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车轮转速传感器详解:类型、工作原理及故障诊断
2024-09-11

车轮转速传感器 是用于测量汽车车轮转速的传感器。对于现代汽车来说,车轮转速信息至关重要。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) 和自动变速器控制系统都需要车轮转速信息。因此,车轮转速传感器是现代汽车中最关键的传感器之一。

车轮转速传感器类型

磁电式车轮转速传感器的组成:

根据磁芯端部的结构和形状可分为凿子型极轴轮速传感器和柱型极轴轮速传感器,具体结构如下:

磁电式车轮转速传感器的组成.png

 工作原理:磁电式车轮转速传感器利用微小的交流电压将每个车轮转速信息传输到 ECU。该交流电压的强度和频率与车轮转速成正比,且均随转速增加而增加。

磁电式车轮转速传感器.png

优点:电磁式轮速传感器结构简单,成本低。

缺点:

1、电磁感应式车轮转速传感器送往ABS的ECU的电压信号强度随着车速的变化而变化,信号幅值一般在1V~15V范围内变化。当车速很低时,如果传感器输出的电压信号低于1V,ECU就无法检测到如此微弱的信号,ABS就不能正常工作。

2、电磁感应式轮速传感器频率响应较低,当车轮转速过高时,传感器的频率响应跟不上,容易产生误差信号。

3、磁电式轮速传感器抗电磁干扰能力差,特别是在输出信号幅度较小的时候。

霍尔轮速传感器的组成及工作原理:

霍尔车轮转速传感器.png

齿圈随车轮旋转,凸齿与齿隙在极轴下不断交替扫过,使铁心磁通发生变化,在感应线圈中产生交变信号电压,频率:f=30~6000Hz,电压幅值:U=1~15V。

优势:

1、输出电压信号强度不随车速变化,在汽车电源电压为12V的情况下,即使车速很低,信号幅度从11.5V到12V保持不变。

2、传感器频率响应高达20kHz,用于ABS时,相当于车速1000km/h时检测到的信号频率,因此不存在高速时频率响应跟不上的问题。

3、霍尔轮速传感器输出的电压信号强度不随转速的变化而变化,且幅值较高,因此霍尔轮速传感器具有很强的抗电磁波干扰能力。

当车轮速度传感器出现故障时会发生什么情况?

轮速传感器是用来检测汽车车轮转速的传感器。然而大家不知道的是,轮速传感器其实是消耗品,发生故障自然需要维修更换。那么,轮速传感器坏了到底会造成什么后果呢?今天我们就来聊聊“轮速传感器坏了会怎么样

一旦车轮转速传感器真的损坏了,不仅会造成仪表上车速显示出现一定的偏差,还会造成发动机怠速不稳定,加速性能下降。其次,车辆在行驶过程中起步或者减速停车的时候,很容易出现瞬间停顿,甚至有可能直接导致发动机熄火,在一定程度上直接影响到行车安全。一般来说,车轮转速传感器损坏的影响是比较严重的,所以当车轮转速传感器出现故障的时候,一定要及时进行维修或者更换。

这时候有朋友会问,轮速传感器坏了还能继续开吗?其实继续开是没问题的,但是我们最好还是开慢点开到就近的汽车修理厂去维修更换。毕竟轮速传感器故障会直接影响到汽车的行驶安全系统(比如ESP、ABS等),导致汽车行驶稳定性下降。所以为了避免不必要的损失,开车的时候一定要备好零食。

车轮转速传感器为何会出现故障?

