Датчик кута повороту керма — що це таке і навіщо потрібен?

Мабуть, багато водіїв чули про датчик кута повороту керма або датчик положення керма. Але мало хто усвідомлює всю важливість цього елемента рульового управління. Ось ви знали, що від стану датчика залежить робота всього електропідсилювача керма?

Технічна інформація про датчике

Датчик кута повороту керма – елемент ЕПКа (ЕГПКа), Датчик кута повороту керма — елемент ЕПК (ЕГПК), який визначає положення керма в діапазоні 720 градусів у кожен бік. Частіше за все датчик встановлюється на рульовій електроколонці під кермом, рідше — на валу розподільника рульової рейки або над трамвобезпечним валом колонки.

Датчик кута повороту керма для Mercedes-Benz E-Class

Що вимірює датчик:

• кут повороту керма;
• напрямок повороту;
• кутову швидкість.

Датчик пов’язаний з блоком управління електропідсилювача, який, виходячи з отриманих даних, коригує роботу електромотора підсилювача. Справний датчик гарантує високу точність роботи електропідсилювача.

Окрім ЕПК і ЕГПК, датчик кута повороту має бути пов’язаний з системами:

• курсової стійкості;
• адаптивного круїз-контролю;
• допомоги руху в смузі;
• адаптивного освітлення;
• активного рульового управління;
• активної підвіски.

Види датчиків

Існує три види датчиків кута повороту керма, які відрізняються за принципами роботи і конструкцією::

• потенціометричні;
• оптичні;
• магніторезистивні.

Потенціометричний датчик належить до групи контактних датчиків. Вузол складається з двох потенціометрів, які встановлені на рульовій колонці. Щоб потенціометри правильно вимірювали відносні й абсолютні кути поворотів керма, один з потенціометрів зсунений відносно другого на 90 градусів.

Як працює такий датчик? Все дуже просто — чим більший кут повороту керма, тим вище опір на потенціометрі. Опір росте пропорційно куту повороту.

Головна перевага потенціометричного датчика — проста конструкція, а головний недолік — низька надійність. У сучасних автомобілях цей вид датчиків зустрічається дуже рідко.

Оптичний датчик – більш досконалий варіант сенсорного пристрою. Вузол складається з кодувального диска, світлодіодів, фоторезисторів і блока визначення повних обертів обертання.

Оптичний датчик кута повороту керма

Кодувальний диск прикріплений до вала рульової колонки і складається з внутрішнього і зовнішнього сегментних кілець. На внутрішньому кільці рівномірно розташовані кілька отворів, а на зовнішньому кільці отвори розташовані нерівномірно. Будова внутрішнього сегментного кільця дозволяє визначити кут повороту керма, а за допомогою зовнішнього кільця датчик визначає напрямок повороту керма.

Між кільцями стоять світлодіоди, а з зовнішньої частини кілець встановлені фоторезистори. Кількість джерел світла і фоторезисторів залежить від моделі датчика.

Як працює оптичний датчик :

• коли водій повертає кермо, світло від світлодіодів потрапляє на фоторезистори і в електричному ланцюгу генерується напруга;
• електронний блок управління зчитує дані за імпульсами напруги і розраховує кут і напрямок повороту керма.

Оптичні датчики зустрічаються частіше, ніж потенціометричні.

У більшості сучасних електропідсилювачів використовують магніторезистивні датчики. Магніторезистивний датчик вимірює кут і напрямок повороту керма, а також визначає кутову швидкість, з якою ви повертаєте кермо. Тому блок управління більш точно визначає і задає швидкість роботи електромотора підсилювача.

Конструкція магніторезистивного датчика:

• корпус;
• магніторезистори;
• рухомі магніти.

Центральні елементи датчика — гігантські магніторезистори (GMR) або їх аналоги, анізотропні магніторезистори (AMR). Рухомі магніти обертаються за рахунок зубчастої передачі, причому кожне наступне приводне колесо має зубців на один більше, ніж попереднє.

Магніторезистивний датчик кута положення керма

Як працює магніторезистивний датчик? Для кожного положення керма існує певне положення рухомих магнітів. Магніторезистори визначають положення магнітів, після чого блок управління на підставі отриманих даних розраховує кут, напрямок і кутову швидкість повороту керма.

Магніторезистивні датчики найбільш сучасні та надійні з усіх описаних.

Причини і ознаки несправностей датчика

Датчик кута повороту — електромеханічний вузол. Відповідно, його слабкі місця — металеві елементи і проводка. Наприклад, луснув захисний пильовик на валу розподільника, вал почне іржавіти. Якщо вчасно не усунути цю проблему, корозія поступово добереться і до датчика. Також якщо датчик встановлений на рульовій рейці і на нього потрапила волога і бруд, елементи електричного ланцюга можуть вийти з ладу, і датчик перестане працювати або буде неправильно визначати кут, напрямок і швидкість повороту керма.

Датчик кута повороту керма – точний і крихкий механізм. Його показання збиваються, якщо зсунутий фізичний нуль, порушена геометрія підвіски, відключився акумулятор. Ознаки несправностей датчика положення керма:

• жовтий (помилка у роботі) або червоний (повне відключення підсилювача) індикатори на приладовій панелі. Зовнішньо індикатор виглядає як кермо;
• кермо обертається туго, ривками, провалюється, смикається з боку в бік;
• колеса з запізненням відкликаються на повороти керма, автомобіль веде в бік.

Датчик, встановлений на рульовій колонці

Що робити, якщо виникла проблема в роботі датчика кута повороту керма? Варіант лише один — їхати на спеціалізоване СТО з ремонту рульового управління. Тільки досвідчений майстер з належним обладнання та інструментами знайде причину несправності рульової колонки й усуне її без серйозних наслідків для всього рульового управління.