Tesla Roadster regenereert niet

Tijdens het rijden met de Tesla Roadster branden de waarschuwingslampjes van de ABS en tractiecontrole (TC). De tractiecontrol werkt niet, en daardoor ook het regeneratief remmen niet. Met een actieradius tot gevolg. De waarschuwingslampjes blijven al ruim een week ongeacht buitentemperatuur en weersomstandigheden constant branden.

De eigenaar van de auto kan een volledige onderhoudsgeschiedenis van de Tesla overleggen. Ook kan hij aantonen dat er geen accessoires zijn gemonteerd op de Tesla. Wel is onlangs de ABS-sensor linksvoor vervangen.

Controle liet ons zien dat de ABS-aansluitingen correct waren, evenals de wiel-bandcombinatie. We hebben ook de bandenslijtage, bandenmerk, draairichting en spanning gecontroleerd en vastgesteld dat ze allemaal in orde zijn. Een belangrijke controle die vaak over het hoofd wordt gezien bij het diagnosestellen bij storingen in het ABS- en TC-systeem. Het kan in de praktijk echter voorkomen dat een afwijking in de afrolomtrek een variatie geeft in wielsnelheden. Dat heeft weer als gevolg een negatief effect op de interventie van de remregeling.

Actieve sensoren

Helaas hadden we niet de beschikking over een diagnosesysteem die met de Tesla kan communiceren. Daarom moesten we onze ervaring en kennis gebruiken om erachter te komen hoe de ABS-sensoren te meten en te controleren of ze het juiste signaal is.

Vóór de controle van de snelheidssensor bevestigden alle beschikbare servicegegevens dat er geen openstaande bekende problemen waren met betrekking tot de symptomen van de klant of de wielsnelheidssensoren. Ook bekeken we de beschrijving en werkingsgegevens van het ABS-TC-regelsysteem.

Tesla gebruikt actieve sensoren, die variëren van 5 tot 15 mA. Als een snelle test kan de AC-koppelingsfunctie van de PicoScope worden gebruikt om de aanwezigheid van een signaal van de ABS-sensor te bepalen. Maar pas op: het gebruik van alleen deze techniek kan tot fouten leiden.

Signalen op de scope

Het scoopbeeld (figuur 1) is afkomstig van de wielsnelheidssensor links voor van een Mini. Op het eerste gezicht ziet alles er goed uit. We kunnen duidelijk het snelheidssignaal zien dat is gevormd in de voeding (AC- en DC-gekoppeld) samen met de stroom door de sensor via een x10 stroomvermenigvuldiger. Pas toen we de stroom vergeleken met de stroom door de wielsnelheidssensor rechtsvoor, begonnen de alarmbellen te rinkelen.

Bekijk de golfvorm van de wielsnelheidssensor rechtsvoor van de Mini maar (figuur 2). Alles ziet er op het oog goed uit, maar de stroommeting van elke sensor verschilt.

Figuur 1: Een voorbeeldsignaal van een wielsnelheidssensor van een Mini. Dat ziet er op het oog prima uit.

Figuur 2: De wielsnelheidssensor rechtsvoor van dezelfde Mini toon een op het oog gelijk signaal, maar is dat wel zo?

Door de referentiegolfvorm en schaalfuncties in PicoScope te gebruiken, zien we op het scoopbeeld (figuur 3) zowel de wielsnelheidssensor linksvoor (magenta) als de wielsnelheidssensor rechtsvoor (zwart) weergeven en kunnen we het verschil direct zien.

De horizontale blauwe lijn geeft het theoretische snijpunt aan dat door de ABS-regeleenheid wordt gebruikt om de frequentie te berekenen (ongeveer 6 mA). Telkens wanneer de stroomsterkte hoger wordt dan 6 mA en vervolgens onder 6 mA zakt, meet de ABS-regeleenheid de tijd tussen elk van deze gebeurtenissen en berekent hij de frequentie, en hiermee de wielsnelheid. Het signaal in de magenta golfvorm overschrijdt nooit het theoretische snijpunt, aangezien de stroomsterkte nooit onder 7,5 mA daalt, en dus kan de ABS-regeleenheid eenvoudigweg niet de frequentie berekenen (dus wordt er geen snelheidssignaal vastgelegd via de scanner voor het linker voorwiel en voor het genereren van de bijbehorende storingscode).

