A eficiência da eletrônica embarcada depende do bom funcionamento de componentes mecânicos, que podem alterar a leitura e precisão das informações enviadas para os módulos de controle. Como evitar esse problema?
Com a modernização da tecnologia automotiva e a crescente inclusão de controles eletrônicos nos veículos, a convivência de componentes mecânicos com sistemas de gerenciamento digital está cada vez mais frequente nos automóveis, caminhões, ônibus e até nas motocicletas, tratores e outras formas de transporte sobre rodas.
O que começou no controle eletrônico do motor, se espalhou pelos outros sistemas veiculares, abrangendo freios, suspensão, direção, transmissão, conforto e entretenimento.
Hoje, sensores, módulos de controle e atuadores convivem em harmonia com engrenagens, eixos, barras, hastes, alavancas e demais autopeças, bastando que a inspeção e manutenção periódica seja observada, para que um não interfira no bom funcionamento do outro.
Essa é premissa é muito importante em sistemas de segurança, especialmente para os veículos com freios ABS, Controle de estabilidade (ESC) e direção assistida que utilizam as informações do sensor de ângulo de direção (SAS) para monitorarem o comportamento do veículo e serem acionados se necessário.
A precisão das leituras deste sensor pode ser comprometida por componentes mecânicos como juntas, pivôs e barras em mau estado, que podem alterar a leitura dos dados, além de afetar a calibragem do sensor e comprometer a resposta do sistema e sua comunicação com os módulos eletrônicos.
Medir o ângulo de posição do volante, a taxa de giro e o torque aplicado pelo motorista são normalmente a tarefa de um conjunto de sensores que contém vários sensores, entre eles o Sensor de ângulo de Direção (SAD), também chamado de SAS (Steering Angle Sensor).
O SAS faz parte de um sistema de segurança que auxilia o condutor a manter o controle do veículo. Sua função é fornecer o ângulo de viragem do veículo à central eletrônica, que interpreta essas informações e ativa outros sistemas para que o veículo corrija seu desempenho e mantenha os ocupantes em segurança.
O conjunto de sensores sempre terá mais de um sensor de ângulo de direção. Alguns clusters de sensores possuem três sensores para redundância, para melhorar a resolução das informações e confirmar os dados.
É importante que o módulo ABS/ESC receba dois sinais para verificar a posição do volante. Esses sinais geralmente estão fora de fase entre si.
Os SAS´s analógicos são semelhantes aos sensores de posição do acelerador. Os SAS’s são conectados com uma referência de 5 volts, aterramento do chassi e saída de sinal. Para testar o SAS, é necessário testar novamente um conector que, normalmente, fica sob a coluna de direção.
À medida que o volante é girado, o SAS produz um sinal que alterna entre 0 e 5 volts, conforme o volante é girado 360 graus. À medida que a roda gira de batente a batente para os dois lados, a tensão atingirá 5 volts três vezes e 0 volts três vezes.
Na maioria dos veículos, virar para a direita cria uma tensão positiva e para a esquerda gera uma tensão negativa. Mas alguns sistemas são o oposto.
Um SAS digital é comumente chamado de “sensor sem contato”. Esse tipo de sensor utiliza uma luz LED, uma roda que funciona como obturador e um sensor óptico que mede a interrupção da luz. O sinal para esses tipos de sensores é um sinal digital de onda quadrada. A frequência da tensão muda dependendo da velocidade com que a roda gira.
Os grupos de sensores para esses sensores geralmente contêm um terceiro sensor para medir se a roda está centralizada. Com a roda reta, a tensão fica próxima de 0 volts. Quando o volante é deslocado do centro, a tensão aumenta.
A medição da quantidade de força aplicada pelo motorista ao volante é informada pelo Sensor de Torque da Direção (EPAS) e é usada tanto pelo controle de estabilidade quanto pelos sistemas de direção hidráulica. As informações podem ser usadas para determinar as intenções do motorista e o desempenho do sistema de direção hidráulica. Mas também pode detectar um puxão de direção.
A maioria dos veículos monta os sensores de ângulo de direção e torque em um único módulo no eixo de direção. Alguns chamam isso de conjunto de sensores de direção. O módulo se conecta a um barramento CAN (Controller Area Network) e, em alguns veículos, ele pode ser conectado diretamente ao módulo ABS/ESC.
Toda essa tecnologia de controle eletrônico pode ser comprometida por um item mecânico que esteja danificado ou desgastado, fazendo com a leitura informada pelo sensor esteja errada, o que prejudicará a informação ao módulo de controle e o repasse das informações para atuadores que farão a correção de rota, frenagem do veículo ou alerta ao motorista.
Substituir um componente da suspensão ou direção antes que ele prejudique o funcionamento dos sistemas de segurança e auxílio ao motorista é importante, além de exigir um segundo procedimento, que é a calibragem do sensor após o serviço de reparação mecânica.
Muitos veículos exigem que o sensor de ângulo de direção seja redefinido ou recalibrado após a realização de um alinhamento de rodas ou a substituição de componentes do sistema de direção. Existem três tipos de procedimentos de reinicialização:
- sistemas que se autocalibram por conta própria.
- Veículos que exigem aterramento de fios específicos ou pressionamento de botões.
- Sistemas que requerem recalibração com um equipamento de verificação (scanner).
Mesmo que o SAD esteja descalibrado, a maioria dos veículos tem meios de detectar se o veículo está viajando em linha reta. Se o ângulo estiver suficientemente fora do alcance, o módulo de controle poderá emitir um código de problema e desativar o sistema ABS e/ou ESC.
Em alguns veículos recalibrar o sensor após um alinhamento ou desconexão da bateria é apenas uma questão de girar as rodas de batente a batente, centralizar a roda e girar a chave. Esta funcionalidade de “aprendizado automático” está se tornando cada vez mais comum em veículos mais novos.
Outro cuidado importante é a escolha do componente de boa qualidade na substituição, com garantia de uma marca de tradição e confiabilidade, como os amortecedores AlbarusShocks, kits de reparo de amortecedor, cubos de rodas e juntas homocinéticas Albarus, componentes de suspensão e direção, colunas de direção e juntas homocinéticas Spicer.
