标志307ABS系统轮速传感器研究

刘玉茂

笔者有幸在企业实践时目睹了维修师傅对一辆标志307汽车ABS系统故障维修的全过程。维修师傅通过查阅手册，虽然最终找到并解决了该车左后轮速传感器电源线路短路的故障，但对该车轮速传感器内阻为何无法检测以及在测量ECU到轮速传感器正极端子的电压时为何不能拔下连接器直接测量引脚电压的原因有所困惑。这些引发笔者思考，进而写了这篇论文。

     一、标志307汽车轮速传感器安装方式

如圖1、图2，因受前后轮结构影响，该车型前后轮轮速传感器安装方式有所区别，前轮采用径向安装，后轮采用轴向安装。同时，该车型前后轮轮速传感器及对应转子的结构也有所区别，但原理相通。下面以该车左后侧轮速传感器为例介绍其工作原理。

     二、标志307汽车轮速传感器的结构与工作原理

如图3，标志307汽车ABS系统工作简图由磁性转子、BOSCH二线式霍尔效应轮速传感器和ECU（电子控制单元）三部分组成。磁性转子是由24对磁性条交错排布而成，安装在车轮轴承上使磁性转子随车轮同步转动。

二线式霍尔效应传感器由两个霍尔元件（采用差分电路构成）及相应的信号处理装置组成。和三线制的霍尔传感器相比，电源线没有发生变化，而是把原来的信号线和搭铁线组合在一起后串联了一个定值电阻R。由于霍尔元件的存在以及其结构的复杂性，该传感器不能测量内阻，否则容易损坏元件。如图3，磁性转子转动时，穿过霍尔元件的磁通量发生变化，电流在洛伦兹力的作用下发生偏移，从而使线路中的电流发生变化。图3所示，A为信号采集，两个霍尔元件共同采集信号可以相互参考从而起到容错的作用;B是整合信号，将采集到的两个信号进行整合;C是将整合后的波形放大，便于辨别;D和E为整形，即把不规则波形转化为矩形波并删除负值，保留有用的信息。ECU内的定值电阻是将采集到的电流信号转化为电压信号。采样电阻的阻值大小与矩形波的高、低电压关系如下图4所示。当定值电阻的阻值R一定时，ECU检测到的波形的高、低压值就是固定的。即传感器电压波形的高、低压值的大小与车轮的转速大小无关。标志307汽车采样电阻阻值为115欧姆左右，奇瑞A3汽车采样电阻为75欧姆左右，不同车型阻值有所不同。

如图5，是利用示波器检测轮速传感器的电压波形。波形为循环式方波并且没有缺齿现象。

此外，该车处于静止状态时，ABS系统控制单元的正极端子每隔0.5秒左右就会向传感器发出一个电流脉冲。ECU信号端子通过此电流脉冲检测轮速传感器的可用性（此时负极端子与搭铁点电压应为0.7伏左右），这一设计类似于硬件设计中的“看门狗”。若ECU发出电流脉冲信号后信号端子未能接收到相应信号，ECU将不再给该传感器提供电源并记录为故障点。这就是在测量ECU到轮速传感器正极端子的电压时为何不能拔下连接器直接测量引脚电压的原因。

     三、维修建议

该霍尔效应轮速传感器外观检查及两条线束的短路、断路检查与常规方法一样。不一样的是，由于“看门狗”的存在，不能拔下连接器测量其电压。正确测量方法是用大头针插入端子（用万用表蜂鸣档确认大头针与内部端子的连接），点火钥匙打到ON档，测量得到正极端子的电压应为12伏，负极端子电压在静态时为0.7伏、动态时在0.7伏范围内变化。

责任编辑 朱守锂