Regelungstechnik in der Anwendung – Anwendungen und ...
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<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong> <strong>–</strong><br />
<strong>Anwendung</strong>en <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen<br />
Matthias Thiemann, Hella KGaA Hueck & Co.<br />
Dortm<strong>und</strong>, 2006-05-18
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
2 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
Internationalität, profitables Wachstum <strong>und</strong> f<strong>in</strong>anzielle Solidität<br />
Wir s<strong>in</strong>d dort, wo unsere K<strong>und</strong>en s<strong>in</strong>d<br />
Hella-Produktionsstätten<br />
<strong>und</strong> Vertrieb Automobil<strong>in</strong>dustrie<br />
Regional Headquarters Handel<br />
Regional Headquarters Automobil<strong>in</strong>dustrie<br />
Produktionsstätte<br />
Vertriebsbüro<br />
Stand 02-2005<br />
USA<br />
Hella Electronics Corp.<br />
Hella Light<strong>in</strong>g Corp.<br />
HBPO North America<br />
Mexiko<br />
EASA<br />
EOSA<br />
Tec-Tool<br />
HBPO<br />
F<strong>in</strong>nland<br />
Hella Light<strong>in</strong>g F<strong>in</strong>land<br />
Dänemark<br />
Holger Christiansen<br />
Tschech. Republik<br />
Hella Autotechnik<br />
Hella Autotechnik Nova<br />
HBPO Czech<br />
Slowenien<br />
Hella Lux Slovenija<br />
Österreich<br />
Hella Fahrzeugteile Austria<br />
Italien<br />
Hella S.p.A.<br />
Frankreich<br />
Hella S.A.<br />
Südafrika<br />
Hella South Africa (Lizenz)<br />
Großbritannien<br />
Hella Manufactur<strong>in</strong>g<br />
Spanien<br />
CEDASA<br />
MAESA<br />
HBPO Iberia<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
3 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Deutschland<br />
Hella KGaA Hueck & Co. HBPO Headquarter<br />
Hella Leuchten-Systeme HBPO Germany<br />
Hella Fahrzeugkomponenten Behr-Hella Thermocontrol<br />
Hella Innenleuchten-Systeme hitz<strong>in</strong>g & paetzold Elektronik, Motormanagement<br />
Hella Distribution<br />
Bremer Werk für Montagesysteme<br />
Hella Trailer Systems D-Tech<br />
Hella Umform- <strong>und</strong> Stanztechnik Intedis<br />
Hella Werkzeugbau Pa<strong>der</strong>born<br />
Hella-Micron Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
Ch<strong>in</strong>a<br />
Hella Sate-Lite Bike Light<strong>in</strong>g (Sh<strong>und</strong>e)<br />
Hella Shanghai General Electronics Comp.<br />
Hella Shanghai Development Electronics<br />
Schweden<br />
Hella Changchun Tool<strong>in</strong>g<br />
Hella Changchun Development Light<strong>in</strong>g<br />
Beij<strong>in</strong>g Hella Automotive Light<strong>in</strong>g<br />
Changchun Hella Automotive Light<strong>in</strong>g<br />
Changchun Changhai Auto Light<strong>in</strong>g<br />
Rumänien<br />
Hella Light<strong>in</strong>g Romania<br />
Slowakei<br />
Hella Innenleuchten-Systeme Bratislava<br />
HBPO Slovakia<br />
Hella Slovakia Signal-Light<strong>in</strong>g<br />
Hella Slovakia Front-Light<strong>in</strong>g<br />
Süd-Korea<br />
Hella Korea<br />
Hella-Samlip Electronics<br />
Japan<br />
Hella Asia Pacific Liaison-Office<br />
Indien<br />
Hella India Light<strong>in</strong>g<br />
Padm<strong>in</strong>i Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
Philipp<strong>in</strong>en<br />
Hella-Phil.<br />
S<strong>in</strong>gapur<br />
Hella Asia S<strong>in</strong>gapore<br />
Australien<br />
Hella Australia<br />
Neuseeland<br />
Hella-New Zealand
Profitables Wachstum <strong>und</strong> f<strong>in</strong>anzielle Solidität.<br />
Das Hella-Kurzprofil.<br />
Unternehmen:<br />
weltweit aktiv<br />
führen<strong>der</strong> Partner <strong>der</strong> Automobil<strong>in</strong>dustrie sowie von Handel <strong>und</strong> Special OE<br />
eigenständig seit über 100 Jahren<br />
Umsatzerlöse:<br />
3,1 Mrd. Euro Konzernumsatz (2004/2005)<br />
Investitionen <strong>in</strong> Sachanlagen:<br />
