بشكل عام، تتعرض السيارة للإمالة أو دوران جسم السيارة عند تعرضها للكسر أو التسارع أو التحرك حول المنعطفات. ولكن، هناك نقطة يؤدي فيها الانعراج أو الميل الشديد إلى فقدان سيارتك لقبضتها. وهكذا، تم تصميم المركبات الحديثة بمعدل ياو أجهزة الاستشعار لتنفيذ الإجراءات التصحيحية. يقيس هذا المستشعر ببساطة مدى سرعة ومدى إمالة السيارة باستخدام الشوكة الرنانة أو الجيروسكوبات . إذا كان هذا المستشعر يعمل بشكل صحيح، فإنه يحافظ على استقرار السيارة. إذا كان هذا المستشعر لا يعمل بشكل صحيح، فسوف تلاحظ بعض الأعراض مثل الثبات، أو ضوء فحص المحرك المضاء (أو) أضواء التحكم في الجر. يشرح هذا المقال بإيجاز أ مستشعر معدل الانحراف عملها وأنواعها وتطبيقاتها.
ما هو جهاز استشعار معدل ياو؟
يُعرف أحد أنواع أجهزة استشعار السيارات التي تستخدم الشوكات الرنانة أو الجيروسكوبات لقياس مدى سرعة ومدى إمالة السيارة باسم مستشعر معدل الانعراج. يعد هذا مكونًا مهمًا ضمن نظام التحكم الإلكتروني في الثبات أو نظام التحكم في الثبات في السيارة. تتمثل وظيفة مستشعر معدل الانعراج في تزويد سائقي السيارات بأمان وتحكم محسنين في ظروف القيادة الأكثر صعوبة.
يتم تركيب هذا المستشعر بشكل متكرر في منتصف السيارة والذي يشتمل على شوكة رنانة ذات وجهين داخليًا يتم تفعيلها من خلال تردد عالٍ لتعزيز كتلة الشوكة الظاهرة. يتم توصيل الجانب السفلي من الشوكة بالمركبة بحيث تدور معًا بواسطة الهيكل.
وبطبيعة الحال، تستجيب الشوكة العلوية بشكل أبطأ بسبب كتلتها الكبيرة، وبالتالي لا تغير اتجاهها بسرعة كبيرة. وهذا يجعل المنطقة الداخلية للمستشعر من الشوكة الرنانة ملتوية. يمكن قياس مقدار الالتواء لإعطاء قيمة لمعدل الانحراف. وبالتالي فإن هذا الإجراء يعطي وحدة التحكم عدد الدرجات لكل وحدة زمنية تدور فيها المركبة حول محورها.
مبدأ عمل مستشعر معدل الانعراج
يعمل مستشعر معدل الانعراج عن طريق قياس السرعة الزاوية للمركبة فيما يتعلق بمحورها الرأسي بالراديان في الثانية أو بالدرجات لتحديد اتجاه السيارة عندما تنحرف عن الزوايا الصلبة (أو) تهدد بالانقلاب.
من خلال مقارنة معدل الانعراج الفعلي للمركبة مع معدل الانعراج المستهدف، يحدد الكمبيوتر الموجود على متن السيارة المستوى الذي قد تكون فيه السيارة أعلى أو أقل من التوجيه وما هو الإجراء العلاجي المطلوب. الإجراءات العلاجية هي؛ تقليل قوة المحرك وتطبيق فرامل السيارة على عجلة واحدة أو عدد من عجلات السيارة لإعادة ضبطها.
دائرة استشعار معدل الانحراف
يظهر أدناه مستشعر معدل الانعراج ومستشعر G مع ESC. عندما تدور المركبة حول محور عمودي فإن هذا الحساس يلاحظ معدل الانعراج تلقائيا من خلال تغير اهتزاز شوكة اللوحة في الحساس. إذا وصلت سرعة الانعراج إلى السرعة المحددة بمجرد ملاحظة انحراف السيارة، فيمكن إعادة تنشيط التحكم في نظام التحكم الإلكتروني (ESC).
يكتشف مستشعر G (الجانبي أو الطولي) الجاذبية الجانبية للمركبة. يتم توصيل عنصر صغير داخل المستشعر بذراع رافعة قابلة للانحراف من خلال G لاحقًا. يمكن تحميل حجم واتجاه G الجانبي إلى مركبة تسمى تعديل السعة الكهروستاتيكية استنادًا إلى G الجانبي.
