پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

سنسورهای فرمان (Steering Sensors)

امروز آپشن های جدیدی مانند سیستم کنترل پایداری (Stability Control) سیستم فرمان برقی (EPS : Electric Power Steering) و سیستم کمک راننده (Advance Driver Assistance) به خودروهای به روزتر اضافه شده است. همه آپشن های گفته شده به اطلاعاتی از وضعیت فرمان خودرو نیاز دارند که همه آن ها توسط دو سنسور به کاررفته در فرمان خودرو تأمین می شود.

امروز در اکثر خودرو های روز دنیا از سیستم ایمنی کنترل پایداری (Stability Control) استفاده می شود که برای عملکرد این سیستم نیاز است از داده های سنسورهای مختلفی از جمله سنسور انحراف جانبی (Yaw Rate Sensor)، سنسور شتاب کناری (Lateral Acceleration Sensor)، سنسور سرعت چرخ (Wheel Speed Sensor) و سنسور زاویه و گشتاور فرمان (Steering Angle/Torque Sensor) استفاده شود.

علاوه بر سیستم کنترل پایداری، آپشن های جدیدتری مانند سیستم فرمان برقی (EPS: Electric Power Steering) و سیستم کمک راننده (Advance Driver Assistance) نیز به خودروهای به روزتر اضافه شده است. همه آپشن های گفته شده به اطلاعاتی از وضعیت فرمان خودرو نیاز دارند که همه آن ها توسط دو سنسور به کاررفته در فرمان خودرو تأمین می شود.

سنسور زاویه فرمان (SAS: Steering Angle Sensor)

سنسورهای زاویه فرمان در دو نوع آنالوگ و دیجیتال در خودروها دیده می شوند.

آنالوگ

سنسورهای آنالوگ با اندازه گیری تغییرات ولتاژ میزان تغییر در زاویه فرمان و جهت چرخش را مشخص می کنند. میزان ولتاژ بین ۰ تا ۵ ولت است و در زاویه های مختلف ولتاژهایی بین بازه بالا از سنسور ارسال می شود. در این سنسورها برای مشخص شدن جهت چرخش از علامت ولتاژ استفاده می کنند، به این صورت که، هر گاه فرمان در جهت ساعت‌گرد (راست) بچرخد، ولتاژ مثبت ارسال می شود و هرگاه در جهت پادساعت‌گرد (چپ) بچرخد، ولتاژ منفی ارسال می شود. البته ممکن است مثبت و منفی بودن در سنسورهای مختلف متفاوت باشد (ساعت‌گرد منفی باشد و پادساعت‌گرد مثبت).

دیجیتال

امروز در اکثر خودروها از سنسور دیجیتال استفاده می شود و در آن ها از نور LED برای اندازه گیری زاویه و سرعت چرخش فرمان استفاده می شود. از اطلاعات دریافتی از این سنسورها برای سیستم فرمان برقی (EPS: Electric Power Steering) و سیستم چرخش چراغ ها متناسب با چرخش فرمان (AFS) استفاده می شود. 

چرخش سریع فرمان در سرعت های پایین امری نرمال و عادی است، اما اگر در سرعت های بالا فرمان سریع بچرخد و زاویه تشخیص داده شده توسط سنسور زاویه با نرخ بالایی تغییر کند نشان می دهد که کنترل خودرو از دست رفته است و این اطلاعات به کامپیوتر سیستم کنترل کشش (Traction Control) ارسال می شود و برای فعال سازی و عملکرد این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد.

از داده های این سنسور برای عملکرد سیستم کمکی فرمان برقی هم استفاده می شود که تأثیر آن داده ها در ادامه گفته می شود.

چرا در خودروها از دو یا سه سنسور زاویه فرمان استفاده می شود؟

در خودرو اغلب از یک سنسور برای اندازه گیری یک پارامتر استفاده می شود، اما در اندازه گیری زاویه فرمان می بینیم که از دو یا سه سنسور استفاده می شود. علت به کارگیری این تعداد سنسور، نیاز به دقت بالا برای اندازه گیری این پارامتر است، زیرا برای عملکرد سیستم کنترل کشش یا کنترل پایداری نیاز است تا اطلاعات دقیقی به آن ها ارسال شود. اطلاعات حاصل از سنسورها با هم مقایسه می شود تا مغایرتی با هم نداشته باشند. همه این سنسورها به صورت یک مجموعه طراحی می شوند و در محل مورد نظر نصب می شوند. برای اندازه گیری زاویه گشایش دریچه گاز های برقی (Throttle) و همچنین پدال گاز از دو سنسور استفاده می شود.