221 Mio. Euro (2004/2005)<br />
Unternehmenspolitik:<br />
organisches Wachstum statt Merger and Acquisitions Growth<br />
F<strong>in</strong>anz-Strategie:<br />
Zugang zu breitem Investorenspektrum<br />
ger<strong>in</strong>ge Abhängigkeit vom Kapitalmarkt<br />
E<strong>in</strong>satz unterschiedlicher F<strong>in</strong>anzierungs<strong>in</strong>strumente<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
4 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
K<strong>und</strong>enorientierung <strong>und</strong> unternehmerische Eigenverantwortung<br />
Die Hella-Unternehmensstruktur<br />
Unternehmensbereiche<br />
Persönlich haftende Gesellschafter:<br />
Dr. Jürgen Behrend <strong>und</strong> Hella Geschäftsführungsgesellschaft mbH<br />
Geschäftsführer <strong>der</strong> Hella Geschäftsführungsgesellschaft mbH:<br />
Dr. Rolf Breidenbach (Vorsitz), Werner Boekels, Mart<strong>in</strong> Herbst, Hans Sudkamp, Jean-Francois Tarabbia<br />
Geschäftsführungsvorsitz<br />
Vertrieb Automobil<strong>in</strong>dustrie<br />
mit Key Accounts, Market<strong>in</strong>g<br />
<strong>und</strong> Vertriebsbüros<br />
F<strong>in</strong>anzen, Controll<strong>in</strong>g <strong>und</strong><br />
Information Management<br />
Personal<br />
Forschung<br />
Qualität, Standardisierung, E<strong>in</strong>kauf<br />
Elektronik<br />
Produktbereiche<br />
Produktmarket<strong>in</strong>g<br />
Gr<strong>und</strong>lagen- <strong>und</strong><br />
Prozessentwicklung<br />
Entwicklung<br />
Produktion<br />
Geschäftsbereiche<br />
Licht<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
5 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Produktbereiche<br />
Produktmarket<strong>in</strong>g<br />
Gr<strong>und</strong>lagen- <strong>und</strong><br />
Prozessentwicklung<br />
Entwicklung<br />
Produktion<br />
Internationale Hella-Gesellschaften<br />
Aftermarket &<br />
Special OE<br />
Vertrieb <strong>und</strong><br />
Market<strong>in</strong>g<br />
Vertriebsgesellschaften<br />
<strong>und</strong><br />
Vertriebsbüros<br />
Produktbereiche<br />
Entwicklung<br />
Produktion
Die Kernkompetenzen Licht <strong>und</strong> Elektronik.<br />
Kompentenzfel<strong>der</strong> <strong>und</strong> Jo<strong>in</strong>t Ventures des Geschäftsbereichs Elektronik.<br />
Karosserie-<br />
Elektronik II<br />
Karosserie-<br />
Elektronik I<br />
Sensoren<br />
X-By-Wire Systeme<br />
Klimaregelungen<br />
(BHTC)<br />
Sensoren<br />
Fahrerassistenz<br />
Son<strong>der</strong>f.<br />
<strong>und</strong> Refabrikation<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
6 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Bordnetzsysteme<br />
(INTEDIS)<br />
Relais <strong>und</strong> Hörner<br />
Komponenten
Die Kernkompetenzen Licht <strong>und</strong> Elektronik.<br />
Kompentenzfel<strong>der</strong> <strong>und</strong> Jo<strong>in</strong>t Ventures des Geschäftsbereichs Licht.<br />
Sche<strong>in</strong>werfer<br />
Lichtelektronik<br />
Innenleuchten<br />
Fahrzeugmodule<br />
(Jo<strong>in</strong>t Venture HBPO)<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
7 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Signalleuchten
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
8 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Regelungstechnische<br />
<strong>Anwendung</strong>en s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> den<br />
meisten elektronischen<br />
Produkten für die KfZ-<br />
Ausrüstung zu f<strong>in</strong>den<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
9 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Die meisten <strong>Anwendung</strong>en hiervon kann man im Allgeme<strong>in</strong>en <strong>in</strong><br />
3 Kategorien unterteilen<br />
Steuerungen Steuerungen mit<br />
Subfunktionen, die<br />
unterlagerte<br />
Regelkreise o<strong>der</strong><br />
Failsafe-Mechanismen<br />
be<strong>in</strong>halten<br />
