ポルシェ PADMセンサーの解説

1、純正エンジンマウントにおけるPADM故障の原因

エンジンマウントは、ハウジング、内部の磁性流体、そしてセンサーの3つのパーツで構成されています。シェルから液漏れがない限り、基本的には正常です。私自身、これまで100件以上の修理経験がありますが、液漏れを確認したのは1件のみで、その液漏れ自体が故障コードの原因となったわけではありませんでした。内部には磁性流体が満たされており、磁性流体を制御するための一組のコイルがあります。コイルの点検は容易で、プラグには計5本の配線があり、そのうち2本の太い線がコイル用です。このコイルの抵抗値が約1Ωであれば正常であり、これまでコイルが破損していた事例はありません。私が遭遇したエンジンマウントの故障は、例外なくセンサーの破損が原因でした。故障コードからもセンサーが指摘されていることが分かります。故障コードは「センサー信号線のグランドショート」であり、PADMの故障コードは「001013」または「001023」です。PADMアクティブマウントシステムの仕組みについてはこちらをご覧ください。PADM警告灯が点灯した際の対処法についてはこちらをご覧ください。

では、なぜポルシェの純正PADMセンサーはこれほど故障率が高いのでしょうか。私が分解した破損センサーにはすべて共通の特徴がありました。測定チップが脱落していたのです。おそらく固定方法に起因するもので、純正品は接着剤で固定されていますが、エンジンマウントは常に振動が発生する過酷な環境にあります。激しい走行によって磁性流体の圧力が急激に変化し、測定チップが剥がれ落ちた可能性があります。破損したセンサー内部の写真をいくつか紹介します。故障がセンサーに関連しているかの判断方法についてはこちらをご覧ください。

故障の原因さえ分かれば、修理はそれほど難しくありません。同じパラメータを持つセンサーを複製し、必要に応じて改良を加えればよく、最終的な取り付け作業も比較的簡単です。

これは非常に複雑なセンサーというわけではなく、ほとんどのセンサーと同様の構成です。ホイートストンブリッジチップで変化を測定し、アンプチップで信号を増幅し、最後にフィルタリングと保護回路を経て信号が出力される、単純な仕組みです。

2、新しいセンサー（ポルシェ用PADMセンサー）について

私たちは中国江蘇省の工業都市に拠点を置いており、自動車関連産業が非常に充実しています。このようなシンプルな基板を製造することは難しくありませんが、より複雑なのは校正（キャリブレーション）です。幸い、私はポルシェの整備士であり、テスト用のサンプルが豊富にあるため、校正作業も行うことが可能です。校正について言及すると、OBDで純正センサーのデータを読み取ると、通常の大気圧環境下（停車時やアイドリング時）では、多くの数値が-100kpaから0kpaの間に収まります。車両によって異なり、同じ車両の左右でも数値が異なることがあります。ポルシェの設計思想は定かではありませんが、論理的にはこの状態での正確な読み取り値は0kpaまたはそれ以上であるべきだと考えます。磁性流体の圧力は通常の大気圧（0kpa）か、あるいはエンジンマウントにかかる重力分を加味すれば0kpaよりわずかに高い数値になるはずだからです。静止状態でマイナスの圧力になることはありません。幸い、100kpa以内の誤差は磁性流体の実用上の動作には影響しません。全体の測定範囲は100kpaの10倍以上あり、動作ロジックは実際の値よりも信号の変化周波数に依存しているためです。そのため、私はこの点に深入りしませんでした。ポルシェ独自の考慮事項があるかもしれませんが、これは純正センサーの製造誤差である可能性が高いと考えています。技術的な難易度はそれほど高くありません。しかし、センサーの初期電圧を高く設定すると、エンジンコンピューターがより高い圧力を認識し、磁性流体がより早期に介入することは理解しています。とはいえ、実際の走行中に人がこれを感じ取ることはできません。アイドリング時は磁性流体の動作電流が限りなく0に近いためです。SCモードを作動させて激しく走行する際、カーブ等で電流が突発的に3アンペア以上に増幅される場面でこそ、真の機能が発揮されます。結果として、私は純正センサーの誤差を修正せず、純正の誤差の平均値をとって新しいセンサーを校正しました。したがって、取り付け後にOBDで測定値が-50kpaから0の間であっても、それはセンサーの不良ではなく、意図的にそのように調整したものです。純正データを踏襲する方が安全な戦略であると考えます。

もちろん、純正品と同じ高い故障率を回避するため、チップに変更を加えました。原理は同じホイートストンブリッジ測定とアンプによる増幅ですが、測定チップの向きを変更し、パッケージ形態を変えて基板にピンで溶接することで、脱落や損傷が発生しにくい構造にしました。この変更点については以下の画像を参照してください。ぜひ当社のストアでPopoRacing PADMセンサーをお買い求めください。

3、PADMセンサーのハウジングと取り付け方法

取り付けと輸送を容易にするため、チップ用にシェル（外殻）を製作しました。プラスチックシェルの方がコストは抑えられますが、センサー自体が高価な部品ではないため、アルミニウムシェルを採用しました。加工はそれほど精巧ではありませんが、十分に実用的です。内部構造は以下の図の通りです。

純正のプラグはコイル線とセンサー線を一体化しており、分解ができません（991や981はそうですが、982は分解可能なため、982向けには別の形状のものを用意しています。取り付けはより簡単ですが、原理は同じです）。そのため、純正プラグ内のコイル線2本はそのまま保持し、残りの3本のセンサー線を別の方向から引き出す構造にしました。これによりセンサーの部品点数と不要なコストを削減し、取り付けを容易にする新しいセンサープラグも提供しています。具体的な図解は以下の通りです。