Αισθητήρας ρυθμού εκτροπής: κύκλωμα, τύποι, διαφορές, συμπτώματα, δοκιμές και εφαρμογές

Γενικά, ένα όχημα υφίσταται κλίση ή κύλιση αμαξώματος κάθε φορά που σπάει, επιταχύνει ή κινείται στις στροφές. Ωστόσο, υπάρχει ένα σημείο όπου η υπερβολική εκτροπή ή κλίση προκαλεί το αυτοκίνητό σας να χάσει το κράτημα του. Έτσι, τα σύγχρονα οχήματα σχεδιάζονται με ρυθμό εκτροπής Αισθητήρες για την εκτέλεση διορθωτικών ενεργειών. Αυτός ο αισθητήρας απλά μετρά πόσο γρήγορα και πόσο γέρνει ένα όχημα με πιρούνια συντονισμού ή γυροσκόπια . Εάν αυτός ο αισθητήρας λειτουργεί σωστά, τότε διατηρεί το όχημα σταθερό. Εάν αυτός ο αισθητήρας δεν λειτουργεί σωστά, τότε θα παρατηρήσετε κάποια συμπτώματα όπως σταθερότητα, ένα αναμμένο φως ελέγχου κινητήρα (ή) φώτα ελέγχου πρόσφυσης. Αυτό το άρθρο εξηγεί εν συντομία α αισθητήρας ρυθμού εκτροπής , τη λειτουργία, τους τύπους και τις εφαρμογές του.

Τι είναι ο αισθητήρας ρυθμού εκτροπής;

Ένας τύπος αισθητήρα αυτοκινήτου που χρησιμοποιεί πιρούνια συντονισμού ή γυροσκόπια για να μετρήσει πόσο γρήγορα και πόσο γέρνει ένα όχημα είναι γνωστός ως αισθητήρας ρυθμού εκτροπής. Αυτό είναι ένα σημαντικό στοιχείο σε ένα ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου ευστάθειας ή ελέγχου ευστάθειας του οχήματος. Η λειτουργία του αισθητήρα ταχύτητας εκτροπής είναι να παρέχει στους οδηγούς βελτιωμένη ασφάλεια και έλεγχο στις πιο δύσκολες συνθήκες οδήγησης.

Αυτός ο αισθητήρας εγκαθίσταται συχνά στο μέσο του οχήματος, το οποίο περιλαμβάνει εσωτερικά ένα πηρούνι συντονισμού διπλής όψης που ενεργοποιείται μέσω υψηλής συχνότητας για την ενίσχυση της φαινομενικής μάζας του πιρουνιού. Το μειονέκτημα του πιρουνιού συνδέεται με το όχημα έτσι ώστε να περιστρέφεται μαζί από το πλαίσιο.

Όπως είναι φυσικό, το πάνω πιρούνι ανταποκρίνεται πιο αργά λόγω της μεγάλης του μάζας, επομένως δεν αλλάζει πολύ γρήγορα την κατεύθυνσή του. Αυτό κάνει την εσωτερική περιοχή του πιρουνιού συντονισμού του αισθητήρα να περιστρέφεται. Η ποσότητα της συστροφής μπορεί να μετρηθεί για να δώσει μια αξία για το ποσοστό εκτροπής. Έτσι, αυτή η ενέργεια δίνει στον ελεγκτή τον αριθμό των μοιρών για κάθε μονάδα χρόνου που το όχημα περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του.

Αρχή λειτουργίας αισθητήρα ρυθμού εκτροπής

Ένας αισθητήρας ρυθμού εκτροπής λειτουργεί μετρώντας τη γωνιακή ταχύτητα ενός οχήματος ως προς τον κατακόρυφο άξονά του σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο ή μοίρες για να αποφασίσει την κατεύθυνση του οχήματος όταν στρίβει δυνατά (ή) απειλεί να ανατραπεί.

Αντιπαραβάλλοντας τον πραγματικό ρυθμό εκτροπής του οχήματος με τον στόχο εκτροπής, ο ενσωματωμένος υπολογιστής προσδιορίζει σε ποιο επίπεδο το όχημα μπορεί να βρίσκεται πάνω ή κάτω από το τιμόνι και ποια μέτρα αποκατάστασης απαιτούνται. Οι διορθωτικές ενέργειες είναι: μείωση της ισχύος του κινητήρα και ενεργοποίηση του φρένου του οχήματος σε έναν ή αριθμό τροχών του οχήματος για εκ νέου ευθυγράμμιση.