Regelungen
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
10 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Produktportfolio Lichtelektronik<br />
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11 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Aktuelles Produktportfolio<br />
Leuchtweiten-Regulierungssysteme<br />
Leuchtweite-Steuergeräte<br />
Aktuatoren für Leuchtweite-Regelung<br />
Fahrzeug-Niveausensoren<br />
Sensor<strong>in</strong>tegrierte Steuergeräte<br />
Xenon-Vorschaltgeräte<br />
Elektronik für Advanced Frontlight<strong>in</strong>g<br />
Systems (Pre-AFS)<br />
Innovationen<br />
Intelligenter Schrittmotor für dynamische<br />
Leuchtweite-Regulierung<br />
Bauraumreduzierte Fahrzeugniveau-Sensor<br />
Elektronik für Advanced Frontlight<strong>in</strong>g<br />
Systems (Full-AFS)<br />
Vorschaltgerät für Quecksilberfreie Brenner
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele <strong>der</strong> Lichtelektronik <strong>–</strong> Leuchtweitenregulierung<br />
Manuelle LWR<br />
Elektrische Leuchtweiteregelung (LWR)<br />
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12 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Autom. LWR (Statisch) Autom. LWR (Dynam.)
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele <strong>der</strong> Lichtelektronik <strong>–</strong> Automatische Leuchtweitenregulierung<br />
<strong>Anwendung</strong>sbereich <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen<br />
Gesetzliche Vorgabe bei Xenon-Sche<strong>in</strong>werfern<br />
(Bei Halogen wird nur e<strong>in</strong>e<br />
manuelle Steuerung verlangt)<br />
M<strong>in</strong>imierung <strong>der</strong> Blendung<br />
Optimierte Fahrbahnbeleuchtung<br />
Sollwertvorgabe<br />
Sche<strong>in</strong>werfer-<br />
Neigung <strong>in</strong><br />
Relation<br />
zur Fahrbahn<br />
Sensor<br />
Achssensor<br />
-<br />
Regler Stellglied<br />
• 1 Sensor für<br />
stat. Regelung<br />
• 2 Sensoren für<br />
dyn. Regelung<br />
Sche<strong>in</strong>werfer-<br />
Neigung<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
13 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Sensor<br />
SW-pos.<br />
Strecke
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele <strong>der</strong> Lichtelektronik <strong>–</strong> Automatische Leuchtweitenregulierung<br />
Kostenoptimierung durch System<strong>in</strong>tegration<br />
Insbeson<strong>der</strong>e bei statischer<br />
Leuchtweitenregulierung (nur 1 Sensor)<br />
bietet sich e<strong>in</strong>e Integration an von<br />
Sensor <strong>und</strong><br />
Steuergerät<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
14 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
SG<br />
Sensor<br />
Sensor<strong>in</strong>tegriertes SG
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele <strong>der</strong> Lichtelektronik <strong>–</strong> Automatische Leuchtweitenregulierung<br />
Perfektionierung e<strong>in</strong>es Regelkreises durch Integration<br />
E<strong>in</strong>br<strong>in</strong>gen e<strong>in</strong>es LIDAR-Sensors<strong>in</strong> den Sche<strong>in</strong>werfer<br />
Time-of-flight <strong>–</strong> Messung zur Abstandsbestimmung<br />
Erweiterung des Sensors um weitere Strahlungsebenen zur<br />
Bestimmung des Nickw<strong>in</strong>kels<br />
Autonome Leuchtweiten-Regelung des Sche<strong>in</strong>werfers wird möglich<br />
Funktionskomb<strong>in</strong>ation zur Ermittlung von<br />
Streuscheibenverschmutzung <strong>und</strong> Sichtweite ist möglich<br />
Sche<strong>in</strong>werfer<strong>in</strong>tegrierte<br />
E1∗s<strong>in</strong>(<br />
χ )<br />
Leuchtweiteregelung α = arctan E 2−E1∗<br />
cos( χ )<br />
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15 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
H<br />
α<br />
χ<br />
E2<br />
E1
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele <strong>der</strong> Lichtelektronik <strong>–</strong> Automatische Leuchtweitenregulierung<br />
