ปัจจุบันรถยนต์ส่วนใหญ่ติดตั้งระบบ ESC (ระบบควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์) เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยโดยรวม ESC คือชุดเซ็นเซอร์ที่ทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์เพื่อเพิ่มพลังของยานพาหนะโดยการตรวจจับและลดการสูญเสียการยึดเกาะ ในระบบ ESC จะมีการใช้เซ็นเซอร์ที่สำคัญที่สุดบางตัว เช่น ความเร็วล้อ อัตราการหันเห มุมเลี้ยว และเซ็นเซอร์ความเร่งด้านข้าง เซ็นเซอร์ ESC ทั้งหมดนี้ส่วนใหญ่อาศัยกันและกันเพื่อให้โมดูล ESC ได้รับข้อมูลที่แม่นยำโดยเชื่อมต่อพวงมาลัยของรถเข้ากับล้อเพื่อควบคุมความเร็วในการเลี้ยว (หรือ) ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน ในปัจจุบัน รถยนต์บางรุ่นได้รับการออกแบบมาพร้อมระบบพวงมาลัยพาวเวอร์ไฟฟ้า (EPS) ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) พวงมาลัยพาวเวอร์แปรผัน ระบบช่วยรักษารถให้อยู่ในเลน (LKA) และอื่นๆ อีกมากมาย โดยอาศัยข้อมูลที่แม่นยำจากเซ็นเซอร์มุมเลี้ยว บทความนี้ให้ข้อมูลภาพรวมสั้นๆ เกี่ยวกับเซ็นเซอร์มุมเลี้ยวหรือ SAS การทำงาน และการประยุกต์ใช้งาน

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวคืออะไร?

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวในรถยนต์เป็นช่องทางการสื่อสารระหว่างระบบคอมพิวเตอร์ของรถยนต์และพวงมาลัย เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความจำเป็นต่อการใช้ในระบบรักษาความปลอดภัยยานพาหนะสมัยใหม่ โดยช่วยรักษาเสถียรภาพและการควบคุมของยานพาหนะ

เซ็นเซอร์นี้ช่วยวัดตำแหน่งมุมและความเร็วในการหมุนของพวงมาลัย เซ็นเซอร์นี้จะอยู่ที่คอพวงมาลัยของรถยนต์ เพื่อให้มีสถานะว่างและการตรวจสอบข้อมูล จึงใช้เซ็นเซอร์มุมด้านบน โดยทั่วไปโปรแกรมควบคุมพวงมาลัยต้องใช้สัญญาณ 2 สัญญาณจากเซ็นเซอร์ 2 ตัวเพื่อตรวจสอบตำแหน่งของพวงมาลัย ดังนั้น เซ็นเซอร์ประเภทนี้จึงใช้หลักการทำงานแบบแม่เหล็ก เหนี่ยวนำ หรือแสงเป็นหลัก

เซ็นเซอร์มุมบังคับเลี้ยวมี 2 ประเภท ได้แก่ ประเภทอะนาล็อกและดิจิทัล ซึ่งมีการทำงานคล้ายกัน แม้ว่าจะกำหนดข้อมูลที่แตกต่างกันก็ตาม เซ็นเซอร์อนาล็อกใช้การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณแรงดันไฟฟ้าเพื่อกำหนดความเร็วในการหมุนและตำแหน่งมุมบังคับเลี้ยว เซ็นเซอร์ดิจิทัลใช้ LED เพื่อกำหนดมุมอินพุตการบังคับเลี้ยว

แผนผังเซ็นเซอร์มุมเลี้ยว

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวมีแผ่นดิสก์แบบร่องที่ทำหน้าที่เป็นชุดหมุนร่วมกับพวงมาลัยและตัวขัดขวางภาพ เซ็นเซอร์นี้ติดตั้งอยู่บนชุดสวิตช์ไฟเลี้ยวเพื่อตรวจจับทิศทางและมุมของพวงมาลัย

แผนผังเซ็นเซอร์มุมเลี้ยว

โฟโตเซลล์แต่ละเซลล์จะมี LED และโฟโตทรานซิสเตอร์ที่จัดเรียงตรงข้ามกัน จึงแปลงการเปลี่ยนแปลงของรังสีแสงระหว่างสององค์ประกอบให้เป็นสัญญาณเปิด/ปิด ในเซ็นเซอร์นี้ ดิสก์สล็อตจะหมุนระหว่าง คู่ โฟโตทรานซิสเตอร์ และ LED ของโฟโตอินเทอร์รัปเตอร์

