Sensor de ângulo de direção: diagrama, funcionamento, sintomas, funções, calibração e seus usos

Atualmente, a maioria dos veículos está equipada com ESC (Controle Eletrônico de Estabilidade) para segurança geral. ESC é uma série de sensores que funcionam com um computador para aumentar a resistência do veículo, detectando e diminuindo a perda de tração. No sistema ESC, existem alguns dos mais significativos sensores são usados ​​como velocidade da roda, taxa de guinada, ângulo de direção e sensor de aceleração lateral. Todos esses sensores ESC dependem principalmente uns dos outros para fornecer dados precisos ao módulo ESC, conectando o volante do veículo às rodas para controlar a velocidade de curva (ou) controle de tração. Atualmente, vários veículos são projetados com Direção Assistida Elétrica (EPS), Sistemas Avançados de Assistência ao Condutor (ADAS), Direção Assistida de Esforço Variável, Assistência de Manutenção de Faixa (LKA) e muitos mais, dependendo de dados precisos do sensor de ângulo de direção. Este artigo fornece breves informações sobre um sensor de ângulo de direção ou SAS , seu funcionamento e suas aplicações.

O que é um sensor de ângulo de direção?

Um sensor de ângulo de direção em um veículo é um elo de comunicação entre o sistema de computador do veículo e o volante. Esses sensores são essenciais para uso na segurança de veículos modernos, o que ajuda a manter a estabilidade e o controle de um veículo.

Este sensor ajuda a medir o ângulo de posição e a velocidade de rotação do volante. Este sensor está disposto na coluna de direção do veículo. Para fornecer ociosidade e validação de dados, o sensor de ângulo único acima é usado. Geralmente, o programa de controle de direção requer dois sinais de dois sensores para verificar a posição do volante. Portanto, esses tipos de sensores são baseados principalmente em princípios de funcionamento magnéticos, indutivos ou ópticos.

Os sensores de ângulo de direção estão disponíveis em dois tipos: analógico e digital, que possuem funções semelhantes, embora determinem os dados de maneira diferente. O sensor analógico usa variações nos sinais de tensão para decidir a velocidade de rotação da direção e o posicionamento do ângulo. O sensor digital usa LIDERADO luzes para determinar o ângulo de entrada da direção.

Diagrama do sensor de ângulo de direção

O sensor de ângulo de direção possui um disco de fenda que funciona como uma unidade de rotação com o volante e conjunto de fotointerruptores. Este sensor é fixado no conjunto do interruptor do pisca-pisca que detecta a direção e o ângulo de rotação da direção.

Cada fotointerruptor possui um LED e um fototransistor dispostos um de frente para o outro. Assim, ele converte a mudança na irradiação de luz entre os dois elementos para os sinais ON/OFF. Neste sensor, o disco de fenda gira entre o fototransistor & par LED de interruptores fotográficos.

Quando o volante está funcionando, o disco de fenda gira com o volante como uma unidade e fecha para fazer a transmissão da luz entre os dois elementos. Portanto, alguns interruptores fotográficos contêm fases e a ECU de controle da suspensão percebe a direção e o ângulo da direção, dependendo das alterações de cada saída. Quando o ângulo de giro do volante é enorme e a velocidade do volante é superior em comparação a um valor fixo, a ECU faz com que a potência de amortecimento aumente.

Princípio de funcionamento do sensor de ângulo de direção

O sensor de ângulo de direção funciona determinando o veículo que o motorista deseja dirigir e combinando a direção do volante com as rodas do veículo. Este sensor está disposto na coluna de direção, que está sempre acima de um sensor que está contido em uma única unidade para precisão, diagnóstico e redundância.

O sensor do ângulo de direção também fornece as informações necessárias sobre a rapidez com que o volante do veículo está sendo girado. Na operação do veículo em baixa velocidade, o volante gira muito rapidamente, mas isso não é normal em velocidades de rodovia. Se o condutor do veículo estiver a rodar o volante a uma velocidade mais elevada enquanto conduz numa autoestrada, o ESC interpreta isso como um sinal de que o veículo perdeu o controlo de direção pretendido.

Sintomas do sensor de ângulo de direção

O mau funcionamento deste sensor pode causar muitos problemas com o sistema ADAS e ESC, que são discutidos abaixo.

Luz de advertência do ESC

A luz avisadora do ESC no painel é frequentemente a principal indicação de um mau funcionamento. Sempre que o sistema detecta um erro entre a direção do motorista e o caminho real do veículo, a luz de advertência acende.

Reação de direção conflitante

Esta reação conflitante da direção é mais uma indicação defeituosa do sensor. Portanto, este é um problema muito comum após uma posição da roda separada pela direção do veículo para uma face (ou) a sensação de estar mais leve ou mais pesado que o normal.

Perda de controle de estabilidade

Esse recurso de perda de controle de estabilidade também pode significar que você tem um sensor com defeito. Alguns recursos como; controle eletrônico de estabilidade, direção ativa e controle de tração podem acabar funcionando corretamente.