Kostenoptimierung durch Systemreduktion<br />
Für die Bestimmung <strong>der</strong> Fahrzeuglage zur dynamischen<br />
Leuchtweiteregulierung wird je e<strong>in</strong> Sensor an Vor<strong>der</strong><strong>und</strong><br />
H<strong>in</strong>terachse benötigt<br />
Durch Ausweitung <strong>der</strong> Fahrversuche kann die<br />
Regelungssicherheit soweit erhöht werden, dass e<strong>in</strong>e<br />
dynamische Regelung mit nur 1 Sensor erfolgen kann<br />
Bei hohen Fahrzeugbauzahlen e<strong>in</strong>er Plattform<br />
können so die Gesamtkosten reduziert werden<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
16 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
17 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
Produkte <strong>und</strong> Produktl<strong>in</strong>ien Hella<br />
Produktl<strong>in</strong>ie Sensoren für X-By-Wire-Systeme<br />
85 Entwickler (Oktober 2004)<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
18 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Produkte<br />
Fahrpedalgeber<br />
Fahrpedalgeber mit stehendem Pedal<br />
Kontaktlose Lenkw<strong>in</strong>kelsensoren<br />
Kontaktlose Drosselklappensensoren<br />
El. Steuergeräte für Chassis <strong>und</strong> Getriebe<br />
Innovationen<br />
Lenkmomentsensoren<br />
Wellenendsensoren<br />
Sensoren für Getriebe
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele X-By-Wire <strong>–</strong> Electronic Throttle Control<br />
<strong>Anwendung</strong>sbereich <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen<br />
Nachfolge <strong>der</strong> klassischen<br />
Bowdenzuglösung<br />
Erfüllung aktueller Verbrauchs<strong>und</strong><br />
Emissionsbestimmungen<br />
Sollwertvrg.<br />
Position<br />
Fahrpedal<br />
Regler<br />
Motormgt.<br />
... Schaufelstellg.<br />
...<br />
-<br />
...<br />
Schaufelstellg.<br />
Sollwertvrg.<br />
Klappen-<br />
Stellung<br />
Integrier. SG Var. La<strong>der</strong><br />
Lagerückmeldg.<br />
Regler<br />
Motormgt.<br />
Sensor<br />
Lagerückmeldung<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
19 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
-<br />
-<br />
Sensor<br />
Temperatur<br />
Drehzahlsensor<br />
Klopfsensor<br />
...<br />
...<br />
Stellglied<br />
DK-<br />
Antrieb<br />
Strecke<br />
Drosselklappe<br />
Störgröße<br />
Temperatur<br />
Aerodynamische<br />
Strömungsmomente<br />
an <strong>der</strong> Drosselklappe, ...<br />
...<br />
Motor-<br />
Zustand<br />
Störgröße<br />
...
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele X-By-Wire <strong>–</strong> Electronic Throttle Control<br />
Optimierung durch System<strong>in</strong>tegration<br />
Simplifizierung <strong>der</strong> Konstruktion sowie <strong>der</strong> Aufbau- <strong>und</strong><br />
Verb<strong>in</strong>dungstechnik durch verstärkte Integration von<br />
Funktionen <strong>in</strong> Subkomponenten<br />
Reduktion des Bauraums<br />
Erhöhung des Anteils<br />
kontaktloser Sensorik<br />
SOP 1996<br />
Seitenabgang<br />
Potentiometer<br />
SOP 2001<br />
Seitenabgang<br />
Induktivsensor<br />
SOP 2001<br />
Mittenabgang<br />
Potentiometer<br />
SOP 2003<br />
Mittenabgang<br />
Induktivsensor<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
20 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
SOP 2005<br />
Bauraumreduz.<br />
Induktivsensor<br />
SOP 2002<br />
Stehendes Pedal<br />
Induktivsensor<br />
SOP 2006<br />
2. Generation<br />
Stehendes Pedal<br />
SOP 2008<br />
Kostenoptimiert<br />
Potentiometer<br />
SOP 2009<br />
Hängendes Pedal<br />
Induktivsensor
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele X-By-Wire <strong>–</strong> Electronic Throttle Control <strong>–</strong> Funktionspr<strong>in</strong>zip Induktivsensorik<br />
Hella CIPOS - Contactless Inductive Position Sensor<br />
