Micro Systeem Technologie - Innovatie, Energie & Productrealisatie

Antilock Braking Systems (ABS) en de bandenspanningbewaking bij
moderne auto’s. (Hall ASIC: Infineon)
Een te lage bandenspanning geeft een onnodig grote slijtage en verhoging
van temperatuur. Een te hoge temperatuur leidt op zichzelf ook weer tot
meer slijtage. In extreme vorm kan het culmineren in een klapband. De
bandenspanning kan worden bepaald op een directe en een indirecte
methode. De indirecte methode komt neer op het meten van het verschil
van de omloopsnelheid van de twee wielen, d.m.v. wielsnelheid sensoren
en uitgebreide processing. Het verschil in wielsnelheid is een functie van
de bandenspanning. Bij de directe methode wordt de bandenconditie
gemonitord door een wireless module die bestaat, naast een zender, uit
een druksensor, een temperatuursensor, een accelerosensor en signaal
conditionerings-elektronica. De kosten van een dergelijke module worden
per 2007 voorzien op 12 à 15 US$ per wiel. Freescale, Melexis, Shrader/GE
NovaSensor en VTI zijn de marktleiders op dit gebied.
In de nabije toekomst worden voor de applicatie van MST in automotive
een aantal belangrijke ontwikkelingen voorzien en/of algemener
toegepast, zoals hogedruk common-rail brandstof injectie sensoren,
detectie van oliedegradatie (oxidatie, roetvorming, waterverontreiniging),
benzinetank dampvorming sensoren (On Board Diagnostics, OBD),
adaptieve remdruk als functie van b.v. de af te remmen massa of als
onderdeel van het ABS, X-by wire (rijden, sturen, remmen) positie
sensoren, nokkenas en krukas positie sensing, detectie van de
aanwezigheid, het gewicht, de stand en de positie van het lichaam van
chauffeur en passagiers voor het regelen van de airbag ontplooiing,
accelerometers, yaw rate sensors en andere sensoren voor het rijgedrag
en weggedrag (vering), airbags en GPS back-up; pressure sensors voor de
aandrijflijn, remmen, koeling, banden; position sensors voor wielsnelheid,
pedaal positie; vochtigheidssensoren voor het cabinecomfort; zonlicht en
regen/condens sensing; afstand sensoren voor obstakel nabijheid
detectie; koplampen afstelling.
Te verwachten valt de komende 5 à 7 jaar een significante toename van
het gebruik van MST in automotive. Dat wordt, naast ander factoren,
veroorzaakt door de volgende omstandigheden:
• Langere garantietermijnen,
• Strengere wetgeving met betrekking tot de verkeersveiligheid,
brandstofgebruik en emissie,
• Toenemende voertuig performance en comfort,
• Beschikbaarheid goedkope microcontrollers, geheugens en displays,
• Verbeterde voertuigdiagnostiek
De druksensor was de eerste commercieel
succesvolle toepassing van
microsysteemtechnologie (Figuur 16).
Bijvoorbeeld de oliedruksensor voor de
‘automotive’ industrie. Een dergelijk sensor
bestaat uit een dun silicium membraam, dat een
dikte kan hebben van enkele microns. In dit
membraam worden sporen aangebracht die van
eigenschap veranderen als er een mechanische
spanning op de membraam komt. Meestal
verandert dan de elektrische weerstand van de
aangebrachte laag. De sensor meet de druk door
Figuur 16 Druksensor
copy of wat is mst.doc(21-11-06) - 25/61