Czujnik prędkości koła – jak działają?

, 9 czerwca 2021, 11:11

Czujniki zamontowane w różnych podzespołach pojazdu dostarczają ważnych informacji do szeregu sterowników, które w pojeździe nadzorują emisję, osiągi, komfort, bezpieczeństwo pasywne i aktywne, a także wiele innych funkcji. W przypadku wymiany akumulatora może się okazać konieczne zresetowanie niektórych czujników i siłowników. Obecnie wiele funkcji w obszarze komfortu jest uniwersalnych i posiada wspólny sterownik – chociażby radio, zegar, czy elektryczne szyby.

Niemniej jednak układ hamulcowy, kierowniczy lub system nawigacji posiadają oddzielne sterowniki, a ich działanie zależy od sprawnego działania pozostałych systemów i układów samochodu. Gdy jeden z elementów układu jest niesprawny, nie zawsze wystarcza zresetowanie przy pomocy odpowiedniego przyrządu diagnostycznego. Tak było w przypadku opisywanego Volkswagena Golfa V, w którym niedawno wymieniono akumulator. Na desce rozdzielczej świeciły się kontrolki elektrycznego układu wspomagania kierownicy (EPC) oraz układu stabilizacji toru jazdy (ESP).

Sterowanie systemu stabilizacji toru jazdy jest zintegrowane ze sterownikiem układu hamulcowego. W celu sterowania stabilizacją pojazdu, przetwarza dane dostarczane przez inne sterowniki podczas skręcania, hamowania i przyspieszania.

Przy pomocy testera diagnostycznego podjęto próbę zresetowania czujnika kąta skrętu kół, ale nie przyniosło to spodziewanego skutku. Na desce rozdzielczej nadal świeciły się kontrolki ostrzegawcze, układ ESP nie działał. Wymagało to dalszych
poszukiwań przyczyny problemu. Pierwsza weryfikacja zapamiętanych kodów usterek wskazywała na błąd czujnika kąta skrętu w sterowniku elektromechanicznego układu wspomagania. Niemniej jednak sprawdzenie danych w sterownikach układu hamulcowego i kierowniczego wykazało, że czujnik kąta skrętu jest raczej sprawny, ale nie było możliwości jego zresetowania do pozycji bazowej. Wywnioskowano, że w systemie musi być inna usterka powodująca ten problem.

Po krótkiej jeździe próbnej okazało się, że czujnik prędkości tylnego lewego koła wskazywał inne wartości w porównaniu do pozostałych kół.

Po odstawieniu samochodu do warsztatu, do czujnika prędkości obrotowej tylnego lewego koła podłączony został oscyloskop w celu sprawdzenia poprawności sygnału, a tym samym sprawności czujnika. Badanie wykazało brak ciągłości sygnału kwadratowej fali (Rys. 1).

Rysunek 1

Czujnik prędkości obrotowej koła zamontowany jest w piaście pod kątem prostym w stosunku do namagnesowanego pierścienia impulsowego, który znajduje się na zespole łożyska koła. Aktywny czujnik prędkości obrotowej koła działa w oparciu o efekt rezystancji magnetycznej. Magnes w czujniku wytwarza pole magnetyczne docierające pod kątem prostym do pierścienia impulsowego. Ugięcie linii pola magnetycznego przez koło impulsowe powoduje zmiany w oporności na cienkiej warstwie ferromgnetycznej elementu sensorycznego (Rys. 2).

Rysunek 2

Element sensoryczny przekształca zmiany oporności w napięcie. Kwadratowa fala napięcia dostarczana do sterownika układu hamulcowego daje informację o prędkości obrotu każdego koła. Informacja ta wykorzystywana jest do zwiększania lub ograniczania prędkości obrotu koła oraz ma kluczowe znaczenie dla sterownika układu hamulcowego.

Konieczna była kontrola wzrokowa czujnika w celu sprawdzenia ewentualnych uszkodzeń mechanicznych mogących powodować nieciągłość sygnału. Wymagało to demontażu koła, tarczy hamulcowej, zacisku hamulcowego, a na końcu piasty koła ze zintegrowanym pierścieniem impulsowym. Po ściągnięciu zespołu łożyska z osi zwrotnicy okazało się, co jest przyczyną usterki. Korozja pomiędzy piastą i magnetycznym pierścieniem impulsowym spowodowała uszkodzenie pierścienia magnetycznego oraz zmniejszenie szczeliny pomiędzy pierścieniem a czujnikiem prędkości koła. I właśnie to było pierwotną przyczyną usterki (Rys. 3).

Rysunek 3

Do naprawy użyto zestawu łożyska koła (febi 23320) oraz czujnika prędkości koła (febi 23810), ponieważ ten drugi nosił niewielkie ślady uszkodzenia spowodowane przez zdeformowany pierścień impulsowy.

W samochodzie zamontowano nowy zespół łożyska oraz nowy czujnik prędkości obrotowej koła. Kolejnym krokiem był montaż elementów układu hamulcowego oraz koła. Po zakończeniu tych prac możliwe było zresetowanie czujnika kąta skrętu kół. Wymagało to przeprowadzenia jazdy próbnej oraz użycia odpowiedniego testera diagnostycznego. Test wymagał przejechania prostego odcinka z prędkością nie mniejszą niż 20 km/h, następnie skręcenia kierownicą w lewo pod kątem przynajmniej 15°, następnie w prawo, a na końcu zatrzymania pojazdu. Następnie koło kierownicy zostało skręcone do oporu w lewo, przytrzymane w skrajnej pozycji przez przynajmniej 3 sekundy i skręcone do pozycji jazdy na wprost. Kolejnym krokiem było skręcenie koła kierownicy do oporu w prawo, przytrzymanie w skrajnej pozycji przez przynajmniej 3 sekundy i powrót do pozycji jazdy na wprost.

Po przeprowadzeniu tej procedury czujnik został zresetowany i wszystkie systemy odzyskały pełną sprawność działania.

Zestaw łożyska koła febi 23320

Cały asortyment łożysk kół dostępny jest na stronie: partsfinder.bilsteingroup.com.
Marka febi należy do bilstein group, firmy skupiającej również inne silne marki. Więcej informacji na stronie: www.bilsteingroup.com.

Komentarze

Komentarz musi być dłuższy niż 5 znaków!

Proszę zaakceptuj regulamin!

Brak komentarzy!