전력 조향 센서

전동식 파워 스티어링(EPS) 또는 전동식 파워 스티어링(EPAS) 시스템은 자동차 제조업체들 사이에서 계속해서 인기가 높아지고 있습니다. 이러한 시스템을 진단하는 것은 어려울 수 있습니다. EPS 시스템에는 몇 가지 유형이 있습니다. 일부는 모터를 스티어링 칼럼, 스티어링 랙 반대쪽 피니언 샤프트 또는 스티어링 랙 반대편의 보조 피니언 기어에 장착합니다. 차이점에도 불구하고 모두 동일한 목표를 가지고 작동합니다. 즉, 스티어링 휠을 돌릴 때마다 운전자를 보조하는 것입니다.

이러한 시스템을 구성하는 센서와 작동 방식을 자세히 살펴보겠습니다.

EPS 시스템은 운전자의 입력에만 기반하여 조향 보조력을 적용합니다. 이 시스템은 다양한 차량 센서의 입력 데이터를 사용하여 필요한 조향 보조력을 결정합니다. 종종 문제는 시스템 어딘가의 잘못된 센서, 배선 또는 연결로 인해 발생합니다.

EPS 시스템은 파워트레인 CAN-BUS에 연결되어 여러 시스템과 통신합니다.그림 1 최신형 폭스바겐의 파워트레인 CAN-BUS를 보여줍니다. EPS 제어 장치는 센서 및 제어 장치 네트워크의 일부일 뿐이라는 것을 알 수 있습니다.

이 연결에는 몇 가지 중요한 이점이 있습니다. EPS 모듈은 휠 속도 센서에 직접 연결되지 않지만 ABS 제어 장치는 해당 데이터를 BUS를 통해 전달할 수 있습니다. 현대 자동차에서 시스템이 어떻게 상호 연결될 수 있는지 이해하는 것이 중요합니다.

조향각 센서는 틀림없이 시스템에서 가장 중요한 센서입니다. 그것이 목록의 첫 번째 이유입니다. 이는 스티어링 칼럼과 휠 사이에 위치하며, 많은 경우 실제로 센서 클러스터의 일부입니다. 이는 생성되는 데이터의 중요성 때문입니다. 잘못된 조향 각도 센서 판독은 모퉁이를 돌거나 다른 차량과 충돌하는 것의 차이를 의미할 수 있습니다. 동일한 것을 측정하기 위해 여러 센서를 내장하면 중복성이 내장되어 제어 장치가 데이터를 실시간으로 확인할 수 있습니다.

센서 작동은 제조업체마다 다르므로 진단을 시작하기 전에 항상 OEM 서비스 정보를 확인하는 것이 가장 좋습니다. 2019 VW Golf Alltrack을 예로 들어 보겠습니다. 센서는 두 개의 링, 즉 절대(외부) 링과 증분(내부) 링으로 구성됩니다. 각 링은 세그먼트로 나누어지며, 이는 라이트 배리어 세트(그림 2).

데이터 PID를 보면 각도 단위로 측정된 조향 각도 센서 판독값이 하나 이상 표시되어야 합니다. 스티어링 휠을 앞뒤로 움직여 센서가 변화를 읽고 있는지 확인하십시오.

목록의 두 번째 센서는 조향 토크 센서 또는 조향 모멘트 센서라고도 알려진 조향력 센서입니다. 이 센서는 일반적으로 스티어링 랙 위나 내부에 장착되며 피니언 기어(그림 3 ). 운전자가 가하는 조향력을 측정하고, 제어장치가 조향 보조력이 어느 정도 필요한지 계산해 전기모터를 이용해 적용한다.

다시 말하지만 센서 작동은 제조업체마다 다르지만 2019 VW Golf Alltrack을 다시 예로 사용하겠습니다. 조향 입력축과 피니언은 토션 바로 연결됩니다. 입력축에는 자기링이 부착되어 있고, 피니언에는 고정자가 부착되어 있습니다(그림 4 ). 입력 샤프트가 회전하면 토션 바가 비틀리고 자기 링이 고정자를 기준으로 움직입니다(그림 5 ). 자기장이 형성됨에 따라 선형 홀 센서는 전기 신호를 측정하고 가해지는 힘의 양을 계산합니다.

데이터 PID를 보면 lb.-ft 단위로 측정된 두 개의 별도 힘/토크 판독값을 볼 수 있습니다. 또는 Nm. 스티어링을 돌리면 이러한 PID가 상승해야 합니다.

EPS 제어 장치는 여러 추가 센서를 모니터링하여 시스템이 효율적으로 작동하고 과열되지 않는지 확인합니다. 여기에는 전기 모터의 속도 및 동력 소모, 제어 장치 및 전기 모터의 온도, 휠 속도 및 엔진 속도가 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다. 이러한 모든 PID와 그 이상은 스캔 도구로 모니터링할 수 있으며 오작동하는 EPS 시스템을 진단할 때 매우 유용할 수 있습니다.