Κύκλωμα αισθητήρα ρυθμού εκτροπής

Ο αισθητήρας ρυθμού εκτροπής και ο αισθητήρας G με ESC φαίνονται παρακάτω. Κάθε φορά που το όχημα περιστρέφεται γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα, αυτός ο αισθητήρας παρατηρεί αυτόματα τον ρυθμό εκτροπής μέσω της αλλαγής κραδασμών του πιρουνιού πλάκας στον αισθητήρα. Εάν η ταχύτητα της εκτροπής επιτύχει τη συγκεκριμένη ταχύτητα μόλις αντιληφθεί το εκτροπή του οχήματος, τότε ο έλεγχος ESC μπορεί να επανενεργοποιηθεί.

Ο αισθητήρας G (Πλάγιος ή Διαμήκος) ανιχνεύει την πλευρική βαρύτητα του οχήματος. Ένα μικροσκοπικό στοιχείο μέσα στον αισθητήρα συνδέεται με έναν εκτρεπόμενο μοχλοβραχίονα μέσω του μεταγενέστερου G. Το πλάγιο μέγεθος και η κατεύθυνση G μπορούν να φορτωθούν σε ένα όχημα που ονομάζεται τροποποίηση ηλεκτροστατικής ικανότητας με βάση το πλευρικό G.

Ο διαμήκης αισθητήρας G είναι εγκατεστημένος μέσα στον αισθητήρα ταχύτητας εκτροπής που ανιχνεύει την κατακόρυφη επιτάχυνση του αυτοκινήτου ενώ ο πλευρικός αισθητήρας G ανιχνεύει την πλευρική επιτάχυνση του αυτοκινήτου. Έτσι, το HECU χρησιμοποιεί αυτά τα σήματα κυρίως για τη λειτουργία του Hill Start Assist Control.

Τύποι αισθητήρων ρυθμού εκτροπής

Υπάρχουν δύο είδη αισθητήρων ρυθμού εκτροπής όπως: πιεζοηλεκτρικά & μικρομηχανικά τα οποία συζητούνται παρακάτω.

Πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας ρυθμού εκτροπής

Ο πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας ρυθμού εκτροπής έχει μια δομή σε σχήμα πιρουνιού συντονισμού που περιλαμβάνει τέσσερα πιεζοηλεκτρικά στοιχεία όπου δύο στοιχεία βρίσκονται στην κορυφή και τα υπόλοιπα δύο είναι κάτω. Τα ανώτερα στοιχεία δεν παράγουν τάση όποτε η γωνία ολίσθησης είναι μηδέν, επειδή δεν ασκείται δύναμη Coriolis σε αυτά. Ωστόσο, όταν στρίβετε στις στροφές, η περιστροφική κίνηση μπορεί να προκαλέσει την απομάκρυνση του άνω τμήματος του πιρουνιού συντονισμού από το επίπεδο ταλάντωσης και τη δημιουργία μιας εναλλασσόμενης τάσης που είναι ανάλογη με την ταχύτητα ταλάντωσης και τον ρυθμό εκτροπής. Το πρόσημο του σήματος εξόδου εξαρτάται κυρίως από τη διαδρομή περιστροφής.

Μικρομηχανικός αισθητήρας ρυθμού εκτροπής

Αυτός ο αισθητήρας περιλαμβάνει ένα στοιχείο αισθητήρα πρώτου ρυθμού εκτροπής που παρέχει ένα πρώτο σήμα αισθητήρα. Αυτό το σήμα έχει δεδομένα σχετικά με μια περιστροφή περίπου ενός πρώτου άξονα περιστροφής. Το δεύτερο στοιχείο αισθητήρα ρυθμού εκτροπής αυτού του αισθητήρα παρέχει ένα δεύτερο σήμα αισθητήρα που έχει δεδομένα σχετικά με μια περιστροφή γύρω από έναν δεύτερο άξονα περιστροφής. Αυτός ο άξονας είναι κάθετος στον πρωτεύοντα άξονα περιστροφής και μια κίνηση. Μια μονάδα δίσκου οδηγεί το κύριο στοιχείο αισθητήρα ρυθμού εκτροπής και έναν σύνδεσμο σύζευξης για να συνδέσει αυτά τα δύο στοιχεία αισθητήρα μηχανικά το ένα με το άλλο. Έτσι, η οδήγηση του πρώτου στοιχείου αισθητήρα ρυθμού εκτροπής προκαλεί την οδήγηση του δεύτερου στοιχείου αισθητήρα ρυθμού εκτροπής.

