Im Allgemeinen erfährt ein Fahrzeug beim Bremsen, Beschleunigen oder Fahren um Kurven eine Kipp- oder Karosserieneigung. Es gibt jedoch einen Punkt, an dem Ihr Auto durch extremes Gieren oder Neigen den Halt verliert. Daher sind moderne Fahrzeuge auf Gierrate ausgelegt Sensoren zur Durchführung von Korrekturmaßnahmen. Dieser Sensor misst einfach mit Stimmgabeln oder wie schnell und wie stark sich ein Fahrzeug neigt Gyroskope . Wenn dieser Sensor ordnungsgemäß funktioniert, hält er das Fahrzeug stabil. Wenn dieser Sensor nicht richtig funktioniert, werden Sie einige Symptome wie Stabilität, eine leuchtende Motorkontrollleuchte (oder Traktionskontrollleuchten) beobachten. Dieser Artikel erklärt kurz a Gierratensensor , seine Funktionsweise, Typen und Anwendungen.
Was ist ein Gierratensensor?
Eine Art Automobilsensor, der mithilfe von Stimmgabeln oder Gyroskopen misst, wie schnell und stark sich ein Fahrzeug neigt, wird als Gierratensensor bezeichnet. Dies ist eine wesentliche Komponente innerhalb einer elektronischen Stabilitätskontrolle bzw. eines Stabilitätskontrollsystems des Fahrzeugs. Die Funktion des Gierratensensors soll Autofahrern unter schwierigsten Fahrbedingungen mehr Sicherheit und Kontrolle bieten.
Dieser Sensor wird häufig in der Mitte des Fahrzeugs installiert und enthält im Inneren eine zweiseitige Stimmgabel, die durch eine Hochfrequenz aktiviert wird, um die scheinbare Gabelmasse zu erhöhen. Die Unterseite der Gabel ist mit dem Fahrzeug verbunden, so dass sie sich gemeinsam mit dem Fahrgestell dreht.
Naturgemäß reagiert die obere Gabel aufgrund ihrer großen Masse langsamer und ändert daher ihre Richtung nicht sehr schnell. Dadurch wird der innere Bereich der Stimmgabel des Sensors verdreht. Das Ausmaß der Verdrehung kann gemessen werden, um einen Wert für die Gierrate zu ermitteln. Diese Aktion gibt dem Controller also die Gradzahl für jede Zeiteinheit an, in der sich das Fahrzeug um seine Achse dreht.
Funktionsprinzip des Gierratensensors
Ein Gierratensensor misst die Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs bezüglich seiner vertikalen Achse im Bogenmaß pro Sekunde oder Grad, um die Richtung des Fahrzeugs zu bestimmen, wenn es in harte Kurven fährt (oder zu überschlagen droht).
Durch den Vergleich der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs mit der Soll-Gierrate erkennt der Bordcomputer, wie weit das Fahrzeug möglicherweise über- oder untersteuert und welche Abhilfemaßnahmen erforderlich sind. Die Abhilfemaßnahmen sind: Verringern der Motorleistung und Betätigen der Fahrzeugbremse an einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs, um die Ausrichtung neu auszurichten.
Schaltkreis des Gierratensensors
Der Gierratensensor und der G-Sensor mit ESC sind unten dargestellt. Immer wenn sich das Fahrzeug um eine vertikale Achse dreht, erkennt dieser Sensor die Gierrate automatisch durch die Vibrationsänderung der Plattengabel im Sensor. Erreicht die Giergeschwindigkeit die bestimmte Geschwindigkeit, sobald sie das Gieren des Fahrzeugs bemerkt, kann die ESC-Regelung wieder aktiviert werden.
Der G-Sensor (seitlich oder längs) erkennt die seitliche Schwerkraft des Fahrzeugs. Ein winziges Element im Sensor ist durch späteres G mit einem auslenkbaren Hebelarm verbunden. Die Größe und Richtung des seitlichen G kann auf ein Fahrzeug ausgeübt werden, was als Modifikation der elektrostatischen Kapazität basierend auf dem seitlichen G bezeichnet wird.