يتم تثبيت مستشعر G الطولي داخل مستشعر معدل الانحراف الذي يكتشف التسارع الرأسي للسيارة بينما يستشعر مستشعر G الجانبي التسارع الجانبي للسيارة. لذلك، تستخدم وحدة HECU هذه الإشارات بشكل أساسي لوظيفة التحكم في مساعدة صعود التلال.
أنواع أجهزة استشعار معدل الانعراج
هناك نوعان من أجهزة استشعار معدل الانحراف مثل؛ الكهرضغطية والميكانيكية الدقيقة والتي تمت مناقشتها أدناه.
مستشعر معدل الانحراف الكهرضغطي
يحتوي مستشعر معدل الانعراج الكهرضغطي على هيكل على شكل شوكة رنانة يشتمل على أربعة عناصر كهرضغطية حيث يوجد عنصران في الأعلى والعنصران المتبقيان في الأسفل. لا تولد العناصر العلوية أي جهد عندما تكون زاوية الانزلاق صفراً لأنه لا تؤثر عليها قوة كوريوليس. ومع ذلك، عند الانعطاف، يمكن أن تتسبب الحركة الدوارة في ابتعاد الجزء العلوي من الشوكة الرنانة عن المستوى التذبذبي وإنشاء جهد متناوب يتناسب مع سرعة التذبذب ومعدل الانعراج. تعتمد إشارة إشارة الخرج بشكل أساسي على مسار الدوران.
مستشعر معدل الانحراف الميكانيكي الدقيق
يشتمل هذا المستشعر على عنصر مستشعر معدل الانعراج الأول الذي يوفر إشارة مستشعر أولى. تحتوي هذه الإشارة على بيانات تتعلق بالدوران تقريبًا حول محور الدوران الأول. يوفر عنصر مستشعر معدل الانعراج الثاني لهذا المستشعر إشارة مستشعر ثانية تحتوي على بيانات تتعلق بالدورة حول محور دوران ثانٍ. هذا المحور عمودي على محور الدوران الأساسي ومحرك الأقراص. يقوم محرك الأقراص بتشغيل عنصر مستشعر معدل الانعراج الأساسي ووصلة اقتران لربط عنصري المستشعر هذين ميكانيكيًا ببعضهما البعض. ومن ثم، فإن تشغيل عنصر مستشعر معدل الانعراج الأول يؤدي إلى تشغيل عنصر مستشعر معدل الانعراج الثاني.
مستشعر معدل الانعراج مقابل مستشعر زاوية التوجيه
يتضمن الفرق بين مستشعر معدل الانحراف ومستشعر زاوية التوجيه ما يلي.
| مستشعر معدل الانعراج | مستشعر زاوية التوجيه |
| هذا جهاز جيروسكوبي يستخدم لقياس معدل الانعراج والسرعة الزاوية للمركبة في منطقة محورها الرأسي. | هذا مستشعر للسيارات يستخدم لتحديد سرعة زاوية التوجيه وزاوية موضع زاوية التوجيه وسرعة الدوران. |
| عادةً ما يتم ترتيب مستشعر معدل الانعراج أسفل سائق السيارة ويتم تثبيته فوق لوح الأرضية المستوي للوصول إلى مركز ثقل السيارة. | يتم وضع مستشعر زاوية التوجيه في عمود توجيه السيارة. |
| يُعرف هذا المستشعر أيضًا بمستشعر سرعة الدوران. | يُعرف مستشعر زاوية التوجيه أيضًا باسم SAS. |
| يوفر هذا المستشعر مزيدًا من الأمان والتحكم لسائقي السيارات حتى في أصعب ظروف القيادة. | يحتوي هذا المستشعر على مستشعر واحد يتم تجميعه معًا داخل وحدة واحدة لضمان الدقة والتشخيص والتكرار. |
| يتم استخدامه في الطائرات وأنظمة التحكم الإلكتروني بالثبات داخل السيارات. | يتم تطبيقه داخل عمود توجيه السيارة. |
أعراض سيئة
إذا كان هذا المستشعر يعمل بشكل صحيح، فإنه يساعد في الحفاظ على ثبات سيارتك. في بعض الحالات، يمكن أن ينقذ حياتك من وقوع حادث من خلال فقدان السيطرة على السيارة. ولكن كما هو الحال مع أي نوع آخر من أجهزة استشعار السيارات، يمكن أن يؤدي هذا المستشعر أيضًا إلى ظهور بعض المشاكل. لذا، إذا كان المستشعر الخاص بك لا يعمل، فقد تظهر بعض الأعراض مثل ما يلي.