Αισθητήρας ρυθμού εκτροπής έναντι αισθητήρα γωνίας τιμονιού

Η διαφορά μεταξύ του αισθητήρα ταχύτητας περιστροφής και του αισθητήρα γωνίας διεύθυνσης περιλαμβάνει τα ακόλουθα.

Κακά συμπτώματα

Εάν αυτός ο αισθητήρας λειτουργεί σωστά, βοηθά στη διατήρηση του οχήματός σας σταθερό. Σε ορισμένες περιπτώσεις, θα σώσει τη ζωή σας από ένα ατύχημα χάνοντας τον έλεγχο του οχήματος. Παρόμοια όμως με οποιονδήποτε άλλο τύπο αισθητήρα αυτοκινήτου, αυτός ο αισθητήρας μπορεί επίσης να δημιουργήσει ορισμένα προβλήματα. Έτσι, εάν ο αισθητήρας σας δεν λειτουργεί, μπορεί να εμφανίσει κάποια συμπτώματα όπως τα παρακάτω.

Ελέγξτε ότι το φως κινητήρα θα ανάψει

Κάθε φορά που ο αισθητήρας ρυθμού εκτροπής λειτουργεί σωστά, οι πληροφορίες σχετικά με τον ρυθμό εκτροπής μπορούν να μεταδοθούν στον υπολογιστή του οχήματος. Αλλά, εάν δεν παρατηρεί σήματα από τον αισθητήρα, η λυχνία του μηχανισμού ελέγχου σας θα ανάψει για να σας ενημερώσει σχετικά με ένα πρόβλημα.

Μια λυχνία ελέγχου κινητήρα ενεργοποιείται λόγω μιας μεγάλης ποικιλίας προβλημάτων, επομένως μπορεί να υπάρχουν πιο βασικά προβλήματα από μια απλή δυσκολία με τον αισθητήρα. Για να διασφαλίσετε ότι υπάρχουν άλλα προβλήματα στο όχημά σας, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα εργαλείο σάρωσης.

Φώτα ελέγχου πρόσφυσης/Φωτιζόμενη ευστάθεια

Το σύστημα ελέγχου ευστάθειας και πρόσφυσης ενός οχήματος απαιτεί δεδομένα από τον αισθητήρα για να λειτουργήσει σωστά. Εάν υπάρχει πρόβλημα με τον αισθητήρα, οποιαδήποτε από αυτές τις λυχνίες μπορεί να ανάψει στο ταμπλό σας. Έτσι τα φώτα ευστάθειας και ελέγχου πρόσφυσης ανάβουν κανονικά μόνο όταν απενεργοποιηθούν από τον οδηγό. Εάν δείτε κάποια από αυτές τις λυχνίες να ανάβουν, θα πρέπει να πάτε αμέσως σε έναν μηχανικό για να διαγνώσει το πρόβλημα. Δεν πρέπει να οδηγείτε με αυτό το πρόβλημα γιατί είναι βασικό ζήτημα ασφάλειας. Έτσι, ένα φωτισμένο φως ευστάθειας και ελέγχου πρόσφυσης μπορεί να υποδεικνύει έναν κακό αισθητήρα ρυθμού εκτροπής.

Αναβοσβήνει κατά διαστήματα η λυχνία ελέγχου ευστάθειας

Η λυχνία ελέγχου ευστάθειας αναβοσβήνει ON & OFF κάθε φορά που υπάρχει πρόβλημα με τον αισθητήρα. Ωστόσο, αυτό μπορεί να προκληθεί από άλλα ελαττωματικά εξαρτήματα. Μόλις αναβοσβήσει αυτή η λυχνία, τότε πρώτα πρέπει να σταματήσετε και να επανεκκινήσετε το αυτοκίνητό σας. Εάν η ένδειξη συνεχίζει να αναβοσβήνει, τότε πρέπει να συμβουλευτείτε έναν μηχανικό εάν είναι δυνατόν.

