Stromsparende Lösung Rücksicht: Mechatronische Außenspiegel mit EC-Glas

In modernen Außenspiegeln kommen immer mehr abblendende elektrochromatische (EC) Spiegelgläser zum Einsatz. Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen STMicroelectronics und Flabeg wurde eine neue Systemlösung entwickelt, mit der sich sowohl das Gewicht als auch der Betriebsstrom reduzieren lassen. Beide Faktoren tragen direkt zu einer Reduzierung des CO2-Ausstoßes bzw. des Kraftstoffverbrauchs bei.

Moderne Fahrzeugtüren sind dadurch charakterisiert, dass die Lasten in den Außenspiegeln über speziell für diesen Bereich entwickelte applikationsspezifische Standardprodukte (ASSP) angesteuert werden. Hierbei kommen hochintegrierte, intelligente Leistungshalbleiter zum Einsatz. Die Anzahl der anzusteuernden Lasten ist in den letzten Jahren kontinuierlich gewachsen, und unterschiedliche Aktoren müssen unterstützt werden. Neben der Spiegelverstellung und -anklappung, der Heizung und diversen Lampen wie z.B. Blinker, Umfeldbeleuchtung oder Spurwechselassistent werden immer mehr abblendende Spiegelgläser eingesetzt. Nach Meinung von Analysten ist die Zunahme von elektrochromatischen Gläsern mit einer zweistelligen Wachstumsrate über die nächsten Jahre eine der am stärksten wachsenden Applikationen im automobilen Komfortsegment. Berichten entsprechend liegt der Volumenbedarf 2012 in Europa und in den USA bei mehr als jeweils 5 Mio. Einheiten. Neben dem wachsenden Komfort wird auch eine erhöhte Sicherheit erreicht, indem die Reflexion des Spiegelglases bedarfsabhängig verändert wird. Dieses Spiegelverhalten ist wichtig, wenn etwa ein Fahrer durch ein versehentlich eingeschaltetes Fernlicht eines folgenden Fahrzeuges geblendet wird. In einer engen Zusammenarbeit zwischen Halbleiterhersteller und Glasproduzent wurde eine, auf einer neuen EC-Glas-Technologie basierende Systemlösung entwickelt. Im Vergleich zu bestehenden Technologien ist dieser Ansatz durch eine Reduzierung des Betriebsstroms der Elektronik und des Gewichtes des Spiegelglases gekennzeichnet. Im Zusammenspiel mit einem reduzierten Ruhestrom der Halbleiter kann so Kraftstoff und damit CO2 gespart werden. Die Ansteuerung der Elektronik in den Fahrzeugtüren wird durch zwei Topologien dominiert. Einerseits existiert ein dezentralisierter Ansatz, bei dem die gesamte Elektronik in den Türen lokalisiert ist. Andererseits gibt es Ansätze, bei denen die Lasten über eine zentrale Lösung angesteuert werden. Jeder Ansatz hat seine Vor- und Nachteile hinsichtlich Kosten, Effizienz und Design-Tauglichkeit. Die maßgeblichen Entscheidungsparameter sind die Verkabelung – wobei hierbei Kosten und Gewicht einen Einfluss haben –, Zuverlässigkeit der Steckverbindungen, Einbauort und Funktion von Aktoren bzw. Sensoren, Ausstattungsgrad der verschiedenen Funktionen und Bauraumbegrenzungen, die speziell bei High-End-Spiegeln eine Limitierung für die Verkabelung darstellen können. Letztendlich ist die Wahl der Topologie eine gemeinschaftliche Entscheidung zwischen Automobilhersteller und Zulieferern mit dem Ziel, die Systemkosten zu minimieren. Auch ein Mischansatz der beiden Topologien ist teilweise ein gängiger Weg, speziell für Außenspiegel mit einem hohen Ausstattungsgrad, bei denen für eine zentrale Verkabelung z.T. mehr als 20 Kabel benötigt werden. Ein zentraler Ansatz kann ggf. bereits mangels Platz im Spiegelgehäusefuß ausscheiden. Eine Lösung in diesem Fall ist eine „Mechatronisie- rung“ des Spiegels, das heißt, die Elektronik wird in den Spiegel verlagert und über einen Bus an die zentrale Elektronik angebunden. Somit kann die Verkabelung auf drei Kabel (Masse, Versorgungsspannung und LIN-Busanbindung) minimiert werden.