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Capteur ABS

Vous trouverez ici des connaissances utiles et des conseils importants au sujet des capteurs ABS et des capteurs de vitesse de roue sur les véhicules.

Les capteurs de vitesse de roue détectent la rotation des roues. Cette information est un paramètre de régulation essentiel pour de nombreux systèmes de sécurité et d'assistance. Cette page vous informe, entre autres, sur les différences entre les capteurs de vitesse de roue actifs et passifs et sur leur principe de fonctionnement. Le professionnel y trouvera également des instructions détaillées, pas à pas, avec de nombreux conseils pratiques pour le dépannage et le remplacement des capteurs de vitesse de roue.

Consigne de sécurité importante
Les informations techniques et les conseils pratiques compilés ci-après ont été rédigés par HELLA afin de fournir une aide professionnelle aux ateliers de la réparation automobile dans le cadre de leurs activités. Toutes les informations mises à disposition sur ce site sont destinées à être exploitées uniquement par des professionnels qualifiés.

 

CAPTEURS ABS: PRINCIPES

Importance des capteurs ABS

La complexité croissante de la circulation routière représente un véritable défi pour l'automobiliste. Les systèmes d'assistance soulagent le conducteur et améliorent la sécurité sur la route. C'est pourquoi l'équipement de base de pratiquement tous les véhicules européens neufs comporte des systèmes d'assistance modernes au conducteur , qui mettent les ateliers face à de nouveaux défis.
 

L'électronique joue aujourd'hui un rôle de premier ordre dans tous les équipements de confort et de sécurité. L'interaction optimale de systèmes électroniques complexes assure le bon fonctionnement du véhicule et accroît la sécurité routière.
Des capteurs sont utilisés pour permettre la transmission des données des différents systèmes électroniques des véhicules. Les capteurs de vitesse de rotation jouent un rôle extrêmement important pour la sécurité de conduite comme en témoigne leur présence dans différents
systèmes des véhicules.

 

Dans les systèmes d'assistance comme l'ABS, l'ASR, l'ESP ou l'ACC, ils servent aux calculateurs à déterminer la vitesse de roue.

 

L'information de vitesse de roue est également communiquée à d'autres systèmes (système de régulation du moteur, de la boîte de vitesses, de navigation et du châssis) par le calculateur ABS par le biais de câbles de données.

 

Par cette utilisation multiple, les capteurs de vitesse de rotation contribuent directement à la dynamique de conduite, à la sécurité de conduite, au confort de conduite, à la baisse de la consommation de carburant et à la réduction des émissions. Les capteurs de vitesse de roue sont fréquemment appelés capteurs ABS car c'est avec l'avènement de l'ABS qu'ils sont apparus sur les véhicules.

Selon leur mode de fonctionnement, on distingue les capteurs de vitesse de roue actifs et passifs. Une classification claire n'est pas définie.

 

La définition suivante s'est imposée dans le quotidien des garages :

  • Si un capteur est « activé » par l'application d'une tension d'alimentation et génère alors un signal de sortie, ce capteur est appelé « actif ».
  • Si un capteur fonctionne sans tension d'alimentation supplémentaire, ce capteur est qualifié de « passif ».

CAPTEUR DE VITESSE DE ROTATION INDUCTIF ET CAPTEURS DE VITESSE DE ROUE ACTIFS: COMPARAISON

Capteur de vitesse de rotation inductif, capteurs passifs

Fonctionnement
Les capteurs de vitesse de roue sont placés directement au dessus de la roue d'impulsion qui est reliée au moyeu de roue ou à l'arbre de transmission. La broche polaire entourée d'un enroulement est reliée à un aimant permanent dont l'effet magnétique s'étend jusqu'à la roue polaire. Le mouvement rotatif de la roue d'impulsion et l'alternance entre dent et espace interdentaire qui en découle a pour effet un changement du flux magnétique à travers la broche polaire et l'enroulement. Ce champ magnétique changeant induit une tension alternative mesurable dans l'enroulement (Figure 1).

 

La fréquence et les amplitudes de cette tension alternative sont proportionnelles à la vitesse de roulement. Les capteurs inductifs passifs ne nécessitent aucune tension d'alimentation séparée par le calculateur. Étant donné que la plage de signal pour la détection du signal est définie par le calculateur, la hauteur d'amplitude doit se déplacer à l'intérieur d'une plage de tension. La distance (A) entre le capteur et la roue d'impulsion est prédéfinie par la construction de l'axe (Figure 2).

