เซ็นเซอร์อัตราการหันเห: วงจร ประเภท ความแตกต่าง อาการ การทดสอบ และการใช้งาน

โดยทั่วไปแล้ว ยานพาหนะจะเอียงหรือม้วนตัวทุกครั้งที่หัก เร่งความเร็ว หรือเคลื่อนที่เข้าโค้ง แต่มีจุดที่การเอียงหรือเอียงอย่างรุนแรงทำให้รถของคุณสูญเสียการยึดเกาะ ดังนั้นยานพาหนะสมัยใหม่จึงได้รับการออกแบบให้มีอัตราการหันเห เซ็นเซอร์ เพื่อดำเนินการแก้ไข เซ็นเซอร์นี้เพียงวัดว่ารถเอียงได้เร็วแค่ไหนด้วยส้อมเสียงหรือ ไจโรสโคป - หากเซ็นเซอร์นี้ทำงานอย่างถูกต้อง จะทำให้รถมีเสถียรภาพ หากเซ็นเซอร์นี้ทำงานไม่ถูกต้อง คุณจะสังเกตเห็นอาการบางอย่าง เช่น ความเสถียร ไฟเช็คเครื่องยนต์ที่ส่องสว่าง (หรือ) ไฟควบคุมการยึดเกาะถนน บทความนี้จะอธิบายโดยย่อ เซ็นเซอร์อัตราการหันเห การทำงาน ประเภท และการใช้งาน

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหคืออะไร?

เซ็นเซอร์รถยนต์ประเภทหนึ่งที่ใช้ส้อมเสียงหรือไจโรสโคปเพื่อวัดความเร็วและระยะการเอียงของยานพาหนะ เรียกว่าเซ็นเซอร์อัตราการหันเห นี่เป็นส่วนประกอบสำคัญภายในระบบควบคุมเสถียรภาพแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือระบบควบคุมเสถียรภาพของรถยนต์ ฟังก์ชั่นเซ็นเซอร์อัตราการหันเหช่วยให้ผู้ขับขี่ได้รับความปลอดภัยและการควบคุมที่ดีขึ้นในสภาพการขับขี่ที่ยากลำบากที่สุด

เซ็นเซอร์นี้ได้รับการติดตั้งบ่อยครั้งที่ตรงกลางของรถ ซึ่งรวมถึงส้อมเสียงแบบสองด้านภายในที่เปิดใช้งานผ่านความถี่สูงเพื่อเพิ่มมวลส้อมที่ชัดเจน ข้อเสียของตะเกียบเชื่อมต่อกับตัวรถเพื่อให้หมุนไปพร้อมกันด้วยแชสซี

โดยปกติแล้ว ตะเกียบด้านบนจะตอบสนองช้ากว่าเนื่องจากมีมวลมาก จึงไม่เปลี่ยนทิศทางเร็วนัก ซึ่งจะทำให้บริเวณด้านในของเซ็นเซอร์ของส้อมเสียงบิดเบี้ยว สามารถวัดปริมาณการบิดได้เพื่อให้คุ้มค่ากับอัตราการหันเห ดังนั้นการกระทำนี้จะทำให้คอนโทรลเลอร์ทราบจำนวนองศาสำหรับแต่ละหน่วยเวลาที่ยานพาหนะหมุนรอบแกนของมัน

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์อัตราการหันเห

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหทำงานโดยการวัดความเร็วเชิงมุมของยานพาหนะตามแกนตั้งในหน่วยเรเดียนต่อวินาทีหรือองศา เพื่อตัดสินใจทิศทางของยานพาหนะเมื่อเข้าโค้งแข็ง (หรือ) ขู่ว่าจะพลิกคว่ำ

เมื่อเปรียบเทียบอัตราการหันเหที่แท้จริงของรถกับอัตราการหันเหของเป้าหมาย คอมพิวเตอร์ออนบอร์ดจะระบุระดับที่รถอาจอยู่เหนือหรือใต้พวงมาลัย และต้องมีการดำเนินการแก้ไขอะไรบ้าง แนวทางแก้ไขได้แก่ กำลังเครื่องยนต์ลดลง & การใช้เบรกรถบนล้อเดียวหรือหลายล้อของรถเพื่อปรับแนว

