Sensore ABS

I sensori numero giri ruote registrazione il movimento delle ruote. Tali informazioni costituiscono la grandezza regolata più importante per numerosi sistemi di sicurezza e di assistenza. Questa pagina vi fornisce, tra l'altro, informazioni sulle differenze tra i sensori numero giri ruote attivi e passivi e sul relativo principio di funzionamento. Inoltre i professionisti delle officine troveranno qui esaurienti istruzioni passo dopo passo con numerosi suggerimenti pratici per la ricerca guasti e la sostituzione dei sensori numero giri ruote.

Le informazioni tecniche e i suggerimenti pratici riportati di seguito sono stati redatti da HELLA per offrire un'assistenza professionale alle officine. Le informazioni contenute in questo sito web devono essere utilizzate esclusivamente da personale tecnico specializzato.

Sensori ABS

Significato dei sensori ABS

La complessità crescente del traffico stradale lancia sfide importanti al guidatore. I sistemi di assistenza alleggeriscono il compito del guidatore ottimizzando la sicurezza nel traffico. I moderni sistemi di assistenza al guidatore rientrano ormai nell'equipaggiamento standard di pressoché tutti i nuovi veicoli europei lanciando così nuove sfide alle officine.

L'elettronica del veicolo riveste oggi un ruolo fondamentale in tutti gli equipaggiamenti confort e di sicurezza. L'interazione ottimale di sistemi elettronici complessi garantisce il corretto funzionamento del veicolo incrementando così la sicurezza nel traffico.
La comunicazione dati intelligente dei sistemi elettronici viene supportata da sensori. Considerando la sicurezza di guida, risultano particolarmente significativi i sensori numeri giri. Tale condizione dimostra il loro utilizzo versatile in diversi
sistemi automotive.

I sistemi di assistenza alla guida quali ABS, ASR, ESP o ACC vengono utilizzati dalle centraline per il riconoscimento del numero giri ruote.

Le informazioni sul numero giri ruote vengono anche messe a disposizione di altri sistemi (sistemi motore, cambio, navigazione e regolazione telaio) dalla centralina ABS tramite i cavi dati.

L'utilizzo versatile dei sensori numero giri consente di contribuire direttamente alla dinamica di guida, alla sicurezza di guida. al comfort di guida, al minor consumo di carburante e a valori di emissione ridotti. I sensori numero giri ruote vengono spesso definiti anche sensori ABS, poiché hanno trovato applicazione la prima volta con l'introduzione dell'ABS nei veicoli.

I sensori numero giri ruote si distinguono per il loro funzionamento in sensori attivi e passivi. Non è definita un'assegnazione univoca.

Nel lavoro quotidiano in officina si è affermata la seguente definizione:

Se un sensore viene "attivato" con una tensione di alimentazione generando così un segnale di uscita, tale sensore viene definito come "attivo".
Se un sensore funziona senza tensione di alimentazione aggiuntiva, tale sensore viene definito come "passivo".

Sistemi ABS: sensore numero giri induttivo e sensore giri ruota attivi

Sensore numero giri induttivo, sensori passivi

Funzionamento
I sensori numeri giri ruote sono installati direttamente sulla ruota fonica collegata al mozzo o all'albero primario. Il pin terminale, provvisto di un avvolgimento, è collegato a un magnete permanente la cui azione giunge fino al rotore. Il movimento di rotazione della ruota fonica e la conseguente alternanza dente-vano modificano il flusso magnetico tramite il pin terminale e l'avvolgimento. Il campo magnetico variabile induce nell'avvolgimento una tensione alternata misurabile ( Figura 1 ).