Der Längs-G-Sensor ist im Gierratensensor installiert, der die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs erfasst, während der Quer-G-Sensor die Querbeschleunigung des Fahrzeugs erfasst. Daher nutzt die HECU diese Signale hauptsächlich für die Funktion der Berganfahrhilfe.
Arten von Gierratensensoren
Es gibt zwei Arten von Gierratensensoren: piezoelektrisch und mikromechanisch, die unten besprochen werden.
Piezoelektrischer Gierratensensor
Der piezoelektrische Gierratensensor hat eine stimmgabelförmige Struktur mit vier piezoelektrischen Elementen, wobei sich zwei Elemente oben und die restlichen zwei unten befinden. Die oberen Elemente erzeugen keine Spannung, wenn der Schräglaufwinkel Null ist, da keine Corioliskraft auf sie wirkt. Bei Kurvenfahrt kann die Drehbewegung jedoch dazu führen, dass sich der obere Teil der Stimmgabel von der Schwingebene entfernt und eine Wechselspannung erzeugt, die proportional zur Schwinggeschwindigkeit und Gierrate ist. Das Vorzeichen des Ausgangssignals hängt hauptsächlich vom Drehweg ab.
Mikromechanischer Gierratensensor
Dieser Sensor umfasst ein erstes Drehratensensorelement, das ein erstes Sensorsignal liefert. Dieses Signal enthält Daten bezüglich einer Drehung um eine erste Drehachse. Das zweite Drehratensensorelement dieses Sensors stellt ein zweites Sensorsignal bereit, das Daten über eine Umdrehung um eine zweite Drehachse enthält. Diese Achse steht senkrecht zur primären Drehachse und einem Antrieb. Ein Antrieb treibt das primäre Gierratensensorelement und eine Koppelverbindung an, um diese beiden Sensorelemente mechanisch miteinander zu koppeln. Somit bewirkt die Ansteuerung des ersten Gierratensensorelements die Ansteuerung des zweiten Gierratensensorelements.
Gierratensensor vs. Lenkwinkelsensor
Der Unterschied zwischen dem Gierratensensor und dem Lenkwinkelsensor besteht aus Folgendem.
| Gierratensensor | Lenkwinkelsensor |
| Dabei handelt es sich um ein Kreiselgerät zur Messung der Gierrate und Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs im Bereich seiner Hochachse. | Hierbei handelt es sich um einen Automobilsensor, der zur Bestimmung der Lenkwinkelgeschwindigkeit, des Lenkwinkelpositionswinkels und der Kurvengeschwindigkeit verwendet wird. |
| Der Gierratensensor ist normalerweise unter dem Fahrer des Fahrzeugs angeordnet und über dem ebenen Bodenbrett montiert, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu erreichen. | Der Lenkwinkelsensor ist in der Lenksäule des Fahrzeugs angeordnet. |
| Dieser Sensor wird auch als Drehzahlsensor bezeichnet. | Der Lenkwinkelsensor wird auch als SAS bezeichnet. |
| Dieser Sensor bietet Autofahrern selbst unter härtesten Fahrbedingungen mehr Sicherheit und Kontrolle. | Dieser Sensor verfügt über einen Sensor, der für Genauigkeit, Diagnose und Redundanz in einer einzigen Einheit zusammengefasst ist. |
| Es wird in Flugzeugen und elektronischen Stabilitätskontrollsystemen in Autos verwendet. | Es ist in der Lenksäule des Fahrzeugs anwendbar. |
Schlechte Symptome
Wenn dieser Sensor ordnungsgemäß funktioniert, trägt er dazu bei, dass Ihr Fahrzeug konstant bleibt. In manchen Fällen kann es Ihr Leben vor einem Unfall retten, indem Sie die Kontrolle über das Fahrzeug verlieren. Aber ähnlich wie bei jedem anderen Typ von Automobilsensoren kann es auch bei diesem Sensor zu Problemen kommen. Wenn Ihr Sensor also nicht funktioniert, kann es zu Symptomen wie den folgenden kommen.
Überprüfen Sie, ob die Motorleuchte aufleuchtet
Wenn der Gierratensensor ordnungsgemäß funktioniert, können Informationen über die Gierrate an den Computer des Fahrzeugs übermittelt werden. Wenn jedoch keine Signale vom Sensor erkannt werden, leuchtet die Kontrollleuchte Ihres Motors auf, um Sie über ein Problem zu informieren.