วงจรเซ็นเซอร์อัตราการหันเห

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหและเซ็นเซอร์ G พร้อม ESC แสดงอยู่ด้านล่าง เมื่อใดก็ตามที่รถหมุนรอบแกนแนวตั้ง เซ็นเซอร์นี้จะสังเกตเห็นอัตราการหันเหโดยอัตโนมัติผ่านการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนของตะเกียบเพลทในเซ็นเซอร์ หากความเร็วของการหันเหไปถึงความเร็วที่กำหนดเมื่อสังเกตเห็นการหันเหของรถ การควบคุม ESC จะสามารถเปิดใช้งานได้อีกครั้ง

เซ็นเซอร์ G (ด้านข้างหรือตามยาว) ตรวจจับแรงโน้มถ่วงด้านข้างของรถ องค์ประกอบเล็กๆ ภายในเซนเซอร์เชื่อมต่อกับแขนคันโยกที่เบนทิศทางได้ผ่านทาง G ในภายหลัง ขนาดและทิศทาง G ด้านข้างสามารถโหลดไปยังยานพาหนะได้ ซึ่งเรียกว่าการปรับเปลี่ยนความจุไฟฟ้าสถิตโดยอิงตาม G ด้านข้าง

เซ็นเซอร์ G ตามยาวได้รับการติดตั้งภายในเซ็นเซอร์อัตราการหันเห ซึ่งจะตรวจจับความเร่งในแนวดิ่งของรถ ในขณะที่เซ็นเซอร์ G ด้านข้างจะตรวจจับความเร่งด้านข้างของรถ ดังนั้น HECU จึงใช้สัญญาณเหล่านี้เพื่อการทำงานของระบบควบคุมการออกตัวบนทางลาดชันเป็นหลัก

ประเภทของเซ็นเซอร์อัตราการหันเห

เซ็นเซอร์วัดอัตราการหันเหมีสองประเภท ได้แก่ เพียโซอิเล็กทริกและไมโครเครื่องกลซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหของเพียโซอิเล็กทริก

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหของเพียโซอิเล็กทริกมีโครงสร้างรูปส้อมเสียงซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกสี่ชิ้น โดยมีองค์ประกอบสองชิ้นอยู่ด้านบนและอีกสองชิ้นอยู่ด้านล่าง องค์ประกอบด้านบนจะไม่สร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อใดก็ตามที่มุมสลิปเป็นศูนย์เนื่องจากไม่มีแรงโบลิทาร์ทำงาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเข้าโค้ง การเคลื่อนที่แบบหมุนอาจทำให้ส่วนบนของส้อมเสียงหลุดออกจากระนาบการสั่น และสร้างแรงดันไฟฟ้าสลับซึ่งเป็นสัดส่วนกับความเร็วการสั่นและอัตราการหันเห สัญญาณของสัญญาณเอาท์พุตขึ้นอยู่กับเส้นทางการหมุนเป็นหลัก

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหทางกลขนาดเล็ก

เซ็นเซอร์นี้มีองค์ประกอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหตัวแรกซึ่งทำหน้าที่ส่งสัญญาณเซ็นเซอร์ตัวแรก สัญญาณนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับการหมุนประมาณแกนหมุนแรก องค์ประกอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหที่สองของเซ็นเซอร์นี้จะส่งสัญญาณเซ็นเซอร์ตัวที่สองซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับการหมุนรอบแกนหมุนที่สอง แกนนี้ตั้งฉากกับแกนหมุนหลักและตัวขับเคลื่อน ไดรฟ์จะขับเคลื่อนองค์ประกอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหหลักและข้อต่อเชื่อมต่อเพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบเซ็นเซอร์ทั้งสองนี้เข้าด้วยกันโดยกลไก ดังนั้น การขับเคลื่อนองค์ประกอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหอันแรกทำให้เกิดการขับเคลื่อนองค์ประกอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหอันที่สอง

