Kde je snímač polohy volantu?

Auta jsou prostě neustále chytřejší. Senzory se používají ke sledování stále více funkcí a ke sdílení informací mezi systémy vozidel, které byly dříve ztlumené nebo spolu nekomunikovaly. Jedním z takových snímačů je snímač polohy řízení. Základní funkcí senzoru je sledovat vstupy řidiče do řízení. To zahrnuje úhel natočení volantu a/nebo rychlost, kterou řidič otáčí volantem.

Související články

• — Zvládnutí multimetru
• — Elektronické parkovací brzdy
• — Navigace v mazacím labyrintu

Rané aplikace
V 1980. letech 20. století představili automobilky první generaci systémů posilovače řízení s proměnným asistencí. Nejjednodušší z těchto systémů používal solenoid na hřebenu řízení ke snížení pomoci hydraulického posilovače řízení, když vozidlo jelo rychleji než určitá rychlost (obvykle nad 25 až XNUMX mph). Snížení posilovače se zvýšením rychlosti zlepšilo pocit z vozovky a stabilitu řízení. Jediným vstupem snímače požadovaným pro tyto systémy byl signál snímače rychlosti vozidla.

Sofistikovanější systémy posilovače řízení s proměnným posilovačem přidaly senzor řízení, který potlačí vypínací solenoid, když řidič provede náhlý manévr řízení. Systém posilovače řízení Ford Variable Assist (VAPS) na Lincoln Continental z roku 1988 a posilovač řízení s elektronickým proměnným otvorem (EVO) na Thunderbirdu a Mercury Cougar z roku 1989, oba k tomuto účelu používaly senzor řízení.

Na těchto raných systémech Ford fungoval snímač řízení pouze jako snímač otáčení. Neměřila úhel natočení volantu, ale pouze rychlost, jakou řidič otáčel volantem.

Většina těchto snímačů řízení rané generace byly optické snímače s fotodiodami uvnitř, které snímaly rovnoměrně rozmístěné štěrbiny v disku připojeném ke sloupku řízení. Otočením volantu na kteroukoli stranu se generuje pulzní signál, který jde do řídicího modulu řízení. U systému Ford VAPS řídicí modul ignoruje vstupy řízení, dokud řidič provádí relativně pomalé pohyby řízení (méně než 90 stupňů otáčení za sekundu). Pokud se však řidič ostře otočí nebo vybočí, řídicí modul zareaguje snížením proudu do elektromagnetu vypínání, aby zvýšil podporu řízení.

V případě poruchy snímače řízení byla většina systému navržena tak, aby byla zajištěna proti selhání, přičemž plný posilovač zůstal zapnutý bez ohledu na rychlost vozidla, úhel natočení volantu nebo rychlost otáčení.

Pokud zjistíte, že řešíte problémy s některým z těchto starších systémů, většina diagnostických kontrol na snímači řízení bude provedena pomocí ohmmetru. Změřením odporu mezi kolíky konektoru snímače a porovnáním hodnot se specifikacemi zjistíte, zda je snímač dobrý nebo špatný. V některých aplikacích lze analogový ohmmetr použít k detekci pulzů ze snímače, když se otáčí volantem se zapnutým klíčem.

Více citlivých senzorů
Většina prvních snímačů polohy řízení jsou snímače s relativně nízkým rozlišením a typicky detekují pohyby řízení v krocích po 8 až 9 stupních.

Pro srovnání, většina dnešních snímačů polohy řízení jsou magnetické snímače s vysokým rozlišením, které dokážou detekovat pohyby o 1° nebo méně. Některé mají rozlišení pouhých desetin stupně.

