Präzise Messlenkräder: Die CLS-Lenksensoren
Mit dem innovativen Lenksensor CLSx wird das Original-Lenkrad Ihres Fahrzeugs zum hochpräzisen Messlenkrad, das Lenkmoment, Lenkwinkel, Lenkgeschwindigkeit und Beschleunigung in x-, y- und z-Richtung misst. Ob PKW, LKW oder Baumaschine, mit wenigen Handgriffen lässt sich der ultraflache Sensor zwischen Lenksäule und Lenkrad platzieren. Die Funktionalität des originalen Lenkrades inklusive Airbag bleibt vollständig erhalten.
Innovative Lenksensoren für moderne Tests
Der innovative Lenksensor CLSx erfasst hochgenau Drehmoment, Lenkwinkel und Lenkwinkel- Geschwindigkeit sowie die Beschleunigungen im Zentrum der Lenksäule in x-, y- und z-Richtung inklusive der Rotationsbeschleunigung. Sowohl bei Baugröße und Bedienkomfort als auch bei Auflösung und Genauigkeit der Messwerte setzt der CLSx neue Maßstäbe.
Hochauflösende A/D-Wandler mit 24 Bit sorgen für eine besonders gute Signalqualität und rauschfreie Ergebnisse selbst bei kleinen Momenten unter 3 Nm. Das ist gerade bei der Erprobung von Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und autonomen Fahren (AD) für das Bestimmen des Überdrückmoments wichtig. In Verbindung mit dem innovativen Design des Sensorkörpers führt dies zu einer hochgenauen Lenkmomentmessung von 0,1% FS (bei ±100 Nm). Die Drehsteifigkeit des Sensors (ohne Adaption) liegt bei 100 Nm bei 0,025°.
Komfortable und schnelle Montage
Der Lenksensor CLSx wird mit wenigen Handgriffen zwischen dem Originallenkrad und der Lenksäule montiert. Die Verkabelung (LIN-Bus) des Originallenkrads wird dabei einfach durch den Sensor geführt, so dass alle elektrischen Funktionen sowie der Airbag erhalten bleiben. Mit einer äußerst geringen Aufbauhöhe von 30 mm (ohne Adapter) verlängert er die Lenksäule nur minimal.
Über das clevere Adaptersystem, das auf das Fahrzeug angepasst gefertigt wird, kann der Messlenksensor an nahezu allen weltweit vorhandenen Fahrzeugtypen eingesetzt werden. Die ESP-Funktionalität des Fahrzeugs bleibt durch optional erhältliche Mitnehmeradapter auf den im Fahrzeug integrierten ESP-Winkelgeber erhalten. Mit kurzen Rüstzeiten und komfortablen Softwarefunktionen wie z.B. dem fernsteuerbaren Nullabgleich für Moment und Drehwinkel ist das System innerhalb kürzester Zeit sehr schnell messbereit – optional mit Speicherung des Referenzwertes mit festem Referenzwert des Winkelsignals.
Anwendungen
Die Anwendungsmöglichkeiten des Lenksensors sind vielfältig: ob klassische Tests zur Abstimmung des Lenksystems in PKWs über Nachweismessung für Baumaschinen bis hin zu Validierungen von autonomen Fahrzeugen.
Sub-Section: Accordion for Applications
Abstimmung des Lenksystems
Der CLSx-Lenksensor eignet sich besonders für den Einsatz bei fahrdynamischen Tests wie z.B.:
- ISO 4148 Stationäre Kreisfahrt
- ISO 7975 Bremsen im Kreis
- ISO 7401 Lenkwinkelsprung bzw. Lenkungsrücklauf
- ISO 3888 ISO-Spurwechseltest (Elch-Test)
- ISO 7401 Sinus-Wedeltest
- ISO 17288 Lenkungspendeln
- ECE-R 79 Lenkanlagen
- NHTSA Fishhook-Test (Kippsicherheit)
Evaluation von Fahrer-Assistenzsystemen und autonomen Fahren
Beim Betrieb von Fahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen, Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) und autonomen Fahrfunktionen gilt weiterhin: Der Fahrer ist in der Verantwortung und muss jederzeit sein Fahrzeug beherrschen können. Das bedeutet, dass Lenkmanöver von ADAS-Systemen wie z.B. Spurhalte- und Spurwechselassistenten jederzeit durch den Fahrer manuell beeinflusst werden können müssen. Das dafür notwendige Lenkmoment – auch Überdrückmoment genannt – darf maximal 3 Nm betragen. Der CLSx-Lenksensor ist ideal, um dieses Überdrückmoment zu untersuchen, da er auch in diesem kleinen Messbereich hochaufgelöste Ergebnisse liefert. Dabei bleibt das Original-Lenkrad mit allen Funktionen inklusive Airbag und kapazitiver Handsoff-Erkennung erhalten. Durch die sehr kompakte Baugröße und das niedrige Gewicht verfügt der Sensor über ein geringes Massen-Trägheits-Moment. Zudem arbeitet er besonders reibungsarm. Das alles sorgt dafür, dass der montierte Lenksensor kaum Einfluss auf das Lenksystem des Serienfahrzeugs nimmt. Das Lenkverhalten bleibt damit äquivalent zum Serienfahrzeug.
