轮速传感器有什么作用，轮速传感器如何工作

　　一 引言

　　轮速传感器，也称为车速传感器（VSS），是用于测量车轮转向的传感器。常用的轮速传感器有：磁电轮速传感器和霍尔效应轮速传感器。

　　对于现代车辆，轮速信息至关重要。车辆动态控制系统（VDC）、汽车电子稳定程序（ESP）、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器控制系统等都需要轮速信息。所以轮速传感器是现代汽车中最重要的传感器之一。

　　二、轮速传感器如何工作？

　　轮速传感器的作用是将轮速信号传输到ABS电子控制单元。MK20-I.ABS系统有四个轮速传感器，前轮的齿圈（43齿）安装在传动轴上，速度传感器安装在转向节上，如下图所示。后轮的齿圈（43齿）安装在后轮毂上，速度传感器安装在固定支架上。

　　图1.前轮速度传感器（G45 / G47）安装位置

　　1-齿圈 2-前轮速度传感器

　　图2.后轮速度传感器安装位置（G44 / G46）

　　1-齿圈 2-后轮速度传感器

　　传感器由电磁感应传感器头和磁齿圈组成。传感器头由永磁芯和感应线圈组成，齿圈由铁磁材料制成。

　　当齿圈旋转时，齿尖和齿隙交替面对磁芯。当齿圈转向齿尖并面向传感器头磁芯时，传感器头芯与齿圈之间的间隙最小。磁芯产生的磁力线很容易穿过齿圈，感应线圈周围的磁场很强，如下图所示;而当齿圈旋转到齿隙和传感器铁芯时，传感器头芯和齿圈之间的间隙最大，永磁芯产生的磁力线不容易穿过齿圈，感应线圈周围的磁场较弱，如图（b）所示。

　　此时，磁通量迅速交替变化，感应线圈中产生交流电压，交流电压的频率将与轮速成正比地变化。电子控制单元可以处理由转速传感器输入的电压脉冲频率，以确定车轮的转速、汽车的参考速度等。

　　图3.轮速传感器工作原理

　　（a） 当齿圈齿尖与传感器芯相对时

　　（b） 当齿圈齿隙与传感器铁芯相对时

　　1-齿圈 2芯端齿 3-感应线圈端子 4-感应线圈 5芯套筒 6-磁力线 7-磁场 8芯 9齿顶

　　三、轮速传感器的类型

　　一般来说，所有速度传感器都可以用作轮速传感器，但考虑到车轮的工作环境和空间大小等实际因素，常用的轮速传感器主要有：磁电轮速传感器、霍尔式轮速传感器。

　　3.1 轮速传感器的分类

　　（1）根据信号产生原理，可分为磁电和霍尔两种。同一品牌的不同型号使用的轮速传感器可能不同。在上海通用别克系列中，使用磁电轮速传感器的车型是富豪、凯克利、君越和荣宇。车型包括Boulevard，New

Regal和New LaCrosse。

　　（2）按结构划分，有分体式和集成式。分体式意味着传感器和与之匹配的信号齿圈或磁性编码环未集成在一个组件中，例如Sail，Excelle（前轮），New

Regal等。集成是指传感器和与之配合的信号齿圈或磁性编码环集成在一个组件中，通常与轴承作为组件，例如Regal，LaCrosse和Excelle（后轮）等。轮毂轴承总成。

　　3.2 磁电 W鞋跟 S 尿 S恩索尔

　　（1）结构

　　磁电速度传感器是汽车中最常用的传感器类型之一。磁电轮速传感器一般由磁感应传感器头和齿圈组成。传感器头由永磁体、极轴、感应线圈等组成。齿圈是运动部件，一般安装在轮毂或车轴上，随车轮旋转。轮速传感器头是固定部件，传感器头的磁极与齿圈的端面之间有一定的间隙。

　　图5.磁电

　　极轴根据形状的不同分为凿子式、柱式和菱形三种。不同形状的传感器头相对于齿圈的安装方法也不同。菱形极轴速度传感器头一般径向垂直于齿圈安装;凿形极轴速度传感器头切向安装在齿圈上;圆柱形极轴速度传感器头垂直于齿圈安装。安装应牢固。为了避免水和灰尘对传感器的影响，传感器在安装前必须填充润滑脂。

　　（2）原理

　　磁电轮速传感器由永磁芯和线圈组成。磁力线从磁芯的一极出现，穿过齿圈和空气，然后返回磁芯的另一极。

　　由于传感器的线圈缠绕在磁芯上，这些磁力线也会穿过线圈。当车轮旋转时，与车轮同步的齿圈（转子）旋转，齿圈上的齿和间隙依次迅速通过传感器的磁场。结果是磁路的磁阻发生变化，导致线圈中的感应电位。变化，产生一定幅度和频率的潜在脉冲。脉冲的频率，即每秒产生的脉冲数，反映了车轮旋转的速度，

　　图6.磁电速度传感器信号处理电路

　　（3）优缺点

　　具有结构简单、成本低、不怕泥等特点。广泛应用于现代汽车的ABS防抱死制动系统。

　　但磁电轮速传感器也有一些缺点：

　　（1）频率响应不高。当车速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产生误信号;

　　（2）抗电磁干扰能力差，特别是输出信号幅值小时。

　　3.3 霍尔效应 W鞋跟 S 尿 S恩索尔

　　（1）结构

　　霍尔效应轮速传感器由传感头和齿圈组成。传感器头由永磁体、霍尔元件和电子电路组成。

　　图7.霍尔效应传感器

　　（2）原理

　　霍尔效应轮速传感器利用霍尔效应原理，即半导体晶圆的两端通过控制电流，在晶片的垂直方向施加磁场强度B磁场，晶片的另外两端会产生一个尺寸和控制电流，磁感应强度B乘积与电位成正比。这就是大厅的潜力。

　　图8.霍尔效应轮速传感器

　　当霍尔元件用作汽车的轮速传感器时，磁感应强度B用作输入信号。磁感应强度B随轮速变化，产生霍尔电位脉冲。在霍尔IC中对功率放大器进行放大、整形和放大后，脉冲序列输出到外部，其占空比随转盘的角速度而变化。齿盘的旋转交替改变磁阻，引起磁感应强度的变化，可以测量传感器输出的霍尔电位脉冲。

　　（3） 特点

　　（1）输出信号电压的幅值不受转速影响;

　　（2）高频响应;

　　（3）抗电磁干扰能力强。

　　（4）与磁电轮速传感器相比，霍尔效应轮速传感器具有测量范围广、精度高、车辆正反同步检测等优点。

　　四、轮速传感器的位置

　　轮速传感器通常位于前轮制动盘上，安装在每个车轮的轮毂上，但有些汽车不同。一些后轮驱动的车辆在主减速器或变速箱中只有一个电磁感应速度传感器。传感器安装在主减速器壳体或变速器壳体上，齿圈安装在主减速器输入轴或变速器输出轴上。它向控制制动力的ABS系统提供信号。

　　轮速传感器有什么作用？

　　（1）轮速传感器主要用于检测每次车轮旋转的频率信号（其实也可以说是速度信号），然后将该信号传输到ABS计算机。

　　例如，当车速达到40KM/h时（实际上轮速传感器检测到轮速频率也是40KM/h），您制动紧急制动，ABS系统开始工作。当ABS计算机控制车轮松动片刻时，车轮速度传感器将检测轮胎旋转的距离信号从制动器发送到旋转到ABS计算机，以便ABS控制制动器以达到最佳制动距离。

　　（2）监控各车轮转速，自动调节制动泵压力，避免个别车轮抱死，提高汽车安全性。