Testarea senzorului de ploaie și de fază lungă

Senzorul de ploaie este un sistem de asistență a șoferului care îl scutește pe acesta de efort prin activarea automată a sistemului de ștergătoare de parbriz atunci când plouă, îmbunătățind astfel semnificativ siguranța și confortul la bordul vehiculului. La mijlocul anilor 1990, senzorul de ploaie a început să fie montat pe vehicule și, de atunci, a devenit un element permanent al sistemului electronic al vehiculelor moderne.

Structura și funcționarea senzorului

Integrat inițial în baza oglinzii retrovizoare, senzorul de ploaie este montat pe partea interioară a parbrizului față, în afara câmpului vizual al șoferului. În zona senzorului, acesta detectează când plouă și transmite informația către sistemul electronic de control al ștergătorului de parbriz. Prin urmare, frecvența ștergătorului în setarea ștergătorului intermitent poate fi adaptată automat la intensitatea ploii. Astfel, intervenția manuală a șoferului este acum mai mult sau mai puțin inutilă.

Senzorul combinat de ploaie și lumină combină două funcții într-un singur modul.
● Detectarea ploii și controlul automat al ștergătorului de parbriz
● Înregistrarea luminozității ambientale și pornirea și oprirea automată a iluminatului vehiculului

Senzorul de ploaie este activat, de obicei, prin acționarea funcției de ștergător intermitent sau automat de pe comutatorul de pe coloana de direcție (figura 2).

Rotirea comutatorului de lumini în poziția AUTO (controlul automat al luminilor de zi) activează senzorul de lumină și iluminarea este pornită sau oprită în funcție de luminozitatea ambientală (figura 3).

Senzorul de ploaie
Senzorul de ploaie detectează precipitațiile de pe parbriz folosind o metodă optoelectronică de măsurare. Elementul senzorului cuprinde una sau mai multe diode emițătoare de lumină (emițătoare), o prismă și o fotodiodă (receptor). Un fascicul de lumină produs de dioda emițătoare de lumină trece printr-o prismă spre parbriz, este reflectat de mai multe ori de suprafața exterioară a parbrizului și transmis către fotodiodă.
Combinația dintre poziția senzorului și suprafața uscată a parbrizului permite reflectarea maximă a fasciculului de lumină (figura 4).

Picăturile de ploaie de pe parbriz modifică proprietățile de reflexie în așa măsură încât toate razele de lumină nu mai ajung la țintă și sunt deviate de picăturile de apă (figura 5).

Cu cât intensitatea ploii este mai mare, cu atât mai puțină lumină ajunge la fotodiodă. Sistemul electronic de evaluare utilizează iradierea pentru a calcula cantitatea de ploaie care se află în acel moment pe parbriz și transmite informațiile necesare de la sistemul electronic pentru parbriz pentru a controla viteza ștergătoarelor. Senzorul efectuează în permanență măsurători, astfel încât ștergerea poate fi adaptată individual la cantitatea de precipitații. În cazul în care este detectată o ploaie puternică sau stropii de la un vehicul care circulă în față, sistemul trece automat de la setarea intermitentă la cea mai înaltă setare a ștergătoarelor.

Senzorul de lumină
Condițiile de iluminare exterioară sunt măsurate de un detector optoelectronic. Cu ajutorul unui filtru de sticlă în amonte, senzorul înregistrează lungimi de undă speciale pentru a face distincția între lumina artificială și lumina zilei. Lumina ambientală și iluminarea frontală sunt măsurate de doi senzori, care funcționează independent unul de celălalt.
Luminozitatea din jurul vehiculului este înregistrată cu ajutorul senzorului de lumină ambientală pe un unghi spațial mare (figura 6).

Intensitatea luminoasă din fața vehiculului este înregistrată cu ajutorul senzorului de lumină din față pe un unghi mic (figura 7).

Pentru a face acest lucru, caracteristicile receptorului senzorului trebuie să fie adaptate la situația de instalare.
Un algoritm special utilizează datele senzorului și, prin includerea de informații suplimentare de la sistemul electronic al vehiculului, detectează diferite condiții de iluminare (zi, noapte, crepuscul sau trecerea printr-un tunel/pod) și aprinde sau stinge luminile de zi în consecință.

Funcții și domenii de aplicare modernizabile
Având în vedere structura modulară, în actuala generație de senzori de ploaie și lumină pot fi integrate până la cinci funcții.
Pe lângă înregistrarea ploii și a luminii, următoarele funcții ale senzorilor pot fi acoperite și ca opțiuni:

MĂSURAREA UMIDITĂȚII
Senzorul de condensare transferă unității de aer condiționat umiditatea relativă și temperatura măsurate pe partea interioară a parbrizului. Aceste informații sunt evaluate de unitatea de control a aerului condiționat pentru a controla aerul condiționat din interiorul vehiculului, cum ar fi ventilarea automată a parbrizului.

SENZOR SOLAR
Senzorul solar înregistrează insolația prin parbriz care afectează șoferul și pasagerul și transmite această valoare unității de control al aerului condiționat. Informația este evaluată în unitatea de control și utilizată pentru a controla aerul condiționat din interiorul vehiculului. Zona de detectare spațială a senzorului solar corespunde aproximativ unei emisfere, care este înclinată în față din cauza înclinației parbrizului.