Proč ta změna citlivosti? Snímače úhlu natočení volantu se dnes používají pro širší škálu účelů, a aby rychle působící systémy kontroly stability mohly okamžitě reagovat na měnící se jízdní podmínky, musí být systém schopen detekovat i malé změny polohy volantu. Inženýři vědí, že úhel natočení předních kol a také zásahy řidiče do řízení mají významný vliv na dynamiku vozidla, jízdní stabilitu a trakci. Pokroky v palubním výpočetním výkonu v posledních letech a integrace systému a sdílení informací prostřednictvím lokálních sítí (LAN) a řídicích sítí (CAN) nyní umožňují různým systémům sdílet informace a senzorové vstupy. V důsledku toho lze vstupy ze snímače polohy řízení použít ke změně posilovače řízení, k úpravě protiblokovacího brzdového systému a kontroly trakce, k podpoře kontroly stability, k úpravě reakce elektronického systému odpružení, ke změně dodávky točivého momentu v elektronické systém pohonu všech kol, a dokonce sledovat samotného řidiče.

Snímač polohy řízení bude také hrát klíčovou roli v budoucích systémech předcházení nehodám, které detekují překážky a řídí vozidlo tak, aby se překážce vyhnulo, pokud řidič nereaguje.

Na silnici může být senzor řízení dokonce použit k monitorování řidiče. Inženýři nyní vyvíjejí systémy, které detekují jemné změny v řidičových vstupech do řízení, aby určili, zda je řidič narušen nebo ne. Systém se „učí“ normálním návykům řidiče při řízení a spustí alarm (nebo vyřadí vozidlo z provozu), pokud řidič zatáčí nevyzpytatelně. Kdo by si pomyslel, že se ve vašem sloupku řízení může jednoho dne skrývat Velký bratr?

Diagnostika
Protože kontrola stability je součástí systému ABS, poruchy jsou samy diagnostikovány a rozsvítí se jedna nebo více výstražných kontrolek. V závislosti na povaze závady a aplikaci může porucha snímače polohy řízení deaktivovat systém řízení stability a/nebo systém ABS.

Diagnostika vyžaduje u většiny vozidel použití diagnostického nástroje a diagnostický přístroj musí mít příslušný software, který má přístup k systému kontroly stability/ABS. Pokud najdete kód snímače polohy řízení, budete muset postupovat podle diagnostických tabulek, abyste izolovali chybu, protože problém může být v kabeláži nebo v samotném snímači.

V magnetických senzorech nejsou žádné pohyblivé části, takže jednotky jsou poměrně spolehlivé. I tak může dojít k poruše ve vnitřních elektronických obvodech, které zpracovávají a generují výstupní signál snímače. Ztráta napětí nebo uzemnění může bránit správnému fungování senzoru, proto je třeba před výměnou senzoru vyloučit závady v kabeláži. Samotný snímač je zapečetěná sestava a nelze jej opravovat ani přestavovat.

Některé snímače řízení mají svou vlastní vestavěnou autodiagnostiku a v případě zjištění jakýchkoli vnitřních závad vygenerují varovný signál do systému řízení stability nebo modulu řízení karoserie. Systém řízení stability nebo řídicí modul karosérie mohou také nastavit chybový kód, pokud se signál ze snímače polohy řízení ztratí nebo je mimo dosah. Systém může také porovnat hodnotu úhlu natočení volantu se snímačem stáčení, když se vozidlo otočí, aby zjistil, zda si signály odpovídají.

V závislosti na aplikaci vozidla a softwaru skeneru může být možné odečíst úhel řízení pomocí diagnostického nástroje. To vám umožní otáčet volantem a hledat odpovídající změnu v uvedeném úhlu řízení.

Bezpečnostní opatření snímače řízení
Snímače řízení jsou umístěny ve sloupku řízení obvykle za sestavou ukazatelů směru. Snímač může být integrován se sestavou hodinových pružin pro systém airbagů, ale obvykle jde o samostatnou součást. Přístup vyžaduje deaktivaci systému airbagů a demontáž sestavy volantu a ukazatelů směru.

U některých vozidel musí být snímač řízení vyrovnán nebo překalibrován, pokud je odstraněn nebo vyměněn. U některých vozidel je tento postup poměrně jednoduchý, u jiných však vyžaduje použití skenovacího nástroje s příslušným softwarem.

U některých starších aplikací Mercedes se snímač úhlu natočení volantu inicializuje otočením zapalování do polohy RUN a otočením zámku volantu do zamknutí.

Na Cadillacích a dalších vozidlech GM se Stabilitrakem mají některé snímače polohy řízení značky zarovnání, které je nutné před odstraněním snímače vyrovnat.

