Snímač úhlu natočení volantu je měřicí prvek, který je nezbytný pro správnou funkci ESP (systém aktivní bezpečnosti zabraňující smyku) a elektromechanického posilovače řízení.
Integrace snímače úhlu natočení se snímačem točivého momentu
Moderní vozidla používají pokročilé snímače úhlu natočení volantu integrované se snímačem točivého momentu. Jsou nedílnou součástí elektromechanického posilovače řízení. Tento typ posilovače řízení již zcela nahradil používání hydraulických systémů.
„Snímač zaznamenává pohyb volantu a data posílá do řídicí jednotky jako dva zpětnovazební signály současně.
- Jedním z nich jsou informace o točivém momentu, jaký generuje řidič na volantu vozidla, což umožňuje nastavit vhodnou sílu posilovače řízení, mimo jiné v závislosti na rychlosti vozidla nebo úhlové rychlosti otáčení volantu.
- Tímto způsobem lze při manévrování s vozem na parkovišti zvýšit výkon posilovače nebo jej naopak snížit při vyšších rychlostech, což řidiči umožní lepší kontrolu nad vozidlem a zpřesní řízení.
Funkční význam informací o úhlové poloze volantu
Informace o úhlové poloze volantu slouží např. k ovládání elektronického stabilizačního systému (např. ESP, ESC nebo DSC - označení závisí na výrobci vozidla).
U starších vozů byl snímač natočení volantu samostatnou součástkou.
Principy nejnovějších snímačů
„Nejnovější snímače úhlu natočení volantu pracují na bázi indukce, “ vysvětluje dále Marcin Rozner. „Nejnovější generace snímačů HELLA využívá patentovaný bezkontaktní indukční systém měření úhlu s názvem CIPOS® (Contactless Inductive Position Sensor).
Točivý moment se měří v rozsahu otáčení +/- 8 stupňů, zatímco úhel natočení volantu se měří v rozsahu +/- 738˚. Oba parametry jsou signály PWM. Frekvence měření točivého momentu je velmi vysoká a probíhá každých 0,005˚ otáčky volantu, což umožňuje řídicí jednotce přesně vypočítat točivý moment, kterým se volant otáčí.
Tento typ snímače má malé rozměry. Přesnou konstrukcí snímače se nemá smysl zabývat, protože tato součástka, stejně jako ostatní snímače používané v automobilech, jsou neopravitelné. otáčejte volantem a průběžně kontrolujte hodnoty snímače.
Výhody a aplikace CIPOS® v praxi
- Vysoká přesnost a rychlá odezva při změnách úhlu volantu.
- Bezkontaktní princip snižuje opotřebení a zajišťuje dlouhou životnost.
- Integrace se snímačem točivého momentu umožňuje dynamické nastavení síly posilovače řízení v reálném čase.
- Podpora pokročilých jízdních systémů a lepší zpětná vazba pro řidiče při manévrování i na parkovištích.
Technické poznámky a praktické dopady pro řidiče kamionů
U nákladních vozidel, kde se často vyžaduje přesná kontrola při nízkých rychlostech a při manévrování, hraje roli rychlá a spolehlivá zpětná vazba o poloze volantu i vyvíjeném točivém momentu. CIPOS® umožňuje rychlé a přesné vypočítání momentu a polohy, díky čemuž řídicí jednotka může optimálně řídit posilovač řízení a ESP systém podle aktuální situace na silnici.
Moderní elektrohydraulické a elektroopravní systémy posilovače řízení tak nabízejí hladkou a citlivou kontrolu, která minimalizuje nároky na řidiče během dlouhých jízd a náročných manévrů.
Pro vizuální představu lze uvést, že točivý moment a úhel volantu mají PWM signály, které řídicí jednotka vyhodnocuje v reálném čase. Frekvence měření točivého momentu je tak vysoká, že umožňuje přesně určit aktuální sílu volantu a jeho odchylky.
Jak doopravdy fungují samořídící nákladní vozy I Budoucnost práce (HBO)
Tabulka: Klíčové parametry moderních snímačů úhlu natočení volantu
| Parametr | Hodnota | Využití |
|---|---|---|
| Rozsah úhlu natočení volantu | +/- 738˚ | Zajištění přesné polohy volantu pro řízení a ESP |
| Rozsah měření točivého momentu | +/- 8˚ | Regulace síly posilovače řízení |
| Technologie | CIPOS® (Contactless Inductive Position Sensor) | Bezkontaktní indukční měření |
| Signál | PWM | Rychlá a přesná komunikace s řídicí jednotkou |
Budoucnost a údržba
„Nejnovější generace snímačů úhlu natočení volantu je navržena s důrazem na dlouhou životnost a nízké nároky na údržbu,“ dodává Rozner. Proto jsou tyto komponenty navrženy jako neopravitelné, a proto je důležitá jejich spolehlivá výměna v případě poruchy v autorizovaných servisech.
V praxi to znamená, že moderní kamiony využívají integrované senzory, které kombinují informace o poloze volantu a točivém momentu pro optimalizaci řízení, stability a komfortu jízdy.
