電動パワーステアリングセンサー

電動パワーステアリング (EPS) または電動パワーアシストステアリング (EPAS) システムは、自動車メーカーの間で人気が高まり続けています。 これらのシステムを診断するのは困難な場合があります。 EPS システムにはいくつかの異なるタイプがあります。 モーターをステアリングコラム、ステアリングラックに対するピニオンシャフト、またはステアリングラックの反対側のセカンダリピニオンギアに取り付けるものもあります。 それらの違いにもかかわらず、それらはすべて同じ目標、つまりステアリングホイールを回すたびにドライバーを支援するために動作します。

これらのシステムを構成するセンサーと、それらがどのように動作するかを詳しく見てみましょう。

EPS システムは、ドライバーの入力にのみ基づいてステアリング補助力を適用します。 このシステムは、多数の車両センサーからの入力データを使用して、必要な操舵補助力を決定します。 多くの場合、問題はシステム内のどこかのセンサー、配線、または接続の欠陥によって決まります。

EPS システムはパワートレイン CAN-BUS に接続されており、多くのシステムと通信します。図1は、後期モデルのフォルクスワーゲンのパワートレイン CAN-BUS を示しています。 EPS コントロール ユニットは、センサーとコントロール ユニットのネットワークの一部にすぎないことがわかります。

この接続にはいくつかの重大な利点があります。 EPS モジュールは車輪速度センサーに直接接続されていませんが、ABS コントロール ユニットはそのデータをバス上で渡すことができます。 最新の車両でシステムがどのように相互接続され得るかを理解することが重要です。

ステアリング角度センサーはおそらくシステム内で最も重要なセンサーです。 それがリストの最初にある理由です。 これはステアリング コラムとホイールの間に位置し、多くの場合、実際にはセンサー クラスターの一部です。 これは、生成されるデータの重要性によるものです。 ステアリング角度センサーの読み取り値に欠陥があると、コーナーを曲がれるか、他の車両と衝突するかの違いが生じる可能性があります。 同じものを測定する複数のセンサーを搭載することで冗長性が組み込まれ、制御ユニットがリアルタイムでデータを確認できるようになります。

センサーの動作はメーカーによって異なるため、診断を開始する前に必ず OEM サービス情報を確認することをお勧めします。 2019 VW Golf Alltrackを例として見てみましょう。 センサーは、アブソリュート (外側) リングとインクリメンタル (内側) リングの 2 つのリングで構成されます。 各リングはセグメントに分割されており、光バリア セット (図2）。

データ PID を見ると、少なくとも 1 つのステアリング角度センサーの読み取り値 (度単位) が表示されるはずです。 ステアリングホイールを前後に動かして、センサーが変化を読み取​​っていることを確認します。

リストの 2 番目のセンサーはステアリング力センサーで、ステアリング トルク センサーまたはステアリング モーメント センサーとも呼ばれます。 このセンサーは通常、ステアリング ラック上またはステアリング ラック内に取り付けられ、ピニオン ギアに接続されています (図3 ）。 ドライバーの操舵力を計測し、制御装置が必要な操舵補助力を計算し、電動モーターで補助します。

繰り返しますが、センサーの動作はメーカーによって異なりますが、例として 2019 VW Golf Alltrack を再度使用します。 ステアリング入力軸とピニオンはトーションバーで接続されています。 入力軸にはマグネットリングが、ピニオンにはステータが固定されています（図4 ）。 入力シャフトが回転すると、トーションバーがねじれ、磁気リングがステータに対して移動します (図5 ）。 磁場が形成されると、リニア ホール センサーが電気信号を測定し、加えられる力の量を計算します。

データ PID を見ると、ポンド-フィート単位で測定された 2 つの別々の力/トルクの読み取り値が表示される可能性があります。 またはNm。 ステアリングを回すと、これらの PID が上昇するはずです。

EPS コントロール ユニットは、多数の追加センサーを監視して、システムが効率的に動作し、過熱しないようにします。 これには、電気モーターの速度と消費電力、制御ユニットと電気モーターの温度、車輪速度、エンジン速度が含まれますが、これらに限定されません。 これらすべての PID などはスキャン ツールで監視でき、誤動作している EPS システムを診断するときに非常に役立ちます。

言うまでもなく、この種の作業には双方向制御が可能なスキャン ツールが必要ですが、単純なコード リーダーでは対応できません。 システムをスキャンして保存されている DTC を探し、オンボード センサーからリアルタイム データ (PID) を取得する必要があります。

OEM サービス情報をチェックして、モジュール用の更新されたソフトウェアがあるかどうかを確認してください。 これにより、顧客の懸念が解消される可能性があります。 また、各センサーが特定のアプリケーションでどのように動作するかを理解しておくことも必要です。 メーカーからのサービス通知や注意事項に細心の注意を払ってください。 これにより、あなた (そしてあなたの顧客) の深刻な悩みを軽減できます。

ステアリング角度センサーは、バッテリーが外されたとき、調整が行われたとき、またはステアリングホイールが取り外されたときは必ずリセットまたは再調整する必要があります。 アライメントを行った後は、必ず車輪が真っ直ぐ前を向くようにしてください。 これが正しく行われない場合、システムは車両が車線を逸脱していると認識し、不必要な修正を試みる可能性があります。 センサーを適切に校正しないと将来的に問題が発生する可能性があるため、OEM サービス手順に従ってください。