Snímač úhlu natočení volantu je měřicí prvek, který je nezbytný pro správnou funkci ESP (systém aktivní bezpečnosti zabraňující smyku) a elektromechanického posilovače řízení. Jelikož může dojít k poruše tohoto dílu, tak si popíšeme, jak je senzor konstruován, jaké jsou příznaky jeho poruchy a jak jej vyměnit.

Jaké systémy moderních automobilů využívají údaje ze snímače úhlu natočení volantu?

• elektromechanický posilovač řízení
• systém aktivní bezpečnosti ESP (elektronický stabilizační systém), který zabraňuje nedotáčivosti a přetáčivosti

„Moderní vozidla používají pokročilé snímače úhlu natočení volantu integrované se snímačem točivého momentu. Jsou nedílnou součástí elektromechanického posilovače řízení. Tento typ posilovače řízení již zcela nahradil používání hydraulických systémů,“ vysvětluje Marcin Rozner, ředitel marketingu a produktového managementu společnosti HELLA.

„Snímač zaznamenává pohyb volantu a data posílá do řídicí jednotky jako dva zpětnovazební signály současně. Jedním z nich jsou informace o točivém momentu, jaký generuje řidič na volantu vozidla, což umožňuje nastavit vhodnou sílu posilovače řízení, mimo jiné v závislosti na rychlosti vozidla nebo úhlové rychlosti otáčení volantu. Tímto způsobem lze při manévrování s vozem na parkovišti zvýšit výkon posilovače nebo jej naopak snížit při vyšších rychlostech, což řidiči umožní lepší kontrolu nad vozidlem a zpřesní řízení. Informace o úhlové poloze volantu slouží např. k ovládání elektronického stabilizačního systému (např. ESP, ESC nebo DSC – označení závisí na výrobci vozidla). Řídicí jednotka zpracovává tento signál spolu s dalšími informacemi, jako je příčné zrychlení vozidla, rychlost jednotlivých kol atd., což umožňuje systému včas rozpoznat prokluz a stabilizovat směr jízdy vozidla.“

Jaké typy snímačů úhlu natočení volantu se používaly a jaké se nyní montují do automobilů?

U starších vozů byl snímač natočení volantu samostatnou součástkou. U novějších je integrován do sloupku řízení.

Rozlišujeme 3 typy senzorů:

• optické – s pohyblivým kroužkem, který kóduje polohu
• magnetorezistivní – s převody s různým počtem zubů, s permanentními magnety
• induktivní

„Nejnovější snímače úhlu natočení volantu pracují na bázi indukce,“ vysvětluje dále Marcin Rozner. „Nejnovější generace snímačů HELLA využívá patentovaný bezkontaktní indukční systém měření úhlu s názvem CIPOS® (Contactless Inductive Position Sensor). Točivý moment se měří v rozsahu otáčení +/- 8 stupňů, zatímco úhel natočení volantu se měří v rozsahu +/- 738˚. Oba parametry jsou signály PWM. Frekvence měření točivého momentu je velmi vysoká a probíhá každých 0,005˚ otáčky volantu, což umožňuje řídicí jednotce přesně vypočítat točivý moment, kterým se volant otáčí. Měření obou parametrů je duplicitní, což umožňuje autodiagnostiku správnosti měření, a to se pozitivně projevuje ve zvýšené bezpečnosti jízdy.“

Snímač natočení volantu – konstrukce

Tento typ snímače má malé rozměry. Jeho konstrukce se skládá ze čtyř hlavních částí: měřicího prvku (prvků), elektronické desky s elektronikou pro zpracování signálu, těla snímače a patice pro signálový kabel.

Přesnou konstrukcí snímače se nemá smysl zabývat, protože tato součástka, stejně jako ostatní snímače používané v automobilech, jsou neopravitelné. V případě mechanického poškození nebo vnitřního zkratu je nutné snímač vyměnit za nový.

Porucha snímače natočení volantu – příznaky

• rozsvícení kontrolky poruchy ESP – systém ESP pracuje ve nouzovém režimu.
• nesprávná funkce posilovače řízení
• chyba uložená v paměti řídicí jednotky

Jak zkontrolovat snímač natočení volantu?

• pomocí diagnostického testeru, bez demontáže
• nastartujte motor, aby mohl fungovat posilovač řízení
• otáčejte volantem a průběžně kontrolujte hodnoty snímače. Měly by se shodovat s pohyby volantu

Výměna snímače úhlu natočení volantu

• sejměte kryt sloupku řízení
• demontujte volant
• je nutné odpojit airbag umístěný ve volantu
• řiďte se technickými informacemi výrobce vozidla
• za normálních okolností byste měli odpojit baterii a počkat alespoň jednu minutu, než se kondenzátor vybije – teprve poté můžete airbag ve volantu vyjmout
• poté vyšroubujte volant a nastavovač výšky volantu
• sejměte kryt hřídele řízení
• odpojte elektrický konektor snímače
• vyjměte snímač
• nainstalujte a připojte nový snímač
• nainstalujte všechny ostatní součásti

Snímač úhlu natočení volantu se musí být aktivovat a zkalibrovat

• metody aktivace a kalibrace snímače jsou obsaženy v softwaru diagnostického testeru
• aktivace vyžaduje, aby byl úhel natočení volantu nastaven na nulu
• kalibrace obvykle vyžaduje otočení volantu do maximální polohy vpravo a vlevo
• během kalibrace se obvykle vymažou dříve uložené chybové kódy

Na co je ještě nutné pamatovat?

Snímač úhlu natočení volantu by se měl zkalibrovat po seřízení geometrie řízené nápravy.