Awaria jednego czujnika może unieruchomić cały układ albo kilka układów. Przykładem może być czujnik skrętu koła kierownicy, znany też jako czujnik położenia koła kierownicy. Uszkodzenie tego czujnika prowadzi do problemów z pracą układu ESP, a zatem także niższych w hierarchii ASR i ABS. Jeśli do naszego warsztatu trafi pojazd wykazujący usterki ESP, powodem może być właśnie czujnik skrętu koła kierownicy. Artykuł powstał we współpracy z ekspertem z firmy, produkującej czujniki położenia koła kierownicy.

Dlaczego w samochodach montuje się czujnik skrętu koła kierownicy albo jak kto woli, czujnik położenia koła kierownicy? Jest on wykorzystywany przez dwa układy:

• Układ bezpieczeństwa aktywnego ESP zwany popularnie układem stabilizacji toru jazdy. Sterownik systemu ESP pełni nadrzędną rolę nad sterownikami systemów ASR i ABS.
• Elektrohydrauliczne i elektryczne wspomaganie kierownicy.

Czujnik skrętu koła kierownicy – dwa podstawowe rodzaje

Czujniki położenia kierownicy można podzielić na dwa rodzaje, pod względem budowy.
Są to czujniki magnetorezystancyjne i czujniki optyczne.

Czujniki magnetorezystancyjne zbudowane są z dwóch zasadniczych elementów. To:

• Układ elektroniczny na płytce drukowanej, wyposażony w pomiarowe elementy mangnetorezystancyjne.
• Główne koło zębate, poruszane przez wałek kierownicy oraz współpracujące z nim kola zębate, z magnesami trwałymi.

Ruch koła kierownicy porusza główną zębatkę, a następnie dwa pozostałe koła zębate, na których zamontowane są magnesy. Ruch magnesów wywołuje zmiany pola magnetycznego, odczytywane przez pomiarowe elementy magnetorezystancyjne. Zmiany te są przekształcane w sygnał, przesyłany do sterownika.

Czujniki optyczne również składają się z dwóch zasadniczych elementów. To:

• Układ elektroniczny na płytce drukowanej, wyposażony w pomiarowe elementy optyczne.
• Koło sygnałowe z tworzywa, z szeregiem wycięć, montowane na wałku kierownicy.
  Ruch koła kierownicy powoduje obroty koła sygnałowego. Zmiany natężenia światła są odczytywane przez pomiarowe elementy optyczne na płytce. Układ elektroniczny przetwarza te zmiany w sygnał, przesyłany do sterownika.

W przypadku czujnika optycznego całkowicie wyeliminowano tarcie i elementy mechaniczne. Dlatego ten rodzaj czujnika uważa się za bardziej trwały.

Czujnik skrętu koła kierownicy przekazuje informacje do czujnika ESP za pomocą magistrali CAN High Speed, albowiem w tym przypadku szybkość przesyłu danych ma kluczowe znaczenie dla szybkości zadziałania ESP i ochrony auta przed wpadnięciem w poślizg.

Czujnik skrętu koła kierownicy ma niewielkie wymiary. W starszych samochodach był to pojedynczy element. Obecnie stosuje się zblokowany układ, w którym czujnik jest częścią sterownika kolumny kierowniczej.

Awaria czujnika skrętu koła kierownicy – objawy

– Awaria czujnika położenia koła kierownicy powoduje zapalenie się kontrolki układu ESP na desce rozdzielczej – wyjaśnia Roman Wierzbowski, Category Manager z firmy Hella Polska, będącej jednym z najważniejszych dostawców czujników skrętu koła kierownicy na pierwszy montaż i na aftermarket – Układ ESP pracuje w trybie awaryjnym, wykorzystując wartości zastępcze. Zatem nie działa we właściwy sposób. We właściwy sposób nie działa także wspomaganie kierownicy (zwłaszcza aktywne wspomaganie), które również potrzebuje sygnałów ze strony czujnika położenia koła kierownicy.

– Niewłaściwie może też działać aktywne oświetlenie, a dokładnie system, który aktywuje doświetlanie zakrętów po wykonaniu skrętu kołem kierownicy – wyjaśnia Roman Wierzbowski – Awaria czujnika powoduje też zapisanie błędu w pamięci sterownika. Dlatego podłączenie urządzenia do diagnostyki komputerowej i odczytanie kodu błędu to podstawa.

Co jest najczęstszą przyczyną awarii czujnika?

– Ne jesteśmy w stanie przewidzieć wszystkich sytuacji, ale czujnik położenia koła kierownicy jest odporny na awarie. Zwłaszcza czujnik optyczny. Do awarii czujnika zazwyczaj dochodzi na skutek uszkodzenia mechanicznego podczas niefachowych napraw kolumny kierownicy. Może też zostać uszkodzony po wypadku – wyjaśnia Roman Wierzbowski.

Wymiana czujnika skrętu koła kierownicy – bez testera diagnostycznego ani rusz

Czujnika skrętu koła kierownicy się nie naprawia. W razie wykrycia awarii czujnika (po zastosowaniu testera diagnostycznego) należy wymienić czujnik na nowy. Tester diagnostyczny będzie też potrzebny po montażu nowego czujnika – do jego inicjalizacji, a także do podstawowej kalibracji. Kalibracja najczęściej polega na określeniu położenia zerowego koła kierownicy dla odpowiedniej wartości sygnału, generowanej przez czujnik.
Proces kalibracji może wymagać także skręcenia koła kierownicy do dwóch maksymalnych, skrajnych położeń. Należy też wykasować kod błędu z pamięci sterownika i dane korekcyjne.

Opisana przez nas procedura kalibracji to opis ogólny. Sposób inicjalizacji określonego modelu czujnika powinien być zapisany w oprogramowaniu testera diagnostycznego.

Kiedy jeszcze trzeba kalibrować czujnik skrętu koła kierownicy?

– Musimy pamiętać o tym, że czujnik położenia koła kierownicy trzeba kalibrować nie tylko po montażu nowego czujnika. Kalibracji czujnika położenia koła kierownicy powinno się dokonać po regulacji geometrii kół kierowanych (czyli w większości aut), a także w autach, wyposażonych w system elektronicznej regulacji tłumienia amortyzatorów. W tym drugim przypadku czujnik położenia koła kierownicy kalibruje się po wymianie sterownika układu amortyzatorów o zmiennej sile tłumienia – wyjaśnia Roman Wierzbowski.