เมื่อใช้งานพวงมาลัย แผ่นสล็อตจะหมุนไปพร้อมกับพวงมาลัยเป็นหน่วยเดียว และปิดเพื่อสร้างการส่งผ่านแสงระหว่างส่วนประกอบทั้งสอง ดังนั้นออปโตคัปเปลอร์บางตัวจึงประกอบด้วยเฟสและ ECU ควบคุมช่วงล่างจะตรวจจับทิศทางและมุมของพวงมาลัยขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของเอาต์พุตแต่ละตัว เมื่อมุมพวงมาลัยมีขนาดใหญ่และความเร็วของล้อเกินค่าที่กำหนด ECU จะทำให้กำลังการหน่วงเพิ่มขึ้น

หลักการทำงานของเซนเซอร์มุมเลี้ยว

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวทำงานโดยการกำหนดว่าผู้ขับขี่ต้องการขับรถคันใดและจับคู่พวงมาลัยกับล้อรถ เซ็นเซอร์นี้จะอยู่ที่คอพวงมาลัยเหนือเซ็นเซอร์ที่หุ้มอยู่ในหน่วยเดียวเสมอ เพื่อความแม่นยำ การวินิจฉัย และความซ้ำซ้อน

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวยังให้ข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวกับความเร็วในการหมุนพวงมาลัยของรถด้วย เมื่อรถวิ่งด้วยความเร็วต่ำ พวงมาลัยจะหมุนเร็วมาก แต่ถือเป็นเรื่องไม่ปกติเมื่อใช้ความเร็วบนทางหลวง หากผู้ขับขี่หมุนพวงมาลัยด้วยความเร็วสูงขณะขับรถบนทางหลวง ระบบ ESC จะตีความว่าเป็นสัญญาณว่ารถสูญเสียการควบคุมในทิศทางที่ต้องการ

อาการเซนเซอร์มุมเลี้ยว

ความล้มเหลวของเซ็นเซอร์นี้สามารถทำให้เกิดปัญหาต่างๆ มากมายกับระบบ ADAS และ ESC ดังที่จะกล่าวถึงด้านล่าง

ไฟเตือน ESC

ไฟเตือน ESC บนแผงหน้าปัดมักเป็นสัญญาณหลักของปัญหา เมื่อใดก็ตามที่ระบบตรวจพบข้อผิดพลาดระหว่างการบังคับพวงมาลัยของผู้ขับขี่และเส้นทางจริงของรถ ไฟเตือนจะสว่างขึ้น

การตอบสนองการบังคับบัญชาความขัดแย้ง

การตอบสนองของพวงมาลัยที่ไม่สม่ำเสมอนี้เป็นอีกสัญญาณหนึ่งของความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ ดังนั้นนี่จึงเป็นปัญหาที่พบบ่อยมากหลังจากตำแหน่งล้อแยกออกจากกัน เนื่องจากรถหมุนไปด้านใดด้านหนึ่ง (หรือ) รู้สึกว่าเบาหรือหนักกว่าปกติ

การสูญเสียการควบคุมเสถียรภาพ

การสูญเสียการควบคุมเสถียรภาพนี้อาจหมายความว่าคุณมีเซ็นเซอร์ที่ผิดพลาดได้เช่นกัน คุณสมบัติบางอย่างเช่น; ระบบควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์ พวงมาลัยแบบแอคทีฟและระบบควบคุมการยึดเกาะถนนอาจทำงานได้ตามปกติ

การทำงาน

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวใช้เพื่อสังเกตสถานการณ์และสภาพการเคลื่อนไหวของพวงมาลัยรถ เซ็นเซอร์นี้ยังให้ข้อมูลที่สำคัญกับระบบต่างๆ ในรถยนต์ เช่น ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ ระบบควบคุมเสถียรภาพ และระบบเตือนออกนอกเลน ฟังก์ชันของเซ็นเซอร์มุมเลี้ยวจะอธิบายไว้ด้านล่าง

ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน

ข้อมูล SAS ช่วยในการควบคุมการยึดเกาะถนนโดยช่วยให้รถตัดสินใจว่ามีอาการท้ายปัดหรือท้ายปัด โดยให้ระบบควบคุมการยึดเกาะถนนทำการปรับแต่งได้

ระบบควบคุมเสถียรภาพ

SAS เป็นส่วนสำคัญของระบบควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์ วัดและรายงานตำแหน่งและมุมของพวงมาลัยไปยังคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดของรถอย่างต่อเนื่อง

