ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS) จะตรวจสอบพารามิเตอร์การเคลื่อนที่ของยานพาหนะตามการอ่านเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งบนล้อหนึ่งล้อขึ้นไปเรียนรู้ว่าเซ็นเซอร์ ABS คืออะไร และเหตุใดจึงต้องใช้ เซ็นเซอร์ประเภทใด ทำงานอย่างไร และหลักการทำงานอย่างไร ค้นหาได้จากบทความ
เซ็นเซอร์ ABS คืออะไร
เซ็นเซอร์ ABS (หรือเซ็นเซอร์ความเร็วรถยนต์ DSA) เป็นเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสของความเร็วในการหมุน (หรือความเร็ว) ของวงล้อรถยนต์ที่ติดตั้งระบบความปลอดภัยแบบแอคทีฟอิเล็กทรอนิกส์และระบบควบคุมเสริมต่างๆเซ็นเซอร์ความเร็วเป็นองค์ประกอบการวัดหลักที่ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานของระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS) ระบบควบคุมเสถียรภาพ (ESC) และระบบควบคุมการยึดเกาะถนนนอกจากนี้ ค่าที่อ่านจากเซ็นเซอร์ยังใช้ในระบบควบคุมเกียร์อัตโนมัติบางระบบ การวัดแรงดันลมยาง ระบบไฟส่องสว่างแบบปรับได้ และอื่นๆ
รถยนต์สมัยใหม่ทุกคันและรถล้อยางอื่นๆ หลายคันได้รับการติดตั้งเซ็นเซอร์ความเร็วสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล มีการติดตั้งเซ็นเซอร์บนล้อแต่ละล้อ ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์และรถบรรทุก สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ได้ทั้งบนทุกล้อและในเฟืองท้ายเพลาขับ (หนึ่งตัวต่อเพลา)ดังนั้นระบบเบรกป้องกันล้อล็อกสามารถตรวจสอบสภาพของล้อทั้งหมดหรือล้อของเพลาขับ และจากข้อมูลนี้ จะทำการเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบเบรก
ประเภทของเซ็นเซอร์ ABS
DSA ที่มีอยู่ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:
• แฝง – อุปนัย;
• แอคทีฟ — ต้านทานสนามแม่เหล็กและอิงตามเซ็นเซอร์ฮอลล์
เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟภายนอกและมีการออกแบบที่ง่ายที่สุด แต่มีความแม่นยำต่ำและมีข้อเสียหลายประการ ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีประโยชน์เพียงเล็กน้อยเซ็นเซอร์ ABS แบบแอคทีฟต้องการกำลังในการทำงาน ค่อนข้างซับซ้อนในการออกแบบและมีราคาแพงกว่า แต่ให้การอ่านที่แม่นยำที่สุดและเชื่อถือได้ในการทำงานดังนั้นทุกวันนี้จึงมีการติดตั้งเซ็นเซอร์แบบแอคทีฟในรถยนต์ส่วนใหญ่
DSA ทุกประเภทมีสองเวอร์ชัน:
• ตรง (จบ);
•มุม.
เซ็นเซอร์โดยตรงมีรูปแบบของทรงกระบอกหรือก้านที่ปลายด้านหนึ่งซึ่งมีการติดตั้งองค์ประกอบการตรวจจับที่อีกด้านหนึ่ง - ขั้วต่อหรือสายไฟที่มีขั้วต่อเซ็นเซอร์วัดมุมมีขั้วต่อเชิงมุมหรือสายไฟพร้อมขั้วต่อ และยังมีขายึดพลาสติกหรือโลหะที่มีรูสลักเกลียวอีกด้วย
การออกแบบและการทำงานของเซนเซอร์อินดักทีฟ ABS
นี่คือเซ็นเซอร์ความเร็วที่ง่ายที่สุดในการออกแบบและการใช้งานมันขึ้นอยู่กับแผลตัวเหนี่ยวนำด้วยลวดทองแดงบาง ๆ ซึ่งภายในมีแม่เหล็กถาวรที่ทรงพลังพอสมควรและแกนแม่เหล็กเหล็กปลายคอยล์ที่มีแกนแม่เหล็กตั้งอยู่ตรงข้ามล้อเฟืองโลหะ (พัลส์โรเตอร์) ซึ่งติดตั้งอย่างแน่นหนาบนดุมล้อฟันของโรเตอร์มีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ระยะห่างระหว่างฟันเท่ากับหรือมากกว่าความกว้างเล็กน้อย