Kontaktlose Messung von l<strong>in</strong>earen <strong>und</strong> rotatorischen<br />
Positionen durch Verwendung von elektromagnetischen<br />
Wechselfel<strong>der</strong>n<br />
Induktion<br />
Sen<strong>der</strong>-Spule<br />
Rotor Stator Elektronik<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
21 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
i<br />
Empfänger-Spule<br />
W<strong>in</strong>kelsensor<br />
(10° bis 360°; Multi-turn)<br />
Segmentsensor<br />
(bis 110°)<br />
L<strong>in</strong>earsensor<br />
(8mm <strong>–</strong> 70mm <strong>und</strong> mehr)
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
22 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
Produkte <strong>und</strong> Produktl<strong>in</strong>ien Hella<br />
Produktl<strong>in</strong>ie Komponenten<br />
56 Entwickler (August 2005)<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
23 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Produkte<br />
Intelligente Aktuatoren für Motorraum-<br />
<strong>Anwendung</strong>en<br />
Elektromotorische Aktuatoren<br />
Vakuumpumpen zur Bremskraftverstärkung<br />
Wascherpumpen /Sche<strong>in</strong>werfer-<br />
Re<strong>in</strong>igungspumpen<br />
Klimasteller <strong>und</strong> <strong>–</strong>sensoren<br />
Ölniveausensoren/Ölniveauschalter<br />
Flüssigkeitsniveauschalter<br />
Innovationen<br />
Mechanische <strong>und</strong> elektronische Hochtemperatur-Technologie<br />
für Motorraumsteller<br />
Bus-Technologie<br />
Micro-Steller mit push-push-Funktionalität für<br />
Fondtüren <strong>und</strong> Tankklappenanwendungen<br />
Leistungsstarker HighForce-Steller als<br />
Schließhilfe für Schiebetüren <strong>und</strong><br />
Sitzanwendungen<br />
Ölzustandssensor
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele Komponenten <strong>–</strong> Vakuum-Pumpen<br />
<strong>Anwendung</strong>sbereich <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen<br />
Div. Verbraucher wie z.B. das Bremssystem<br />
benötigen zum Betrieb Unterdruck<br />
Mo<strong>der</strong>ne Antriebssysteme (Direkte<strong>in</strong>spritzer, Hybride)<br />
erzeugen <strong>in</strong> vielen Fällen ke<strong>in</strong>en ausr. Druck mehr<br />
Die Unterdruckpumpe erzeugt on-demand den<br />
notwendigen Unterdruck<br />
Sollwertvorgabe<br />
Druck<br />
im System<br />
-<br />
Regler<br />
Steuergerät<br />
Stellglied<br />
Vakuum-<br />
Pumpe<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
24 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Sensor<br />
Drucksensor<br />
Störgröße<br />
Unterdruckverbrauch<br />
- durch Bremskraftverstärker<br />
- durch pneum. Nebenverbr.<br />
Unterdruckzufuhr durch<br />
Verbrennungsmotor<br />
Strecke<br />
Unterdrucksystem
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele Komponenten <strong>–</strong> Vakuum-Pumpen<br />
Kostenoptimierung durch System<strong>in</strong>tegration<br />
1. Stufe: Drucksensor <strong>und</strong> Steuergerät s<strong>in</strong>d getrennt<br />
2. Stufe: Sensor<strong>in</strong>tegriertes Steuergerät<br />
3. Stufe: E<strong>in</strong> Drucksensor wird an den freien Port e<strong>in</strong>es<br />
vorhandenen SG angeschossen.<br />
Die Auswertesoftware wird im SG <strong>in</strong>tegriert.<br />
Sensor Steuergerät<br />
Sensor<strong>in</strong>tegriertes<br />
Steuergerät<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
25 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Sensor Vorh. SG<br />
mit implem.<br />
Fremd-S/W
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
26 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
Produkte <strong>und</strong> Produktl<strong>in</strong>ien Hella<br />
Produktl<strong>in</strong>ie Karosserieelektronik<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
27 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Produkte<br />
Zentral-SG <strong>und</strong> Smart Junction Boxes<br />
Dachbediene<strong>in</strong>heiten e<strong>in</strong>schließlich<br />
