標(biāo)志307ABS系統(tǒng)輪速傳感器研究

劉玉茂

筆者有幸在企業(yè)實(shí)踐時目睹了維修師傅對一輛標(biāo)志307汽車ABS系統(tǒng)故障維修的全過程。維修師傅通過查閱手冊，雖然最終找到并解決了該車左后輪速傳感器電源線路短路的故障，但對該車輪速傳感器內(nèi)阻為何無法檢測以及在測量ECU到輪速傳感器正極端子的電壓時為何不能拔下連接器直接測量引腳電壓的原因有所困惑。這些引發(fā)筆者思考，進(jìn)而寫了這篇論文。

???? 一、標(biāo)志307汽車輪速傳感器安裝方式

如圖1、圖2，因受前后輪結(jié)構(gòu)影響，該車型前后輪輪速傳感器安裝方式有所區(qū)別，前輪采用徑向安裝，后輪采用軸向安裝。同時，該車型前后輪輪速傳感器及對應(yīng)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)也有所區(qū)別，但原理相通。下面以該車左后側(cè)輪速傳感器為例介紹其工作原理。

???? 二、標(biāo)志307汽車輪速傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理

如圖3，標(biāo)志307汽車ABS系統(tǒng)工作簡圖由磁性轉(zhuǎn)子、BOSCH二線式霍爾效應(yīng)輪速傳感器和ECU（電子控制單元）三部分組成。磁性轉(zhuǎn)子是由24對磁性條交錯排布而成，安裝在車輪軸承上使磁性轉(zhuǎn)子隨車輪同步轉(zhuǎn)動。

二線式霍爾效應(yīng)傳感器由兩個霍爾元件（采用差分電路構(gòu)成）及相應(yīng)的信號處理裝置組成。和三線制的霍爾傳感器相比，電源線沒有發(fā)生變化，而是把原來的信號線和搭鐵線組合在一起后串聯(lián)了一個定值電阻R。由于霍爾元件的存在以及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，該傳感器不能測量內(nèi)阻，否則容易損壞元件。如圖3，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，穿過霍爾元件的磁通量發(fā)生變化，電流在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏移，從而使線路中的電流發(fā)生變化。圖3所示，A為信號采集，兩個霍爾元件共同采集信號可以相互參考從而起到容錯的作用;B是整合信號，將采集到的兩個信號進(jìn)行整合;C是將整合后的波形放大，便于辨別;D和E為整形，即把不規(guī)則波形轉(zhuǎn)化為矩形波并刪除負(fù)值，保留有用的信息。ECU內(nèi)的定值電阻是將采集到的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。采樣電阻的阻值大小與矩形波的高、低電壓關(guān)系如下圖4所示。當(dāng)定值電阻的阻值R一定時，ECU檢測到的波形的高、低壓值就是固定的。即傳感器電壓波形的高、低壓值的大小與車輪的轉(zhuǎn)速大小無關(guān)。標(biāo)志307汽車采樣電阻阻值為115歐姆左右，奇瑞A3汽車采樣電阻為75歐姆左右，不同車型阻值有所不同。

如圖5，是利用示波器檢測輪速傳感器的電壓波形。波形為循環(huán)式方波并且沒有缺齒現(xiàn)象。

此外，該車處于靜止?fàn)顟B(tài)時，ABS系統(tǒng)控制單元的正極端子每隔0.5秒左右就會向傳感器發(fā)出一個電流脈沖。ECU信號端子通過此電流脈沖檢測輪速傳感器的可用性（此時負(fù)極端子與搭鐵點(diǎn)電壓應(yīng)為0.7伏左右），這一設(shè)計類似于硬件設(shè)計中的“看門狗”。若ECU發(fā)出電流脈沖信號后信號端子未能接收到相應(yīng)信號，ECU將不再給該傳感器提供電源并記錄為故障點(diǎn)。這就是在測量ECU到輪速傳感器正極端子的電壓時為何不能拔下連接器直接測量引腳電壓的原因。

???? 三、維修建議

該霍爾效應(yīng)輪速傳感器外觀檢查及兩條線束的短路、斷路檢查與常規(guī)方法一樣。不一樣的是，由于“看門狗”的存在，不能拔下連接器測量其電壓。正確測量方法是用大頭針插入端子（用萬用表蜂鳴檔確認(rèn)大頭針與內(nèi)部端子的連接），點(diǎn)火鑰匙打到ON檔，測量得到正極端子的電壓應(yīng)為12伏，負(fù)極端子電壓在靜態(tài)時為0.7伏、動態(tài)時在0.7伏范圍內(nèi)變化。

責(zé)任編輯 朱守鋰