一 引言

　　輪速傳感器，也稱為車速傳感器（VSS），是用于測量車輪轉向的傳感器。常用的輪速傳感器有：磁電輪速傳感器和霍爾效應輪速傳感器。

　　對于現(xiàn)代車輛，輪速信息至關重要。車輛動態(tài)控制系統(tǒng)（VDC）、汽車電子穩(wěn)定程序（ESP）、防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、自動變速器控制系統(tǒng)等都需要輪速信息。所以輪速傳感器是現(xiàn)代汽車中最重要的傳感器之一。

　　二、輪速傳感器如何工作？

　　輪速傳感器的作用是將輪速信號傳輸?shù)紸BS電子控制單元。MK20-I.ABS系統(tǒng)有四個輪速傳感器，前輪的齒圈（43齒）安裝在傳動軸上，速度傳感器安裝在轉向節(jié)上，如下圖所示。后輪的齒圈（43齒）安裝在后輪轂上，速度傳感器安裝在固定支架上。

　　圖1.前輪速度傳感器（G45 / G47）安裝位置

　　1-齒圈 2-前輪速度傳感器

　　圖2.后輪速度傳感器安裝位置（G44 / G46）

　　1-齒圈 2-后輪速度傳感器

　　傳感器由電磁感應傳感器頭和磁齒圈組成。傳感器頭由永磁芯和感應線圈組成，齒圈由鐵磁材料制成。

　　當齒圈旋轉時，齒尖和齒隙交替面對磁芯。當齒圈轉向齒尖并面向傳感器頭磁芯時，傳感器頭芯與齒圈之間的間隙最小。磁芯產生的磁力線很容易穿過齒圈，感應線圈周圍的磁場很強，如下圖所示;而當齒圈旋轉到齒隙和傳感器鐵芯時，傳感器頭芯和齒圈之間的間隙最大，永磁芯產生的磁力線不容易穿過齒圈，感應線圈周圍的磁場較弱，如圖（b）所示。

　　此時，磁通量迅速交替變化，感應線圈中產生交流電壓，交流電壓的頻率將與輪速成正比地變化。電子控制單元可以處理由轉速傳感器輸入的電壓脈沖頻率，以確定車輪的轉速、汽車的參考速度等。

　　圖3.輪速傳感器工作原理

　　（a） 當齒圈齒尖與傳感器芯相對時

　?。╞） 當齒圈齒隙與傳感器鐵芯相對時

　　1-齒圈 2芯端齒 3-感應線圈端子 4-感應線圈 5芯套筒 6-磁力線 7-磁場 8芯 9齒頂

　　三、輪速傳感器的類型

　　一般來說，所有速度傳感器都可以用作輪速傳感器，但考慮到車輪的工作環(huán)境和空間大小等實際因素，常用的輪速傳感器主要有：磁電輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器。

　　3.1 輪速傳感器的分類

　?。?）根據信號產生原理，可分為磁電和霍爾兩種。同一品牌的不同型號使用的輪速傳感器可能不同。在上海通用別克系列中，使用磁電輪速傳感器的車型是富豪、凱克利、君越和榮宇。車型包括Boulevard，New

Regal和New LaCrosse。

　?。?）按結構劃分，有分體式和集成式。分體式意味著傳感器和與之匹配的信號齒圈或磁性編碼環(huán)未集成在一個組件中，例如Sail，Excelle（前輪），New

Regal等。集成是指傳感器和與之配合的信號齒圈或磁性編碼環(huán)集成在一個組件中，通常與軸承作為組件，例如Regal，LaCrosse和Excelle（后輪）等。輪轂軸承總成。

　　3.2 磁電 W鞋跟 S 尿 S恩索爾

　?。?）結構

　　磁電速度傳感器是汽車中最常用的傳感器類型之一。磁電輪速傳感器一般由磁感應傳感器頭和齒圈組成。傳感器頭由永磁體、極軸、感應線圈等組成。齒圈是運動部件，一般安裝在輪轂或車軸上，隨車輪旋轉。輪速傳感器頭是固定部件，傳感器頭的磁極與齒圈的端面之間有一定的間隙。