La frequenza e le ampiezze di questa tensione alternata sono in stretto rapporto con il numero di giri della ruota. I sensori induttivi passivi non necessitano di un'alimentazione di tensione separata da parte della centralina. Poiché l'intervallo per il riconoscimento del segnale viene definito dalla centralina, il valore dell'ampiezza deve rientrare in un intervallo di tensione. La distanza (A) tra sensore e ruota fonica viene predefinita dalla costruzione dell'assale ( Figura 2 )

Sensori numero giri ruote attivi

Funzionamento
Il sensore attivo è un sensore di prossimità con elettronica integrata, alimentato con una tensione definita dalla centralina ABS. Come ruota fonica si può utilizzare, ad esempio, un anello multipolare, che allo stesso tempo è montato in un anello di tenuta di un cuscinetto ruota. In questo anello di tenuta sono inseriti magneti con polarità alternata ( Figura 3 ). Le resistenze magnetoresistive, integrate nel circuito elettronico del sensore, riconoscono un campo magnetico alternato nel movimento di rotazione dell'anello multipolare. Questo segnale sinusoidale viene convertito in un segnale digitale dall'elettronica del sensore ( Figura 4 ). La trasmissione alla centralina avviene come segnale di corrente nella procedura di modulazione ad ampiezza d'impulsi.

Il sensore è collegato alla centralina con un cavo elettrico a due poli. Il cavo di alimentazione di tensione consente di trasmettere al contempo il segnale del sensore. L'altro cavo serve da massa del sensore. Oltre ai componenti di sensori magnetoresistivi, oggi vengono integrati anche componenti di sensori Hall che consentono traferri maggiori e rispondono ai minimi cambiamenti del campo magnetico. Se in un veicolo viene installata una ruota fonica in acciaio al posto di un anello multipolare, sul componente del sensore viene integrato anche un magnete. Con la rotazione della ruota fonica varia il campo magnetico costante del sensore. L'elaborazione del segnale e il circuito integrato sono identici al sensore magnetoresistivo.

Vantaggi dei sensori attivi

Rilevamento del numero di giri in condizione di arresto. Tale condizione consente già misurazioni della velocità fino a 0,1 km/h, fattore importante nei sistemi di slittamento della trazione (ASR) già al momento dell'avviamento.
I sensori che funzionano in base al principio Hall riconoscono i movimenti in avanti e in retromarcia.
La struttura del sensore è più compatta e leggera.
L'eliminazione delle ruote foniche consente una semplificazione degli snodi di trasmissione della forza.
La sensibilità ai disturbi elettromagnetici è minore.
Le variazioni del traferro tra sensore e anello magnetico non hanno effetti diretti sul segnale.
Ampia insensibilità a vibrazioni e oscillazioni termiche.

Sistema ABS guasto: controllo dei sensori abs

Test options for defective ABS sensors: Diagnosis: Fig. 1

Test options for defective ABS sensors: Diagnosis: Fig. 2

Solitamente il controllo dei sensori numero giri ruote è preceduto da un guasto a un impianto frenante ABS/ASR/ESP.

Una volta accesa la spia, si aprono i seguenti scenari per la ricerca guasti e la diagnosi:

Lettura della memoria guasti
Verifica delle tensioni di alimentazione e dei segnali con multimetro ed oscilloscopio
Controllo visivo del cablaggio e dei gruppi costruttivi meccanici

Apparecchio diagnostico

Lettura della memoria guasti
Analisi dei parametri
Confronto e analisi dei segnali dei singoli sensori numero giri ruote

Multimetro

Voltmetro (controllo dell'alimentazione di tensione)

Ohmmetro

Verifica della resistenza interna (con i sensori attivi non è possibile misurare la resistenza interna)

Oscilloscopio

Visualizzazione del segnale (analisi della curva)

La ricerca guasti nei sensori numero giri ruote può risultare difficile per quanto riguarda la differenza tra sensori attivi e passivi, poiché questi ultimi non sono sempre direttamente distinguibili dal punto di vista visivo. A questo proposito rispettare le istruzioni specifiche del costruttore e le istruzioni del costruttore del rispettivo veicolo. Le caratteristiche tecniche vantaggiose, quali la precisione e le dimensioni compatte, hanno consentito ai sensori ruota attivi di essere ampiamente installati dai costruttori di veicoli dal 1998.