การทำงานของเซ็นเซอร์นี้ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหลือไม่มีกระแสในคอยล์เซ็นเซอร์เนื่องจากมันถูกล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็กคงที่ - ไม่มีสัญญาณที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ในขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่ ฟันของพัลส์โรเตอร์จะเคลื่อนผ่านใกล้กับแกนแม่เหล็กของเซ็นเซอร์ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่ผ่านขดลวดเป็นผลให้สนามแม่เหล็กสลับกันซึ่งตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจะสร้างกระแสสลับในขดลวดกระแสนี้จะแปรผันตามกฎของไซน์ และความถี่ของการเปลี่ยนแปลงกระแสจะขึ้นอยู่กับความเร็วของการหมุนของโรเตอร์ ซึ่งก็คือความเร็วของรถ
เซ็นเซอร์ความเร็วแบบเหนี่ยวนำมีข้อบกพร่องที่สำคัญ - เซ็นเซอร์จะเริ่มทำงานเมื่อมีการเอาชนะความเร็วที่กำหนดและสร้างสัญญาณอ่อนเท่านั้นส่งผลให้ ABS และระบบอื่นๆ ไม่สามารถทำงานที่ความเร็วต่ำได้ และมักจะนำไปสู่ข้อผิดพลาดดังนั้น DSA แบบพาสซีฟของประเภทอุปนัยในปัจจุบันจึงเปิดทางให้กับ DSA แบบแอคทีฟขั้นสูงกว่า
การออกแบบและการทำงานของเซ็นเซอร์ความเร็วตามองค์ประกอบฮอลล์
เซ็นเซอร์ที่ใช้องค์ประกอบฮอลล์นั้นพบได้บ่อยที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ฮอลล์ - การเกิดขึ้นของความต่างศักย์ตามขวางในตัวนำระนาบที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กตัวนำดังกล่าวเป็นแผ่นโลหะสี่เหลี่ยมที่วางอยู่ในวงจรไมโคร (วงจรรวมของฮอลล์) ซึ่งมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ประเมินที่สร้างสัญญาณดิจิตอลชิปนี้ติดตั้งอยู่ในเซ็นเซอร์ความเร็ว
ตามโครงสร้างแล้ว DSA ที่มีองค์ประกอบ Hall นั้นเรียบง่าย: มันใช้วงจรไมโครซึ่งมีแม่เหล็กถาวรอยู่ด้านหลัง และสามารถวางแกนแม่เหล็กแผ่นโลหะไว้รอบๆ ได้ทั้งหมดนี้วางไว้ในเคสที่ด้านหลังมีขั้วต่อไฟฟ้าหรือตัวนำที่มีขั้วต่อเซ็นเซอร์ตั้งอยู่ตรงข้ามโรเตอร์พัลส์ซึ่งสามารถทำได้ทั้งในรูปแบบของเฟืองโลหะหรือวงแหวนที่มีส่วนเป็นแม่เหล็กพัลส์โรเตอร์จะติดตั้งอย่างแน่นหนาบนดุมล้อ
หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ Hall มีดังนี้วงจรรวมของ Hall จะสร้างสัญญาณดิจิตอลอย่างต่อเนื่องในรูปแบบของพัลส์สี่เหลี่ยมของความถี่เฉพาะที่เหลือ สัญญาณนี้มีความถี่น้อยที่สุดหรือขาดหายไปโดยสิ้นเชิงในช่วงเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ของรถยนต์ ส่วนที่เป็นแม่เหล็กหรือฟันของโรเตอร์จะผ่านเซ็นเซอร์ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสในเซ็นเซอร์ - การเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกตรวจสอบโดยวงจรการประเมินซึ่งสร้างสัญญาณเอาต์พุตความถี่ของสัญญาณพัลส์ขึ้นอยู่กับความเร็วการหมุนของล้อซึ่งใช้โดยระบบเบรกป้องกันล้อล็อก
DSA ประเภทนี้ไม่มีข้อเสียของเซ็นเซอร์อุปนัยซึ่งช่วยให้คุณสามารถวัดความเร็วการหมุนของล้อได้อย่างแท้จริงตั้งแต่เซนติเมตรแรกของการเคลื่อนที่ของรถมีความแม่นยำและเชื่อถือได้ในการทำงาน
การออกแบบและการทำงานของเซ็นเซอร์ความเร็วสนามแม่เหล็กแบบแอนไอโซทรอปิก