其实轮速传感器并不是一个很复杂的部件,就拿霍尔式轮速传感器来说,它由传感头和齿圈组成,传感头又由永磁体、霍尔元件、电子电路组成,这些东西封装的很牢固,正常情况下不容易损坏。轮速传感器为什么会坏呢?除了质量和自然损坏外,更多的在于以下两个方面:

1)误损坏:传感头脏污、被磁性物质污染,都可能导致轮速传感器失效。如果你发现轮速传感器在水路、泥路、沙路等地方行走后经常出现坏道,那么很有可能是传感器脏了。清理一下就可以了。

2)外力撕断轮速传感器线束:大约2011年以前的车型,当时配备的轮速传感器线束没有预留长度,导致经常打死轮时线束被撕断。如果你遇到好的师傅,他会通过改造轮速传感器支架,把线束的预留长度做好,这样更换后就不会损坏;如果你遇到一般的师傅,他只会给你更换一个,可能下次打死方向的时候,轮速传感器又会报警了。

如何测试车轮转速传感器?

下面道合顺传感将详细介绍如何测试车轮转速传感器

步骤1:测量轮速传感器插头上的电压。霍尔传感器里面有霍尔元件、稳压电路、运算放大器等,这些电子元器件都需要电源和熨烫。这一步可以直接判断模块是否有电压输出,模块的电源是否有问题,电线是否有短路等故障。

步骤2:进一步判断传感器是否为两线制霍尔轮速传感器,可用万用表电阻2K档直接测量传感器的阻值。两线制霍尔轮速传感器测不到阻值,呈无穷大状态。用二极管档测量阻值,应该有0.3V-0.7V的管压降。如果用万用表2K档能测到阻值,范围在1K-1.6K左右,此传感器为磁电式传感器。

步骤3:测量传感器信号,霍尔式轮速传感器输出的是方波脉冲信号,抗干扰能力强。一般用示波器探头的钩子夹住信号线,用黑色夹子夹住铁体,转动信号盘,正常情况下可以看到0.5V-1.5V的方波信号波形。

步骤4:传感器数据流比较法。进入ABS模块读取传感器数据流,并进行路试观察该传感器的数据流,并与其余三个轮速传感器进行比较。此方法可应用于传感器偶然故障的检测。

ABS 轮速传感器检测

ABS车轮转速传感器用于机动车的ABS(防抱死制动系统)。在ABS系统中,大部分采用电感式传感器来监测车辆的车速。ABS车轮传感器通过与车轮同步旋转的齿圈作用输出一组准正弦交流信号,信号的频率和幅值与车轮转速有关。输出信号送至ABS电子控制单元(ECU),实现对车轮转速的实时监测。

ABS即防抱死制动系统,用于防止汽车制动时车轮抱死、拖曳,提高汽车制动过程中的方向稳定性和转向操纵性,防止车轮抱死时发生侧滑、尾漂等现象,充分发挥汽车的制动效果。车轮转速传感器作为ABS的信息提供机构,相当于人的眼睛,作用是检测车轮转速,产生与车轮转速成比例的正弦交流信号,经整形放大后变换为数字信号送往ECU控制制动压力调节器。

ABS防抱死制动系统各部件的安装如图1所示。

ABS 防抱死制动系统的组件.png

ABS/TCS电子控制系统各部件安装位置

① 拆下车轮,检查车轮转速传感器的安装情况,清洁传感器端子,必要时调整安装,使其正常工作。

②检查传感器与转子之间的间隙应为0.3~1.1mm,如图2所示。

③拔下传感器插头,检查传感器阻值,应为1.3~1.7kΩ,否则应更换轮速传感器。

④ 检查信号电压。将车轮抬起,使四轮悬空,拔下ABS传感器插头,以每秒一转的速度旋转转子,检查输出信号电压,应在0.25~1.2V(AC)之间,否则应更换ABS轮速传感器。

⑤检查信号波形。转动车轮,用示波器检查传感器输出信号波形,如图所示。如果波形与图所示不符,则应更换传感器。  

间隙检测.png

波形检测.png

车轮转速传感器位置

车轮转速传感器位置:一般车轮转速传感器安装在各车轮的轮毂上,在前轮制动盘的位置,但有些进口车不一定有。有些后轮驱动车只在主减速器或变速箱内有电磁感应式转速传感器。传感器安装在主减速器壳体或变速箱壳体上,齿圈安装在主减速器输入轴上或变速箱输出轴上。它向ABS制动系统提供信号,控制制动力的大小。


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