Testing possibilities for faulty ABS sensors: Requirements for reliable diagnostics

Sistema ABS: presupposti per una diagnosi sicura

Una documentazione soddisfacente sotto forma di dati tecnici
Un apparecchio diagnostico idoneo, un multimetro e un oscilloscopio
Il know-how tecnico del professionista e i corsi di formazione dei dipendenti

Nella diagnosi di sistemi complessi, la miglior tecnologia non basta da sola a riparare il veicolo. Solo un personale ben istruito impedisce la sostituzione a caso dei componenti di sistema, previene i guasti nei processi di officina rafforzando così la fiducia dei clienti.

Attenersi alle seguenti istruzioni generali di riparazione:
I lavori di riparazione sugli impianti frenanti devono essere eseguiti esclusivamente da personale specializzato qualificato.

Durante tutti gli interventi di riparazione su un impianto frenante occorre attenersi alle avvertenze di manutenzione e sicurezza del costruttore del veicolo e alle istruzioni di montaggio specifiche del prodotto.

Rispettare assolutamente le coppie di serraggio corrispondenti.

Sostituzione del sensore ABS

Reclamo del cliente: la spia ABS si accende.

Diagnosi dei guasti al sistema ABS nel lavoro quotidiano in officina

Il seguente esempio "Sensore numero giri posteriore sinistro difettoso" illustra la diagnosi di un sensore attivo. Il cliente segnala un disturbo nel funzionamento del sistema ABS. La spia ABS si accende durante la marcia.

La seguente procedura di riparazione viene svolta a titolo esemplificativo su una BMW E46. Rappresentazioni schematiche, immagini e descrizioni hanno il solo scopo di spiegare e illustrare il testo del documento e non possono essere utilizzate come fondamenti per il montaggio o la riparazione.

Preparazione della diagnosi:

Per poter classificare correttamente il veicolo è importante avere anche i documenti del veicolo stesso insieme all'ordine (libretto di circolazione).
Verificare la tensione della batteria. Una cattiva alimentazione di tensione può provocare il mancato funzionamento dell'impianto, misurazioni errate o cali di tensione.
Controllare i fusibili che riguardano l'impianto. Un'occhiata nella scatola dei fusibili, in certi casi, può far già escludere la prima causa del guasto.

Ricerca guasti al sistema ABS

Controllo del freno di servizio

Effettuare la marcia sul banco di prova dei freni. Qui si consiglia l'utilizzo di un banco di prova a rulli. Già frenando leggermente è possibile stabilire eventuali difetti sulla meccanica del freno. Uno squilibrio nel disco freno causa in frenata diverse velocità delle ruote modificando quindi le informazioni sul numero giri destinate alla centralina.
Stabilire l'azione frenante.

Check ABS sensor: Testing the service brake — Use of the diagnostic device

Controllo visivo del sistema ABS

Posizionare il veicolo tramite il ponte elevatore.
Controllare le dimensioni corrette delle ruote e gli pneumatici.
Controllare la pressione degli pneumatici e la profondità del battistrada
Controllare il gioco del cuscinetto ruota e la sospensione dell'asse.
Controllare il livello del liquido freni.
Controllare eventuali segni di usura delle pastiglie dei freni.
Controllare la posizione, il fissaggio e i danneggiamenti generici dei connettori e del cablaggio dei sensori.

Applicazione dell'apparecchio diagnostico

Collegare l' apparecchio diagnostico alla spina a 16 poli OBD. Secondo il costruttore e il periodo dell'immatricolazione del veicolo, può essere necessario utilizzare un'altra presa per la diagnosi e un adattatore supplementare.

Check ABS sensor: Using the diagnostic tool

Selezionare il programma.
Selezionare il veicolo.
Selezionare il tipo di carburante.
Selezionare il modello.

Controllare il sensore ABS: Utilizzando lo strumento di diagnostica

Selezionare la funzione desiderata.
Selezionare l'impianto.

In base all'apparecchio diagnostico utilizzato, qui è possibile visualizzare ulteriori indicazioni sulle varianti di sistema integrate nel veicolo. Qualora non sia possibile un'assegnazione univoca al sistema, è possibile realizzare una struttura diagnostica in successione con le centraline indicate senza danneggiare la centralina corrispondente. Solo la centralina identificata correttamente dall'apparecchio diagnostico genererà la comunicazione.

Avviare la diagnosi guasti.

