artikel

Is er iets mis met die ABS-sensor?

Werkplaats & Onderhoud 4438

Is er iets mis met die ABS-sensor?
Hoe werkt zo’n stroomproducerende Hall-ABS-sensor? Toptrainer Anton van der Linden traint de AMT Garageforum Topmonteurs.

Meten aan ABS-sensoren? Tot een jaar of wat geleden was dat eenvoudig. Een inductieve sensor en een tandkrans zorgden voor een analoog signaal. In moderne auto’s voldoet dat niet meer. Maar hoe meet je aan een slimme Hall-sensor? De topmonteurs van het AMT Garageforum leerden het in een GMTO-masterclass.

Trainer Anton van der Linden heeft een bijzonder kastje bij zich. In het midden zit een wiel met een tandkrans en een magneetring. Daaromheen zien we vier ABS-sensoren. Naast het kastje staat een kist met zijn scope erin. “Het is nog maar een prototype, maar met dit kastje kan ik het signaal van deze vier verschillende ABS-sensoren in beeld brengen”, legt Van der Linden uit.

Eerst de inductieve sensor

Hij begint op ‘9 uur’ bij de oude vertrouwde inductieve sensor. Als hij het wieltje met de tandkrans laat draaien, zien we dat de sensor een sinusvormig signaal afgeeft. De top-topafstand van de sinus varieert geleidelijk. “Het wieltje is een beetje onrond. Daardoor varieert de luchtspleet tussen sensor en tandkrans”, verklaart Van der Linden. Als hij de omwentelingssnelheid van wieltje verhoogt, gaan top-topafstand en frequentie van de sinus mee omhoog.

ABS-sensoren

GMTO’s kastje. Vier ABS sensoren om een licht onrond wiel met tandkrans en magneetring.

Wat is er mis met inductief?

Heel mooi, maar deze sensor komt uit een Mercedes van 2003. In nieuwe auto’s kom je hem niet meer tegen. “Waarom? Wat was er mis met die inductieve sensor?”, vraagt Van der Linden aan de topmonteurs in zijn masterclass. “Gevoelig voor vuil en roest”, weet een van hen. En: “Onder de 4 km/u heb je geen signaal”, zegt een ander. Interessant. Van der Linden laat zien dat de ECU het sinussignaal van de inductieve sensor omzet in een bloksignaal. Maar als de top-topafstand van de sinus kleiner is dan 1 volt, slaagt de ECU daar niet meer in: “Is de snelheid te laag, dan is er dus geen snelheidssignaal.”

Inductieve ABS-sensor

Een inductieve sensor geeft een analoog signaal. De ECU zet dat om in een bloksignaal. Is het top-topverschil van het analoge signaal te klein dan kan de ECU dat niet meer.

Meer info nodig

Vroeger, toen die sensor er alleen was voor de ABS-functie, was dat niet erg. Maar tegenwoordig speelt de ABS-sensor ook een rol bij allerlei elektronische rijdersassistentiesystemen: “De EPB (Electronic Parking Brake) moet weten of de auto stilstaat en het Auto Hold System moet zelfs weten of de auto achteruit rolt.”

Hoeveel draden?

Kortom, de inductieve sensor voldeed niet meer. Op ‘12 uur’ staat op Van der Linden’s ABS-kastje een Hall-ABS-sensor, ook wel MRE-sensor (Magnetic Resistance Element) genoemd. De sensor is niet gericht op de tandkrans, maar op de magneetring die daar onder op het wieltje zit. “Hoeveel draden heeft een Hall-sensor?”, vraagt Van der Linden. Eh, een voeding, een massa en een signaaldraad. Drie? Mis. “Bij ABS-sensoren zit het signaal meestal op de voeding of de massa, twee dus.”

Stroomproducerende sensor

Van der Linden legt uit hoe dat werkt. “Zo’n Hall-sensor is een stroomproducerende sensor. Deze hier produceert een stroompje van 7 mA bij een ‘noord’ op de magnetische ring en 14 mA bij een ‘zuid’.” Hij toont een schema van zo’n sensor met een weerstand  tussen het stroomproducerende sensorelement en de massa. “Stel voor het gemak even dat die weerstand 100 Ω is. Bij een noord krijg je dan een spanning over die weerstand van 0,7 V en bij een zuid een spanning van 1,4 V”, rekent hij voor.

Het stroomproducerende element produceert een stroom bij een noord en een andere stroom bij een zuid. Dat geeft een blokspanning over de weerstand.

Signaal op de voeding

Op de scoop levert deze sensor daarom een bloksignaal op. “Hier wordt het signaal gevormd op massa, maar je kunt je ook voorstellen dat het op de voeding gevormd wordt. In het schema zit de weerstand dan aan de voedingskant.” Op zijn kastje kan Van der Linden de signaalvorming in een handomdraai van massa naar voeding brengen. Op de scoop levert dat een veel minder duidelijk beeld op. Er staat nu immers een heel licht bloksignaal boven op de 12 V-voedingsspanning.

