试析汽车霍尔效应传感器故障维修案例

朱卫宁

摘 要：传感器是保障汽车稳定驾驶的重要器件，在汽车构造中占据重要地位，结合当前汽车市场上对霍尔效应传感器的广泛应用情况来看，他只要最大化实现自身的价值，可有效提升汽车的驾驶安全性，充分满足驾驶者的使用需求。因该产品在汽车中得到广泛使用，其产生的维修事件中也包含诸多特殊的汽车故障，结合实际故障维修的案例来进行分析探讨。

关键词：霍尔效应；汽车故障；传感器维修

霍尔传感器实际上是一种具有霍尔效应的高质量汽车部件。它可以提高各种电子系统在行驶过程中信息采集的及时性和有效性，进而提高行驶的安全性和稳定性。通过霍尔效应产生的增强作用，在汽车的制造阶段，合理挥发霍尔传感器的作用，进而优化、减少汽车功耗，降低汽车所产生多类污染源的影响。

1 汽车上对霍尔效应传感器的使用

当前在汽车生产、制造的过程中，霍尔传感器得到了广泛的推广、应用，而且，不单单是局限于我们常见的汽车转速部分所采用的霍尔传感器。汽车中我们常见的所用的霍尔效应传感器是根据其在汽车各系统中产生的不同作用而分为线型和开关式霍尔传感器两种类型。开关式类型的霍尔传感器最终输出的则是数字量，其主要是有差分放大器、斯密特触发器以及输出级、霍尔元件等构造而成。线性霍尔传感器的最终输出是模拟量，由霍尔元件、线性放大器和发射极跟随器组成。

汽车转速器的霍尔效应的工作原理，如图1：当处于旋转状态下的转子历程传感器前端部分时，则会对磁场变化产生相应的影响。在霍尔效应下形成的霍尔速度传感器，根据磁场强度的不同，在运动元件通过相应的强磁力线或弱磁力线范围时，将形成霍尔电压。当形成霍尔电压时，内部电路和霍尔元件形成随速度变化的矩形方波。

2 汽车凸轮轴以及发动机转速位置传感器的故障案例

本田思域轿车的发动机转速传感器和凸轮轴位置传感器是霍尔效应传感器。它的车龄为5年，大概驾驶了8万多公里，车主反映感觉到动力有明显的下降，经过全面测试得知，汽车发动机明显功率不足。这辆思域汽车的霍尔效应传感器的触发叶轮主要是由凸轮轴拉动的，当触发叶轮的叶片经过在霍尔元件和磁铁之间的空隙中时，磁场则会被切断，同理也不会再生成霍尔电压，然后信号发生器责任会输出高位电压；而在触发叶轮的叶片驶过霍尔元件和磁铁的间隙时，则会形成电压，同时发生器就会输出低位电压。

在本车中，发动机转速和凸轮轴位置传感器对凸轮轴和曲轴的位置信号进行测量，并对汽车发动机控制系统中的两个信号进行比较和分析。技术人员使用万用表对霍尔传感器的信号端子和正端子的低压和电阻进行检测，结果正常。技术人员使用双通道示波器同时对该辆轿车的凸轮轴位置和发动机转速的传感器进行波形检测，测试结果看出，两个发生器的信号明显没有同步。所以要检查传感器。如图2所示，在拆卸了汽车的凸轮轴位置传感器茶之后，霍尔元件上有明显的划痕。触发叶轮经过重新检查后，发生严重变形。然后将凸轮轴后的触发叶轮进行更换，然后进行第二次跑车测试，故障问题得到解决。

3 霍尔效应传感器在汽车制动系统中的故障案例

一辆大众朗益汽车行驶了四年零六个月。事故发生当晚更换了发动机的活塞连杆总成，第二天上午开始路测。在对汽车制动系统进行测试时发现，时速大于58公里以上时则开始紧急制动，但该车的ABS系统却没有正常启动，车轮当即抱死，且当时ABS的故障警示灯也开始闪烁。在与车主沟通后，我们获悉，汽车大约两周前已经修复了ABS系统，汽车的轮速传感器也已更换，但ABS中的其他结构尚未修复和更换。

