Датчик угла поворота руля - что это такое и зачем нужен

Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, которые отслеживают разнообразные параметры. Они собирают данные о работе двигателя, траектории движения, действиях водителя, состоянии окружающей среды и дорожных условиях, что способствует обеспечению комфортного и безопасного управления. Датчик угла поворота руля передает информацию не только усилителю руля, но и таким системам, как ABS, ESP, активный круиз-контроль и система подсветки поворотов. Все эти системы требуют высокой точности данных о положении руля, а значит, и передних колес автомобиля.

Что представляет собой датчик – техническая информация

Датчик поворота руля отслеживает все движения руля и передает эти данные (обычно через шину CAN) в бортовой компьютер. Впоследствии компьютер отправляет информацию в другие системы, для которых она является критически важной. Принцип использования данных с датчика отличается в зависимости от типа и конструкции автомобиля. Например, в экспериментальных автономных автомобилях они позволяют корректировать траекторию движения, а также контролировать момент, когда человек берет руль.
Поэтому корректная работа этого датчика имеет большое значение для безопасности и удобства управления транспортным средством. Чаще всего датчик устанавливается на рулевой электроколонке под рулем, реже – на валу распределителя рулевой рейки или над травмобезопасным валом колонки.

За что отвечает датчик руля?

Датчик угла поворота руля ответственный за считывание и одновременное определение угла поворота руля. Кроме того, он также выполняет следующие функции:

• Передача информации о положении руля в систему стабилизации ESP.
• Помощь в распределении крутящего момента между колесами во время маневров (функция контроля тяги).
• Обеспечение корректной работы системы автоматической парковки.
• Поддержка функций адаптивного круиз-контроля и системы удержания полосы движения.

Типы датчиков

Датчики поворота руля бывают разных типов, наиболее распространенными являются три из них:

1. Потенциометрические датчики – контактного типа, проводят измерения с помощью изменений сопротивления, которое растет пропорционально углу поворота. Несмотря на относительно простую конструкцию из-за своего главного недостатка – низкой надежности – в современных автомобилях этот вид датчиков встречается очень редко.
2. Оптические датчики – более совершенный вариант сенсорного устройства. Состоят из кодировочного диска, светодиодов, фоторезисторов и блока определения полных оборотов вращения. Количество источников света и резисторов зависит от модели датчика. Оптические датчики встречаются в авто чаще, чем потенциометрические.
3. Магниторезистивные датчики – работают на основе изменений магнитного сопротивления материала под воздействием магнитного поля. Они обладают высокой точностью и надежностью, устойчивы к механическим воздействиям и загрязнениям. Такие датчики чаще всего используются в современных автомобилях благодаря их способности работать в широком диапазоне температур и условий.

Причины и признаки выхода из строя датчика

О повреждении датчика угла поворота руля обычно сигнализирует бортовой компьютер автомобиля. Это может отображаться в виде сообщения на экране, загорания индикатора неисправности ESP или лампе-индикатора с изображением руля, желтого (если речь идет только об ошибке в работе) или красного цвета в случае полного отключения усилителя. Также водитель может ощутить некоторые проблемы с усилителем руля:

• тугое вращение;
• рывки, провалы во время поворотов;
• дерганье из стороны в сторону;
• поздний отклик на обороты руля;
• увод автомобиля в сторону.

В некоторых случаях водитель может услышать необычные звуки при повороте руля, а также заметить некоторые странные симптомы вроде затемнения ламп или прерывистой работы других электрических систем, например, подогрева сидений. Чаще всего неисправности ощущаются во время маневрирования, но, как можно заметить, признаки неисправности датчика угла поворота проявляются также и во время движения, что может создавать существенную опасность на дороге.
Основными причинами поломки датчика бывают:

• Попадание влаги или грязи в датчик.
• Электрические неисправности (короткое замыкание, обрыв проводов).
• Механические повреждения (удары, вибрации).
• Износ компонентов из-за длительного срока эксплуатации.

Сколько стоит новая деталь?

Как и многие другие комплектующие электронных систем, датчики угла поворота, несмотря на их размер, достаточно дорогие. В среднем цены варьируются от 200 до 1500 злотых, но могут доходить и до 4-6 тысяч в зависимости от марки и модели автомобиля. К этому обязательно надо добавить стоимость работ по замене и калибровке датчика, поскольку самостоятельно установить новый датчик и привести его в работоспособное состояние вряд ли удастся.

Калибровка датчика угла поворота руля

Датчик должен точно определять прямолинейное положение колес, а также оба крайних положения (левое и правое). Это позволяет настроить рабочий диапазон, установить масштаб и соответственно вычислить необходимые параметры. Управление процессом осуществляется специальным программным обеспечением, которое интегрировано в электронный блок управления автомобиля.
Современные датчики отличаются чрезвычайно высоким разрешением и точностью, что позволяет фиксировать движения руля с точностью до нескольких угловых секунд. Поэтому даже незначительные погрешности настроек могут влиять на работу систем, которые зависят от датчика угла поворота. Калибровка позволяет синхронизировать датчик с электронными помощниками водителя, обеспечивая их корректную работу.
Процесс калибровки предполагает подключение диагностического компьютера со специальным программным обеспечением. Оно считывает коды ошибок и выполняет определенные движения рулем, чтобы бортовой компьютер мог запомнить все настройки. Кроме того, среди способов, как проверить датчик угла поворота, есть и такие, когда необходимо разгонять и тормозить транспортное средство.

Когда и где стоит делать калибрацию?

Калибровку датчика угла поворота руля необходимо выполнять в таких случаях:

• если во время ремонта проводился демонтаж рулевой колонки;
• при замене компонентов гидроусилителя руля или коробки передач;
• после регулировки геометрии подвески;
• если в подвеске выполнялись ремонтные работы или изменения (например, уменьшение клиренса), которые могли повлиять на ее геометрию;
• после установки нового датчика угла поворота руля;
• после замены контроллера любой системы, которая использует данные датчика.

Лучше всего выполнять калибровку в авторизованном сервисном центре или СТО, которое имеет соответствующее оборудование и опыт проведения таких работ - например, у нас в STS.

Итог

Датчик угла поворота руля – это важный элемент современного автомобиля, от которого зависит работа многих систем безопасности и комфорта. Своевременное обслуживание и калибровка этого датчика позволяют избежать опасных ситуаций на дороге и обеспечить стабильную работу вашего авто.