Figuur 3: Gecombineerd met de PicoScope is er toch direct een verschil zichtbaar.

Klopt de meting wel?

Onze eerste gedachte hier was om de meettechniek de schuld te geven en aansluitingen in twijfel te trekken, voordat bevestigd kon worden dat de afwijking wel degelijk echt was. We controleerde het nulpunt van de stroomtang en het aantal windingen van de break out-kabel (x10) door de tang. De afwijking bleek zowel reëel als relevant te zijn.

De boodschap van de bovenstaande ervaring is om de AC-koppeling voorzichtig te gebruiken omdat de signaalfluctuaties en rimpelingen gecentreerd zijn op ongeveer nul volt, ongeacht het basissignaalniveau (en alle afwijkende spanningen verwijderd zijn). Dit betekent niet dat de AC-koppeling niet moet worden gebruikt, in dit geval dient hij als een eerste en snelle meting om alleen de activiteit van de ABS-sensor te bevestigen. Hier kunnen we bevestigen dat de voeding, de massa, het signaal en de pick-up in orde zijn. Om echter de ABS-sensor en het circuit te controleren, is het belangrijk om de stroomsterkte te meten en het afwijkende signaalniveau te vergelijken met het signaalniveau van een sensor waarvan bekend is dat deze in orde is (linksvoor met rechtsvoor).

Figuur 4: Met deze opzet meten we de laag schakelende stroom.

Tesla aan de scope

Terwijl de Tesla in de ready-modus staat (vergelijkbaar met de motor aan), in neutraal en met de wielen los van de grond, heeft het draaien van elk wiel beurtelings geleid tot het knipperen van het TC-lampje op het instrumentenpaneel. We struikelden over deze functie tijdens het diagnosestellen. We kunnen alleen maar aannemen dat dit de detectie van wielslip is, of een vorm van bevestigings-feedback om een snelle locatie van defecte wielsnelheidssensoren mogelijk te maken. Alle wielsensoren, behalve de wielsnelheidssensor rechtsachter, lieten het waarschuwingslampje TC knipperen.

Onze eerste test was om de voeding, de massa en het signaal van de ABS-sensor te controleren. Door gebruik te maken van een 30 A stroomtang met een stroomvermenigvuldiger en de bijbehorende breakout kabels, konden we de laag-schakelende stroom meten (figuur 4).

Door de laagdoorlaatfilterfunctie in PicoScope te gebruiken, verwijderden we ruis uit het signaal om de resolutie van de gemeten schakelstroom bij de wielsnelheidssensor te verbeteren. Met het ABS-sensorcircuit onderbroken, hebben we ook de gelegenheid aangegrepen om de massa-retourleiding van de sensor en de voeding (AC- en DC-gekoppeld) te controleren. De AC-gekoppelde meting werd oorspronkelijk gekozen om een verbeterde verticale resolutie van de DC-spanningsrimpel (snelheidssignaal) te krijgen, maar verdere analyse na het vastleggen hielp om aanvullende informatie te verschaffen.

De meetresultaten

Het scoopbeeld (figuur. 5) bevestigt dat er niet alleen geen uitgangssignaal is wanneer het wiel met de hand wordt rondgedraaid, maar ook dat:

• De voeding en massa naar de ABS-sensor aanwezig zijn op kanaal A, zie de massa van de sensor.
• De ABS-regeleenheid voeding naar de sensor toestaat, wat erop wijst dat het circuit intact is.
• De op de signaaldraad aanwezige ruis suggereert dat het circuit naar de accu en voertuigmassa op kanaal B intact is.
• Er stroom aanwezig is via de sensor (ongeveer 9 mA), ongeacht het draaien van het wiel.
• Er geen snelheidssignaalgeneratie is tijdens het draaien van het wiel.