汽车ABS制动系统中最关键的传感器就轮速传感器，因为只有收到汽车车轮轮速信号，ABS系统中其他控制部分需要的参数才能够准确计算出来。汽车AB系统的原理就是在汽车在启动制动的过程中持续监测车轮轮速，同时判断车轮处于正常轮转还是抱死状态，进而通过控制制动轮缸的压力大小，避免车轮抱死现象的发生，进而有效增强车轮的附着性能。因此，轮速传感器是影响ABS制动系统正常运行的重要前提。使用解码器来获得朗逸的故障码如下：右方后车轮的ABS电磁阀的电路异常断路。然后将右后轮中的轮速传感器拆下，将其从导线接头部分拆开，而后看到其解除部分的线头已经断开。通过测量发现，两个导线的电压以及搭铁都是正常状态，且轮速传感器的电阻状态也正常，然后就将轮导线修复好并与转速传感器重新连接，最后安装回车轮中。然后，通过解码器清除原故障码，再次进行道路试验。故障现象不再发生。

4 汽车节气门部分位置霍尔传感器故障案例

一辆深圳生产制造的比亚迪唐轿跑SUV，驾驶距离大约四万五千公里，车主反馈在正常驾驶的过程中，故障LED灯突然开始闪烁。车主随即停车检查车怠速状态，看到汽车发动机怠速明显抖动，后面技术人员通过踩油门来对车辆进行加速测试时，发现加速过程中车辆不良情况会更加严重。这款SUV轿车的节气门也采用了霍尔效应传感器。在这个霍尔传感器上可看到存在四根导线，其中分别包括一根电压为5V的电脑供电导线；第二种是基于计算机的电线。另外两条是信号线，一条用来输出节气门开度信号，另一条用来监测信号的精度。

在车辆的静态状态下，对节气门位置传感器进行综合检测。检测方法如图3所示。拆卸节气门位置传感器的连接器，拉动点火控制开关按钮。该技术人员使用万能外接仪表测量节气门位置传感器的电源电压为5V，测量表明电池负极可以通过导线连接。在汽车驾驶的动态情境下对节气门位置传感器进行检查，然后发动机正常启动，通过万用表来对发动机怠速的电压值以及踩下加速踏板时的分别对两个信号线对搭铁电压，测量发现电压明显超出了正常电压值。然后将汽车的节气门传感器进行拆卸更换，重并再次进行路测，故障得到解决。

经检查发现，这辆汽车的电子节气门位置传感器发生故障时，汽车发动机计算机控制系统会不能及时接收节气门位置的实时信号，进而影响到控制系统的正常运转。汽车发动机计算机控制系统可调节节气门开度的固定值，与此同时可踩下加速踏板，加快汽车行驶速度。结合测量数据分析得知，汽车节气门开度变化不明显，将会导致汽车怠速。当汽车加速时，节气门开度的变化不明显也会导致故障灯会发生抖动和闪烁。

5 结语

基于近年来我国工业制造行业的持续发展，汽车市场的持續扩展，当前市场上汽车生产制造的过程中对霍尔效应传感器应用也愈加广泛。作为非接触式传感器的霍尔效应式传感器，相对于较为传统的接触式传感器而言，该类型传感器具有比较明显的优势，霍尔式传感器相较于传统的传感器具有较强的抗干扰性能以及较长的使用寿命，同时更有效增强了汽车传感器的可靠性，但与此同时，在汽车维修的诸多事件中，也一直在发现较为新颖、特殊的故障问题。这也更加需要我们不断的发现问题，优化问题、解决问题，推动汽车市场的健康发展。

参考文献：

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