Misuse-Test bei Lenksystemen
Bei einem Misuse-Test wird das Verhalten eines Fahrzeuges oder einer Fahrzeugkomponente in Extremsituationen untersucht – so auch bei Lenksystemen. Ein Test ist das Entlangrutschen an einem Hindernis mit entsprechendem Lenkmoment und dauerhaftem Lenkeinschlag, beispielsweise an einer Bordsteinkante.
Mit dem CLSx-Lenksensor können die dabei auftretenden maximalen Lenkmomente präzise untersucht werden. Aus Sicherheitsgründen (Schutz des Testfahrers) besitzt der CLSx-Lenksensor eine hohe Bruchfestigkeit von über 500 Nm.
Komfort-Messung
Komfort- und Handlingsverhalten werden im Dauerbetrieb unter realistischen Fahrbedingungen getestet. Ein wichtiger Bestandteil ist die Messung der Lenkvibrationen in x-, y- und z-Richtung. Mit dem integrierten MEMS-Beschleunigungssensor, misst der CLSx-Lenksensor Vibrationen in alle drei Raumachsen bis 5 g. Zusätzlich wird die Rotationsbeschleunigung bis ±10.000 °/s2 erfasst.
Usability-Messung
Dank des universellen Adaptersystems, ist der CLSx-Lenksensor zur Untersuchung des Lenkverhaltens an nahezu allen Lenksystemen im Bereich Fahrzeug- und Maschinenbau einsetzbar:
- Pkw und Lkw
- Agrarmaschinen (Traktoren, Erntemaschinen)
- Straßenbaumaschinen und Sonderfahrzeuge
- Schiffsbau, Wasserfahrzeuge, Luftfahrt
- Prüfstände für Lenksysteme
Technische Daten - CLSx
Lenkmoment
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Messprinzip | temperaturkompensierte DMS-Applikation | |
| Messbereich | ±100 Nm (weitere auf Anfrage) | |
| Genauigkeit | 0,1% FS | Kombiniert (Verstärungsfehler und Nichtlinearität) |
| Bandbreite | 0 bis 800 Hz | Abtastrate 5 kHz |
Lenkwinkel
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Messprinzip | inkrementeller Winkelencoder | |
| Messbereich | ±1440 ° | |
| Genauigkeit | 0,045 ° | |
| Bandbreite | 0 bis 800 Hz | Abtastrate 5 kHz |
Lenkgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit)
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Messprinzip | aus Winkelsignal berechnet | |
| Messbereich | ±2048 °/s | |
| Bandbreite | 0 bis 800 Hz | Abtastrate 5 kHz |
Vibration und Beschleunigung
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Vibration | im Zentrum der Lenksäule, Messbereich bis ±5 g in x-, y- und z-Richtung | |
| Rotationsbeschleunigung | Messbereich ±10000 °/s2 |
Allgemein
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Sensorhöhe | ca. 30 mm | ohne Adapter |
| Sensorgewicht | ca. 0,6 kg | ohne Adapter |
| Überlast | >100% des Messbereichs | |
| Mech. Bruchlast | >500 Nm | |
| Adaption | spezielle Adaption für jedes Fahrzeug möglich | |
Trägheitsmoment | ca. 3000 g cm2 typ. ca. 500 g cm2 | |
| Betriebstemperatur | -20°C bis +80°C |
Kontrolleinheit
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Versorgung | 9 bis 36 V DC | |
| CAN-Ausgang | frei konfigurierbar | |
| Analogausgang | frei konfigurierbar, max. ±10 V | |
| Autozero | auslösbar per Knopfdruck über Steuereinheit oder per Fernbedienung |
