Kerékfordulatszám-szenzor hibák

Elcsépelt közhely, hogy az ABS- és ESP-rendszerek legsérülékenyebb elemei – elhelyezésükből adódóan – a kerékfordulatszám-szenzorok. Az alábbiakban az angol Pico Technology műszergyártó gyakorlatából ismertetünk két érdekes esetet.

A korrózió és a szenzortartó lemez

Egy indukciós kerékfordulatszám érzékelőkkel szerelt gépjárműnél fékezéskor, kis sebességnél fékpedálremegés jelentkezett, mivel az ABS rendszer működésbe lépett. Azonban az útfelület állapota nem indokolta az ABS rendszer beavatkozását. Fékezéskor, nagyobb sebességnél az indokolatlan ABS beavatkozás nem jelentkezett, csak kisebb sebességtartományban. Az ABS hibajelző lámpa nem jelzett hibát, tehát valamilyen oknál fogva az elektronika a kis sebességek tartományában úgy érzékelte, hogy valamelyik kerék, vagy kerekek blokkolási határra kerültek. Hibakereséskor mindegyik szenzor közel azonos 1,8 kΩ ellenállású volt.

1. ábra: A két hátsó kerékfordulatszám-szenzor jelei

Oszcilloszkópot csatlakoztatva a két hátsó szenzor vezetékeire, körülbelűl 15-20 km/h sebességgel forgatva a kerekeket az 1. ábrán látható jellefutás volt látható. A kék feszültségjel a jobb, míg a piros a bal hátsó kerék jele volt. A bal hátsó kerék sebességjelében szabályos időközönként jellegében azonos formájú ,,zavar” látható. Mivel a szenzor végeredményképpen működőképes volt, ezért a póluskerék került vizsgálat alá. Amikor a bal hátsó féltengely kiszerelésre került, a póluskerék egy szakaszán fényes fogfelszín látszott (2. ábra). Mi lehet a probléma? A fog-fogárok geometriájában nem látszottak lényeges eltérések, a sebességjel ,,zavartságának” egyes részei megegyeztek a már említett fényes fogfelületek elhelyezkedésével. Ismert, hogy a póluskerekek többnyire mágnesesen passzív, lágymágneses anyagból készülnek. Ha rotor nem mágnesezhető (nem ferromágneses) anyagból készül, akkor az indukciós szenzor saját mágneses terében nem jön létre fluxusváltozás, azaz nincs, vagy nem elégséges a létrejövő feszültségjel.

2. ábra: A hibás póluskerék és oszcillogram részlete

A póluskerék mágnesezhetősége könnyen ellenőrizhető egy mágnesdarabbal. A mágnes szintén látható a 2. ábrán. A rotor fogainál - a fényes fogfelületeken kívül - kellő vonzóerő volt érezhető, azonban a számokkal jelölt helyeken a vonzóerő lényegesen lecsökkent. Főleg az 1-el és 2-vel jelölt helyeken. A későbbiekben kiderült, hogy egy sérülésből adódóan a póluskereket egy ,,aranykezű mester” javította. Ami mechanikai szempontok alapján (geometriai alakhelyesség) tökéletes volt csak a mágnesezhetőség változott. Úgy tűnt, ez okozta, hogy fékezéskor, kis sebességnél, a nem megfelelő feszültségjel alapján az ABS elektronika blokkolási hajlamot érzékelt, és beavatkozott. Azonban a póluskerék cseréje után a próbakör alatt ismételten jelentkezett az eredeti hibajelenség. Tehát még máshol is hiba volt a rendszerben. Az 1. ábrán látható oszcillogram azonban nem utalt egyéb hibára, a hátsókerekek feszültségjeleinek frekvenciája azonos volt, az amplitúdók nem különböztek lényegesen. Az első tengelynél lévő kerekek mérésénél is hasonló volt a helyzet.
Igen ám, de mi van, ha a két tengely kerekei közötti sebességjeleket hasonlítjuk össze? A gyakorlatban azonos keréksebességeknél a tengelyek között lehet a jelfrekvenciák között különbség (eltérő fogszámú póluskerekek esetén), azonban a feszültség amplitúdóknak közel azonosaknak kell lenniük.

3. ábra: A bal hátsó és bal első kerékfordulatszám-szenzorok jelei

Körülbelül 15-20 km/h sebességgel forgatva a bal első és hátsó kerekeket a 3. ábrán láthatóan lényeges különbség volt az amplitúdók között! Ugyan ilyen jellegű volt a regisztrátum a jobb oldali kerekek vizsgálata esetén is. Ugyan gyanús volt, hogy miért mindkét első keréknél ugyanaz a hibajelenség (alacsony amplitúdó), de ennek ellenére az első keréksebesség-szenzorok tüzetesebb vizsgálat alá kerültek. Már a szemrevételezés során látható volt a szenzorokat tartó lemezek és a kerékagy közötti korróziós nyomok. Mindkét oldali szenzortartó lemezeket leszerelve láthatóvá vált, hogy a kerékagyak és a lemezek között kialakult rozsda eldeformálta a szenzortartó lemezeket (4. ábra).

4. ábra: Rozsdafoltok a bal és jobb első jeladó tartólemeze és a kerékagy között

Így megváltozott a szenzorok és a póluskerekek közötti távolság, ezáltal a feszültség jel amplitúdója is. A rozsda eltávolítása és a lemez visszaegyengetése után a hibajelenség megszűnt.

A mágneses tömítőgyűrű és a légrés esete

Az alábbi eset egy 2000-es évjáratú BMW 5-ös sorozatú, előzőekben már mások által is javítani próbált gépkocsival esett meg. Az ABS és ESP rendszer működésképtelensége miatt – melyet a hibavisszajelző lámpák is jeleztek - hibakód kiolvasás történt. A diagnosztikai műszer az egyik hátsó kerékfordulatszám szenzort írta ki hibásnak. A hibakód törlése után a gyújtásráadást követően az elektronika nem jelzett hibát. Egy rövid próbakör megtétele után azonban a már előzőekben kiolvasott hibakód újból megjelent. Ekkor a két hátsó kerékfordulatszám szenzorra oszcilloszkópot kötöttek rá, és a gépjárművet megemelve, a két hátsó kereket lassan forgatva, az 5. ábrán látható oszcillogramot rögzítették.

5. ábra: A hátsó kerekek fordulatszámszenzorainak a jele

A képről a négyszögjelek alapján könnyen felismerhető, hogy aktív fordulatszám szenzorokkal rendelkezik a gépjármű, továbbá hogy az egyik szenzor jele nem folytonos. A szenzort tüzetesen megvizsgálva kiderült, hogy az szinte vadonatúj, azaz valaki nemrég cserélhette ki. Ezek után a kerékagy lett megbontva, hogy a kerékcsapágy mágneses tömítőgyűrűjének állapotát lehessen ellenőrizni. A szemrevételezés során kiderült, hogy a tömítőgyűrű körülbelül a csapágykerületének egyharmadán be volt nyomódva, azaz szereléskor beljebb mozdult az eredeti pozíciójához képest. A csapágycsere, a kerékagy összeszerelése és a hibakód törlés után a hiba a próbaút alatt már nem jelentkezett. Azaz a fenti hiba csapágycsere közben történt, amikor is a szenzorgyűrű egy szegmensét megnyomták, így megnövekedett a légrés szenzorvég és a mágneses tömítőgyűrű egy része között, a jelképzés bizonytalanná vált.
 

 forrás: www.picoauto.com