理论教育 汽车ABS的车轮转速传感器及其原理

汽车ABS的车轮转速传感器及其原理

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:车轮转速传感器有磁感应式、光电式和霍尔效应式等不同的形式,其组成和原理与同类型的发动机转速与曲轴位置传感器相同,目前汽车ABS广泛使用磁感应式车轮转速传感器。有的车轮转速传感器安装在主减速器处,有的ABS则是用变速器输出轴处的转速传感器作为车轮转速信号。在汽车制动时,ABS ECU根据减速度传感器内部电路开关的通断状态,即可判断汽车紧急制动时的路面情况。

汽车ABS的车轮转速传感器及其原理

1.车轮转速传感器(轮速传感器)

(1)车轮转速传感器的作用与类型

1)车轮转速传感器的作用。车轮转速传感器简称轮速传感器,它将车轮的转速转变为电信号,并输送给ABS ECU,ECU根据此信号计算车轮滑移率、角加速度及汽车参考速度等,是ABS进行制动防抱死控制的重要依据。

2)车轮转速传感器的类型。车轮转速传感器有磁感应式、光电式和霍尔效应式等不同的形式,其组成和原理与同类型的发动机转速与曲轴位置传感器相同,目前汽车ABS广泛使用磁感应式车轮转速传感器。

(2)磁感应式车轮传感器的结构与安装形式

1)磁感应式车轮转速传感器的结构。磁感应式车轮转速传感器的铁心通常采用凿状和柱状,其基本组成如图4-95所示。

978-7-111-39832-5-Chapter04-104.jpg

图4-95 磁感应式车轮转速传感器的结构

a)凿式磁极 b)柱式磁极 1—导线 2—永久磁铁 3—传感器外壳 4—感应线圈 5—铁心 6—齿圈

2)车轮转速传感器的安装形式。车轮转速传感器有不同的安装形式,如图4-96所示。

978-7-111-39832-5-Chapter04-105.jpg

图4-96 磁感应式车轮转速传感器的安装形式(车轮处)

a)驱动车轮处 b)非驱动车轮处 1—传感器探头 2—半轴 3—悬架支座 4—齿圈 5—轮毂 6—转向节 7—传感器齿圈

车轮转速传感器的齿圈随车轮一起转动,传感器探头(铁心、感应线圈及永久磁铁部分)固定在驱动轮和非驱动轮处不转动的部件上。有的车轮转速传感器安装在主减速器处,有的ABS则是用变速器输出轴处的转速传感器作为车轮转速信号。

2.减速度传感器(www.daowen.com)

一些汽车的ABS还装有减速度传感器。减速度传感器也被称为G传感器,用于监测汽车制动时的减速度,ABS ECU根据G传感器所提供的汽车减速度信号,判断制动时的路面是高附着系数路面还是低附着系数路面,并根据不同的路面对情况实施不同的控制策略。汽车ABS所用的减速度传感器有差动变压器式和水银式等不同的结构型式。

(1)差动变压器式减速度传感器

差动变压器式减速度传感器的结构与工作原理如图4-97所示。

汽车在正常行驶过程中,差动变压器中的铁心通过两边的弹簧将其保持在中间位置,变压器次级绕组产生大小相等但相位相反的电压u1u2,这时,变压器的输出u0u0=u1-u2)为0。当汽车制动时,在惯性力的作用下,差动变压器铁心移动,使变压器次级绕组产生的u1u2一个增大,一个减小,变压器就会有输出电压u0u0与变压器铁心的位移量成正比,而铁心的位移又与汽车的减速度成正比,因此,ABS根据解调电路处理后的u0信号就可计算汽车减速度的大小,并据此判断路面情况。

(2)水银式减速度传感器

水银式减速度传感器的结构与工作原理如图4-98所示。

978-7-111-39832-5-Chapter04-106.jpg

图4-97 差动变压器式减速度传感器

a)基本结构 b)电路原理 1—铁心 2—线圈 3—印制电路 4—弹簧 5—变压器油

978-7-111-39832-5-Chapter04-107.jpg

图4-98 水银式减速度传感器

a)减速度低时 b)减速度高时 1—玻璃管 2—水银

汽车在低附着系数路面上紧急制动时,由于汽车的减速度较小,玻璃管内的水银基本上不移动,玻璃管内的电路开关处于断开状态(图4-98a)。当汽车在高附着系数路面紧急制动时,汽车的减速度大,玻璃管内水银在惯性力的作用下移动而将电路开关接通(图4-98b)。在汽车制动时,ABS ECU根据减速度传感器内部电路开关的通断状态,即可判断汽车紧急制动时的路面情况。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