ILUMINAREA HEAD-UP-DISPLAY
Un senzor suplimentar (HUD) înregistrează iluminarea în fața vehiculului. Caracteristicile receptorului acestui senzor HUD sunt mai mici decât cele ale senzorului din față și sunt comparabile cu unghiul de vizualizare al șoferului. Dacă în vehicul există un afișaj de tip head-up display, aceste informații pot fi utilizate pentru a adapta intensitatea luminoasă a afișajului proiectat pe parbriz. În funcție de condițiile actuale de iluminare, lizibilitatea afișajului este optimizată pentru șofer.

ADAPTAREA LA STAREA PARBRIZULUI
Senzorul de ploaie se adaptează permanent la starea relevantă a parbrizului în zona senzorului. Modificările semnalului în funcție de vârstă cauzate de zgârieturi sau de contaminare sunt luate în considerare prin rutine de adaptare corespunzătoare în software-ul senzorului și/sau al unității de control. Diferențele dintre această zonă și zona parbrizului văzută de șofer/pasager nu pot fi detectate de senzor.
Există, de asemenea, un încălzitor integrat în elementul senzorului pentru a preveni interpretările incorecte în cazul umidității provenite din condens. Noile generații de senzori utilizează lumina infraroșie și, prin urmare, pot fi montate și în părțile fumurii ale parbrizului.

CONDIȚIILE METEOROLOGICE
Senzorul nu poate diferenția zăpada și gheața de ploaie. Atunci când ninge, caracteristicile senzorului / ștergătorului sunt comparabile cu cele întâlnite în cazul picăturilor mari de ploaie. Dacă parbrizul este înghețat și autovehiculul este staționat, ștergerea este suprimată în funcție de temperatura exterioară. Pentru a împiedica ștergerea parbrizului în timpul deplasării, șoferul trebuie să oprească sistemul și să acționeze manual ștergătorul.

Senzorul de lumină și ploaie: Comunicare și integrare în sistem

Prezentarea generală a sistemului ilustrează, cu titlu de exemplu, modul în care senzorul poate comunica cu alte componente ale sistemului din vehicul prin intermediul interfeței LIN.
În acest caz, senzorul este pornit de către unitatea de control de comandă și este alimentat cu tensiune.
Senzorul furnizează doar informații sistemului, dar nu are el însuși acces direct la sistem și/sau la actuatoare.

Funcții de siguranță
În cazul în care senzorul de ploaie funcționează defectuos, modulul de ștergătoare al vehiculului în cauză preia controlul ștergătoarelor intermitente. Indiferent de funcția senzorului, ștergătorul de parbriz poate fi întotdeauna acționat manual cu ajutorul manetei de comandă.
În cazul în care senzorul de lumină se defectează, lumina de zi se aprinde în starea de siguranță “Lumină aprinsă”. Indiferent de funcția senzorului, lumina poate fi totuși pornită și oprită manual prin intermediul comutatorului

Procedura de înlocuire a senzorului

Următoarele lucrări de service sunt ilustrate, cu titlu de exemplu, pe un senzor de ploaie-lumină din a patra generație, dar pot fi efectuate și pe senzori construiți în același mod.

Verificarea funcției de bază a senzorului de ploaie
Funcția senzorului de ploaie poate fi testată cu ușurință prin simularea precipitațiilor pe parbriz.
● Porniți contactul
● Schimbați comutatorul ștergătorului pe comanda automată a ștergătoarelor intermitente
● Folosiți un aerosol pentru a pulveriza apă pe zona senzorului de pe parbriz
Ștergătoarele de parbriz ar trebui acum să pornească, iar frecvența ștergătoarelor să se adapteze automat la “intensitatea ploii” simulate. Dacă nu există niciun răspuns, dar toate celelalte etape ale ștergătoarelor activate manual funcționează corect, este necesară o unitate de diagnosticare pentru teste suplimentare.

Testarea cu ajutorul unității de diagnosticare
Funcțiile individuale ale senzorului de ploaie-lumină sunt monitorizate de unitățile de control supraordonate respective. Eventualele erori care apar sunt stocate în memoria de erori a unității de control și pot fi citite cu ajutorul unei unități de diagnosticare adecvate. În funcție de sistem, pot fi afișați și utilizați parametri suplimentari pentru depanare.
Următoarele funcții de diagnosticare pot fi utilizate ca parte a depanării:

Citirea codurilor de eroare

În cadrul acestei funcții, codurile de defecțiune stocate în memoria de erori pot fi citite și șterse. De asemenea, pot fi apelate informații despre codul de eroare.

Citirea parametrilor

În cadrul acestei funcții, valorile actuale măsurate ale senzorului pot fi afișate și evaluate în unitatea de control.

Citirea parametrilor

În această funcție, senzorul poate fi învățat pe unitatea de control. Senzorul de ploaie trebuie inițializat după următoarea lucrare:
● Înlocuirea parbrizului
● Înlocuirea senzorului de ploaie

Codarea

● Codificarea este necesară în cazul în care se înlocuiesc parbrize cu caracteristici diferite sau în cazul în care în unitatea de control trebuie să se lanseze funcții suplimentare.
● La unii producători de autovehicule, diferitele nuanțe de sticlă de pe parbrize (sticlă transparentă/verde) pot fi adaptate la senzor.

NOTĂ
Diferitele opțiuni de diagnosticare au fost prezentate pe unitatea de diagnosticare mega macs 66 cu titlu de exemplu. Amploarea respectivă a testării și varietatea funcțiilor pot diferi în funcție de producătorul vehiculului și depind de configurația sistemului respectiv al unității de control.

Sursa: HELLA TECH