เซ็นเซอร์อัตราการหันเหเทียบกับเซ็นเซอร์มุมบังคับเลี้ยว

ความแตกต่างระหว่างเซ็นเซอร์อัตราการหันเหและเซ็นเซอร์มุมบังคับเลี้ยวมีดังต่อไปนี้

อาการไม่ดี

หากเซ็นเซอร์นี้ทำงานอย่างถูกต้อง จะช่วยรักษารถของคุณให้คงที่ ในบางกรณีอาจช่วยชีวิตคุณจากอุบัติเหตุด้วยการสูญเสียการควบคุมรถ แต่เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์รถยนต์ประเภทอื่นๆ เซ็นเซอร์นี้ก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน ดังนั้นหากเซ็นเซอร์ของคุณไม่ทำงาน ก็อาจแสดงอาการบางอย่างดังต่อไปนี้

ตรวจสอบไฟเครื่องยนต์จะสว่างขึ้น

เมื่อใดก็ตามที่เซ็นเซอร์อัตราการหันเหทำงานอย่างถูกต้อง ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราการหันเหจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ของรถยนต์ แต่หากไม่สังเกตเห็นสัญญาณจากเซ็นเซอร์ ไฟเช็คเอ็นจิ้นของคุณจะสว่างขึ้นเพื่อแจ้งให้คุณทราบเกี่ยวกับปัญหา

ไฟตรวจสอบเครื่องยนต์ทำงานเนื่องจากปัญหาหลายประการ ดังนั้นจึงอาจมีปัญหาพื้นฐานมากกว่าปัญหากับเซ็นเซอร์ เพื่อให้แน่ใจว่ามีปัญหาอื่นๆ ภายในรถของคุณ คุณต้องใช้เครื่องมือสแกน

ไฟควบคุมการยึดเกาะถนน/ไฟส่องสว่างเสถียรภาพ

ระบบควบคุมเสถียรภาพและการยึดเกาะถนนของยานพาหนะต้องใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง หากเซ็นเซอร์มีปัญหา ไฟดวงใดดวงหนึ่งเหล่านี้ก็สามารถเปิดบนแผงหน้าปัดของคุณได้ ดังนั้นไฟควบคุมการทรงตัวและระบบควบคุมการยึดเกาะถนนจะสว่างขึ้นตามปกติเมื่อคนขับปิดใช้งานเท่านั้น หากคุณเห็นไฟดวงใดดวงหนึ่งสว่างขึ้น คุณควรไปพบช่างทันทีเพื่อวินิจฉัยปัญหา คุณไม่ควรขับรถด้วยปัญหานี้เพราะเป็นปัญหาด้านความปลอดภัยที่สำคัญ ดังนั้นไฟควบคุมการทรงตัวและระบบควบคุมการยึดเกาะถนนที่ส่องสว่างสามารถบ่งชี้ว่าเซ็นเซอร์อัตราการหันเหไม่ดี

ไฟควบคุมเสถียรภาพกะพริบเป็นระยะๆ

ไฟควบคุมเสถียรภาพจะกะพริบเปิดและปิดทุกครั้งที่มีปัญหากับเซ็นเซอร์ อย่างไรก็ตาม อาจเกิดจากส่วนประกอบอื่นๆ ที่มีข้อบกพร่อง เมื่อไฟนี้กระพริบ คุณต้องหยุดและรีสตาร์ทรถก่อน หากไฟแสดงกะพริบต่อเนื่อง จำเป็นต้องปรึกษาช่างเครื่องหากเป็นไปได้

เซ็นเซอร์นี้เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบควบคุมเสถียรภาพและการควบคุมการยึดเกาะถนน เนื่องจากระบบเหล่านี้อาจไม่ทำงาน โดยทั่วไปแล้ว การขับรถโดยไม่มีเซ็นเซอร์นี้มีความเสี่ยงมาก ดังนั้นคุณต้องไปหาช่างเครื่องเมื่อสังเกตเห็นสัญญาณเหล่านี้ในรถของคุณ