Schiebedach-Steuerung <strong>und</strong><br />
E<strong>in</strong>klemmschutz<br />
Anhängeranschluss-Steuergeräte<br />
Intelligente Batteriesensorik<br />
Remote Keyless Entry<br />
Passive Entry/Go<br />
Zentralsteuergeräte <strong>und</strong> Smart Junction<br />
Boxes<br />
Powermanagement<br />
Programmierbare Positioniersteuergeräte<br />
Heizungssteuergeräte<br />
Innovationen<br />
Elektronische Hauptsicherung<br />
Intelligente Spannungsverteilung<br />
Innenraum Infrarotsensoren<br />
Spannungswandler <strong>und</strong> -stabilisatoren
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Produktl<strong>in</strong>ie Karosserieelektronik <strong>–</strong> elektrisches Energiemanagement<br />
<strong>Anwendung</strong>sbereich <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen<br />
Die zunehmende Zahl elektrischer Verbraucher,<br />
erhöht die Notwendigkeit e<strong>in</strong>es optimierten Energie-Mgt.<br />
- Erhalt <strong>der</strong> Startfähigkeit<br />
- Kraftstoffe<strong>in</strong>sparung durch Leerlaufdrehz.-Anpassung<br />
- Last-Mgt. zur Stabilisierung des Ladezustandes<br />
- Erk. des state of health <strong>der</strong> Batterie zum vorz. Austausch<br />
Sollwertvorgabe<br />
Ladezustand <strong>der</strong><br />
Batterie<br />
-<br />
Regler<br />
Intelligente<br />
Leistungsflußregelung<br />
(Generatormanagement<br />
<strong>und</strong> Lastmanagement)<br />
Stellglied<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
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Generatormanagement<br />
Batteriemanagement<br />
Lastmanagement<br />
- Motor (Leerlaufdrehz.)<br />
- Verbrauchermgt.<br />
Sensor<br />
Batteriesensor<br />
+ Software<br />
„Batteriezustandserkennung“<br />
Störgröße<br />
Hohe Spitzenbelastung<br />
Zu niedrige Ladespannung<br />
durch<br />
Leitungswi<strong>der</strong>stände<br />
„Aufwecken“ von<br />
Steuergeräten im<br />
Ruhezustand<br />
Niedrige<br />
Batterietemperatur<br />
Strecke<br />
Batterie bzw.<br />
elektrische<br />
Energieversorgung
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Produktl<strong>in</strong>ie Karosserieelektronik <strong>–</strong> elektrisches Energiemanagement<br />
Energiemanagement = Ladebilanzierung<br />
Energieverbraucher<br />
Infota<strong>in</strong>ment<br />
Heizung/Klima<br />
Licht<br />
Elektromotoren<br />
+ -<br />
Batterie<br />
Verfügbarkeit<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
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Energiequellen<br />
Generator<br />
(Solarzellen)<br />
(Brennstoffzelle)<br />
(Ladestation)<br />
Energiemanagement:<br />
Bilanziert die verbrauchte Energie gegenüber <strong>der</strong> erzeugten Energie<br />
Sorgt für Ausgleich zwischen erzeugter, gespeicherter <strong>und</strong> benötigter Energie
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Produktl<strong>in</strong>ie Karosserieelektronik <strong>–</strong> elektrisches Energiemanagement<br />
Kostenoptimierung durch System<strong>in</strong>tegration<br />
Integration des Batterie-Sensors <strong>in</strong> <strong>der</strong> Polnischen-<br />
Batterieklemme<br />
Ke<strong>in</strong>e zusätzlichen Komponenten notwendig<br />
Die Integration spart zusätzliche Verarbeitungsschritte<br />
beim OEM<br />
Die direkte Nähe zur Batterie erlaubt nahezu<br />
unverfälschte Messergebnisse<br />
Batterie-Sensorik<br />
als Stand-alone-<br />
Komponente<br />
bzw. Steuergeräte-<br />
Integriert<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
30 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Batterieklemme<br />
Batteriesensor<br />
IBS<br />
Batterie-Sensorik<br />
<strong>in</strong>tegriert <strong>in</strong> die<br />
Polnischen-<br />
Klemme <strong>der</strong><br />
Batterie
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Lichtelektronik<br />
X-By-Wire<br />
Komponenten<br />
Karosserieelektronik<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