　　圖5.磁電

　　極軸根據形狀的不同分為鑿子式、柱式和菱形三種。不同形狀的傳感器頭相對于齒圈的安裝方法也不同。菱形極軸速度傳感器頭一般徑向垂直于齒圈安裝;鑿形極軸速度傳感器頭切向安裝在齒圈上;圓柱形極軸速度傳感器頭垂直于齒圈安裝。安裝應牢固。為了避免水和灰塵對傳感器的影響，傳感器在安裝前必須填充潤滑脂。

　　（2）原理

　　磁電輪速傳感器由永磁芯和線圈組成。磁力線從磁芯的一極出現(xiàn)，穿過齒圈和空氣，然后返回磁芯的另一極。

　　由于傳感器的線圈纏繞在磁芯上，這些磁力線也會穿過線圈。當車輪旋轉時，與車輪同步的齒圈（轉子）旋轉，齒圈上的齒和間隙依次迅速通過傳感器的磁場。結果是磁路的磁阻發(fā)生變化，導致線圈中的感應電位。變化，產生一定幅度和頻率的潛在脈沖。脈沖的頻率，即每秒產生的脈沖數(shù)，反映了車輪旋轉的速度，

　　圖6.磁電速度傳感器信號處理電路

　　（3）優(yōu)缺點

　　具有結構簡單、成本低、不怕泥等特點。廣泛應用于現(xiàn)代汽車的ABS防抱死制動系統(tǒng)。

　　但磁電輪速傳感器也有一些缺點：

　　（1）頻率響應不高。當車速過高時，傳感器的頻率響應跟不上，容易產生誤信號;

　?。?）抗電磁干擾能力差，特別是輸出信號幅值小時。

　　3.3 霍爾效應 W鞋跟 S 尿 S恩索爾

　?。?）結構

　　霍爾效應輪速傳感器由傳感頭和齒圈組成。傳感器頭由永磁體、霍爾元件和電子電路組成。

　　圖7.霍爾效應傳感器

　?。?）原理

　　霍爾效應輪速傳感器利用霍爾效應原理，即半導體晶圓的兩端通過控制電流，在晶片的垂直方向施加磁場強度B磁場，晶片的另外兩端會產生一個尺寸和控制電流，磁感應強度B乘積與電位成正比。這就是大廳的潛力。

　　圖8.霍爾效應輪速傳感器

　　當霍爾元件用作汽車的輪速傳感器時，磁感應強度B用作輸入信號。磁感應強度B隨輪速變化，產生霍爾電位脈沖。在霍爾IC中對功率放大器進行放大、整形和放大后，脈沖序列輸出到外部，其占空比隨轉盤的角速度而變化。齒盤的旋轉交替改變磁阻，引起磁感應強度的變化，可以測量傳感器輸出的霍爾電位脈沖。

　　（3） 特點

　?。?）輸出信號電壓的幅值不受轉速影響;

　　（2）高頻響應;

　?。?）抗電磁干擾能力強。

　?。?）與磁電輪速傳感器相比，霍爾效應輪速傳感器具有測量范圍廣、精度高、車輛正反同步檢測等優(yōu)點。

　　四、輪速傳感器的位置

　　輪速傳感器通常位于前輪制動盤上，安裝在每個車輪的輪轂上，但有些汽車不同。一些后輪驅動的車輛在主減速器或變速箱中只有一個電磁感應速度傳感器。傳感器安裝在主減速器殼體或變速器殼體上，齒圈安裝在主減速器輸入軸或變速器輸出軸上。它向控制制動力的ABS系統(tǒng)提供信號。

　　輪速傳感器有什么作用？

　　（1）輪速傳感器主要用于檢測每次車輪旋轉的頻率信號（其實也可以說是速度信號），然后將該信號傳輸?shù)紸BS計算機。

　　例如，當車速達到40KM/h時（實際上輪速傳感器檢測到輪速頻率也是40KM/h），您制動緊急制動，ABS系統(tǒng)開始工作。當ABS計算機控制車輪松動片刻時，車輪速度傳感器將檢測輪胎旋轉的距離信號從制動器發(fā)送到旋轉到ABS計算機，以便ABS控制制動器以達到最佳制動距離。

　?。?）監(jiān)控各車輪轉速，自動調節(jié)制動泵壓力，避免個別車輪抱死，提高汽車安全性。