مستشعر مستوى ارتفاع السيارة – التركيب ، الوظيفة واستكشاف الأخطاء

مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة هي مستشعرات لقياس زاوية الدوران يتم تركيبها مباشرة على أجزاء نظام التعليق وهيكل السيارة. وهي تتكون من هيكل للمستشعر متصل بإحكام بهيكل السيارة أو جسم المحور عبر حامل تثبيت، بالإضافة إلى ذراع مثبت مثلًا على ذراع التوصيل العرضي. يمكن أن يكون لذراع المستشعر أطوال وطرق تثبيت مختلفة حسب تصميم السيارة.

إذا تغير الموضع بين أجزاء الهيكل المتحركة والجسم أو جسم المحور، يتحرك ذراع الرافعة وفقًا لذلك. وينقل الذراع هذه الحركة مباشرة إلى المستشعر، حيث تُحول إلى حركة دورانية. يقوم المستشعر بتحويل هذه الحركة الدورانية إلى إشارة كهربائية ويرسلها إلى وحدة التحكم العليا. بهذه الطريقة يمكن تسجيل تغييرات مستوى الارتفاع بدقة واستخدامها للتحكم في أنظمة التعليق والراحة.

نظرًا لأن مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة تُستخدم أيضًا في أنظمة تتعلق بالسلامة، فلا بد من توفر مستوى أمان عالٍ جدًا ضد الأعطال. لذلك غالبًا ما تستخدم مستشعرات بتصميم احتياطي (Redundant Design). حيث يكون بداخلها قناتا قياس مستقلتان عن بعضهما البعض وتعملان بالتوازي. كلتا القناتين تسجلان نفس الحركة وترسل كل منهما إشارة إلى وحدة التحكم العليا. إذا اختلفت قيم الإشارتين عن بعضهما البعض، تكتشف وحدة التحكم وجود خلل ويمكنها الاستجابة بشكل موجه. وبهذه الطريقة يتم مبكرًا اكتشاف أي عطل يحتمل وجوده ويتم ضمان سلامة عمل النظام بأكمله.

هذا النوع من التصميم يحدد الموضع عبر مقاومة متغيرة. غالبًا ما توجد هذه المستشعرات في السيارات القديمة أو الأنظمة البسيطة للتحكم في مستوى ارتفاع السيارة. وعيب هذا النوع هو تآكل نقاط التلامس الانزلاقي داخل المستشعر، التي يمكن أن تتآكل بسبب حركة الاحتكاك الميكانيكي المستمر.

تستخدم هذه المستشعرات مجالًا مغناطيسيًا يتغير بالحركة. هنا أيضًا لا توجد نقاط تلامس متحركة. مستشعرات هول لا تحتاج لصيانة كثيرة، وموثوقة. مجالات الاستخدام المعتادة هي السيارات الحديثة المزودة بكشافات زينون أو LED والتي تتطلب نظام تعديل مدى الإضاءة أوتوماتيكيًا.

تُستخدم مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة في أنظمة مختلفة بالسيارات:

كما يمكن استخدام مستشعرات زاوية الدوران في مجالات أخرى، مثل المركبات الزراعية أو آلات البناء. في تلك المجالات تُستخدم المستشعرات مثلًا لتحديد وضع أغطية المقطورات أو وضع الجرافة في معدات البناء.

مستشعرات مستوى ارتفاع السيارة مركبة في منطقة نظام التعليق، وبالتالي تتعرض لأحمال مختلفة طوال عمر السيارة الافتراضي. الأسباب المعتادة للأعطال أو التوقف عن العمل هي:

• أضرار ميكانيكية: تعرض الأذرع للتلف أو الالتواء، مثلًا بسبب تعرضها لحصى متطاير، أو لصدمات، أو نتيجة التركيب غير الصحيح.
   
• أعطال كهربائية: انقطاع الكابلات، تآكل في الوصلات الكهربائية، أو دوائر قصر بسبب تسرب الرطوبة. كما أن الأعطال الداخلية في الدائرة الإلكترونية المدمجة يمكن أن تؤدي إلى إشارات خاطئة أو للتوقف عن العمل.
   
• تأثيرات بيئية: دخول الماء، أو الملح، أو الأوساخ يمكن أن يلحق الضرر بمانعات التسرب وبالهيكل.
   
• تآكل في مقاومات الجهد المتغير: في المستشعرات القديمة التي تعمل ميكانيكيًا يتعرض مسار المقاومة للتآكل بسبب التشغيل المستمر.

• إضاءة لمبة تحذير في لوحة العدادات
• إشعارات للسائق أو رسائل خطأ تتعلق بأنظمة مساعدة السائق أو أنظمة التعليق
• تعطل نظام تعديل مدى الإضاءة أوتوماتيكيًا أو وجود قصور في عمله 
• نمط حركة غير عادي أثناء القيادة في أنظمة التعليق المتوائمة (كأن تصبح مثلًا: صلبة جدًا أو ناعمة جدًا)
• تفعيل برنامج تشغيل طارئ في وحدة التحكم

يتم مراقبة وظيفة مستشعر مستوى ارتفاع السيارة بواسطة وحدة التحكم العليا. حسب نوع السيارة يمكن أثناء التشخيص ليس فقط قراءة ذاكرة الأعطال، بل أيضًا عرض وظائف إضافية مثل استدعاء البارامترات أو مخططات الدوائر الكهربائية. كما قد تكون هناك إعدادات أساسية تتعلق بارتفاع السيارة حسب نوع السيارة وتجهيزاتها.

• يجب ألا يقوم بتركيب وفك مستشعر مستوى ارتفاع السيارة سوى فنيين متخصصين مُدرَّبين.
• قبل التركيب يجب التأكد من أن المستشعر مناسب للاستخدام المقصود وله المقاسات والوصلات والخصائص المطلوبة.
• بعد التركيب يجب مراجعة مستوى ارتفاع نظام التعليق باستخدام جهاز تشخيص مناسب. أثناء هذه المراجعة يجب التحقق مما إذا كان الموضع الطبيعي يتم التعرف عليه بشكل صحيح، وما إذا كانت إشارات المستشعر منطقية. بعد ذلك يجب حذف ذاكرة الأعطال.
• حسب نوع السيارة والأعمال التي تم إجراؤها، قد يكون من الضروري إعادة معايرة الموضع الطبيعي للسيارة لكي يتم اعتماد ارتفاعات السيارة الحالية كقيم مرجعية في النظام. بالإضافة إلى ذلك قد يكون من الضروري معايرة أنظمة المساعدة الخاصة بنوع السيارة. للقيام بهذه الإجراءات يُعد جهاز ADAS CSC من شركة هيلا جوتمان خيارًا مناسبًا، حيث يمكن بواسطتها معايرة أنظمة مساعدة السائق بدقة بصرف النظر عن الشركة المصنعة.
• عند القيام بذلك يجب مراعاة إرشادات الفك والتركيب والسلامة الخاصة بالشركة المصنعة للسيارة المعنية.
• شركة هيلا لا تتحمَّل أيةَ مسؤولية عن الأضرار التي يُسببها التعامل غيرُ السليم مع المنتج أو في حالة تركيبه بطريقة غير صحيحة.
• يجب مراعاة اللوائح الخاصة بكل بلد فيما يتعلق بالسلامة المهنية والوقاية من الحوادث والتخلص منها.