31 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
Produkte <strong>und</strong> Produktl<strong>in</strong>ien Hella<br />
Produktl<strong>in</strong>ie Sensoren für Fahrerassistenz-Systeme<br />
148 Entwickler weltweit (März 2004)<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
32 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Produkte<br />
Regen-/Lichtsensoren<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Innovationen<br />
Fahrerassistenzsysteme<br />
Lane departure warn<strong>in</strong>g<br />
(Kamera, Bildverarbeitung)<br />
Rückfahrkamera<br />
(Kamera, Bil<strong>der</strong>verarbeitung<br />
Spurwechselassistent (24 GHz)<br />
LIDAR (ACC)<br />
Sensor-Integration
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele Fahrerassistenzsysteme <strong>–</strong> Adaptive Cruise Control<br />
<strong>Anwendung</strong>sbereich <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen<br />
Der adaptive Geschw<strong>in</strong>digkeitsregler<br />
entlastet den Fahrer, <strong>in</strong>dem er <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
des Abstands zu vorausfahrenden Fahrzeugen<br />
die Geschw<strong>in</strong>digkeit automatisch anpasst.<br />
Sollwertvorgabe<br />
Sollgeschw<strong>in</strong>digkeit<br />
Sollabstand<br />
-<br />
Regler<br />
Relativ-Geschw<strong>in</strong>digk.<br />
Abstand unterlagert<br />
Stellglie<strong>der</strong><br />
Motor<br />
(Bremse)<br />
(Getriebe)<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
33 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Sensor<br />
Abstand<br />
Relativ-v<br />
Störgröße<br />
Beschleunigung Zielfahrzeug<br />
E<strong>in</strong>-/Ausscheren Zielfahrzeug<br />
Luft-/Roll-/Kurvenwi<strong>der</strong>stand<br />
Steigung/Gefälle<br />
Beladung/Anhänger<br />
Strecke<br />
ACC Fahrzeug<br />
Zielfahrzeug
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Beispiele Fahrerassistenzsysteme <strong>–</strong> Adaptive Cruise Control<br />
Kostenoptimierung durch System<strong>in</strong>tegration<br />
Das ACC-System be<strong>in</strong>haltet die gesamte Software zur<br />
Auswertung <strong>der</strong> Sensorsignale <strong>und</strong> den gesamten<br />
Regelprozess<br />
Die Steuerbefehle werden an das Motor-SG gegeben<br />
E<strong>in</strong>e Trennung von Auswerte- <strong>und</strong> Regel-Software<br />
ermöglicht<br />
- Verlagerung von Applikations- / Variantenspezifischen<br />
Inhalten aus dem Sensor<br />
<strong>in</strong> das Fahrzeug<br />
- Funktionalitätserweiterungen, die auf<br />
Signalaufber.<br />
dezentralerem E<strong>in</strong>wirken aufbauen<br />
(E<strong>in</strong>wirken auf Bremse/Getriebe,<br />
ACC Track<strong>in</strong>g-SW<br />
Realisierung von Stop/Go)<br />
ACC<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
34 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Signalaufber.<br />
Sensor<strong>in</strong>tegriertes SG<br />
Track<strong>in</strong>g-SW<br />
Motor-SG<br />
Brems-SG<br />
Motor-SG<br />
Brems-SG
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
35 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>–</strong> Ausgangssituation bei Assistenzsystemen<br />
Fahrerassistenz-Systeme<br />
nehmen zukünftig e<strong>in</strong>en weiten<br />
Bereich <strong>der</strong> KfZ-Elektronik e<strong>in</strong><br />
Überwachung des Vor- <strong>und</strong> Seitenfeldes<br />
durch Infrarottechnologie,<br />
24-GHz-, Kamera- <strong>und</strong> Ultraschall-<br />
Sensoren (Beispiele)<br />
Automatische Abstands- <strong>und</strong><br />
Geschw<strong>in</strong>digkeitsregelung<br />
Spurwechselassistent<br />
Toter-W<strong>in</strong>kel-Erkennung<br />
Fahrspurerkennung<br />
Automatische Notfallbremsung<br />
Elektronischer E<strong>in</strong>parkassistent<br />
Überwachung des rückwärtigen<br />
Bereiches durch die Rückfahrkamera<br />
E<strong>in</strong>parkhilfe<br />
Erweiterung des Sichtfeldes<br />
