• Главная
• Рулевое управление
• Датчик угла поворота руля: всё, что хотели вы знать

Датчик угла поворота руля: всё, что хотели вы знать

20.12.2021

Обладатели современных автомобилей знают, что у них где-то есть датчик угла поворота руля. Но что это такое и зачем он нужен в машине – не многие догадываются. А он отвечает за корректную работу не только всего рулевого механизма, но и работоспособность других систем авто. Поэтому, давайте сегодня разберемся с этим важным узлом в вашем «железном» коне.

Что это такое и зачем он нужен

Датчик положения руля (steering angle sensor) – это элемент электроусилителя рулевого колеса. Он находится под рулём или на валу колонки. На некоторых моделях его находят под капотом на рулевой рейке, например на Ford Focus 2 поколения. В зависимости от вида, есть различие в конструкции и принципе работы.

Он отвечает за корректность работы электроусилителя. С датчика поворота руля считывается такая информация:

1. Направление вращения рулевого колеса.
2. Скорость поворота.
3. Угол наклона «баранки».

При диагностике рулевого управления обязательно проверяется его исправность. Так как он «общается» с блоком управления электроусилителем, точность его данных напрямую влияет на правильную работу ЭУР автомобиля.

Кроме этого, его данными пользуются:

1. Блоки ESP (на разных автомобилях система курсовой устойчивости называется по-разному).
2. Помощник удержания в полосе.
3. Адаптивный круиз-контроль.
4. Система головного освещения.

Кроме того, адаптивная подвеска пользуется его услугами, и другие системы современного автомобиля. Как видите, датчик угла – важный элемент всей в машине.

К Содержанию...

Какие виды существуют и как они работают

Их можно разделить на три вида:

1. Магниторезистивные;
2. Оптические – считывают положение руля при помощи света;
3. Потенциометрические – следят за изменением напряжения на специальной дорожке при повороте рулевого колеса.

Магниторезистивные датчики

Самые современные из представленных датчиков. Они более надежные, но чтобы купить их, нужно потратить больше денег, чем на другие виды. Принцип работы основан на движении магнитов, закрепленных на валу шестеренок. Они, в свою очередь, приводятся в движение от главной шестерни, размещенной на валу рулевой колонки или руля.

Между шестеренками расположены магниторезистивные датчики. Они считывают положение магнитов, их скорость движения и угол поворота.

То есть, при вращении рулевого колеса, поворачиваются магниты, закрепленные на шестернях. Неподвижные датчики улавливают изменение магнитного поля и передают сигнал в ЭБУ электроусилителя. Так блок управления получает основные параметры положения руля и его «ноль».

Достоинства:

1. Надежность;
2. Точность измерений;
3. Простота конструкции.

Недостатки:

Из минусов можно отметить только их цену. Она выше, в сравнение с другими видами. Несмотря на это, этот тип самый распространенный в современных автомобилях. Но чаще встречается в машинах премиального класса.

Оптические датчики положения рулевого колеса

Принцип их работы основан на оптических эффектах – свет горит или нет. Поэтому, в их конструкции используются светодиоды и фотоэлементы. Они улавливают свет от диодов.

На валу руля расположены кодирующие диски. На внешней их стороне находятся фоточувствительный элемент, источник света расположен внутри. В диске, а их бывает несколько, есть отверстия.

Свет от диодов, при вращении рулевого колеса, неравномерно попадает на фоторезистор. Импульс от него поступает на плату, которая формирует сигнал в блок управления электроусилителем. Так определяется угол положения руля и направление поворота.

Недостатки:

Этот датчик угла руля не может уловить скорость вращения рулевого колеса. Поэтому, он менее эффективный. Его сигнал не может использоваться в некоторых современных электронных помощниках водителя.

Потенциометрические

Это один из старых типов. Принцип его работы основан на изменении сопротивления электропроводящей пластины. Чем выше сопротивление, тем ниже напряжение на выводе. Эти показания считывает ЭБУ и дает команды моторчику ЭУР.

Это один большой переменный резистор. Потенциометры расположены под 90 градусов между собой и касаются токопроводящей пластины.