Funções

O sensor de ângulo de direção é usado para observar a situação e as condições de movimento do volante do veículo. Este sensor também fornece informações significativas para diferentes sistemas do veículo, como; o sistema de controle de cruzeiro adaptativo, sistema de controle de estabilidade e sistema de aviso de saída de faixa. As funções do sensor de ângulo de direção são discutidas abaixo.

Controle de tração

Os dados SAS ajudam no controle da tração, ajudando o veículo a decidir se há subviragem ou sobreviragem, permitindo que o sistema de controle de tração crie ajustes.

Controle de estabilidade

O SAS é uma parte essencial do sistema eletrônico de controle de estabilidade do veículo. Ele mede constantemente e informa a posição e o ângulo do volante ao computador de bordo do veículo.

Sensores de taxa de guinada e aceleração lateral

Os dados SAS são utilizados em combinação com dados de sensores de taxa de guinada e aceleração lateral para decidir a direção e o movimento reais do veículo. Isso ajuda o sistema de controle de estabilidade de um veículo a responder adequadamente a mudanças inesperadas em condições inesperadas ou de direção da estrada.

Calibração SAS

A calibração do sensor de ângulo de direção é uma etapa significativa para o funcionamento dos sistemas ESC e ADAS. A calibração do sensor simplesmente fornece medições precisas considerando variáveis ​​do mundo real, como problemas de alinhamento, desgaste dos pneus ou curvatura da estrada. Se este sensor não estiver devidamente calibrado, o ADAS poderá interpretar mal as informações da direção, o que levará a reações inadequadas do veículo ou a falsos avisos.

A calibração do SAS é o procedimento de ajustar (ou) redefinir o sensor para garantir que ele detecte o ângulo de direção com precisão e forneça informações adequadas e consistentes aos sistemas do veículo.

Sob quais condições é necessário calibrar o ângulo de direção?

Precisamos calibrar o ângulo de direção do veículo para garantir que as rodas do veículo estejam conectadas corretamente e que o veículo permaneça diretamente na estrada. Assim, é essencial calibrar o ângulo de direção em algumas condições, incluindo as seguintes.

Após o alinhamento da roda

Sempre que tivermos realizado o alinhamento das rodas do veículo, é imprescindível calibrar o ângulo de direção para garantir que a trajetória do veículo esteja reta.

Depois de substituir o SAS

Se o SAS falhar (ou) precisar ser alterado, o sensor mais recente deverá ser calibrado para garantir que forneça dados precisos para o sistema de controle de estabilidade do veículo.

Após a substituição dos componentes da direção (ou) suspensão

Se algum atraso ou componentes de direção, como juntas esféricas, tirantes e braços de controle, tiverem sido alterados, o SAS precisará ser calibrado para garantir que as rodas ainda estejam alinhadas corretamente.

Depois de uma colisão

Se o veículo sofrer uma colisão, é essencial calibrar o ângulo de direção do veículo para garantir que o veículo possa dirigir em linha reta.

Assim, a calibração do SAS pode ser necessária quando há uma alteração no alinhamento das rodas ou no componente de direção. Certamente, durante todo o procedimento de calibração, os fabricantes devem seguir as recomendações de calibração para garantir que executam o padrão corretamente.

Como calibrar o SAS?

O processo de calibração do SAS muda simplesmente de acordo com o modelo e marca do veículo. Aqui está um guia geral sobre o processo de calibração de um sensor de ângulo de direção.

Conecte a ferramenta Scanner ao carro

Primeiro, é necessário conectar o scanner à porta OBD-II do veículo e escolher a função adequada para calibrar o SAS.

Coloque o volante do veículo

Confirme se o volante do veículo está centralizado e se as rodas estão apontando diretamente para a frente. Siga as instruções na ferramenta de digitalização para criar o procedimento de calibração. Alguns veículos podem exigir girar o volante de uma determinada maneira ou viajar em linha reta a uma determinada velocidade.

Procedimento de conclusão

Após a conclusão do processo de calibração, a ferramenta de digitalização perguntará se a calibração do sensor foi bem-sucedida. Se o sensor for bem-sucedido, você poderá separar a ferramenta de verificação e testar o veículo para confirmar se a direção está funcionando corretamente.

Assim, existem diferentes ferramentas de calibração para este sensor, como ferramentas de varredura automotiva, equipamento de alinhamento de rodas, calços de roda de plataforma giratória, chave de torque, iSmartLink D01 e iSmartIMMO 801.

Características

As características do sensor do ângulo de direção incluem o seguinte.

