Neue Bosch Lenkwinkelsensoren

Bosch entwickelt derzeit eine neue Generation von Lenkwinkelsensoren, die im Unterschied zum Vorgängermodell modular aufgebaut ist. So lassen sich verschiedene Varianten darstellen, die unterschiedliche Funktionsansprüche abdecken. Die einfachste Version ist ein preisgünstiger, absolut messender Sensor mit einem Messbereich von 90 Grad.

Leistungsfähigste Variante ist ein 780 Grad-Multiturnsensor mit kundenspezifisch programmierbarer und redundant ausgelegter Signalverarbeitung. Die neue Sensorengeneration mit der Bezeichnung "LWS 5" von Bosch lässt sich daher vielseitig einsetzen. So können die unterschiedlichen AnForderungen des Elektronischen Stabilitäts-Programms (ESP(r)), einer elektrischen oder elektrohydraulischen Servolenkung, eines adaptiven Kurvenlichts oder einer Einparkhilfe mit einer jeweils genau passenden Variante abgedeckt werden. Zum Vorgängermodell LWS 3 ist er voll kompatibel, so dass er ohne neue Applikation in bestehenden Systemen eingesetzt werden kann.

Das Funktionsprinzip der LWS-5-Sensoren beruht auf zwei um 90 Grad zueinander versetzten Messbrücken, deren Brückenglieder aus GMR-Elementen bestehen (Giant Magneto Resistance). Bei einer Lenkbewegung rotiert bei der einfachen Ausführung ein Messzahnrad über einem GMR-Messelement, woraus ein integrierter Mikrocontroller aus der Änderung der Brückenspannungen einen Lenkwinkel von bis zu 90 Grad eindeutig berechnen kann. Ein externes Steuergerät ist dazu nicht erForderlich. Zur Messung größerer Lenkwinkel kommt eine LWS-5-Variante zum Einsatz, die nicht nur ein, sondern zwei Messzahnräder mit unterschiedlicher Zähnezahl hat. Dies spreizt den eindeutigen Messbereich gemäß dem Noniusverfahren auf 780 Grad, womit sich mehr als vier Umdrehungen einer Lenkwelle erfassen lassen.

Da bei allen Varianten die Lenkwinkelinformation mit einer Auflösung von 0,1 Grad allein in der relativen Position der beiden Messzahnräder zueinander gespeichert ist, benötigt der neue Bosch-Sensor wie schon sein Vorgänger bei abgestelltem Fahrzeug keinerlei Ruhestromversorgung. Dennoch liefert der Sensor nach dem Einschalten der Zündung unverzüglich den aktuellen Lenkwinkel. Über die Erweiterung des Messbereichs hinaus bietet das Noniusverfahren auch zusätzliche Sicherheit. Denn im Zusammenspiel der Messzahnräder gibt es nur bestimmte plausible Winkelstellungen. Weichen Messwerte davon ab, werden sie im Schnittstellenprotokoll als ungültig markiert. Die umfangreichen Überwachungsfunktionen decken die komplette Signalkette von den Zahnrädern bis hin zur Winkelberechnung und Signalausgabe ab. Weitere Sicherheitsaspekte des LWS 5 sind redundante Mikrocontroller mit Master/Slave-Prinzip und deren Überwachung.

Standardmäßig ist ein LWS 5 mit CAN-Schnittstelle ausgestattet. Kundenspezifische Schnittstellen und eine individuelle Programmierung der Mikrocontroller sind möglich. Der neue Lenkwinkelsensor wird voraussichtlich ab Ende 2006 lieferbar sein.