เซ็นเซอร์วัดอัตราการหันเหและอัตราเร่งด้านข้าง

ข้อมูล SAS ถูกนำมาใช้ร่วมกับข้อมูลจากเซ็นเซอร์อัตราการหันเหและการเร่งความเร็วด้านข้างเพื่อกำหนดทิศทางและการเคลื่อนที่ของรถจริง ช่วยให้ระบบควบคุมเสถียรภาพของรถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงกะทันหันของถนนหรือสภาพการขับขี่ที่ไม่คาดคิดได้อย่างถูกต้อง

การสอบเทียบ SAS

การสอบเทียบเซ็นเซอร์มุมเลี้ยวเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับการทำงานของระบบ ESC และ ADAS การสอบเทียบเซ็นเซอร์จะให้การวัดที่แม่นยำโดยคำนึงถึงตัวแปรในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น ปัญหาการจัดตำแหน่ง การสึกหรอของยาง หรือความโค้งของถนน หากเซ็นเซอร์นี้ไม่ได้รับการปรับเทียบอย่างถูกต้อง ADAS อาจตีความข้อมูลอินพุตของระบบบังคับเลี้ยวผิด ส่งผลให้รถตอบสนองไม่เหมาะสมหรือส่งคำเตือนที่ผิดพลาด

การปรับเทียบ SAS เป็นกระบวนการปรับ (หรือ) รีเซ็ตเซ็นเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์สามารถตรวจจับมุมพวงมาลัยได้อย่างแม่นยำ และให้ข้อมูลที่เหมาะสมและสอดคล้องกันแก่ระบบต่างๆ ของรถยนต์

ภายใต้เงื่อนไขใดจึงจำเป็นต้องปรับมุมเลี้ยว?

เราจำเป็นต้องปรับเทียบมุมเลี้ยวของรถเพื่อให้แน่ใจว่าล้อของรถเชื่อมต่อกันอย่างถูกต้องและรถยังคงอยู่บนถนน ดังนั้นการแก้ไขมุมเลี้ยวจึงมีความจำเป็นภายใต้เงื่อนไขหลายประการรวมทั้งต่อไปนี้

หลังการตั้งศูนย์ล้อ

ทุกครั้งที่เราตั้งศูนย์ล้อรถยนต์ สิ่งที่สำคัญคือต้องแก้ไขมุมเลี้ยวเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางของรถเป็นเส้นตรง

หลังจากเปลี่ยน SAS

หาก SAS ล้มเหลว (หรือ) จำเป็นต้องเปลี่ยน เซ็นเซอร์รุ่นล่าสุดจะต้องได้รับการปรับเทียบเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลที่ถูกต้องจะถูกส่งไปยังระบบควบคุมเสถียรภาพของรถยนต์

หลังจากเปลี่ยนชิ้นส่วนพวงมาลัย (หรือ) ระบบกันสะเทือนแล้ว

หากมีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนหน่วงหรือพวงมาลัย เช่น ข้อต่อลูกหมาก ลูกหมากพวงมาลัย และแขนควบคุม จำเป็นต้องปรับเทียบ SAS เพื่อให้แน่ใจว่าล้อยังคงจัดตำแหน่งอย่างถูกต้อง

หลังเกิดการชนกัน

หากรถยนต์เกิดการชน สิ่งสำคัญคือต้องปรับมุมเลี้ยวของรถยนต์ให้ถูกต้อง เพื่อให้แน่ใจว่ารถยนต์สามารถขับตรงไปได้

ดังนั้นการสอบเทียบ SAS อาจจำเป็นเมื่อมีการเปลี่ยนความโค้งของล้อหรือพวงมาลัย แน่นอนว่าตลอดกระบวนการสอบเทียบ ผู้ผลิตจะต้องปฏิบัติตามคำแนะนำในการสอบเทียบเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ของตนมีประสิทธิภาพตามมาตรฐานที่ถูกต้อง

จะปรับเทียบ SAS ได้อย่างไร?

กระบวนการปรับเทียบ SAS แตกต่างกันขึ้นอยู่กับรุ่นและยี่ห้อรถยนต์ ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำทั่วไปสำหรับกระบวนการปรับเทียบเซ็นเซอร์มุมบังคับเลี้ยว

เชื่อมต่อเครื่องมือสแกนกับยานพาหนะ

ขั้นแรก ให้เชื่อมต่อเครื่องสแกนเข้ากับพอร์ต OBD-II ของรถยนต์ และเลือกฟังก์ชันที่เหมาะสมเพื่อปรับเทียบ SAS

ตั้งค่าพวงมาลัยรถยนต์

ตรวจสอบว่าพวงมาลัยของรถอยู่ตรงกลางและล้อหันตรงไปข้างหน้า ทำตามคำแนะนำบนเครื่องมือสแกนเพื่อสร้างขั้นตอนการสอบเทียบ รถยนต์บางคันอาจต้องหมุนพวงมาลัยในลักษณะหนึ่งหรือวิ่งเป็นเส้นตรงด้วยความเร็วที่กำหนด