• O sensor de ângulo de direção ou SAS é baseado na tecnologia Giant Magnetorresistance e fornece um valor de ângulo de direção completo acima da faixa completa de ângulo de direção.
• A saída do ângulo exato deste sensor na faixa de medição é aberta após a ignição ser ligada.
• O movimento do volante não é necessário mesmo após a desconexão e reinstalação da fonte de alimentação.
• Não precisa de corrente de espera.
• O ângulo de direção, bem como a velocidade do ângulo de direção, são acessíveis através da interface CAN.
• Em sistemas de segurança, esses testes de possibilidade internos do sensor e também funções especiais de autodiagnóstico permitem a utilização deste sensor.
• Este sensor também permite a incorporação de um segundo microprocessador principalmente para aplicações relacionadas à segurança.

Como redefinir o sensor do ângulo de direção sem scanner?

Para redefinir o SAS sem scanner, é necessário executar um processo de autocalibração. Este processo muda de acordo com o modelo do seu veículo, embora normalmente envolva as seguintes etapas:

• Descubra uma face nivelada para estacionar seu veículo.
• Ligue a posição de ignição, porém não dê partida no motor.
• Gire o volante completamente para a esquerda e depois completamente para a direita.
• Repita o terceiro passo acima três vezes.
• DESLIGUE a posição de ignição.
• Portanto, este processo deve redefinir o SAS. Se você ainda tiver algum problema, talvez seja necessário levar seu veículo a um mecânico qualificado para reparos ou diagnósticos adicionais.

Papel do sensor de ângulo de direção na segurança do veículo

Sensores de ângulo de direção são essenciais na segurança de veículos modernos porque ajudam a manter a estabilidade e o controle do veículo.

ESC (Controle Eletrônico de Estabilidade)

Esses sistemas utilizam dados do SAS para detectar sempre que você perde o controle de direção do veículo. Esses sensores acionam os freios automaticamente para ajudar a “direcionar” o veículo na direção que você deseja seguir.
Ao ficar de olho no ângulo de direção do veículo e avaliá-lo em relação à faixa real, o controle eletrônico de estabilidade pode detectar condições onde quer que a faixa pretendida não corresponda à faixa real.

Portanto, isso ocorre durante movimentos inesperados (ou) em superfícies escorregadias. Sempre que isso ocorre, o controle eletrônico de estabilidade intervém aplicando os freios do veículo em rodas específicas. Isso auxilia na recuperação da estabilidade do veículo e diminui as chances de derrapagem (ou) giro fora de controle.

Sistemas avançados de assistência ao motorista

As tecnologias ADAS utilizam sensores de ângulo de direção para monitorar as ações de direção pretendidas do motorista e compará-las com o movimento real do veículo. Por exemplo, se o veículo começar a desviar-se da sua trajetória sem utilizar o sinal de mudança de direção, o sistema de assistência à manutenção da faixa utiliza a informação do ângulo de direção para descobrir o que é necessário fazer, empurrando silenciosamente a traseira do veículo para a faixa correta.

Além disso, se os dados deste sensor indicarem que o condutor do veículo está a dirigir na direção de um veículo detetado no ângulo morto, o sistema alerta o condutor do veículo. Portanto, isso pode ser alcançado por meio de dicas visuais como; luzes piscando no espelho retrovisor lateral (ou) alertas sonoros.

Condução Autônoma

Os sensores de ângulo de direção serão muito importantes no futuro para a combinação de direção autônoma. Quando os carros autônomos tentam navegar pelas estradas com segurança, sem intrusão pessoal, eles dependem de dados precisos e constantes do ângulo de direção. Com a ajuda dos dados dos sensores, os carros autônomos podem verificar se planejam exatamente, permanecem no caminho e navegam constantemente. Portanto, isso ajuda a criar um sistema de transporte mais seguro e eficiente.

Aplicações/Usos

As aplicações ou usos do sensor de ângulo de direção incluem o seguinte.

• O sensor de ângulo de direção ou SAR simplesmente mede o ângulo de posição e a taxa de giro do volante.
• Este sensor decide para onde o motorista deseja dirigir para combinar o volante com as rodas do veículo.
• Esta é uma parte significativa do sistema de segurança de um veículo que envia a velocidade de rotação do volante, o ângulo do volante e outros dados significativos para o sistema informático de um veículo específico.
• Ele é usado para monitorar a entrada da direção simplesmente detectando a posição e a taxa de rotação do volante.
• Este sensor auxilia no fornecimento de dados ao carro sobre o estado do volante.
• O sensor do ângulo de direção é utilizado por várias funções ADAS que vão desde a detecção de ponto cego até a direção autônoma.
• Este sensor é a parte mais significativa do ECS do carro.

Assim, isso é uma visão geral da direção sensores de ângulo, seu funcionamento e suas aplicações. Este sensor simplesmente mede o ângulo de posição e a velocidade de giro do volante de um carro. Este sensor está disposto na linha de direção do veículo. Acima de um sensor de ângulo pode ser utilizado para fornecer validação e redundância de dados. Aqui fica uma pergunta para você: quais são os diferentes sensores usados ​​​​nos automóveis?