Mogelijke oorzaken op basis van de symptomen en beoordelingen:

• Wielsnelheidssensor ABS rechtsachter
• Rotor wielsnelheidssensor ABS rechtsachter
• Circuit wielsnelheidssensor ABS rechtsachter

Figuur 5: Het scopebeeld bevestigt dat er niet alleen geen uitgangssignaal is wanneer het wiel met de hand wordt rondgedraaid, maar ook dat: voeding en massa naar de ABS-sensor aanwezig zijn op kanaal A; het circuit intact is; de ruis op de signaaldraad suggereert dat het circuit naar de accu een voertuigmassa (kanaal B) intact is; er geen wielsnelheidssignaalgeneratie is tijden het draaien van het wiel.

Op basis van het volgende kunnen we er met een zekere mate van vertrouwen van uitgaan dat het wielsnelheidssensorcircuit in orde is:

• Als de ABS-regeleenheid een kortsluiting naar massa had gedetecteerd (door een overmatige stroomsterkte), zou de scoop een tijdelijke 12V-voeding hebben gedetecteerd (bij contact aan) vergezeld van een stroomstoot gevolgd door 0V wanneer de regeleenheid wordt uitgeschakeld om het systeem te beschermen.
• De minimale stroomsterkte via de sensor (ongeveer 9 mA) met voeding en massa aanwezig op kanaal A, suggereert dat er geen kortsluiting naar massa is.
• Een kortsluiting naar massa zou de karakteristieke ruis minimaliseren die is vastgelegd op kanaal B (AC-gekoppeld).

Het grijze gebied hier is daarom de conditie van de ABS-rotor, omdat de toegang bijna onmogelijk is zonder de ABS-sensor te verwijderen, die een integraal onderdeel is van de wielnaaf. Dit, zou je kunnen zeggen, is een geluk bij een ongeluk, aangezien een nieuwe naaf geleverd wordt met ABS-sensor en rotor, zodat het niet nodig is verder te zoeken.

Met de nieuwe naaf gemonteerd, bevestigt het scoopbeeld (figuur 6) de reparatie. Het rekenkanaal dat is opgenomen (zwart) deelt de verkregen waarden van kanaal C door 10 om de juiste stroomwaarde te bepalen die afkomstig is van de ABS-wielsnelheidssensor.

We moesten een aantal proefritten maken omdat er geen Tesla-scanner beschikbaar was om de ABS-storingscode te wissen, voordat het systeem het wielsnelheidssignaal weer accepteerde. Nadat deze status door de ABS-regeleenheid was bevestigd, waren alle waarschuwingslampjes gedoofd en waren de TC en het regeneratief remmen hersteld.

Figuur 6: De scoopmeting na het monteren van een nieuwe wielnaaf.

Eindcontrole

Nadat we met het Jaltest diagnosesysteem de aanwezige foutcodes hebben gewist en een nieuwe controle hebben uitgevoerd, volgt als eindcontrole een proefrit. Na nogmaals alle aanwezige onboard systemen te hebben uitgelezen, komen er geen foutcodes meer terug.

Na reparatie en het vervangen van de krukassensor zien we een normaal scoopbeeld (figuur 3). De Scania heeft een normaal stationair toerental en is stabiel, er is geen overslag meer en de brandstoflucht en uitstoot van rook zijn verdwenen. Net als de pingelgeluiden. Kortom, de truck loopt weer zoals het hoort.

De wijze les

De wijze les uit deze ervaring? We moeten ons blijven verdiepen in technische informatie. Technologie is continue in ontwikkeling daarom moet je blijven ontwikkelen en leren. Beschikken over de juiste equipment en het volgen van trainingen is daarbij heel belangrijk. Je bent nooit te oud om nieuwe dingen te leren, ik leer elke dag weer iets nieuws in en van de praktijk.

Figuur 3.