Slim meten

Van der Linden maakt een stapje naar de werkplaatspraktijk: “Stel mijn collega heeft het wiellager vervangen, kan ik dan nu aan dit beeld zien of hij niet per ongeluk de magneetring beschadigt heeft? Hmm, nou nee. Aan dit licht fluctuerende lijntje op 12 V kun je dat niet echt zien. Hoe dan wel? Het zichtbaar bereik verkleinen zodat je alleen het gebied tussen 12 en bijvoorbeeld 15 V zichtbaar maakt? Van der Linden is niet enthousiast. Zijn advies: “Als het signaal op de voeding zit, meet dan ten opzichte van de accuplus.” Bijkomend voordeel: “Je elimineert eventuele variaties in de voeding. Zo krijg je een mooi strak beeld.”

ABS-sensor, signaal op de voeding

Meting aan een hall ABS-sensor met het signaal op de voeding. Op kanaal 1 (boven) is het signaal ten opzichte van de voeding zichtbaar, op kanaal 2 (onder) wordt gemeten ten opzichte van de massa. Die meting zou een eventuele overgangsweerstand naar massa zichtbaar maken. “Let op, zo’n meting kun je niet doen met een scope met een gezamenlijke massa voor alle kanalen”, waarschuwt trainer Van der Linden.

Slimme sensoren

Nog een werkplaatstip: “Heb je een auto met een storing op een ABS-sensor, meet dan eerst aan de goede kant. Zo zie je wat voor signaal je kunt verwachten. Daarna ga je meten aan de probleemkant.”

Dat advies wordt nog belangrijker als je aan slimme Hall-ABS-sensoren gaat meten. Op Van der Lindens kastje zitten er twee. We beginnen met die op ‘3 uur’. “Deze slimme sensor van Bosch kan zien of het wiel rechtsom of linksom draait. De ECU vertaalt dat afhankelijk van de positie van het wiel naar vooruit of achteruit.”

Signaal slimme ABS sensor Bosch

Bij de slimme Hall-ABS-sensor van Bosch is aan de pulsbreedte af te lezen of het wiel stilstaat, welke kant het op draait, of de luchtspleet oké is en of de sensor goed is ingebouwd.

Boodschap in de pulsbreedte

De sensor geeft een bloksignaal af. De snelheid van het wiel is af te lezen aan pulsfrequentie, de pulsbreedte geeft de draairichting aan: “Pulsen die één periode van 45 ms duren staan voor een stilstaand wiel, zijn de pulsen twee periodes breed dan draait het wiel rechtsom en bij vier periodes linksom. Met nog weer andere pulsbreedtes wordt een inbouwfout of een afwijkende luchtspleet aangegeven.”

Acht infobits

Op ‘6 uur’ op het kastje zit de slimme ABS-sensor van ATE. Die gaat nog een stapje verder: “Dat is ook een Hall-sensor, maar deze produceert drie stroomniveau’s: laag midden en hoog.”

Dat maakt een complex signaal met veel info mogelijk. “Het signaal start met een hoog frontbit, daarna acht middenhoge bits, steeds onderbroken door het lage niveau. De breedte van die bits of pulsen geven informatie weer. Zo geeft bijvoorbeeld het vierde bit de draairichting aan.”

Signaal slimme ABS-sensor Ate

De slimme Hall-ABS-sensor produceert geen twee maar drie verschillende stroomniveau’s. Het vierde infobit, dat van de draairichting, is hier breed.

Eerst de goede kant

Wow, moet een ABS-sensor in een moderne auto echt zoveel info doorgeven dat je daar acht bits voor nodig hebt? Nou nee: “In dit geval worden maar vier van die infobits gebruikt. Maar bedenk dat deze sensoren ook ingezet worden voor toepassingen buiten de automotive.”

Trainer Van der Linden sluit af met herhaling van zijn werkplaatstip: “Meet eerst aan de goede kant. Maar bedenk dat je aan de probleemkant een andere pulsbreedte kunt verwachten bij het bit voor de draairichting. Zijn er nog vragen?”

Hoe word je AMT-topmonteur?

Het AMT Garageforum is praktisch diagnosegereedschap in talloze werkplaatsen. Waar komt de ratel in het motorblok vandaan? Wat is er aan de hand met de vlinderklep van de EGR? Waarom gaat de motor steeds in noodloop? En waarom slaat de motor niet meer aan na een regenbui? Zo vind je vele duizenden vragen op het AMT Garageforum over alle mogelijke storingen bij alle mogelijke automerken en modellen.

En de antwoorden!

Gelukkig vind je niet alleen vragen op het AMT Garageforum, maar ook antwoorden. Er staan zo’n 10.000 opgeloste topics op het forum. Allemaal technische problemen, opgelost met de hulp van collega-autotechnici. Wow, dat is een schat aan werkplaatsinformatie! Zomaar beschikbaar voor iedere professional in onze branche.

In de watten

Logisch dus, dat AMT een select groepje autotechnici dat wel heel veel goede oplossingen aandacht af en toe een beetje in de watten legt. Hoe? In dit geval, een masterclass ABS-sensoren door een toptrainer van GMTO, een discussie over verbeterpunten aan het forum onder leiding van beheerder Elco van der Meer. En een hapje en drankje natuurlijk. Topmiddag!

Topmonteurs

Topmonteurs in de masterclass. Op de voorgrond AMT’s topredacteur Annemiek van de Heg.

Reageer op dit artikel