Когда крутиться руль, изменяется сопротивление между этими датчиками. Принцип работы, как у переменного резистора. Больше накрутил – увеличил сопротивление, а значит, уменьшил напряжение на выводе.

Чем сильнее повёрнута «баранка», относительно неподвижного потенциометра, тем больше сопротивление между ним и подвижным датчиком. Это фиксируется ЭБУ.

Достоинства:

1. Простота конструкции и дешевизна.
2. Устойчивость к электромагнитным помехам в сети автомобиля.
3. Его проще калибровать.

Недостатки:

Токопроводящая дорожка изнашивается. Да все подвижные элементы этого датчика положения руля со временем протираются. Это приводит к некорректным показаниям. Что напрямую влияет на точность срабатывания электродвигателя электроусилителя.

К Содержанию...

Почему он выходит из строя

Здесь всё просто – любое механическое устройство подвержено износу. Так и датчик угла положения руля тоже ломается по этой причине. В зависимости от типа, срок эксплуатации сильно отличается.

Например, потенциометрические датчики накрываются «медным тазом» быстрее, чем оптические. В данном типе много контактных и подвижных деталей. Они просто протираются и не могут мерить сопротивление. Да и медная подложка пластинки вытирается под ноль.

Перетираются шлейфы, провода. Могут окислиться пины контактных колодок. Реже выходят из строя магниторезистивные элементы. Но быстрее сотрутся пластиковые шестеренки внутри датчика положения рулевого колеса.

Кроме этого, если до него доберётся влага, то встречайте ржавчину на его элементах. Она не проводит ток, а значит, он выйдет из строя. Особенно это касается датчиков угла, расположенных на рулевой рейке.

Разрядился аккумулятор, или неисправности в подвеске – корректных значений уже не будет. Это касается ситуации, когда «сбился» ноль рулевого колеса. После этого нужно проводить калибровку потенциометра рулевого управления.

К Содержанию...

Признаки неисправности

1. На панели приборов загорается сигнальная лампа в виде руля. Если желтый цвет – есть ошибки, но система работает. Красный – электроусилитель отключился, теперь вы, как на Жигулях поворачиваете «баранку».
2. Вращение сопровождается рывками, пинками. Периодически пропадает легкость в руле.
3. Возможно, долгий отклик колёс на поворот руля. Машина не будет держать заданную траекторию.

Кстати сказать, это могут быть признаками неисправности электроусилителя, а не только его датчика угла.

К Содержанию...

Как проверить

Проверка проводиться при помощи автомобильного сканера. Это можно сделать самостоятельно или отвезти машину на сервис. Там специалисты точно проведут диагностику системы рулевого управления, и определяться с неисправностями.

Дело в том, что ошибка по сканеру может висеть не только из-за неисправности самого датчика поворота руля, но и из-за других поломок смежных систем, которые завязаны на нём.

Можно это сделать самостоятельно. Существует несколько способов. Но первым делом нужно добраться до датчика положения. Вам повезло, если он находится на руле. Просто снимаем «баранку» и вот, мы его видим. Если на рейке – придется разбирать часть подкапотного пространства.

Визуальный способ проверки

Осматриваем внешнее состояние:

1. Повреждение корпуса и пыльников (если они есть).
2. Смотрим состояние внутренних элементов. Для этого его придется разобрать.
3. Состояние контактов и колодок. Окисленные пины нужно очистить и обработать.
4. Проверяем, как себя чувствуют соединительные шлейфы и провода. Нет ли на них обрыва. Часто обрывают шлейф при калибровке датчика угла поворота руля.

Электрический способ

Проверяют, меняется ли сопротивление при вращении потенциометров. Не уходит ли оно в бесконечность, то есть обрыв в цепи.

Современные датчики угла имеют три провода на выходе: плюс, минус и сигнал. Смотрят, формируется ли сигнал на сигнальном проводе при вращении реперного диска.

Видео, как искать самостоятельно неисправность на примере Форд Фокус 2 (не все проверки могут дать положительный результат):