ขั้นตอนเสร็จสิ้น

เมื่อกระบวนการปรับเทียบเสร็จสมบูรณ์ เครื่องมือสแกนจะถามว่าการปรับเทียบเซ็นเซอร์สำเร็จหรือไม่ หากเซ็นเซอร์ทำงานสำเร็จ คุณสามารถถอดเครื่องมือสแกนออกและทดลองขับรถเพื่อยืนยันว่าพวงมาลัยทำงานได้อย่างถูกต้อง

ดังนั้นจึงมีเครื่องมือสอบเทียบต่างๆ สำหรับเซ็นเซอร์นี้ เช่น เครื่องมือสแกนรถยนต์ อุปกรณ์ตั้งศูนย์ล้อ แท่นรองล้อ ประแจแรงบิด iSmartLink D01 และ iSmartIMMO 801

คุณสมบัติ

คุณสมบัติของเซนเซอร์มุมเลี้ยวมีดังนี้:

• เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวหรือ SAS ใช้เทคโนโลยีแมกนีโตรีซิสทีฟขนาดยักษ์ และให้ค่ามุมเลี้ยวแบบเต็มตลอดช่วงมุมเลี้ยวทั้งหมด
• มุมที่แน่นอนของเซ็นเซอร์นี้ภายในช่วงการวัดจะปรากฏต่อสาธารณะหลังการจุดระเบิด
• ไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายพวงมาลัยแม้หลังจากถอดและติดตั้งแหล่งจ่ายไฟใหม่แล้ว
• ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานสำรอง
• สามารถเข้าถึงมุมเลี้ยวรวมถึงความเร็วของมุมเลี้ยวได้ผ่านอินเทอร์เฟซ CAN
• ในระบบความปลอดภัย การทดสอบความสามารถภายในของเซ็นเซอร์ รวมถึงฟังก์ชันการวินิจฉัยตนเองพิเศษทำให้สามารถใช้เซ็นเซอร์นี้ได้
• เซ็นเซอร์นี้ยังช่วยให้สามารถผสานไมโครโปรเซสเซอร์ตัวที่สองได้ ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยโดยเฉพาะ

จะรีเซ็ตเซ็นเซอร์มุมเลี้ยวโดยไม่ต้องใช้สแกนเนอร์ได้อย่างไร

หากต้องการรีเซ็ต SAS โดยไม่ใช้สแกนเนอร์ คุณต้องดำเนินการขั้นตอนการสอบเทียบตนเอง กระบวนการนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นรถของคุณ แม้ว่าโดยทั่วไปจะประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• ค้นหาพื้นที่เรียบที่เหมาะสมเพื่อจอดรถของคุณ
• เปิดสวิตช์กุญแจแต่ไม่ต้องสตาร์ทเครื่องยนต์
• หมุนพวงมาลัยไปทางซ้ายสุดแล้วจึงหมุนไปทางขวาสุด
• ทำซ้ำขั้นตอนที่สามข้างต้นอีกสามครั้ง
• ปิดสวิตช์กุญแจ
• ดังนั้นกระบวนการนี้ควรจะรีเซ็ต SAS หากคุณยังคงประสบปัญหาใดๆ อยู่ คุณอาจต้องนำรถของคุณไปให้ช่างที่มีคุณสมบัติเหมาะสมทำการซ่อมแซมหรือวินิจฉัยเพิ่มเติม

บทบาทของเซ็นเซอร์มุมเลี้ยวต่อความปลอดภัยของยานพาหนะ

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวเป็นสิ่งสำคัญต่อระบบรักษาความปลอดภัยยานยนต์สมัยใหม่ เนื่องจากช่วยรักษาเสถียรภาพและการควบคุมรถ

ESC (ระบบควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์)

ระบบเหล่านี้ใช้ข้อมูลจาก SAS เพื่อตรวจจับเมื่อใดก็ตามที่คุณสูญเสียการควบคุมการขับขี่ เซ็นเซอร์เหล่านี้จะเบรกโดยอัตโนมัติเพื่อช่วย "บังคับ" รถไปในทิศทางที่คุณต้องการ

ระบบควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์สามารถตรวจจับสภาวะต่างๆ ได้ทุกครั้งที่เลนที่คุณตั้งใจจะขับไม่ตรงกับเลนจริง โดยการตรวจสอบมุมเลี้ยวของรถและประเมินเทียบกับเลนจริง