سوف يضيء ضوء فحص المحرك
عندما يعمل مستشعر معدل الانعراج بشكل صحيح، يمكن نقل المعلومات المتعلقة بمعدل الانعراج إلى كمبيوتر السيارة. ولكن، إذا لم يلاحظ إشارات من المستشعر، فسوف يضيء ضوء محرك الفحص الخاص بك لتحديثك بشأن مشكلة ما.
ينشط ضوء فحص المحرك بسبب مجموعة كبيرة من المشكلات، وبالتالي قد تكون هناك مشكلات أساسية أكثر من مجرد مشكلة في المستشعر. للتأكد من وجود أي مشاكل أخرى داخل سيارتك، يجب عليك استخدام أداة المسح.
أضواء التحكم في الجر/ثبات مضاء
يتطلب نظام التحكم في الثبات والجر في السيارة بيانات من المستشعر حتى يعمل بشكل صحيح. إذا كانت هناك مشكلة في المستشعر، فيمكن تشغيل أي من هذه الأضواء على لوحة القيادة الخاصة بك. لذا فإن مصابيح التحكم في الثبات والجر تضيء بشكل طبيعي فقط عندما يقوم السائق بتعطيلها. إذا رأيت أياً من هذه الأضواء مضاءً، عليك الذهاب إلى ميكانيكي فوراً لتشخيص المشكلة. لا ينبغي عليك القيادة مع هذه المشكلة لأنها مشكلة سلامة رئيسية. لذلك يمكن أن يشير ضوء التحكم في الثبات والجر المضاء إلى وجود مستشعر سيئ لمعدل الانعراج.
يومض مصباح التحكم في الثبات بشكل متقطع
يومض ضوء التحكم في الثبات في وضع التشغيل والإيقاف عند وجود مشكلة في المستشعر. ومع ذلك، يمكن أن يكون سبب ذلك مكونات معيبة أخرى. بمجرد وميض هذا الضوء، يجب عليك أولاً إيقاف سيارتك وإعادة تشغيلها. إذا استمر وميض المؤشر، فيجب عليك استشارة ميكانيكي إن أمكن.
يعد هذا المستشعر مكونًا مهمًا في أنظمة التحكم في الثبات والجر لأن هذه الأنظمة قد لا تعمل. بشكل عام، قيادة السيارة بدون هذا المستشعر أمر خطير للغاية. لذلك يجب عليك الذهاب إلى ميكانيكي بمجرد ملاحظة أي من هذه العلامات في سيارتك
فقدان التحكم في الاستقرار
عندما يفشل جهاز الاستشعار في العمل، فقد يؤدي ذلك إلى فقدان أنظمة التحكم في الاستقرار داخل السيارة. لذلك تعتمد هذه الأنظمة على بيانات دقيقة حول الحركة الدورانية للمركبة التي يقدمها المستشعر. إذا لم يعمل هذا المستشعر بشكل صحيح، فلن تتمكن أنظمة التحكم في الثبات من التدخل بشكل فعال في المسار المقترح.
ونتيجة لذلك، ستصبح السيارة أكثر عرضة للانزلاق أو الانزلاق أثناء المناورات أو المنعطفات المفاجئة. لا يمكن لهذه الأنظمة أن تعمل على النحو الأمثل دون الإدخال الصحيح من المستشعر. وهذا يزيد من احتمال وقوع حوادث (أو) فقدان السيطرة أثناء ظروف القيادة الصعبة.
ضعف التحكم في الجر
يتم دمج هذه المستشعرات بشكل وثيق مع أنظمة التحكم في الجر لتحسين الجر وتجنب انزلاق العجلات. بمجرد فشل هذا المستشعر في العمل، قد لا يحصل نظام التحكم في الجر على بيانات دقيقة حول السيارة ذات الحركة الدورانية. ونتيجة لذلك، قد لا تكون قادرة على تطبيق قوة الفرامل المطلوبة على العجلات مما يؤدي إلى انخفاض الجر والإضرار بقدرة السيارة على الحفاظ على تماسكها فوق الأسطح الزلقة.
