Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Uvažujme o principu činnosti a zařízení snímače úhlu řízení. Článek také obsahuje typy prvků, cenu, příčiny a příznaky poruchy, výhody a nevýhody. Na konci článku video recenze výměny senzoru.

Obsah článku:

Snímač úhlu natočení volantu je navržen tak, aby určoval polohu volantu v rozsahu 720 stupňů na každou stranu (levou nebo pravou). Nejčastěji výrobce umístí takový snímač na sloupek řízení pod samotný volant. Mnohem méně často je takový mechanismus instalován na hřídeli rozdělovače nebo nad samotným hřídelem sloupu. Zvažme, k čemu je mechanismus určen, jeho struktura a princip činnosti.

Různé senzory na volantu

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Dnes jen málo z automobilových nadšenců může být překvapeno přítomností snímače úhlu volantu, ale jen málokdo pochopí důležitost mechanismu a jeho odrůd. Na tomto snímači závisí ovládání mechanismu řízení a také pomocné bezpečnostní a komfortní systémy. Hlavním úkolem takového mechanismu je odečíst úhel řízení. Také výpočet směru volantu a při jaké rychlosti se volant vozu otáčí.

Senzor je zase připojen k řídicí jednotce elektrického posilovače řízení. Ten v závislosti na přijatých datech prvku opravuje činnost elektrického motoru zesilovače. Jedná se o takový opravitelný prvek, který zaručuje provoz a přesnost celého elektrického posilovače řízení. S mechanismem úhlu natočení volantu jsou zpravidla spojeny následující bezpečnostní systémy:

  • adaptivní tempomat;
  • systém stability směnného kurzu;
  • adaptivní osvětlení (přepínání dálkových světel a řízení protijedoucích vozidel);
  • asistent vybočení z jízdního pruhu;
  • aktivní (adaptivní) řízení automobilu;
  • aktivní odpružení (mechanismus řízení).

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Pokud jde o různé snímače úhlu natočení volantu, odborníci rozlišují tři hlavní typy, které lze dnes najít. Princip fungování a konstrukce těchto prvků se výrazně liší:

  1. optický;
  2. potenciometrický;
  3. magnetorezistivní.

Zvažme každý z typů, abychom pochopili, jaký je hlavní rozdíl a jak se liší princip činnosti.

Jak funguje snímač otáčení volantu?

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Nejjednodušší ze tří uvedených možností je považován za potenciometrický senzor, patří do kategorie kontaktních mechanismů. Základem pro tento typ prvku jsou dva potenciometry, které se nejčastěji instalují na sloupek řízení automobilu. Pro správnou funkci tohoto typu mechanismu je jeden z instalovaných potenciometrů posunut o 90 stupňů vůči druhému.

Druhý typ snímače úhlu natočení volantu je optický – patří do kategorie senzorových prvků. Složení takového optického prvku zahrnuje kódovací disk, speciální diody LED, fotorezistory pro čtení informací a elektronickou jednotku pro určení úplného otočení volantu. Moderní výrobci mohou video změnit zařízení prvku, ale základní struktura a princip činnosti zůstávají stejné.

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Poslední, třetí typ snímače úhlu volantu je magnetorezistivní. Je to tento typ prvků, které se nejčastěji nacházejí v moderních automobilech a mají minimální procento poruch a nedostatků. Stejně jako předchozí dva typy prvků měří také směr, frekvenci a úhel volantu automobilu. Díky zařízení elektronická řídicí jednotka přesněji určuje data a nastavuje rychlost elektrického posilovače řízení.

Seznam magnetorezistivních prvků zahrnuje pouzdro, magnetorezistory i pohyblivé magnety. Střední část prvku zabírají velké magnetorezistory, známé také jako prvky GMR nebo jejich analogové anizotropní magnetorezistory, označené jako AMR. Vzhledem k přítomnosti ozubeného soukolí v mechanismu se pohyblivé magnety mohou otáčet. Zajímavým faktem je, že každé další ozubené kolo ve snímacím mechanismu má o jeden zub více než předchozí, takže stojí za to jasně udržovat zarovnání instalace během oprav.

Jak funguje snímač otáčení volantu?

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

První na seznamu je snímač úhlu natočení volantu na základě potenciometru. Výše bylo zařízení takového mechanismu již zváženo, protože pro princip činnosti je to jednoduché, se zvětšením úhlu natočení volantu se zvyšuje odpor na potenciometru. Odpor prvku je úměrný úhlu řízení.