Eine Motorkontrollleuchte wird aufgrund einer Vielzahl von Problemen aktiviert. Daher kann es sich um grundlegendere Probleme handeln als nur um ein Problem mit dem Sensor. Um sicherzustellen, dass in Ihrem Fahrzeug weitere Probleme vorliegen, müssen Sie einen Diagnose-Tester verwenden.
Traktionskontrollleuchten/Stabilitätsbeleuchtung
Das Stabilitäts- und Traktionskontrollsystem eines Fahrzeugs benötigt Daten vom Sensor, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Wenn es ein Problem mit dem Sensor gibt, kann eine dieser Lichter auf Ihrem Armaturenbrett aufleuchten. Daher leuchten die Stabilitäts- und Traktionskontrollleuchten nur dann normal auf, wenn sie vom Fahrer deaktiviert werden. Wenn eines dieser Lichter aufleuchtet, sollten Sie sich sofort an einen Mechaniker wenden, um das Problem zu diagnostizieren. Sie sollten mit diesem Problem nicht Auto fahren, da es sich um ein wichtiges Sicherheitsproblem handelt. Eine leuchtende Stabilitäts- und Traktionskontrollleuchte kann also auf einen defekten Gierratensensor hinweisen.
Gelegentliches Blinken der Stabilitätskontrollleuchte
Die Stabilitätskontrollleuchte blinkt EIN und AUS, wenn ein Problem mit dem Sensor vorliegt. Dies kann jedoch auch durch andere defekte Komponenten verursacht werden. Sobald dieses Licht blinkt, müssen Sie zuerst anhalten und das Auto neu starten. Wenn die Anzeige weiterhin blinkt, müssen Sie nach Möglichkeit einen Mechaniker konsultieren.
Dieser Sensor ist eine wichtige Komponente Ihrer Stabilitäts- und Traktionskontrollsysteme, da diese Systeme möglicherweise nicht funktionieren. Generell ist das Fahren eines Fahrzeugs ohne diesen Sensor sehr riskant. Sie müssen also einen Mechaniker aufsuchen, sobald Sie eines dieser Anzeichen an Ihrem Fahrzeug bemerken
Verlust der Stabilitätskontrolle
Wenn der Sensor ausfällt, kann dies zum Ausfall der Stabilitätskontrollsysteme im Fahrzeug führen. Daher sind diese Systeme auf präzise Daten über die Drehbewegung des Fahrzeugs angewiesen, die der Sensor liefert. Wenn dieser Sensor nicht ordnungsgemäß funktioniert, können die Stabilitätskontrollsysteme nicht wirksam in den vorgeschlagenen Weg eingreifen.
Dadurch wird das Fahrzeug bei plötzlichen Manövern oder Kurven anfälliger für Rutschen oder Schleudern. Ohne den richtigen Input vom Sensor können diese Systeme nicht optimal funktionieren. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Unfällen (oder eines Kontrollverlusts unter schwierigen Fahrbedingungen).
Beeinträchtigte Traktionskontrolle
Diese Sensoren sind eng mit Traktionskontrollsystemen verbunden, um die Traktion zu optimieren und Radschlupf zu vermeiden. Sobald dieser Sensor ausfällt, erhält das Traktionskontrollsystem möglicherweise keine genauen Daten über das sich drehende Fahrzeug. Infolgedessen ist es möglicherweise nicht in der Lage, die erforderliche Bremskraft auf die Räder auszuüben, was zu einer verringerten Traktion führt und die Fähigkeit des Fahrzeugs beeinträchtigt, auf rutschigem Untergrund den Halt aufrechtzuerhalten.
Erhöhtes Risiko eines Überschlags
Diese Sensoren sind sehr wichtig in Überschlagschutzsystemen, die die Daten des Sensors nutzen, um übermäßiges Wanken der Karosserie zu erkennen und die Bremskraft an einzelnen Rädern anzupassen, um dem entgegenzuwirken. Mangels konsistenter Gierdaten ist es den Überschlagschutzsystemen von Fahrzeugen möglicherweise nicht möglich, das Risiko eines Überschlags zu erkennen und zu verringern, wodurch möglicherweise die Sicherheit der Insassen gefährdet wird.
