ホイールエンドサービス

車輪速度センサー (WSS) が乗用車やトラックに初めて取り付けられたとき、通常は CV ジョイントまたはディファレンシャルに取り付けられていました。 これらのセンサーはあまり正確ではなく、車両が時速 5 ～ 7 マイルに達するまで作動しませんでした。 これらはパッシブ車輪速センサーと呼ばれます。

車両と ABS システムが進歩するにつれて、車輪速度センサーはナックルとホイール ベアリングに移動しました。 これらの高度なセンサーは、車両がほとんど動いていないときに、車輪の小さな動きを検出できます。 これらはアクティブセンサーと呼ばれます。 しかし、アクティブ センサーを使用する場合、検査と診断のプロセスはさらに困難になります。 なぜ？ エンコーダリングがホイールベアリングのインボードシールに移動し、センサーがナックルに移動しているためです。 センサーと回路を診断する唯一の方法は、スキャン ツールまたはスコープを使用することです。

最新のスキャン ツールの大きな利点は、テスト ドライブで複数の WSS 出力をグラフ化できることです。 データ PID の出力は、ABS コントロール モジュールが車輪速度センサーを認識する方法です。 試乗ではコーナーを曲がって、内輪と外輪で速度がどのように変化するかを確認します。 突然の速度低下に気付いた場合は、ベアリング内部の遊びによりエアギャップが変化したことを示しています。

リフトに乗った車両では、車輪を回転させながらスキャン ツールで車輪速度センサーのデータを観察できます。 また、ハーネスを検査して、突いたり引っ張ったりすることで回路の完全性が変化するかどうかを確認することもできます。 スキャン ツールを使用すると、値の変化を確認し、コードが設定されているかどうかを観察できます。コードが設定されていない場合でも、誤ったアクティベーションに関する苦情を引き起こす状況を観察できます。

たとえば、センサーの先端または磁気エンコーダー リングに大量の磁気破片が付着している場合、個々の車輪速度センサーの PID を観察できます。 また、ABS HCU が補正を実行するときの PID を観察することもできます。 スキャン ツールが複数のデータ PID をグラフ化できる場合、テストドライブ中に WSS が他の 3 つのホイールと一致していないかどうかをすぐに確認できます。

スキャン ツールを使用すると、車両が車輪速度の計算値をどのように認識しているかを確認できます。 波形や、WSS がリレーター ホイールや磁気エンコーダーとどのように連携するかは表示されません。 このためには、波形を取得するためのスコープが必要になります。

WSS のスコープを開始する前に、パッシブ WSS とアクティブ WSS の違い、および対応する波形がどのように生成されるかを理解する必要があります。

一部の WSS はパッシブ センサーとして分類されます。 パッシブセンサーは通常、古い車両に搭載されているか、一部の新しい車両の後部でのみ使用されています。 名前の受動的な部分は、ABS HCU が信号を監視する方法を指します。 本質的に、ABS モジュールは生成された波形を受動的に観察しています。

パッシブ WSS は、リラクタ リングの金属歯または窓がセンサーの先端を通過するときに交流 (AC) を生成します。 センサーの先端には、交流電圧を生成するワイヤーコイルに包まれた磁石が付いています。

速度が増加すると、AC 電圧波形が変化し、周波数と振幅が増加します。 ただし、低速では、WSS が車両の速度を測定するのに十分な AC 電圧を生成できない可能性があります。 WSS の回路内に抵抗があると、生成される AC 電圧の量が減少します。 これにより、システムが車両の実際の速度よりも低い速度を読み取る可能性があります。 これにより、誤ったアクティベーションに関する苦情が発生する可能性があります。 ただし、抵抗が大きすぎる場合はコードが設定され、ABS が無効になります。

アクティブ WSS は ABS HCU から電圧を受け取ります。 電圧は、アクティブ車輪速度センサーの先端を通過する磁石によってトリガーされるソリッドステート回路によって使用されます。 エンコーダ リングの磁石は、ほとんどの用途でホイール ベアリングのシールの内側に埋め込まれています。 磁石は、磁石の極性が交互になるように配置されています。 ABS モジュールは、先端を通過する磁石の磁極の動きを積極的に検出します。 センサーはあらゆる速度での小さな動きを測定でき、回転方向も感知できます。

アクティブな車輪速度センサー回路によって生成される信号は、エンコーダー リング内の磁石の交互の極を表す方形波です。 WSS 内部の回路で電源のオン/オフを切り替えます。 スイッチングの周波数はホイールの速度に比例します。

アクティブな WSS 波形を取得するには、バイパス ハーネスを作成するか、コネクタで回路をバック プローブする必要があります。 また、システムはイグニッションをオンの位置にしてアクティブにする必要があります。 オシロスコープを接続するときは、スケールを 1 ～ 12 ボルトに設定します。 イグニッションをオンにすると、システムに応じて 5 ボルトと 12 ボルトの間で変動する直線が表示される場合があります。 ホイールを回転させると、波形に非常に小さなフラッターが見える場合があります。 わずかミリボルトかもしれない方形波の変化を確認するには、電圧カーソルを調整し、スケールとズームを行う必要があります。

山や谷が欠けている場合は、エンコーダ リングが損傷している可能性があります。 場合によっては、エンコーダ リングの磁石が金属片を引きつけ、波形がピーク間で飛び、不安定な信号のコードが生成されることがあります。

オシロスコープをパッシブ センサーまたはアクティブ センサーに接続する前に、回路とバイアス電圧を理解する必要があります。 ABS モジュールは、車両の始動時に自己診断手順の一部として車輪速度センサーに電圧を供給します。 車輪速度センサー回路の全体的な電流レベルは低いですが、回路が電源またはグランドに短絡すると、電圧の小さな変化を測定するモジュール内の回路に損傷を与える可能性があります。 車輪速センサー回路にはモジュールを保護するためのヒューズはありません。 このモジュールは、最初に電源を入れたときに 5 ～ 12 ボルトの信号を 1 ミリ秒間送信して自己チェックを実行することで自身を保護します。

回路がオープンまたはショートによって損傷した場合、抵抗の増加または減少により、電圧が降下したり仕様を超えたりします。 測定値が予測範囲内にない場合、モジュールは電力を供給せず、コードを設定して ABS および安定性制御システムを無効にします。

バイアス電圧テストは、回路の断線を検出するためにも機能します。 車輪速センサーが切断されると電源が遮断され、コードが設定されるのはこのためです。 ただし、訓練を受けていない技術者がセンサーに電力が供給されていない場合、モジュールに欠陥があると考えて交換する可能性があります。

システムがオンの状態で電圧を読み取るには、コネクタをバックプローブするか、バイパス ハーネスを使用して ABS モジュールからコードをクリアして回路をテストする必要があります。

低電流アンプクランプを使用して、アクティブな車輪速度回路をチェックできます。 電圧テストと同じ解像度で確認することはできませんが、モジュールが電力を供給しているかどうか、さらにはバイアス電圧信号さえも供給しているかどうかを確認できます。 唯一の問題は、ホイール ハウス内で 2 本のワイヤが分割されているハーネスのセクションを見つけることです。

スキャン ツールとスコープにはそれぞれ長所と短所があります。 どちらのツールも、アクスル ナットを取り外したりハブ ユニットを交換したりする前に、WSS とホイール ベアリングの状態を確認するのに役立ちます。 これにより、ABS またはスタビリティ コントロール ライトが点灯するため、当て推量がなくなり、逆転の可能性が排除されます。