การสูญเสียการควบคุมเสถียรภาพ

เมื่อใดก็ตามที่เซ็นเซอร์ทำงานล้มเหลว อาจทำให้ระบบควบคุมเสถียรภาพภายในรถสูญเสียไป ดังนั้นระบบเหล่านี้จึงอาศัยข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบหมุนของยานพาหนะที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ หากเซ็นเซอร์นี้ทำงานไม่ถูกต้อง ระบบควบคุมเสถียรภาพจะไม่สามารถรบกวนเส้นทางที่นำเสนอได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผลที่ได้คือรถจะเสี่ยงต่อการลื่นไถลหรือลื่นไถลมากขึ้นในระหว่างการหลบหลีกหรือเลี้ยวกะทันหัน ระบบเหล่านี้ไม่สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดหากไม่มีอินพุตที่ถูกต้องจากเซ็นเซอร์ ดังนั้นสิ่งนี้จึงเพิ่มโอกาสเกิดอุบัติเหตุ (หรือ) สูญเสียการควบคุมในระหว่างสภาพการขับขี่ที่ท้าทาย

ระบบควบคุมการยึดเกาะถนนบกพร่อง

เซ็นเซอร์เหล่านี้รวมเข้ากับระบบควบคุมการยึดเกาะถนนอย่างใกล้ชิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะและหลีกเลี่ยงการลื่นไถลของล้อ เมื่อเซ็นเซอร์นี้ทำงานล้มเหลว ระบบควบคุมการยึดเกาะถนนอาจไม่ได้รับข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับยานพาหนะที่หมุนได้ เป็นผลให้อาจไม่สามารถใช้แรงเบรกที่ต้องการกับล้อได้ ซึ่งจะทำให้การยึดเกาะถนนลดลง และลดความสามารถของรถในการรักษาการยึดเกาะเหนือพื้นผิวลื่น

ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการโรลโอเวอร์

เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความสำคัญมากในระบบป้องกันการพลิกคว่ำ ซึ่งใช้ข้อมูลของเซ็นเซอร์ในการตรวจจับการม้วนตัวที่มากเกินไป และเพื่อปรับกำลังเบรกบนล้อแต่ละล้อเพื่อตอบโต้ เนื่องจากขาดข้อมูลการเลี้ยวที่สอดคล้องกัน ระบบป้องกันการพลิกคว่ำของยานพาหนะอาจไม่สังเกตเห็นและลดความเสี่ยงของการพลิกคว่ำที่อาจส่งผลให้ความปลอดภัยของผู้โดยสารตกอยู่ในความเสี่ยง

การทำงานของ Abs ที่เปลี่ยนแปลง

ที่ เอบีเอส ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับข้อมูลของเซ็นเซอร์อัตราการหันเหเพื่อตัดสินใจว่ารถคันใดมีความเสี่ยงที่จะเกิดการลื่นไถลเมื่อเบรกหรือไม่ แต่ด้วยการปรับแรงเบรกในแต่ละล้อ ระบบเบรกป้องกันล้อล็อกจะช่วยให้ล้อรถคงการยึดเกาะระหว่างการเบรก ดังนั้นเซ็นเซอร์อัตราการหันเหที่ไม่ดีอาจทำให้ความสามารถของ ABS ในการตรวจจับการลื่นไถลของล้อลดลงอย่างแม่นยำ และใช้แรงเบรกที่เหมาะสม ซึ่งส่งผลให้การเบรกลดลงและระยะหยุดที่ยาวขึ้น