เซ็นเซอร์วัดความเร็วของสนามแม่เหล็กจะขึ้นอยู่กับผลของสนามแม่เหล็กแบบแอนไอโซทรอปิก ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก เมื่อการวางแนวของวัสดุเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กคงที่
องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของเซนเซอร์คือ "เลเยอร์เค้ก" ของแผ่นเปอร์มัลลอยบางๆ สองหรือสี่แผ่น (โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลพิเศษ) ซึ่งใช้ตัวนำโลหะ เพื่อกระจายเส้นสนามแม่เหล็กในลักษณะใดลักษณะหนึ่งแผ่นและตัวนำถูกวางไว้ในวงจรรวม ซึ่งเป็นที่เก็บวงจรประเมินผลเพื่อสร้างสัญญาณเอาท์พุตด้วยชิปนี้ติดตั้งอยู่ในเซ็นเซอร์ที่อยู่ตรงข้ามพัลส์โรเตอร์ - วงแหวนพลาสติกที่มีส่วนเป็นแม่เหล็กวงแหวนถูกติดตั้งอย่างแน่นหนาบนดุมล้อ
การทำงานของเซ็นเซอร์ AMR มีดังต่อไปนี้ความต้านทานของแผ่นเฟอร์โรแมกเนติกของเซนเซอร์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นสัญญาณเอาท์พุตที่สร้างโดยวงจรรวมจึงไม่เปลี่ยนแปลงหรือขาดหายไปโดยสิ้นเชิงขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่ ส่วนที่เป็นแม่เหล็กของวงแหวนพัลส์จะผ่านส่วนตรวจจับเซ็นเซอร์ ซึ่งทำให้ทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงไปสิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของเพลตเพอร์มัลลอยซึ่งถูกตรวจสอบโดยวงจรประเมินผล - เป็นผลให้สัญญาณดิจิตอลพัลซิ่งถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ ซึ่งความถี่จะเป็นสัดส่วนกับความเร็วของรถ
ควรสังเกตว่าเซ็นเซอร์ต้านทานสนามแม่เหล็กช่วยให้คุณติดตามไม่เพียง แต่ความเร็วการหมุนของล้อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางการหมุนและช่วงเวลาที่หยุดด้วยสิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการมีอยู่ของโรเตอร์พัลส์ที่มีส่วนเป็นแม่เหล็ก: เซ็นเซอร์ไม่เพียงแต่ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของสนามแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลำดับการเคลื่อนที่ของขั้วแม่เหล็กที่ผ่านองค์ประกอบการตรวจจับด้วย
DSA ประเภทนี้มีความน่าเชื่อถือมากที่สุด โดยให้ความแม่นยำสูงในการวัดความเร็วการหมุนของล้อและการทำงานที่มีประสิทธิภาพของระบบความปลอดภัยของยานพาหนะแบบแอคทีฟ
หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ความเร็วโดยทั่วไปซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ABS และระบบอื่น ๆ
ระบบเบรกป้องกันล้อล็อกไม่ว่าจะติดตั้งเซ็นเซอร์แบบใดก็มีหลักการทำงานเหมือนกันชุดควบคุม ABS จะตรวจสอบสัญญาณที่มาจากเซ็นเซอร์ความเร็วและเปรียบเทียบกับตัวบ่งชี้ความเร็วและความเร่งของยานพาหนะที่คำนวณไว้ล่วงหน้า (ตัวบ่งชี้เหล่านี้เป็นรายบุคคลสำหรับรถแต่ละคัน)หากสัญญาณจากเซ็นเซอร์และพารามิเตอร์ที่บันทึกไว้ในชุดควบคุมตรงกัน ระบบจะไม่ทำงานหากสัญญาณจากเซ็นเซอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปเบี่ยงเบนไปจากพารามิเตอร์การออกแบบ (นั่นคือล้อถูกบล็อก) ระบบจะรวมอยู่ในระบบเบรกเพื่อป้องกันผลเสียจากการล็อคล้อ
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของระบบเบรกป้องกันล้อล็อคและระบบความปลอดภัยในรถยนต์แบบแอคทีฟอื่นๆ มีอยู่ในบทความอื่นบนเว็บไซต์
เวลาโพสต์: 24 ส.ค.-2023