實戰 5：診斷防抱剎車ABS — 第2部分
這篇文章分為兩部分，這就暗示整理左后輪速傳感器的速度信號并不能解決問題。在更換磁頭轉子之后，開車不到的幾碼路程，該車的ABS在制動的時候又起作用了。這樣一定還有其它的問題存在。
 我坐在車內，認真考慮發生的故障現象和維修情況，好像所有的問題都是關于輪速傳感器故障，而且我們已經發現了一個。我們仿佛又回到了起點。
在第一部分的診斷中我們沒有提到信號的采集方法和采集位置。我打算直接從ECU的管腳出發，以便通過示波器精確地查看ECU的輸入信號。在這個特殊的案例中，由于不同的原因，我還是選擇直接檢測輪速傳感器。這種方法確實有點棘手，因為根本無法連接到車速傳感器連接器的插針，不過我還是找到了方法：將電纜線環繞在輪速信號線公口插針上，這個插針正好細到可以完好無損地裝復。
圖1所示的信號是在10英里/小時的車速下采集的。因為傳感器信號的頻率應該是差不多的，所以我們有理由將傳感器的輸出信號表示在同一坐標軸上。接著讓我們看看這些信號之間有沒有差別。通常來說，汽車前后軸的磁頭轉子齒數可以是不同的，但是同一軸的左側和右側卻不能不同。我見過同一車軸上相同尺寸的輪胎有著不同的轉速，只是因為它們產自不同的制造商！我總是建議車主們使用同一個制造商的輪胎—最好所有輪胎都相同，即使做不到，也要保證同一軸上的輪胎是相同的。
圖1
從圖1可以看出信號和頻率都是相符的。如果我們再仔細觀察，就會發現它們的峰值略微不同，但這并沒有多大影響，因為不同傳感器總會存在些許差異。那么接下來要干什么呢？我并不打算將車速傳感器信號問題可能引起車輛故障作為結果交上去，而且這輛車只有四個輪子而已，因此我決定檢查前軸的輪速傳感器。在這次檢查中，我知道前后軸的輸出信號頻率會存在差異，因此我對它們的幅值更感興趣。
圖2
圖3
圖2和圖3的信號也是在車速為10英里/小時的情況下采集的，不過這次同一側的輪速傳感器輸出信號繪制在同一個圖里。我們很快就發現問題了：前軸輪速傳感器輸出信號的峰值嚴重丟失。請不要將過多的注意力放在圖2電動勢的突然變化上，因為這只是干涉信號進入了散布在車上的臨時測試線而已。
前軸輪速傳感器的兩個輸出信號峰值與正常值均有相同的落差，這使我感到很奇怪。一個傳感器的輸出信號峰值減小表明存在一個故障，但對于同軸的兩個傳感器顯示基本一致的波形，那么傳感器應該是沒問題的。在這種情況下，我開始懷疑測量的正確性。我接著多次采集了傳感器的輸出信號，以確保電路連線是沒問題的，同時保證所檢測的是正確的傳感器信號線（我想起有一根電纜并沒有直接接地），我還檢查了示波器的設置是否正確，同時交換了通道線以防止漏電。我差不多將所有可能解釋兩個傳感器低峰值的情況都試了。
最終我得到的結論是：這故障不能用我在第一部分對左后輪速傳感器的診斷結果來解決。這種情況是由于制動時，前軸輪速傳感器輸出信號太微弱，導致ECU不能正確地記錄車速引起的，ECU接收到后軸輪速傳感器的正常信號后，就會認為前軸車輪已經抱死，從而使ABS系統工作。
不管正不正常，這些發現確實與傳感器信號故障的最初診斷策略存在關聯。
圖4 |
圖4表明輪速傳感器和相關連接線的總電阻為1.734 kΩ
于是我著手尋找能夠引起兩個傳感器的輸出信號峰值均較小的常見故障。我進一步檢查了兩個前軸輪速傳感器的電路，可能是蓄電池電極、ECU模塊電纜存在漏電，可能是發動機點火斷斷續續，也有可能是傳感器電纜電阻太高，或者ECU連線存在接觸不良故障，我幾乎又嘗試了所有我能想到的原因。