Αυτός ο αισθητήρας είναι ένα σημαντικό στοιχείο στα συστήματα ευστάθειας και ελέγχου πρόσφυσης, επειδή αυτά τα συστήματα ενδέχεται να μην λειτουργούν. Γενικά, η οδήγηση ενός οχήματος χωρίς αυτόν τον αισθητήρα είναι πολύ επικίνδυνη. Επομένως, πρέπει να πάτε σε έναν μηχανικό μόλις παρατηρήσετε κάποιο από αυτά τα σημάδια στο όχημά σας

Απώλεια ελέγχου σταθερότητας

Κάθε φορά που η λειτουργία του αισθητήρα αποτυγχάνει, τότε μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια συστημάτων ελέγχου ευστάθειας εντός του οχήματος. Επομένως, αυτά τα συστήματα εξαρτώνται από ακριβή δεδομένα σχετικά με την περιστροφική κίνηση του οχήματος που δίνει ο αισθητήρας. Εάν αυτός ο αισθητήρας δεν λειτουργεί σωστά, τα συστήματα ελέγχου ευστάθειας δεν μπορούν να παρεμβαίνουν αποτελεσματικά στην προτεινόμενη διαδρομή.

Ως αποτέλεσμα, το όχημα θα γίνει πιο ευάλωτο σε ολίσθηση ή ολίσθηση κατά τη διάρκεια ξαφνικών ελιγμών ή στροφών. Αυτά τα συστήματα δεν μπορούν να λειτουργήσουν βέλτιστα χωρίς τη σωστή είσοδο από τον αισθητήρα. Έτσι, αυτό αυξάνει την πιθανότητα ατυχημάτων (ή) απώλειας ελέγχου σε δύσκολες συνθήκες οδήγησης.

Βλάβη Traction Control

Αυτοί οι αισθητήρες είναι ενσωματωμένοι στενά με συστήματα ελέγχου πρόσφυσης για βελτιστοποίηση της πρόσφυσης και αποφυγή ολίσθησης τροχού. Μόλις αποτύχει η λειτουργία αυτού του αισθητήρα, το σύστημα ελέγχου πρόσφυσης ενδέχεται να μην λάβει ακριβή δεδομένα για το όχημα περιστροφικής κίνησης. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να μην είναι σε θέση να εφαρμόσει την απαιτούμενη δύναμη πέδησης στους τροχούς, γεγονός που οδηγεί σε μειωμένη πρόσφυση και σε κίνδυνο της ικανότητας του οχήματος να διατηρεί πρόσφυση πάνω από ολισθηρές επιφάνειες.

Αυξημένος κίνδυνος ανατροπής

Αυτοί οι αισθητήρες είναι πολύ σημαντικοί σε συστήματα πρόληψης ανατροπής που χρησιμοποιούν τα δεδομένα του αισθητήρα για να παρατηρήσουν την υπερβολική κύλιση του αμαξώματος και να προσαρμόσουν την ισχύ πέδησης σε μεμονωμένους τροχούς για να την αντιμετωπίσουν. Λόγω της έλλειψης συνεπών δεδομένων εκτροπής, τα συστήματα αποτροπής ανατροπής των οχημάτων ενδέχεται να μην παρατηρήσουν και να μειώσουν τον κίνδυνο ανατροπής που θέτει ενδεχομένως σε κίνδυνο την ασφάλεια των επιβατών.

Λειτουργικότητα του Altered Abs

ο ABS εξαρτάται κυρίως από τα δεδομένα του αισθητήρα ταχύτητας εκτροπής για να αποφασιστεί εάν κάποιο όχημα κινδυνεύει να γλιστρήσει στο φρενάρισμα. Αλλά ρυθμίζοντας τη δύναμη πέδησης σε μεμονωμένους τροχούς, το σύστημα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης θα εξασφαλίσει ότι οι τροχοί του οχήματος διατηρούν πρόσφυση κατά το φρενάρισμα. Έτσι, ένας κακός αισθητήρας ρυθμού εκτροπής μπορεί να βλάψει την ικανότητα του ABS να ανιχνεύει με ακρίβεια τη ολίσθηση του τροχού και να εφαρμόζει την κατάλληλη δύναμη πέδησης, γεγονός που οδηγεί σε διακυβευμένη λειτουργία πέδησης και μεγαλύτερες αποστάσεις ακινητοποίησης.