محل قرارگیری سنسور زاویه فرمان کجاست؟

در اکثر خودروها این سنسور در پشت غربیلک فرمان قرار دارد و برای تعویض آن نیاز است تا فرمان از ستون فرمان جدا شود. برای تعویض سنسور زاویه فرمان باید کل مجموعه اسپیرال فرمان عوض شود، زیرا همه بخش های اسپیرال فرمان یک جا قرار دارند و تعمیر یا تعویض زیرمجموعه های آن به صرفه نیست.

سنسور گشتاور فرمان (Steering Torque Sensor)

در خودروهایی که هم سیستم کنترل کشش (Traction Control) دارند و هم سیستم فرمان برقی (EPS)، از سنسور دیگری علاوه بر سنسور زاویه فرمان استفاده می شود که گشتاور واردشده به فرمان از طرف راننده را اندازه می گیرد.

علائم خرابی سنسور زاویه فرمان

به طور کلی، این سنسور به گونه ای طراحی شده است که در طول عمر خودرو کارایی خود را حفظ کند و عمر بالایی داشته باشد، اما چون ساختار آن ها از سیم های بسیار نازکی تشکیل شده است، احتمال پاره شدن آن ها و از کار افتادن سنسور وجود دارد.

روشن شدن چراغ چک (Check Engine Light) یا چراغ کنترل پایداری (Stability Control Light)

اگر اطلاعات ارسال شده از سنسورهای به کاررفته در اسپیرال فرمان با هم فرق داشته باشند، سیستم کنترل پایداری خودرو تشخیص می دهد که مشکلی در این سنسور به وجود آمده است و چراغ کنترل کشش یا ESP را روشن می کند.

در برخی اوقات روشن شدن چراغ کنترل پایداری می تواند در اثر خاموش کردن این سیستم توسط راننده باشد و مشکلی در سنسور زاویه فرمان به وجود نیامده باشد. به همین علت در برخی از خودروها پس از تشخیص خرابی در سنسور زاویه فرمان، چراغ چک هم علاوه بر چراغ کنترل پایداری روشن می شود.

روشن شدن چراغ ایربگ و از کار افتادن بوق خودرو

سنسور زاویه فرمان و سیم های مربوط به ایربگ و بوق خودرو همگی در یک مجموعه به نام اسپیرال فرمان جمع شده اند، پس اگر در یکی از زیرمجموعه های اسپیرال مشکلی به وجود بیاید ممکن است دیگر زیرمجموعه ها هم به مشکل بخورند. بنابراین ممکن است در صورت بروز خرابی در سنسور زاویه فرمان، هم چراغ ایربگ روشن شود و هم بوق خودرو کار نکند.

از دست رفتن کنترل فرمان در خودروهای دارای فرمان برقی

همان طور که می دانیم در خودروهایی که از فرمان کمکی برقی بهره می برند، اطلاعات لازم برای این که موتور برقی باید چه میزان و در چه جهت به جعبه فرمان نیرو وارد کند از سنسورهای زاویه و گشتاور فرمان دریافت می شود. حال اگر در این سنسورهای مشکلی به وجود آید، سیستم فرمان برقی به خوبی عمل نمی کند و ممکن است مشکلاتی مانند متناسب نبودن میزان چرخش فرمان با چرخ ها و از بین رفتن کامل سیستم کمکی برقی را به همراه داشته باشد.

ریست نشدن سنسور بعد از میزان فرمان (Wheel Alignment)، تعویض اجزای سیستم فرمان پذیری و قطع کردن باتری مشکل ساز می شود

بعد از میزان فرمان و یا قطع  و وصل شدن سرباتری (Battery Terminal)، سنسور زاویه فرمان باید ریست و یا تنظیم شود تا دقیقاً متناسب با تغییرات به وجودآمده عمل کند و از نامتناسب بودن میزان چرخش فرمان با چرخ ها هم جلوگیری شود.

محمد جبارزاده شیاده

پایگاه خبری اسب بخار