Una comunicazione sicura con la centralina ha come premessa obbligatoria un collegamento corretto e una sufficiente tensione della batteria. Qui occorre riconoscere correttamente la tensione della batteria di 12,69 volt analizzata dalla centralina. Un'alimentazione di tensione insufficiente della centralina potrebbe in questo caso indicare un difetto del cablaggio o un difetto della batteria del veicolo.

Lettura della memoria guasti

Nell'esempio è stato memorizzato il codice di guasto "Sensore numero giri posteriore sinistro". Oltre al codice numerico, alcuni apparecchi diagnostici forniscono anche una definizione del codice di guasto, semplificando le ulteriori fasi diagnostiche.

Analisi dei dettagli

Qui vengono memorizzate le prime indicazioni relative ad una possibile causa del guasto. Il codice di guasto fornito non indica obbligatoriamente un difetto effettivo del componente. Prima di procedere con la sostituzione dei singoli componenti, occorre leggere accuratamente le presenti informazioni per stabilire la procedura successiva della diagnosi.

Lettura del blocco dei parametri/valori misurati

Qui vengono visualizzati i valori reali per la valutazione successiva. In questo caso si vede chiaramente la curva errata del segnale rispetto al sensore PD. Sulla base delle irregolarità visibili nella curva del segnale è possibile circoscrivere il difetto.

Nota:
Se la curva del segnale non indica irregolarità, occorre innanzitutto eliminare i guasti. Poi, con l'apparecchio diagnostico collegato, effettuare una giro di prova. Qui si consiglia l'analisi simultanea dei parametri per circoscrivere la causa se l'errore persiste.

Lettura del blocco dei parametri/valori misurati

Controllo dell'alimentazione di tensione

Qui si consiglia di effettuare la misurazione direttamente sul connettore del sensore per controllare il cavo completo tra centralina e sensore.

Consiglio pratico:
La struttura del connettore rende estremamente dispendiosa una misurazione sicura direttamente sui contatti. Può essere utile fabbricare un adattatore utilizzando un sensore vecchio dalla struttura simile.

Controllo dell'alimentazione di tensione

Controllo della sede del sensore e della ruota fonica

Smontaggio del sensore
Controllare il sensore e la ruota fonica per rilevare eventuali danni.

Nel nostro esempio è stato stabilito un difetto al cavo del sensore: un'interruzione del cavo di alimentazione, causato da un danno meccanico, ha causato un contatto difettoso nell'alloggiamento del connettore.

Controllo della sede del sensore e della ruota fonica

Sostituzione del sensore giri ruota

Pulire la sede del sensore. Pulire la superficie di appoggio con una spazzola metallica o, se necessario, con carta smerigliata.
Sostituire il sensore numero giri ruote. Verificare la correttezza della posa e del fissaggio del cavo del sensore.
Rispettare la coppia di serraggio. Occorre rispettare la coppia di serraggio del costruttore, se indicata.

Leggere la memoria guasti

Eliminare il guasto memorizzato.
Con i lavori di diagnosi eseguiti sul veicolo, la centralina può rilevare altri guasti, da eliminare prima del giro di prova.

Esecuzione di un giro di prova

Per controllare il segnale del numero giri ruote dopo la sostituzione del sensore, occorre eseguire un giro di prova con l'apparecchio diagnostico collegato contestualmente all'analisi dei parametri.

Controllo finale

Dopo il giro di prova leggere nuovamente la memoria dei guasti. Il collegamento in rete del sistema del veicolo consente di memorizzare il difetto del sistema ABS anche in altre centraline. Qui si consiglia di eseguire un'interrogazione complessiva delle centraline e di eliminare i difetti memorizzati.

Per tutti i lavori di diagnosi e controllo osservare sempre i dati forniti dal costruttore del veicolo. A seconda del costruttore, possono esistere metodi di controllo supplementari, di cui si deve tener conto. L'interazione ottimale dei fattori uomo e tecnologia è più importante che mai. Solo l'esperto competente dell'officina con un know-how aggiornato, che sa utilizzare perfettamente la propria apparecchiatura tecnica, è pronto per le sfide future.

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