Capteurs de vitesse de roue actifs

Fonctionnement
Le capteur actif est un capteur de proximité avec une électronique intégrée, alimentée avec une tension définie par le calculateur ABS. Un anneau multipolaire, également inséré dans la bague d'étanchéité d'un roulement de roue, peut par exemple être utilisé comme roue d'impulsion. Dans cette bague d'étanchéité sont placés des aimants dont la polarité est alternée (figure 3). Les résistances magnétorésistives intégrées dans le circuit électronique du capteur détectent le champ magnétique alternant lors de la rotation de l'anneau multipolaire. Ce signal sinusoïdal est transformé en un signal numérique par l'électronique dans le capteur (figure 4). La transmission vers le calculateur se fait par un signal électrique avec le procédé de modulation de largeur d'impulsions.

 

Le capteur est relié au calculateur par un câble de raccordement électrique à deux pôles. Le signal du capteur est transmis par la ligne d'alimentation en tension. L'autre ligne sert de masse du capteur En plus des éléments magnétorésistifs, des éléments à effet Hall sont également utilisés aujourd'hui, ceux-ci autorisant des entrefers plus importants et réagissant aux plus petites modifications du champ magnétique. Si une roue d'impulsion en acier est installée dans un véhicule à la place d'un anneau multipolaire, un aimant est placé en plus sur l'élément capteur. Lorsque la roue d'impulsion tourne, le champ magnétique constant change dans le capteur. Le traitement du signal et le circuit intégré sont identiques à ceux du capteur magnétorésistif.

AVANTAGES DES CAPTEURS ACTIFS

  • Détection de la vitesse de rotation à partir de l'arrêt. Cela permet de mesurer la vitesse jusqu'à 0,1 km/h, ce qui est important pour les systèmes anti-patinage (ASR) au moment du démarrage.
  • Les capteurs fonctionnant selon le principe de l'effet Hall détectent les mouvements d'avance et de recul.
  • Le capteur est plus petit et plus léger.
  • La suppression des roues d'impulsion permet de simplifier les articulations de transmission des forces.
  • La sensibilité par rapport aux perturbations électromagnétiques est plus faible.
  • Les variations de l'entrefer entre le capteur et l'anneau magnétique n'ont pas d'effets directs sur le signal.
  • Quasiment aucune sensibilité aux vibrations et aux variations de température.

CAPTEUR ABS DÉFECTUEUX: SYMPTÔMES

Les constatations suivantes peuvent être faites en cas de défaillance des capteurs de vitesse de roue :

  • Allumage du voyant ABS
  • Enregistrement d'un code défaut
  • Blocage des roues au freinage
  • Fausses régulations
  • Défaillance d’autres systèmes

CAUSES D'UN CAPTEUR ABS DÉFECTUEUX: CAUSES DE DÉFAILLANCE

Causes de défaillance :

  • Coupures de câbles
  • Courts-circuits internes
  • Détérioration extérieure
  • Encrassements importants
  • Augmentation du jeu de roulement de roue
  • Endommagements mécaniques de la roue de capteur

CONTRÔLER LES CAPTEURS ABS: DÉPANNAGE

En règle générale, une défaillance du système de freinage ABS/ASR/ESP précède la vérification des capteurs de vitesse de roue.

 

Après allumage du voyant d'alerte, les possibilités de dépannage et de diagnostic sont les suivantes :

  • Lecture de la mémoire de défauts
  • Contrôler les tensions d'alimentation et les signaux avec un multimètre et un oscilloscope
  • Contrôle visuel du câblage et des ensembles mécaniques

 

Appareil de diagnostic

  • Lire la mémoire de défauts
  • Évaluer les paramètres
  • Comparaison et analyse des signaux des différents capteurs de vitesse de roue

 

Multimètre

  • Voltmètre (contrôler l'alimentation en tension)

 

Ohmmètre

  • Vérifier la résistance interne (il n'est pas possible de mesurer la résistance interne sur les capteurs actifs)

 

Oscilloscope

  • Visualisation du signal (évaluation de l'allure du signal)
REMARQUE

Comme les capteurs actifs et les capteurs passifs ne sont pas toujours différenciables visuellement, le dépannage des capteurs de vitesse de roue peut s'avérer difficile. Il convient de se référer ici aux indications spécifiques du fabricant et aux données du constructeur. En raison des propriétés techniques avantageuses comme la précision et la petite taille, les constructeurs automobiles installent principalement des capteurs de roue actifs depuis 1998.