Funktionalität veränderter Bauchmuskeln
Der Abs hängt hauptsächlich von den Daten des Gierratensensors ab, um zu entscheiden, ob bei einem Fahrzeug die Gefahr besteht, dass es beim Bremsen ins Schleudern gerät. Durch die Anpassung der Bremskraft an einzelnen Rädern stellt das Antiblockiersystem jedoch sicher, dass die Räder des Fahrzeugs beim Bremsen Traktion behalten. Daher kann ein schlechter Gierratensensor die Fähigkeit des ABS beeinträchtigen, Radschlupf präzise zu erkennen und die richtige Bremskraft auszuüben, was zu einer beeinträchtigten Bremswirkung und längeren Bremswegen führt.
Fehlercodes der Onboard-Diagnose
Ein fehlerhafter Sensor generiert OBD2-Fehlercodes im Onboard-Diagnosesystem des Fahrzeugs. Daher können diese Fehlercodes mit einem Lesegerät oder einem OBD-Autoscanner abgerufen und gelesen werden. Es ermöglicht Ihnen, alle Probleme in Ihrem Diagnosesystem des Fahrzeugs sicherzustellen.
Wenn die Funktion dieses Sensors ausfällt, kann dies schwerwiegende Auswirkungen auf die Stabilität und Traktionskontrolle eines Fahrzeugs haben. Wenn Sie vermuten, dass ein Giersensor eine Fehlfunktion aufweist, sollte ein kompetenter Kfz-Techniker ihn rechtzeitig überprüfen und reparieren, um die größtmögliche Sicherheit und Leistung des Fahrzeugs auf der Straße zu gewährleisten.
Wie teste ich den Gierratensensor?
Der Gierratensensor kann mithilfe eines Handtestgeräts auf seinen Ausgangswert überprüft werden.
- Zuerst müssen die beiden Schrauben und der Gierratensensor über den noch angeschlossenen Stecker entfernt werden.
- Danach muss der Handtester mit dem DLC3 verbunden werden.
- Schalten Sie die Zündung ein und drücken Sie den Hauptschalter des Handtesters auf EIN.
- Wählen Sie den DATALIST-Modus über dem Handtester.
- Stellen Sie sicher, dass der auf dem Handtester angezeigte Gierratenwert des Sensors variiert: Platzieren Sie den Sensor senkrecht zum GND und drehen Sie den Sensor um seine Mitte.
Anwendungen
Der Anwendungen eines Gierratensensors das Folgende einschließen.
- Gierratensensoren werden in Flugzeugen und auch ESCs in Autos verwendet.
- Dieser Sensor hilft dabei, die Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs um seine vertikale Achse innerhalb von Grad (oder Bogenmaß) pro Sekunde zu messen, um die Richtung des Fahrzeugs zu bestimmen.
- Dieser Sensor wird in Automobilanwendungen eingesetzt.
- Dieser Sensor ist hauptsächlich für Hochleistungs- und Massenproduktionsanwendungen wie das VDCS (Vehicle Dynamic Control System) konzipiert.
- Dieser Sensor misst die physikalischen Auswirkungen der Quer-, Gier- und Längsbeschleunigung in fahrzeugsteuerungsbasierten Anwendungen
- Diese Sensoren sind wichtige Komponenten in verschiedenen Automobilanwendungen wie: Überschlagserkennung, fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme und Stabilitätskontrollsysteme.
Das ist also so eine Übersicht über den Gierratensensor , Funktionsweise, Typen und ihre Anwendungen. Diese Art von Automobilsensor ist nützlich, um festzustellen, ob das Fahrzeug eine Neigung entwickelt, sich um die vertikale Achse zu drehen. Dieser Sensor unterstützt das ESP-Steuergerät bei der Entscheidung über den aktuellen fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs. Es sollte sich also in der Nähe des Fahrzeugschwerpunkts befinden. Hier ist eine Frage an Sie: Was ist ECU?
