Lenkwinkelsensor - was er ist und warum er benötigt wird

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die eine Vielzahl von Parametern überwachen. Sie sammeln Daten über die Motorleistung, die Flugbahn, das Fahrerverhalten, die Umgebungsbedingungen und den Straßenzustand, um ein komfortables und sicheres Fahren zu gewährleisten. Der Lenkwinkelsensor liefert nicht nur Informationen für die Servolenkung, sondern auch für Systeme wie ABS, ESP, aktive Geschwindigkeitsregelung und Abbiegelicht. Alle diese Systeme benötigen hochpräzise Daten über die Position des Lenkrads und damit auch der Vorderräder des Fahrzeugs.

Was ist ein Sensor – Technische Informationen

Der Lenkradsensor überwacht alle Bewegungen des Lenkrads und sendet diese Daten (meist über CAN-Bus) an den Bordcomputer. Der Computer sendet die Informationen anschließend an andere Systeme, für die sie wichtig sind. Wie die Sensordaten verwendet werden, hängt von der Art und Konstruktion des Fahrzeugs ab. In experimentellen autonomen Fahrzeugen ermöglichen sie zum Beispiel die Korrektur der Bewegungsbahn sowie die Kontrolle des Zeitpunkts, zu dem eine Person das Lenkrad ergreift.
Daher ist der korrekte Betrieb dieses Sensors von großer Bedeutung für die Sicherheit und den Komfort beim Fahren des Fahrzeugs. Meistens wird der Sensor an der elektrischen Lenksäule unter dem Lenkrad installiert, seltener an der Welle des Zahnstangenverteilers oder oberhalb der verletzungssicheren Welle der Säule.

Der Sensor wird an der Lenksäule angebracht.

Wofür ist ein Lenksensor zuständig?

Der Lenkwinkelsensor ist für das Lesen und gleichzeitige Erfassen des Lenkwinkels zuständig. Darüber hinaus erfüllt er folgende Funktionen:

• Übermittlung von Lenkstellungsinformationen an das ESP-Stabilisierungssystem.
• Unterstützung bei der Verteilung des Drehmoments zwischen den Rädern bei Fahrmanövern (Traktionskontrollfunktion).
• Unterstützung für die korrekte Funktion des automatischen Einparksystems.
• Unterstützung des adaptiven Geschwindigkeitsreglers und des Spurhalteassistenten.

Sensortypen

Die Lenkradsensoren gibt es in verschiedenen Ausführungen, wobei die drei gängigsten sind:

1. Potentiometrische Sensoren – Kontaktsensoren, messen mit Hilfe von Widerstandsänderungen, die proportional zum Drehwinkel zunehmen. Trotz der relativ einfachen Konstruktion ist dieser Sensortyp aufgrund seines größten Nachteils, der geringen Zuverlässigkeit, in modernen Fahrzeugen sehr selten.
2. Optische Sensoren – eine fortschrittlichere Version der Sensorvorrichtung. Sie bestehen aus einer Geberscheibe, LEDs, Fotowiderständen und einer Einheit zur Erkennung der vollständigen Drehung. Die Anzahl der Lichtquellen und Widerstände hängt vom Sensormodell ab. Optische Sensoren sind in Kraftfahrzeugen häufiger anzutreffen als potentiometrische Sensoren.
3. Magnetoresistive Sensoren – arbeiten auf der Grundlage von Änderungen des magnetischen Widerstands des Materials unter dem Einfluss eines Magnetfelds. Sie haben eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit und sind resistent gegen mechanische Einflüsse und Verschmutzung. Solche Sensoren werden am häufigsten in modernen Autos verwendet, da sie in einem breiten Temperaturbereich und unter verschiedenen Bedingungen arbeiten können.

Ursachen und Anzeichen für einen Sensorausfall

Ein beschädigter Lenkwinkelsensor wird in der Regel durch den Bordcomputer des Fahrzeugs signalisiert. Dies kann in Form einer Meldung auf dem Bildschirm, der ESP-Fehleranzeige oder der Lenkradkontrollleuchte geschehen, die gelb (wenn es sich nur um einen defekten Lenksensor handelt) oder rot aufleuchtet, wenn die Servolenkung komplett ausgefallen ist. Der Fahrer kann auch einige Probleme mit der Servolenkung haben:

• schwergängiges Drehen;
• Ruckeln, Verzögern beim Abbiegen;
• Ruckeln von Seite zu Seite;
• Spätes Ansprechen auf die Drehzahl;
• Das Auto kippt zur Seite.