ACC<br />
Lidar / (Radar)<br />
Lane Departure<br />
Warn<strong>in</strong>g<br />
Kamera<br />
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36 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Rückfahrkamera +<br />
El. E<strong>in</strong>parkhilfe<br />
24Ghz, Kamera,<br />
Ultraschall<br />
Stop & Go<br />
+ Kollisions-<br />
Verm<strong>in</strong><strong>der</strong>g.<br />
+ Precrash<br />
Front<br />
24 GHz<br />
Seitenaufprall-<br />
Erkennung<br />
24 GHz<br />
Spurwechselassistent<br />
+ Tote-<br />
W<strong>in</strong>kel-Überwachg.<br />
24 GHz, Camera<br />
Heckaufprall-<br />
Erkennung<br />
24GHz
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>–</strong> Ausgangssituation bei Assistenzsystemen<br />
Ausgangssituation<br />
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37 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
E<strong>in</strong>zelsensoren → E<strong>in</strong>zelapplikationen<br />
• LDW <strong>–</strong> Bildsensorik<br />
• ACC <strong>–</strong> Lidarsensorik (IDIS ® )<br />
Motivation<br />
Beide Sensoren erfassen das Fahrzeugvorfeld<br />
Komplementäre Sensoreigenschaften<br />
Zielsetzung<br />
Dezentrale Fusionsarchitektur<br />
Spezifische 2-Sensor Anordnung<br />
1. Schritt: ACC+, LDW+
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>–</strong> Funktionalität <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen durch Fusion<br />
IDIS ®<br />
150 m<br />
16° horiz. Öffnungsw<strong>in</strong>kel<br />
Objektposition zur Fahrspur<br />
Laterale Objektparameter <strong>und</strong><br />
Objektdimension<br />
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38 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
Bildsensorik<br />
50..70 m (Fahrspur, Objekte)<br />
45° horiz. Öffnungsw<strong>in</strong>kel<br />
ACC-Ziele (stationär) zur<br />
Verbesserung<br />
Fahrspurmodell
y<br />
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>–</strong> Funktionalität <strong>und</strong> K<strong>und</strong>ennutzen durch Fusion<br />
IDIS ®<br />
+<br />
Abstandsmessung, v rel<br />
Initiale Objektdetektion<br />
Fusions-Potential:<br />
Detektion stationärer Ziele<br />
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39 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
x<br />
z<br />
Bildsensorik<br />
+<br />
Fahrspurgeometrie, Fzg.-<br />
Eigenposition<br />
Laterale Auflösung<br />
Fusions-Potential:<br />
Mustererkennung Fahrzeuge<br />
y
Fahrerassistenz-Sensoren von Hella <strong>–</strong> Die zuverlässigen Beifahrer<br />
Ausblick Hella: Datenfusion<br />
Geme<strong>in</strong>same Verarbeitung verschiedener<br />
Sensorsignale<br />
Generierung e<strong>in</strong>es konsistenten Gesamt-<br />
Umfeld-Modells<br />
Erweiterung des<br />
Beobachtungsbereiches<br />
Genauere physikalische Beschreibung<br />
von Objekten<br />
Generierung neuer Informationen<br />
Ableitung zusätzlicher Applikationen<br />
Erhöhung <strong>der</strong> Zuverlässigkeit<br />
Trennung von Sensor <strong>und</strong> Applikation<br />
Sensoren erzeugen standardisierte<br />
Objektlisten<br />
Applikationen basieren auf fusionierten<br />
Daten <strong>und</strong> Umfeldmodell<br />
PBLE/Vortrag <strong>Regelungstechnik</strong> 2006-05-18.ppt<br />
40 Confidential.The Contents may only be passed on, used or made known with our express permission. All rights reserved.<br />
LDW ACC<br />
Obj.3 [v,s,..]<br />
Obj.1 [v,s,..]<br />
Obj.3 [v,s,..]<br />
Obj.2 [v,s,..]<br />
Obj.1 [v,s,..]<br />
Obj.2 [v,s,..]
<strong>Regelungstechnik</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Anwendung</strong><br />
Die Hella KGaA Hueck <strong>und</strong> Co.<br />
<strong>Anwendung</strong>sgebiete <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Entwicklungsrichtungen <strong>der</strong> <strong>Regelungstechnik</strong><br />
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />
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