زيادة خطر التمديد
تعتبر هذه المستشعرات مهمة جدًا في أنظمة منع الانقلاب التي تستخدم بيانات المستشعر لملاحظة الميل الزائد لجسم السيارة ولضبط قوة الفرامل على العجلات الفردية لمواجهته. في ظل عدم وجود بيانات متسقة حول الانحراف، قد لا تتمكن أنظمة منع الانقلاب في المركبات من ملاحظة وتقليل خطر الانقلاب مما قد يعرض سلامة الركاب للخطر.
وظائف القيمة المطلقة المتغيرة
ال عضلات المعدة يعتمد بشكل أساسي على بيانات مستشعر معدل الانحراف لتحديد ما إذا كانت أي مركبة معرضة لخطر الانزلاق أثناء الكبح. ولكن من خلال ضبط قوة الفرامل على العجلات الفردية، سيضمن نظام الفرامل المانعة للانغلاق أن عجلات السيارة تحافظ على الجر أثناء الكبح. لذا فإن مستشعر معدل الانحراف السيئ يمكن أن يضعف قدرة نظام ABS على اكتشاف انزلاق العجلة بدقة وتطبيق قوة الفرامل المناسبة، مما يؤدي إلى إضعاف عمل الكبح ومسافات توقف أطول.
رموز خطأ التشخيص على متن الطائرة
يقوم المستشعر المعطل بإنشاء رموز خطأ obd2 داخل نظام التشخيص الموجود على متن السيارة. لذلك يمكن الوصول إلى رموز الأخطاء هذه وقراءتها باستخدام قارئ أو ماسح ضوئي للسيارة OBD. يسمح لك بالتأكد من وجود أي مشاكل داخل نظام التشخيص الخاص بالسيارة.
عندما يفشل عمل هذا المستشعر، فقد يكون لذلك آثار خطيرة للغاية على استقرار السيارة والتحكم في جرها. إذا كنت تظن أن أحد أجهزة استشعار الانحراف قد تعطل، فيجب على فني سيارات قادر فحصه وإصلاحه في الوقت المناسب لضمان أفضل سلامة وأداء للسيارة على الطريق.
كيفية اختبار مستشعر معدل الانعراج؟
يمكن فحص مستشعر معدل الانحراف باستخدام جهاز اختبار محمول للتحقق من قيمة الإخراج.
- تحتاج أولاً إلى إزالة المسمارين ومستشعر معدل الانعراج من خلال الموصل الذي لا يزال متصلاً.
- بعد ذلك، تحتاج إلى توصيل جهاز الاختبار المحمول بـ DLC3.
- قم بتشغيل مفتاح الإشعال واضغط على المفتاح الرئيسي لجهاز الاختبار المحمول باليد.
- اختر وضع DATALIST أعلى جهاز الاختبار المحمول باليد.
- تأكد من أن قيمة معدل انعراج المستشعر المعروضة على جهاز الاختبار المحمول باليد تختلف: ضع المستشعر عموديًا على GND وقم بتدوير المستشعر في مركزه.
التطبيقات
ال تطبيقات جهاز استشعار معدل الانحراف تشمل ما يلي.
- يستخدم مستشعر معدل الانحراف في الطائرات وأيضًا ESCs في السيارات.
- يساعد هذا المستشعر في قياس السرعة الزاوية للمركبة حول محورها الرأسي بدرجات (أو) راديان لكل ثانية لتحديد اتجاه المركبة.
- يستخدم هذا المستشعر في تطبيقات السيارات.
- تم تصميم هذا المستشعر بشكل أساسي لتطبيقات الأداء العالي والإنتاج الضخم مثل VDCS (نظام التحكم الديناميكي في السيارة).
- يقيس هذا المستشعر التأثيرات الفيزيائية للتسارع الجانبي والتسارع الطولي ضمن التطبيقات القائمة على التحكم في السيارة
- تعد هذه المستشعرات مكونات مهمة في تطبيقات السيارات المختلفة مثل؛ كشف الانقلاب، وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة وأنظمة التحكم في الاستقرار.
هكذا هذا نظرة عامة على مستشعر معدل الانعراج عملها وأنواعها وتطبيقاتها. يعد هذا النوع من أجهزة استشعار السيارات مفيدًا في تحديد ما إذا كانت السيارة تقوم بتطوير ميل للدوران حول المحور الرأسي. يساعد هذا المستشعر وحدة التحكم ESP في تحديد الحالة الديناميكية الحالية للقيادة للسيارة. لذا يجب أن يكون موجودًا بالقرب من مركز ثقل السيارة. وهنا سؤال لك، ما هو ECU؟