รหัสข้อผิดพลาดการวินิจฉัยออนบอร์ด

เซ็นเซอร์ที่ทำงานผิดปกติจะสร้างรหัสความผิดปกติของ OBD2 ภายในระบบวินิจฉัยออนบอร์ดของรถยนต์ ดังนั้นรหัสความผิดปกติเหล่านี้จึงสามารถเข้าถึงได้และอ่านด้วยเครื่องอ่านหรือเครื่องสแกนรถยนต์ OBD ช่วยให้คุณมั่นใจถึงปัญหาใด ๆ ภายในระบบการวินิจฉัยของรถยนต์

เมื่อใดก็ตามที่การทำงานของเซ็นเซอร์นี้ล้มเหลว เซ็นเซอร์อาจมีผลกระทบร้ายแรงต่อการควบคุมเสถียรภาพและการยึดเกาะถนนของยานพาหนะ หากคุณเดาว่าเซ็นเซอร์การหันเหทำงานผิดปกติ ช่างเทคนิคยานยนต์ที่มีความสามารถควรตรวจสอบและซ่อมแซมให้ตรงเวลา เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและสมรรถนะสูงสุดของยานพาหนะบนท้องถนน

จะทดสอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหได้อย่างไร

สามารถตรวจสอบเซ็นเซอร์อัตราการหันเหได้โดยใช้เครื่องทดสอบแบบมือถือเพื่อตรวจสอบค่าเอาท์พุต

• ขั้นแรกต้องถอดสลักเกลียวสองตัวและเซ็นเซอร์วัดอัตราการหันเหออกผ่านขั้วต่อที่ยังเชื่อมต่ออยู่
• หลังจากนั้น จำเป็นต้องเชื่อมต่อเครื่องทดสอบมือถือเข้ากับ DLC3
• เปิดสวิตช์สตาร์ทเครื่องยนต์ และกดสวิตช์หลักของเครื่องทดสอบมือถือ
• เลือกโหมด DATALIST เหนือเครื่องทดสอบแบบมือถือ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าอัตราการหันเหของเซ็นเซอร์ที่แสดงบนเครื่องทดสอบมือถือนั้นแตกต่างกัน: วางเซ็นเซอร์ในแนวตั้งไปที่ GND และหมุนเซ็นเซอร์โดยหมุนไปที่กึ่งกลาง

การใช้งาน

ที่ การใช้งานเซ็นเซอร์วัดอัตราการหันเห รวมสิ่งต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์อัตราการหันเหใช้ในเครื่องบินและ ESC ในรถยนต์ด้วย
• เซ็นเซอร์นี้ช่วยในการวัดความเร็วเชิงมุมของยานพาหนะรอบแกนตั้งภายในองศา (หรือ) เรเดียนในแต่ละวินาทีเพื่อตัดสินใจทิศทางของยานพาหนะ
• เซ็นเซอร์นี้ใช้ในการใช้งานด้านยานยนต์
• เซ็นเซอร์นี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานประสิทธิภาพสูงและการผลิตจำนวนมาก เช่น VDCS (ระบบควบคุมไดนามิกของยานพาหนะ)
• เซ็นเซอร์นี้วัดผลกระทบทางกายภาพของการเร่งความเร็วด้านข้าง การหันเห และแนวยาวภายในการใช้งานที่เน้นการควบคุมยานพาหนะ
• เซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญในการใช้งานด้านยานยนต์ต่างๆ เช่น การตรวจจับการพลิกคว่ำ ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง และระบบควบคุมเสถียรภาพ

อย่างนี้นี่เอง ภาพรวมของเซ็นเซอร์อัตราการหันเห การทำงาน ประเภท และการประยุกต์ เซ็นเซอร์รถยนต์ชนิดนี้มีประโยชน์ในการพิจารณาว่ายานพาหนะมีความโน้มเอียงที่จะหมุนรอบแกนแนวตั้งหรือไม่ เซ็นเซอร์นี้ช่วยชุดควบคุม ESP ในการตัดสินใจสภาพไดนามิกในการขับขี่ในปัจจุบันของยานพาหนะ ดังนั้นจึงควรตั้งอยู่ใกล้จุดศูนย์ถ่วงของรถ นี่คือคำถามสำหรับคุณ ECU คืออะไร?