Umístění těchto značek se bude lišit v závislosti na senzoru, modelovém roce a vozidle. Některé náhradní snímače mají polohovací kolík, který se používá k vyrovnání. Podrobnosti jsou uvedeny v GM TSB 03-02-36-002.

Snímač polohy řízení je snímač ve tvaru prstence ve sloupku řízení. Sleduje úhel natočení volantu a přenáší data do ECU. (Více o snímači polohy řízení a jeho roli si přečtěte zde.)

Stejně jako všechny senzory ve vašem autě se může váš senzor polohy řízení časem opotřebovat. V případě, že selže, je potřeba jej co nejdříve vyměnit. Absence funkčního snímače polohy řízení může ohrozit vaši bezpečnost.

Získání náhradního senzoru

Naštěstí jsou OEM snímače polohy řízení levné, pokud si je koupíte od autorizovaného online prodejce, jako je GM Parts Center. Například snímač polohy řízení pro různé modely Buick, Cadillac, Camaro a Corvette (číslo dílu 13589991) běžně stojí přes 75 USD, ale GM Parts Center jej prodává za méně než 44 USD. Další snímač, který se hodí pro řadu nákladních a SUV GMC a Chevy (díl č. 26064468), obvykle stojí přes 100 USD. Centrum GM Parts jej prodává za 59 dolarů.

Umístění snímače polohy řízení

Snímače polohy řízení jsou umístěny v sestavě sloupku řízení na jednom ze dvou míst:

• V horní části sloupku řízení, za volantem. Chcete-li tento snímač vyměnit, musíte demontovat sestavu airbagu a volant. Demontáž airbagu je potenciálně velmi nebezpečná, proto doporučujeme, abyste to svěřili prodejci.
• Uprostřed sloupku řízení, který je pod přístrojovou deskou nad palubkami. Výměna senzoru v tomto místě je velmi snadná. Senzor na mnoha nákladních automobilech GMC a Chevy a SUV je na tomto místě. Níže uvádíme kroky, jak jej nahradit.

Výměna senzoru v 15 snadných krocích

Výměna snímače polohy řízení je poměrně jednoduchý proces. Vyžaduje pouze několik základních nástrojů, jako jsou šroubováky a nástrčné klíče. Celý projekt by měl trvat méně než hodinu.

1. Odpojte záporný kabel baterie.
2. Otočte kolečkem mírně doleva.
3. Vyhledejte snímač.
4. Najděte šroub těsně pod snímačem. Šroub spojuje horní a spodní část sloupku řízení.
5. Pomocí objímky povolte, ale neodstraňujte matici na šroubu.
6. S volantem umístěte přední kola přímo dopředu. Ujistěte se, že jsou co nejmrtvější.
7. Zamkněte sloupek řízení.
8. Demontujte šroub sloupku řízení.
9. Zatlačte spodní část sloupku dolů směrem k podlaze. Otevřete mezeru ve sloupku, která je právě tak velká, aby se senzor vysunul.
10. Pomocí prstů nebo malého šroubováku uvolněte příchytky snímače.
11. Posuňte senzor dolů po sloupku. Všimněte si, která strana směřuje nahoru.
12. Odpojte snímač od kabelového svazku.
13. Otočte poslední tři kroky a vložte nový senzor na místo.
14. Vytáhněte spodní sloupek řízení na místo a protáhněte šroub sloupkem. Matici utáhněte prstem.
15. Jakmile jsou šroub a matice na svém místě, můžete odemknout řízení a otočit kolo mírně doleva. Poté můžete použít objímku k úplnému utažení matice.

Nechcete znovu řešit problém s vadným senzorem? Zvažte vynechání EVO.

Pokud nainstalujete nový snímač polohy řízení, může znovu selhat. Snímač a solenoidový ventil EVO v některých systémech posilovače řízení GM jsou náchylné k selhání. GM rychle zareagoval na stížnosti vyvinutím sady ovladače (č. dílu 19168825), která je navržena tak, aby nahradila solenoid EVO obtokovou trubkou. Díky této sadě také není nutné používat snímač polohy řízení.