總之，我很難找到電路方面的錯誤，而且確實也無法找到這些傳感器電路的共接點，除了通過ECU接地外。但是經過檢查這也是沒問題的。
既然電路方面不存在問題，那么是否是機械故障呢？
為了在機械方面找出能夠解釋低信號峰值的原因，我們有必要將注意力放在汽車的每個車輪輪轂上，這意味著我們不再探究共同原因，而是期待能找到對傳感器產生相同影響的巧合性事件。作為一個電氣工程師，我已經不是第一次被巧合性事件困擾了，但這一次我并沒有很好的方法。我仔細的分析每一個出錯的傳感器，并且暫時忽略兩個傳感器均受到影響這個事實。我將會發現什么呢？
在第一部分提到的主要影響因素不變。為了讓磁感應式傳感器產生正確的輪速信號，我們只需分析以下幾個關鍵因素：
- 傳感器內部磁場強度
- 傳感器電磁線圈的匝數
- 轉動磁頭的形狀和成分
- 傳感器和轉動磁頭間的距離
- 轉動磁頭穿過傳感器磁場的速度
傳感器內部磁場強度
我們不能排除這個因素。如果安裝在傳感器中心的磁鐵已經被腐蝕或者退磁，那么運動的感應器（帶齒的轉子）無法干擾原磁場的磁通量到一定程度，因此我們得到了較弱的電動勢—故障所在。我曾見過有的傳感器磁鐵被磨成粉末狀。
傳感器電磁線圈的匝數
故障不可能是這個因素造成的。線圈的匝數決定了傳感器的電阻，并且我們已經測得傳感器的電阻值為1.734 kΩ。盡管線圈內部可能存在短路故障，但這會造成電阻的讀數小于1.734 kΩ，具體的數值則視短路的位置而定。由于我們所測的傳感器電阻讀數正常，所以目前我們可以安心地排除這個因素。
轉動磁頭的形狀和成分
這個因素也不可能是故障原因。首先，如果磁頭的成分受到影響，那么每一個輪齒都會發生相同的改變，而這不太可能。第二，如果輪齒的形狀是錯誤的，那么同樣每一個輪齒都會受到影響。采集到的信號并沒有顯示輪齒缺失或者損壞，只是峰值較低而已。
傳感器和磁頭之間的距離
根據我的經驗和實踐原因，我覺得可能是這個因素導致故障。傳感器和磁頭轉子之間的距離如果發生錯錯位，那么就會使傳感器的電阻不受影響，輸出信號也會比較完整。盡管傳感器底部與支架之間有鎖緊螺栓，它們之間發生腐蝕還是挺常見的。傳感器和磁頭轉子之間的間隙只要稍作調整就可以使輸出結果產生非常顯著的影響。
轉動磁頭穿過傳感器磁場的速度
這是最不可能的因素了。如果磁頭轉子轉速是問題所在，那么它會規規矩矩地改變輸出信號的峰值，但是頻率也會受到影響。如果我們仔細觀察的圖2和圖3，我們就會發現微弱信號和后來的正常信號的頻率基本一致，因此我們可以確定轉子的轉速實際上不變。
當我們充分了解了傳感器的工作原理并排除了一些關鍵因素后，我們逐步接近問題的本質所在了。這應該是傳感器和轉動磁頭間的距離問題。只要按照傳感器的工作規律分析，那么這個問題是比較容易解決的。
圖5
圖5展示了前軸車速傳感器的一般位置。它安裝在蓋板上，而蓋板則用螺栓固定在輪轂的后半部。我們首先看到的是后板安裝螺栓周圍有白色的糊狀物質，這些腐蝕物質好像停留在后板和輪轂表面間隙有一段時間了。這是正常現象嗎？它們的間隙本來就有的嗎？
對輪轂的快速觀察似乎不能發現其他問題。一般而言，我會將傳感器拆下來并查找關于傳感器端子和轉子輪齒距離的規定尺寸，但是由于該傳感器的安裝板比較容易拆下來，因此我現在可以將其拆下來并看看傳感器后面有什么狀況。
當后板被拆下來后，問題的真正原因變得顯而易見了。
其它輔導資料 > |