สิ่งนี้เกิดขึ้นในระหว่างการเคลื่อนไหวกะทันหัน (หรือ) บนพื้นผิวลื่น เมื่อใดก็ตามที่เหตุการณ์นี้เกิดขึ้น ระบบควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์จะเข้ามาแทรกแซงโดยสั่งเบรกของรถไปที่ล้อเฉพาะ ช่วยให้รถกลับมาทรงตัวได้อีกครั้ง และลดโอกาสที่รถจะลื่นไถลหรือหมุนคว้างจนควบคุมไม่ได้

ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง

เทคโนโลยี ADAS ใช้เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวเพื่อตรวจสอบทิศทางการเลี้ยวที่ผู้ขับตั้งใจจะบังคับและเปรียบเทียบกับการเคลื่อนไหวจริงของรถ ตัวอย่างเช่น หากรถเริ่มออกนอกถนนโดยไม่เปิดสัญญาณไฟเลี้ยว ระบบช่วยควบคุมรถให้คงอยู่ในเลนจะใช้ข้อมูลมุมเลี้ยวเพื่อตรวจจับสิ่งที่จำเป็นต้องทำ โดยดันส่วนท้ายของรถกลับเข้าสู่เลนที่ถูกต้องอย่างเงียบๆ

นอกจากนี้ หากข้อมูลจากเซ็นเซอร์นี้ระบุว่าผู้ขับขี่กำลังขับรถไปในทิศทางของยานพาหนะที่ตรวจพบในจุดบอด ระบบจะแจ้งเตือนผู้ขับขี่ ดังนั้นเราสามารถทำได้โดยอาศัยสัญลักษณ์ทางภาพ เช่น ไฟกะพริบที่กระจกมองหลัง (หรือ) สัญญาณเตือนแบบเสียง

การขับขี่อัตโนมัติ

เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวมีความสำคัญในอนาคตสำหรับการบูรณาการการขับขี่อัตโนมัติ ขณะที่รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติพยายามนำทางบนท้องถนนอย่างปลอดภัยโดยไม่มีการรบกวนจากบุคคลอื่น รถยนต์เหล่านี้จึงต้องอาศัยข้อมูลมุมเลี้ยวที่แม่นยำและต่อเนื่อง ด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลเซ็นเซอร์ รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติสามารถตรวจสอบได้ว่ากำลังวางแผนอย่างถูกต้อง อยู่บนท้องถนน และนำทางอย่างต่อเนื่องหรือไม่ จึงช่วยสร้างระบบขนส่งที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

การประยุกต์ใช้งาน

การประยุกต์ใช้งานของเซ็นเซอร์มุมเลี้ยวได้แก่:

• เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวหรือ SAR ทำหน้าที่วัดตำแหน่งมุมและความเร็วในการหมุนของพวงมาลัย
• เซ็นเซอร์นี้จะตัดสินใจว่าผู้ขับต้องการให้พวงมาลัยรถหันไปทางใดเพื่อให้พวงมาลัยตรงกับล้อของรถ
• นี่เป็นส่วนสำคัญของระบบความปลอดภัยของรถยนต์ โดยจะส่งความเร็วในการหมุนของพวงมาลัย มุมพวงมาลัย และข้อมูลสำคัญอื่นๆ ไปยังระบบคอมพิวเตอร์ของรถยนต์แต่ละคัน
• ใช้เพื่อตรวจสอบแรงบังคับเลี้ยว โดยเพียงตรวจจับตำแหน่งและความเร็วในการหมุนของพวงมาลัย
• เซ็นเซอร์นี้ช่วยให้ข้อมูลแก่รถยนต์เกี่ยวกับสภาพพวงมาลัย
• เซ็นเซอร์มุมเลี้ยวถูกใช้โดยฟังก์ชัน ADAS ที่หลากหลาย ตั้งแต่การตรวจจับจุดบอดไปจนถึงการขับขี่อัตโนมัติ
• เซ็นเซอร์นี้ถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบ ECS ในรถยนต์

นี่คือ ภาพรวมของ เซ็นเซอร์มุมเลี้ยว หลักการทำงาน และการใช้งาน เซ็นเซอร์นี้จะวัดตำแหน่งมุมและความเร็วในการหมุนของพวงมาลัยในรถยนต์ เซ็นเซอร์นี้จะอยู่ที่พวงมาลัยของรถ เซ็นเซอร์มุมสามารถใช้เพื่อการพิสูจน์ตัวตนและข้อมูลซ้ำซ้อนได้ นี่คือคำถามสำหรับคุณ เซ็นเซอร์ต่างๆ ที่ใช้ในรถยนต์มีอะไรบ้าง?

‍

‍