文档介绍：轮速传感器导致的 ABS 故障诊断和案例分析(上)

轮速传感器是与 ABS、TCS、EBD 和 ESP 等系统都有关的重要部件,由于它的工作环境恶劣,故障率较高。
目前维修站遇到的关于 ABS、TCS 的抱怨,绝大多数是由于轮速传感器及其相关线路故障引起的,所以掌握
轮速传感器故障的诊断方法,在汽车维修的实际工作中将会很有用处。在此,笔者将轮速传感器故障的诊
断方法进行归纳总结,供大家参考。

一、轮速传感器的作用、类型和原理

1. 轮速传感器(WSS)的作用

向 ABS 控制单元提供车轮转速信号。

2. 轮速传感器的类型

按照信号产生的原理分,可分为磁电式和霍尔式两种。同一品牌的不同车型采用的轮速传感器有可能
不同,在上海通用别克车系里,采用磁电式轮速传感器的车型有君威、凯越、君越和荣御等;采用霍尔式
轮速传感器的车型有林荫大道、新君威和新君越等。

按结构形式分,有分体式和集成式。分体式是指传感器和与之配合的信号齿环或磁性编码环不是集成
在一个总成内,如赛欧、凯越(前轮)、新君威等。集成式是指传感器和与之配合的信号齿环或磁性编码
环集成在一个总成内,通常与轴承作为一个总成,如君威、君越和凯越(后轮)等,这种通常也称为车轮
轴承总成。

3. 轮速传感器的原理

(1)磁电式轮速传感器

磁电式轮速传感器也叫变磁通感应式或电磁感应式轮速传感器,它是利用线圈中磁通量的变化产生感
应电动势来形成轮速信号。感应电动势为交流正弦波信号,其幅度、频率与磁通量的变化率成正比,而磁
通量的变化是由安装在车轮上的信号齿环转动产生的(图 1)。轮速传感器根据信号的频率计算轮速。
图1

(2)霍尔式轮速传感器
图2

目前在新君威、新君越和林荫大道上使用的功率型霍尔式轮速传感器为两线式,与三线式不同的是,
电源线同时又充当信号线。霍尔式轮速传感器需要一个脉冲环(也叫信号齿环、靶轮等)(图 2),但该
脉冲环有些是看不到轮齿的,是一个磁性编码环(图 3)。霍尔器件检测脉冲环的磁场变化,产生方波脉
冲信号,信号频率与轮速成正比。霍尔式轮速传感器与磁电式轮速传感器相比,具有测量范围宽、精度高
以及可以同时检测车辆前进及倒退的优点。
图3

目前,上海通用别克车型使用的轮速传感器主要有磁电式和霍尔式两种,但无论哪种传感器,ABS 控
制单元都是通过轮速传感器的信号频率来测量轮速的。

二、 ABS 控制单元对轮速传感器的自诊断

ABS 控制单元是如何诊断轮速传感器故障的呢?ABS 控制单元有自诊断功能,这包括电路诊断和性能诊
断。
1. 电路诊断

图4

ABS 控制单元对轮速传感器的电路随时进行短路/断路故障监测,一旦发现故障便存储相应的故障码。
轮速传感器的 2 根连接线上会有参考电压,用于电路诊断。当出现断路/短路时,电压会发生变化,ABS 控
制单元就会通过监测这种电压的变化来识别电路故障(图 4)。只要 ABS 控制单元工作,就会持续不断地
进行这种监测。表 1 为实测的数据。
表1

2. 性能诊断

ABS 控制单元对轮速传感器信号的合理性进行判断,通过持续的信号监测以及同其他车轮信号的对比,
进行逻辑判断,当出现不合理信号时,便认为存在故障(图 5)。只要有轮速信号出现,ABS 控制单元就会
持续进行这种监测。
图5

三、由轮速传感器导致 ABS 故障的诊断

当 ABS 系统出现故障时,用户通常只会抱怨 ABS 灯亮,并不反映故障现象,但是对于该故障的问诊还
是很有必要的。

1. ABS 故障的问诊

(1)故障灯点亮的时刻

问清 ABS 灯点亮是在点火开关打开之后就点亮,还是在行驶中点亮。如果在点火开关打开就点亮了,
说明 ABS 控制单元在通电后自检时,就发现了故障,这时车轮并没有转动,所以最有可能是电路故障,而
不是性能故障;如果是行驶中点亮,那么需要询问当时的车速、车辆的操作(转向、制动和挡位切换等)
和路面状况(车辆正处于起伏或颠簸中)等。如果不存在操作或路面状况因素的影响,通常是性能故障。
如果存在操作或路面状况因素的影响,通常是电路故障,可能是间歇性的断路或短路及系统内某些元件性
能稳定性下降导致故障。

(2)故障灯熄灭的时刻

询问 ABS 灯是如何熄灭的,是行驶中自行熄灭,还是在下一次点火开关打开或车辆起动之后熄灭。

(3)故障发生的频次

询问第一次故障出现的时间以及最近一次出现的时间,故障共出现多少次(推算频