Výhodou tohoto typu je jednoduchost designu, ale na druhou stranu je to nespolehlivý design. Nejčastěji je potenciometrický senzor instalován na rozpočtových modelech nebo se dokonce pokouší jej vymýtit z mechanismu řízení. Proto je na moderních automobilech velmi vzácný.

Druhý snímač je optický, jeho princip činnosti je mnohem komplikovanější než první, ale podle toho je kvalita práce mnohem lepší. Hlavní funkci práce provádí kódovací disk, který je připevněn k hřídeli sloupku řízení automobilu. Disk obsahuje vnější a vnitřní kroužky. Typicky je na vnitřním kroužku několik rovnoměrných otvorů a na vnějším kroužku nerovné otvory.

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Díky tomuto uspořádání otvorů umožňuje uspořádání vnitřního kroužku určit, v jakém úhlu je volant otočen. Vnější kroužek umožňuje prvku určit, kterým směrem se kormidlo otáčí. Kvůli odstranění informací jsou mezi kruhy instalovány diody LED a fotorezistory (jinými slovy vysílač a přijímač) jsou instalovány na vnější straně kroužků. Kolik LED a fotorezistorů je na senzoru nainstalováno, závisí na výrobci a modelu.

Princip činnosti takového snímače není komplikovaný, když řidič otočí volantem, světlo z LED zasáhne fotorezistory. V tomto okamžiku elektrický obvod generuje napětí, otvory v prstencích přerušují světelný paprsek a napětí se odpovídajícím způsobem mění. Elektronická řídicí jednotka čte data o vzhledu napěťových pulzů, jejich frekvenci a kód (z tohoto důvodu se části nazývají kódový disk). Na základě přijatých dat se vypočítá směr řízení a úhel volantu vozidla. Díky takovému zařízení se optické senzory nacházejí častěji v moderních automobilech.

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Poslední typ senzorů, jehož princip činnosti stojí za zvážení, je magnetorezistivní. Na rozdíl od předchozích dvou prvků je tento typ práce obtížnější. Každé otočení volantu přijímá svou vlastní specifickou polohu pohyblivých magnetů prvku. Magnetorezistory zase určují polohu pohyblivých magnetů a přenášejí informace do elektronické řídicí jednotky. Na základě přijatých dat vypočítá ECU úhel řízení, rychlost a směr. Díky takovému zařízení a přesnosti práce jsou magnetorezistivní prvky považovány za nejspolehlivější a nejrozšířenější v moderních automobilech.

pohyb jízdního pruhu, adaptivní tempomat a další. Systém plní zadané úkoly, přesně dodržuje pokyny řidiče a zvyšuje bezpečnost vozidla.

Mezi nevýhody snímače úhlu volantu patří možnost rychlého selhání v nejnevhodnějším okamžiku. V případě poruchy mnoho mluví o nákladné údržbě, navíc ve většině případů bude nutné navštívit speciální servisní středisko. Jinými slovy, pokud prvek úhlu řízení selže, je téměř nemožné ho opravit sami, nebo musíte hledat dárce. Mínus je také to, že jako každá elektronika, v průběhu času může mechanismus začít fungovat, což znamená, že ostatní aktivní bezpečnostní systémy budou fungovat špatně.

Cena snímače úhlu řízení automobilu

Čidlo úhlu volantu: typy, zařízení, princip činnosti a ceny

Cena snímače úhlu volantu automobilu do značné míry závisí na značce, modelu a také na typu samotného prvku. Stejný mechanismus se nezdá být vhodný pro různé vozy. Výrobci automobilů vyrábějí různé spojovací prvky, kontaktní lišty a další triky, aby minimalizovali možnost vlastní opravy nebo výměny.

Přibližná cena snímače úhlu řízeníZnačka a model autaCena od, $ USDOpel VivarotřicetMercedes-Benz ML100Lexus RX300 / 330/350/40080Subaru Forester S12 2007110Mercedes-Benz Vito W639šestnáctNissan list81
Ceny jsou za magnetorezistivní senzory. Navzdory skutečnosti, že struktura struktury a princip činnosti jsou stejné, mají výrazně odlišný vzhled a podobně se liší u spojovacích prvků. Přítomnost takového senzoru ve vozidle je pozitivní nebo negativní – názor každého. Jak ukazují statistiky a praxe, většina výrobců automobilů takový mechanismus zavádí, protože systémy aktivní bezpečnosti jsou postaveny na jeho základě. Řidič tedy snáze řídí a zvyšuje se bezpečnost.

Video o výměně snímače úhlu natočení volantu u modelu Hyundai Tucson: