking): Erkennt schnelle Änderungen der Raddrehzahl, sodass das Fahrzeug in Notsituationen schnell und sicher anhalten kann
• Verbesserter Berganfahrassistent (Enhanced Hill Assist): Bietet verbesserte Radgeschwindigkeits- und Richtungsdaten, um das Zurückrollen von Steigungen weiter zu reduzieren.
• Verbesserter Stauassistent (Enhanced Traffic Jam Assist): Ermöglicht eine reibungslose und kontrollierte Fahrzeugbewegung im Stop-and-go-Verkehr.
• Verbesserte Spurhalteassistenz (Enhanced Lane Keep): Liefert verbesserte Radgeschwindigkeits- und Richtungsinformationen, um die Spurposition genauer zu halten.
• Verbesserte adaptive Geschwindigkeitsregelung (Enhanced Adaptive Cruise Control): Unterstützt das Fahrzeug dabei, einen sicheren Abstand zu anderen Fahrzeugen einzuhalten, indem es die Geschwindigkeit auf der Grundlage genauer und schneller Echtzeitdaten anpasst.

Diese Anwendungen nutzen die hohe Auflösung, die schnelle Reaktion und die robuste Leistung dieses Raddrehzahlsensors, um die Fahrzeugkontrolle, die Sicherheit und die autonomen Fähigkeiten zu verbessern.

Welche Herausforderung löst dieser Sensor?

Unser hochauflösender Raddrehzahlsensor eröffnet neue ADAS-Funktionen und erweitert bestehende Möglichkeiten, indem er die Präzisions- und Genauigkeitsgrenzen von Standard-Raddrehzahlsensoren überwindet. Die höhere Auflösung dieses Sensors führt zu einer präziseren Fahrzeugsteuerung und einer verbesserten Systemeffizienz und ebnet den Weg für die nächste Generation der Fahrzeugsicherheit und -automatisierung. Mit seinem robusten und zuverlässigen Design ermöglicht dieser Sensor OEMs und Tier-1-Zulieferern, neue ADAS/ADS-Möglichkeiten mit Zuversicht zu erforschen und zu nutzen.

Welche Vorteile bietet der hochauflösende Raddrehzahlsensor gegenüber älteren Produkten?

• Höhere Auflösung: Standard-Raddrehzahlsensoren liefern 2 Impulse pro Polpaar. Im Gegensatz dazu bietet unser hochauflösender Sensor zwei programmierbare Optionen, die entweder 4 Impulse pro Polpaar oder 8 Impulse pro Polpaar liefern.
• Ermöglicht neue und verbesserte ADAS/ADS-Funktionen: Unser hochauflösender Raddrehzahlsensor ermöglicht nicht nur neue Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und automatisierte Fahrsysteme (ADS), sondern erweitert auch bestehende Funktionen, die Raddrehzahl- und Richtungsdaten nutzen. Dieser Sensor bietet eine höhere Genauigkeit und schnellere Reaktionszeiten für kritische Fahrzeugsicherheitssysteme wie Antiblockiersysteme (ABS), elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) und Antriebsschlupfregelung (ASR).

Welchen Ansatz verfolgt TE Connectivity bei der Entwicklung von kundenspezifischen Sensoren?

TE Connectivity verfügt über mehr als zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Entwicklung von Raddrehzahlsensoren und Verbindungstechnologien und bietet seinen Kunden umfassende, maßgeschneiderte Sensorlösungen.

Die Entwicklungsmethodik von TE für unseren hochauflösenden Raddrehzahlsensor ist tief verwurzelt in dem Bestreben, die Bedürfnisse der Kunden durch einen schlanken, setbasierten Designprozess zu erfüllen. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Flexibilität und der Spielraum bei der Wahl des Designs und der Anforderungen bereits in der frühen Entwicklungsphase erhalten bleiben und die Erkenntnisse und das Feedback der Kunden in Echtzeit einfließen können. Im weiteren Verlauf des Projekts wird der Fokus systematisch eingegrenzt, um sicherzustellen, dass das endgültige Design technisch robust ist und den strengen Anforderungen der Anwendungsumgebung entspricht.

Um die strengen Anwendungsanforderungen zu erfüllen, wird dieser Sensor strengen, hoch beschleunigten Belastungstests unterzogen, zusammen mit Prüfungen zur Designvalidierung und Produktionsvalidierung. Mit einem kundenspezifischen Leckageprüfgerät wird jeder Sensor sorgfältig geprüft, um potenzielle Leckagen effektiv zu kontrollieren und die höchsten Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstandards zu erfüllen, um unseren Kunden gleichbleibende Spitzenleistungen zu bieten.

Unser Engagement für Qualität zeigt sich auch in unseren Fertigungsprozessen mit vollautomatischen, VDA-geprüften Fertigungslinien, die mit KI-Vision-Systemen ausgestattet sind. Diese Systeme ermöglichen eine fehlerfreie Produktion in hohen Stückzahlen. Während des gesamten Fertigungsprozesses, vom Spritzguss bis zur Endmontage, wird eine umfassende Nachverfolgbarkeit gewährleistet, wobei die strengsten Qualitätsnormen eingehalten werden. Die Liebe zum Detail von TE Connectivity in Kombination mit robusten Prüf- und Validierungsprotokollen sorgt dafür, dass unser hochauflösender Raddrehzahlsensor die anspruchsvollen Leistungsstandards moderner Automobilanwendungen nicht nur erfüllt, sondern übertrifft.