主持专家:汪学慧(本刊编委会委员)

2019-11-21 06:20
汽车维修与保养 2019年8期
关键词:轮速轮毂霍尔

一辆福特CD391“蒙迪欧”轿车,国产化美国2.0T旗舰版,出现驾驶时多仿形座椅按摩功能失效的故障。多功能显示屏上却显示座椅能调节,用专用的检测仪IDS没有调出相应的故障码,网络可以正常通讯。请老师指导检修!

广东读者:邝业春

该多仿形座椅是采取气压式运作的,座椅内有4个或多个气腔,经电子振荡器改变腔内的气压,使椅面实现按摩功能。图1所示为“多仿形座椅”按摩功能电路原理图,整个系统包括微型多轮廓电动空压机、座椅模块和座椅控制开关等,CAN通讯总线在仪表显示屏及网关模块间传输信息。

图1 多仿形座椅按摩功能电路原理图

分析多仿形座椅按摩功能的电路原理,车身控制模块通电时,多仿型继电器吸合,给驾驶员座椅模块供电。当按下驾驶座椅控制开关上的“充气”或“放气”按键时,信号传递给多仿型座椅模块,控制多轮廓电机,即空气压缩电机工作(图2),多仿形座椅从而充气或放气,实现座椅的按摩功能。

远程指导该故障检修过程如下:检查驾驶员侧多仿型座椅模块的F53保险供电,以及控制模块1号、15号和16号针脚电路,均没有发现异常。按下多仿形座椅的控制键,测量座椅模块的回路电压,有输出,但多轮廓电机不运转。用橡皮榔头轻轻反复敲击电机,电机时而旋转时而不转,判断该电机本身出现故障,最终更换了此多轮廓空压电机,故障得以排除。

图2 微型多轮廓控制电机外形

值得注意的一点是,多仿形座椅如果频繁充放气,管道容易发生漏气故障。多仿形座椅在较高档的轿车上使用,除了基本的按摩及分级调节功能外,还有调节头枕高度和转角功能,靠背配有动态侧垫,车辆转弯时侧垫可自动膨胀和收缩,在曲折崎岖道路上对驾驶者呵护倍至,能够极大地改善行驶舒适性。

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

图3 右后轮无转速数据显示

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。

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。

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。

图5 用LED检测霍尔传感器信号

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。

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。Q 一辆排量为1.6L的福特C520轿车,购车不久,车辆就出现了启动困难的故障。车辆拖进修理厂后检查发动机供油系统、启动机,以及点火系统的火花塞,并没有发现异常,但确实有不启动困难的故障现象。当时怀疑蓄电池电量不足,更换新的蓄电池后依然启动困难。这时显示屏有“引擎防盗锁已启用”的提示,更换备用钥匙还是无法启动。请老师指导该如何检修?

江西读者:鄢浦明

该车使用的是带识别线圈的智能钥匙,即便是仿制外形完全相同的钥匙,仍然不能启动车辆,故有防盗功能。出现引擎防盗锁已启用的提示,首先应怀疑是钥匙问题。从提问中得知,更换正式的备用钥匙后,车辆仍然不能启动。

该车指导维修过程如下,用专用检测仪IDS检测出B1807的故障码,意思是“PATS防盗钥匙系统程序设定失败”。分析是智能钥匙的问题,尝试使用备用钥匙还是无法启动,基本上排除了钥匙本身故障的可能。分析智能钥匙电路的组成,可知该钥匙带有一个固装的识别线圈。于是拆下方向盘下方的护罩,准备检查识别线圈。这时插上钥匙车辆竟然可以启动,装回方向盘,试车数公里,一切故障似乎都排除了,电脑检测也没故障码。

当装回护罩准备交车时,再启动却又不行了。这时对识别线圈产生疑惑,难道是识别线圈插头故障引起的?于是再次拆下金属护罩,检查识别线圈插头及线圈本身,并无异常。重新插入钥匙,发动机又可正常启动,这太奇怪了。

询问车友方知,最近对新车的仪表盘部位进行了一些小装饰,智能锁外边的金属护罩也是新装的。原来固装的识别线圈外边,新加装了一个金属护罩,使智能钥匙的芯片信号受到金属护罩的隔磁作用,芯片发送的低频信号不能直接传递到识别线圈,显然就不能将防盗信号传送给车身电脑,故出现防盗已启用的提示,造成车辆发动机不能启动的故障。

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