Κωδικοί σφαλμάτων διαγνωστικών ενσωματωμένων

Ένας δυσλειτουργικός αισθητήρας δημιουργεί κωδικούς βλάβης OBD2 στο ενσωματωμένο σύστημα διάγνωσης του οχήματος. Έτσι, αυτοί οι κωδικοί σφαλμάτων μπορούν να προσπελαστούν και να διαβαστούν με έναν αναγνώστη ή έναν σαρωτή αυτοκινήτου OBD. Σας επιτρέπει να διασφαλίσετε τυχόν προβλήματα στο διαγνωστικό σύστημα του αυτοκινήτου σας.

Κάθε φορά που η λειτουργία αυτού του αισθητήρα αποτυγχάνει, τότε μπορεί να έχει πολύ σοβαρές επιπτώσεις για τη σταθερότητα και τον έλεγχο πρόσφυσης ενός οχήματος. Εάν μαντέψετε ότι ένας αισθητήρας εκτροπής δυσλειτουργεί, ένας ικανός τεχνικός αυτοκινήτων θα πρέπει να τον ελέγξει και να τον επισκευάσει εγκαίρως για να διασφαλίσει τη βέλτιστη ασφάλεια και απόδοση του οχήματος στο δρόμο.

Πώς να δοκιμάσετε τον αισθητήρα ρυθμού εκτροπής;

Ο αισθητήρας ρυθμού εκτροπής μπορεί να επιθεωρηθεί χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή χειρός για να ελέγξετε την τιμή εξόδου του.

• Πρώτα πρέπει να αφαιρέσετε τα δύο μπουλόνια και τον αισθητήρα ταχύτητας εκτροπής μέσω του συνδετήρα που είναι ακόμα συνδεδεμένος.
• Μετά από αυτό, πρέπει να συνδέσετε τον ελεγκτή χειρός στο DLC3.
• Ανοίξτε το διακόπτη ανάφλεξης και πατήστε ON τον κεντρικό διακόπτη του ελεγκτή χειρός.
• Επιλέξτε τη λειτουργία DATALIST πάνω από τον ελεγκτή χειρός.
• Βεβαιωθείτε ότι η τιμή του ρυθμού εκτροπής του αισθητήρα που εμφανίζεται στον ελεγκτή χειρός ποικίλλει: Τοποθετήστε τον αισθητήρα κάθετα στο GND και στρέψτε τον αισθητήρα που περιστρέφεται στο κέντρο του.

Εφαρμογές

ο εφαρμογές ενός αισθητήρα ρυθμού εκτροπής περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Ο αισθητήρας ρυθμού εκτροπής χρησιμοποιείται σε αεροσκάφη αλλά και ESC στα αυτοκίνητα.
• Αυτός ο αισθητήρας βοηθά στη μέτρηση της γωνιακής ταχύτητας ενός οχήματος γύρω από τον κατακόρυφο άξονά του εντός μοιρών (ή) ακτίνων για κάθε δευτερόλεπτο για να αποφασίσει την κατεύθυνση του οχήματος.
• Αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιείται σε εφαρμογές αυτοκινήτων.
• Αυτός ο αισθητήρας έχει σχεδιαστεί κυρίως για εφαρμογές υψηλής απόδοσης και μαζικής παραγωγής, όπως το VDCS (σύστημα δυναμικού ελέγχου οχήματος).
• Αυτός ο αισθητήρας μετρά τις φυσικές επιπτώσεις της πλευρικής, της εκτροπής και της διαμήκους επιτάχυνσης σε εφαρμογές που βασίζονται στον έλεγχο του οχήματος
• Αυτοί οι αισθητήρες αποτελούν σημαντικά στοιχεία σε διάφορες εφαρμογές αυτοκινήτων όπως π. Ανίχνευση ανατροπής, προηγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού και συστήματα ελέγχου ευστάθειας.

Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση του αισθητήρα ρυθμού εκτροπής , την εργασία, τους τύπους και τις εφαρμογές της. Αυτό το είδος αισθητήρα αυτοκινήτου είναι χρήσιμο για τον προσδιορισμό του εάν το όχημα αναπτύσσει μια κλίση να στρίβει γύρω από τον κατακόρυφο άξονα. Αυτός ο αισθητήρας βοηθά τη μονάδα ελέγχου ESP να αποφασίσει την τρέχουσα δυναμική κατάσταση οδήγησης του οχήματος. Άρα θα πρέπει να βρίσκεται κοντά στο κέντρο βάρους του αυτοκινήτου. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι το ECU;