Conditions nécessaires à un diagnostic fiable

  • Une documentation suffisante sous forme de donnés techniques
  • Un outil de diagnostic adapté, un multimètre ou un oscilloscope
  • Le savoir-faire technique du professionnel et les formations du personnel

 

Lors du diagnostic de systèmes complexes, la meilleure technique seule ne suffit pas pour réparer le véhicule. Seul un personnel correctement formé peut éviter le remplacement arbitraire des composants du système, prévenir les pannes dans les processus réalisés dans le garage et renforcer le rapport de confiance avec la clientèle.

Les consignes générales de réparation suivantes doivent être observées :
Seul un personnel spécialisé et qualifié est autorisé à intervenir sur les systèmes de freinage.

 

Pour toutes les réparations sur le système de freinage, respecter les consignes de sécurité et de maintenance indiquées par le constructeur ainsi que les instructions de montage spécifiques au produit.

  • Les couples de serrage respectifs doivent impérativement être respectés.

REMPLACER UN CAPTEUR ABS: DÉROULEMENT DE LA RÉPARATION

Diagnostic des défauts au quotidien à l'atelier

Le diagnostic d'un capteur de vitesse de roue actif est expliqué avec l'exemple d'un « capteur de vitesse de rotation arrière gauche défectueux ». Votre client signale un dysfonctionnement du système ABS. Le témoin d'alerte ABS s'allume durant la conduite.

 

La réparation est décrite avec l'exemple d'une BMW E46. Les représentations schématiques, images et descriptions ne sont données qu’à titre d’explication et d’illustration du texte du document et ne peuvent pas être utilisées comme base pour le montage et la réparation.

 

Préparation du diagnostic :

  • Afin de pouvoir identifier correctement le véhicule, il est important que les papiers du véhicule soient joints à la commande (carte grise).
  • Vérifier la tension de la batterie. Une mauvaise alimentation en tension peut conduire à une panne du système, à des mesures erronées ou à des baisses de tension.
  • Contrôler les fusibles en relation avec le système. Un coup d'oeil dans le boîtier des fusibles peut parfois exclure la première source de défaut.

Dépannage

Contrôle du frein de service

  • Effectuer un contrôle sur le banc d'essai de freinage. L'utilisation d'un banc d'essai à rouleaux est recommandée. Un léger freinage permet déjà de constater d'éventuels défauts du mécanisme de freinage. Un déséquilibre du disque de frein entraîne lors du freinage des différences de vitesse de roue et modifie par conséquent l'information de vitesse de roue transmise au calculateur.
  • Constater l'effet de freinage.

Contrôle visuel

  • Placer le véhicule sur un pont élévateur.
  • Vérifier si la taille des roues et les pneus sont corrects.
  • Contrôler la pression de gonflage et la profondeur des sculptures.
  • Contrôler le jeu des roulements de roue et la suspension.
  • Contrôler le niveau de liquide de frein.
  • Contrôler l'usure des plaquettes de frein.
  • Vérifier la position, la fixation et l'état des connecteurs et du câblage des capteurs.

Utilisation de l'appareil de diagnostic

  • Raccorder l'appareil de diagnostic au connecteur OBD à 16 pôles. En fonction du constructeur automobile et de la date d'immatriculation du véhicule, il peut s'avérer nécessaire d'utiliser une autre prise de diagnostic et un adaptateur supplémentaire.
  • Sélectionner le programme.
  • Sélectionner le véhicule.
  • Sélectionner le type de carburant.
  • Sélectionner le modèle.
  • Sélectionner la fonction souhaitée.
  • Sélectionner le système.

 

Selon l'appareil de diagnostic utilisé, différentes informations relatives aux variantes de système installées sur le véhicule peuvent être affichées. S'il n'est pas possible d'identifier clairement le système, une tentative d'établissement de la communication peut être effectuée successivement avec les calculateurs indiqués, sans endommager le calculateur. Seul le calculateur parfaitement identifié par l'appareil de diagnostic établira la communication.