In einigen Fällen kann der Fahrer ungewöhnliche Geräusche hören, wenn er das Lenkrad dreht, und er kann auch einige seltsame Symptome bemerken, wie z. B. das Abblenden der Lichter oder den intermittierenden Betrieb anderer elektrischer Systeme, wie z. B. der Sitzheizung. Meistens machen sich die Fehler beim Rangieren bemerkbar, aber wie Sie sehen können, treten die Anzeichen eines defekten Lenkwinkelsensors auch während der Fahrt auf, was eine erhebliche Gefahr im Straßenverkehr darstellen kann.
Die Hauptursachen für einen Sensorausfall sind folgende:

• Feuchtigkeit oder Schmutz im Sensor.
• Elektrische Defekte (Kurzschluss, Drahtbruch).
• Mechanische Schäden (Stöße, Vibrationen).
• Verschleiß von Bauteilen durch lange Standzeiten.

Wie viel kostet ein neues Teil?

Wie viele andere Komponenten elektronischer Systeme sind auch Winkelsensoren trotz ihrer Größe recht teuer. Im Durchschnitt liegen die Preise zwischen 200 und 1500 PLN, können aber je nach Automarke und Modell bis zu 4-6 Tausend betragen. Hinzu kommen die Kosten für den Austausch und die Kalibrierung des Sensors, denn es ist unwahrscheinlich, dass Sie einen neuen Sensor selbst einbauen und zum Laufen bringen können.

Kalibrierung des Lenkwinkelsensors

Der Sensor muss sowohl die Geradeausposition der Räder als auch die beiden Extrempositionen (links und rechts) genau erkennen. So kann der Arbeitsbereich angepasst, die Skala eingestellt und die notwendigen Parameter entsprechend berechnet werden. Gesteuert wird das Verfahren durch eine spezielle Software, die in das elektronische Steuergerät des Fahrzeugs integriert ist. Moderne Sensoren zeichnen sich durch eine extrem hohe Auflösung und Genauigkeit aus, die es ermöglicht, die Lenkradbewegungen mit einer Genauigkeit von bis zu mehreren Winkelsekunden zu erfassen. Daher können schon kleine Einstellungsfehler den Betrieb von Systemen, die vom Lenkwinkelsensor abhängen, beeinträchtigen. Durch die Kalibrierung kann der Sensor mit den elektronischen Assistenten des Fahrers synchronisiert werden, so dass deren korrekte Funktion gewährleistet ist.
Für die Kalibrierung wird ein Diagnosecomputer mit spezieller Software angeschlossen. Er liest Fehlercodes und führt bestimmte Bewegungen mit dem Lenkrad aus, damit sich der Bordcomputer alle Einstellungen merken kann. Darüber hinaus gibt es unter den Möglichkeiten, den Lenkwinkelsensor zu überprüfen, solche, bei denen es notwendig ist, das Fahrzeug zu beschleunigen und zu bremsen.

Wann und wo wird kalibriert?

Die Kalibrierung des Lenkwinkelsensors sollte in folgenden Fällen durchgeführt werden:

• wenn die Lenksäule während der Reparatur ausgebaut wurde;
• wenn Komponenten der Servolenkung oder des Getriebes ausgetauscht wurden;
• nach Einstellung der Aufhängungsgeometrie;
• wenn die Aufhängung repariert oder modifiziert wurde (z.B. Spielreduzierung), was ihre Geometrie beeinflussen könnte;
• nach dem Einbau eines neuen Lenkwinkelsensors;
• nach dem Austausch des Steuergeräts eines Systems, das Sensordaten verwendet.

Am besten ist es, die Kalibrierung von einem autorisierten Service-Center oder einer Werkstatt durchführen zu lassen, die über die entsprechende Ausrüstung und Erfahrung für diese Arbeit verfügt, wie wir bei STS.

Gesamtbetrag

Der Lenkwinkelsensor – ist ein wichtiges Element eines modernen Autos, von dem die Funktion vieler Sicherheits- und Komfortsysteme abhängt. Eine rechtzeitige Wartung und Kalibrierung dieses Sensors ermöglicht es Ihnen, gefährliche Situationen auf der Straße zu vermeiden und einen stabilen Betrieb Ihres Fahrzeugs zu gewährleisten.