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信号转子永磁失效导致轮速传感器无信号
作者: 汪学慧 来源: 汽车维修与保养 日期: 2019年8月刊

问:一辆2010年款东风日产骐达1.6L轿车,近日在行驶途中一次急刹车时,突然发现ABS警告灯点亮不熄,险些与前车追尾酿成事故,直接影响到车辆的安全。进厂检查各车轮制动器,并没有发现任何异常。用便捷式检测仪读取出故障码为“C1105”和“B2205”,前者代表右后轮速传感器故障,后者代表仪表车速电路故障。故障码无法清除,说明电路确有故障。针对这种情况进行路试读取动态数据流,发现车速表在加减车速时可正常显示车速。检测4个车轮的转速数据,3个车轮的数据正常,唯右后轮没有数据显示(图3)。怀疑右后轮的轮速传感器有故障,更换新的传感器后车辆故障依旧,故障码无法清除,维修陷于被动。查看该车轮速传感器,不是电磁感应式,而是两线霍尔式的,请问这种传感器该如何进行检测? 湖北读者:孙刚琳
答:日产骐达轿车的车轮是采用两线式霍尔转速传感器的,传感器产生的车轮转速信号,一方面为ABS制动防抱死控制系统提供信号,另一方面为车速表提供信号。霍尔式传感器的工作原理是:电流在霍尔晶片上流动时,基于电磁的“洛仑兹力”原理,在磁场中会产生出霍尔电压,以检测转速或位置信号(图4)。霍尔式传感器输出的信号灵敏度高,可快速检测转速变化,甚至可检测每秒数万转的极高转速。霍尔式传感器的输出信号为方波脉冲信号,脉冲的电压幅值十分稳定,不会受到轮速快慢的影响,且抗干扰能力极强。由于有上述优良的品质,使得当前霍尔传感器在车辆上使用得越来越多。
 

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图3右后轮无转速数据显示
 
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图4二线式霍尔传感器及其工作原理
 
通常,霍尔式传感器多为三线式,即有电源的正、负线和信号输出线,另外,还带有带永磁的旋转体,即通常所说的转子信号发生器。现为简化电路,不少车型上使用“二线式”霍尔传感器,传感器上只有两条线:一条为12V的电源线,另一条线通过外接的取样电阻搭铁,在取样电阻两端会产生出约0.75-2.5V的脉冲信号电压。输出的信号电压高低,会随取样电阻的阻值大小而改变,外接电阻大时,信号输出电压高,反之则低。
 
霍尔传感器总成是一个电子集成模块,内阻极大,不能使用万用表直接测量电阻来进行性能判断。故对于这种传感器故障,维修时往往感到束手无策,不知如何下手。
 
这里介绍一个较简便的检测方法:利用上述霍尔传感器在工作状况下,能产生约0.75-2.5V脉冲信号电压的特点,采用LED发光二极管可十分方便地进行检测(图5)。单个发光二极管的工作电压接近1.6-2.5V,LED亮光的响应速度极快,只需几十毫秒,点亮LED需要的电流也仅在毫安级水平,利用发光二极管的闪亮可初步判断霍尔传感器的性能。
 
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图5 用LED检测霍尔传感器信号
 
具体来说,在检测右后轮霍尔轮速传感器时,应拔下与ECU相连的接插件,让图5中所示,传感器的①号线另接上一个12V电源的正极,如图5中“另接12V”的红线所示。用一个200Ω,功率1W的普通电阻,串联到二线式霍尔轮速传感器的信号输出端②线,然后再接到电源的搭铁端。在电阻的两端并联一个LED管,如图5中红线所示。缓慢转动右后轮毂,这时若LED灯明显闪烁,而且轮毂转动越快LED发光闪烁频率也越高,说明右后轮速传感器正常,是有信号输出的。
 
检测时若LED灯不会闪烁,就需要将轮速传感器从轮毂中拆拔出来,再用小磁铁来回靠近传感器的端部探头。如LED仍可正常闪烁,可以确定轮速传感器是好的,故障出在轮毂内的转子磁极。
 
这款骐达车轮毂内的永磁转子,经轴承支承装于轮毂内,转子是多极磁环形式,属一体式装配结构,封闭在内不能单独拆下磁极进行检查。转子上磁极数是48或32,通过轮毂上安装轮速传感器的小孔,可看到转子内是否有异物或损坏。与读者沟通得知,检查该车右后轮毂的转动,发现有较严重的卡滞现象,表明轴承已严重受损(图6)。询问车主得知,该车曾被追尾,后轮碰撞严重,怀疑带磁环的转子也损坏变形,造成传感器无法感应到正确的转速信号,或因变形使转子与传感器两者间距较大,传感器检测不到信号。
 
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图6“骐达”的右后轮毂外形
 
该故障是由轮速传感器信号转子永磁失效导致右后轮速传感器不能正确向ABS控制单元提供轮速信号导致的,同时造成ABS警告灯长亮。确认带磁环的转子已经失效,只得更换右后轮毂总成。再重新装上轮速传感器后,还原此电路。经路试检验证明,ABS警告灯自行熄灭,车辆制动性能恢复正常,已没有故障码显示,表明此故障已排除。
 
用此LED发光管的方法十分简单可靠,使用的零件易于获得,推荐给维修人员使用。注意万用表检测的响应速度较慢,不适宜检测此信号。当然,最理想的办法是用示波器进行检测。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:Jack)

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