  • Lancer le diagnostic des défauts.

 

Une communication sûre avec le calculateur présuppose un raccordement correct et une tension suffisante de la batterie. On voit bien ici la tension de la batterie de 12,69 volts évaluée par le calculateur. Une tension d'alimentation insuffisante du calculateur pourrait suggérer l'existence d'un défaut du câblage ou de la batterie du véhicule.

Lire la mémoire de défauts

  • Le code de défaut « Capteur de vitesse de rotation arrière gauche » a été enregistré dans cet exemple. Outre le code numérique, certains appareils de diagnostic indiquent également une définition du code de défaut. Ceci facilite la suite du diagnostic.

Analyser les détails

  • Des premières indications relatives à une cause de défaut possible sont enregistrées ici. Le code de défaut indiqué ne renvoie pas nécessairement à un défaut effectif du composant. Avant de commencer à remplacer des composants, lire attentivement ces informations pour définir la suite de la marche à suivre pour le diagnostic.

Lire les paramètres/le bloc de valeurs de mesure

  • Les valeurs réelles sont affichées ici en vue de leur évaluation. On voit parfaitement dans ce cas l'aspect incorrect du signal par rapport au capteur arrière droit. Les irrégularités du signal permettent de délimiter le défaut.

 

Remarque :
Si l'aspect du signal est normal, commencer par effacer le défaut. Effectuer ensuite un essai routier avec l'appareil de diagnostic branché. Il est recommandé d'analyser simultanément les paramètres afin de délimiter la cause si le défaut se reproduit.

Contrôler l'alimentation en tension

  • Il est recommandé d'effectuer la mesure directement sur le connecteur du capteur afin de contrôler tout le câble entre le calculateur et le capteur.

 

Conseil pratique :
Compte tenu de la configuration du connecteur, il est très difficile de mesurer directement aux contacts. Il peut être judicieux de se confectionner un adaptateur à partir d'un vieux connecteur identique.

Vérifier le logement du capteur et la couronne d'impulsion

  • Démonter le capteur
  • Contrôler l'absence de dommages sur le capteur et la couronne d'impulsion.

 

Dans notre exemple, un défaut a été constaté sur le câble du capteur : une rupture du câble d'alimentation due à un dommage mécanique a entraîné un mauvais contact dans le boîtier du connecteur.

Remplacer le capteur de vitesse de roue

  • Nettoyer le logement du capteur. Nettoyer la surface d'appui à l'aide d'une brosse métallique ou de papier abrasif si nécessaire.
  • Remplacer le capteur de vitesse de roue. Veiller à poser et à fixer correctement le câble du capteur.
  • Respecter le couple de serrage. Si le constructeur prescrit un couple de serrage, respecter celui-ci.

Lire la mémoire de défauts

  • Effacer le défaut enregistré.
  • Des défauts supplémentaires peuvent être détectés par le calculateur suite aux opérations de diagnostic effectuées sur le véhicule. Ceux-ci doivent être effacés avant l'essai sur route.

Effectuer un essai sur route

  • Pour contrôler le signal de vitesse de roue après le remplacement du capteur, effectuer un essai sur route avec l'appareil de diagnostic branché, en analysant simultanément les paramètres.

Contrôle final

  • Après l'essai routier, lire de nouveau la mémoire de défauts. Du fait de l'interconnexion des systèmes dans le véhicule, un défaut de l'ABS est également enregistré dans d'autres calculateurs. Il est recommandé de lire le contenu de la totalité des calculateurs et d'effacer les défauts enregistrés.
REMARQUE

Respectez toujours les indications du constructeur automobile pour les travaux de contrôle et de diagnostic. Des méthodes de contrôle supplémentaires spécifiques au véhicule peuvent être nécessaires en fonction du constructeur et celles-ci doivent être prises en considération. Une parfaite interaction entre l'homme et la machine est plus importante que jamais. Seul un technicien compétent, maîtrisant le savoir-faire actuel et sachant parfaitement utiliser son équipement technique est à même de relever les défis du futur.

ARBORESCENCE DE RECHERCHE DES DÉFAUTS DES CAPTEURS DE VITESSE DE ROUE: CONSEILS PRATIQUES

Arborescence de recherche des défauts des capteurs de vitesse de roue