车速传感器与轮速传感器介绍
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防滑系统工作原理
防滑系统是一种汽车安全装置,旨在提高行驶时的牵引力和稳定性,以减少车辆在湿滑或冰雪路面上的打滑和失控风险。
防滑系统的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 轮速传感器:防滑系统通过安装在车轮上的传感器,实时监测车轮的转速。
每个车轮都配备有一个传感器,能够精确测量车轮的旋转速度。
2. 控制单元:防滑系统的控制单元位于车辆内部,接收来自轮速传感器的信号。
控制单元根据传感器所提供的数据,分析车轮的转速差异,以确定是否出现打滑情况。
3. 刹车压力调节器:当防滑系统检测到某个车轮出现打滑或即将出现打滑的迹象时,它将向该车轮施加适度的制动力,通过调节刹车油压来减缓车轮的转速,增加轮胎与地面之间的摩擦力。
4. 车速和加速度传感器:防滑系统还包括车速和加速度传感器,用于测量车辆的速度和加速度。
这些传感器提供的数据能够帮助控制系统更好地了解车辆的运动状态,从而更准确地控制刹车压力调节器。
5. 反馈控制:防滑系统的控制单元通过不断监测轮速和车速等数据,能够实时调整刹车压力调节器施加到每个车轮上的力度。
该控制过程是一个反馈循环,通过不断优化刹车力度,使车辆保持在最佳的牵引力范围内,以确保安全的行驶。
通过以上的工作原理,防滑系统能够减少车辆在湿滑或冰雪路面上的打滑现象,提高车辆的稳定性和操控性。
它给驾驶员带来了更好的操控感受,并大大降低了车辆失控的风险,提高了行车安全性。
一般来说,所有的转速传感器都可以作为轮速传感器,但是考虑到车轮的工作环境以及空间大小等实际因素,常用的轮速传感器主要有:磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。
图1 磁电式轮速传感器图2 霍尔式轮速传感器磁电式轮速传感器是利用电磁感应原理设计的,其主要部件如下图所示。
它具有结构简单、成本低、不怕泥污等特点,在现代轿车的ABS防抱死制动系统中得到广泛应用。
但是磁电式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)抗电磁波干扰能力差,尤其是输出信号振幅值较小时。
霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理制成,如下图所示。
霍尔式轮速传感器在汽车上也获得了较多应用。
霍尔式轮速传感器具有如下特点:(1)输出信号电压振幅值不受转速的影响;(2)频率响应高;(3)抗电磁波干扰能力强。
(二)原理磁电式轮速传感器(1)结构图3 磁电式轮速传感器安装图图4 磁电式轮速传感器极轴形状磁电式轮速传感器一般由磁感应传感头和齿圈组成,传感头由永磁铁、极轴、感应线圈等组成。
齿圈是一个运动部件,一般安装在轮毂上或轮轴上与车轮一起旋转。
轮速传感头是一个静止部件,传感头磁极与齿圈的端面有一定间隙。
如下图所示。
汽车车轮转速传感器通常安装在车轮处,但在有些车型上则设置在主减速器或变速器中。
极轴根据形状的不同分为凿式、柱式、菱形三种类型,如下图所示。
不同形状的传感头相对于齿圈的安装方式也不同。
菱形极轴车速传感器头一般径向垂直于齿圈安装;凿式极轴车速传感器头轴向相切于齿圈安装;柱式极轴车速传感器头轴向垂直于齿圈安装。
安装时应牢固,为避免水、灰尘对传感器工作的影响,在安装前须将传感器加注润滑脂。
磁电式轮速传感器是由永磁性磁芯和线圈组成。
磁力线从磁芯的一极出来,穿过齿圈和空气,返回到磁芯的另一极。
由于传感器的线圈圈绕在磁芯上,因此,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)随之旋转,齿圈上的齿和间隙依次快速经过传感器的磁场,其结果是改变了磁路的磁阻,从而导致线圈中感应电势发生变化,产生一定幅值、频率的电势脉冲。
汽车中的各种传感器与作用
1.曲轴转速传感器用于检测发动机转速和判定一(四)缸上止点。
2.凸轮轴位置传感器用于区分一(四)缸压缩上止点。
3.节气门位置传感器用于检测发动机的节气门位置(也是用于提供发动机负荷信号)。
4.爆震传感器用于检测发动机是否发生爆震。
5.水温传感器用于检测发动机冷却液温度(提供发动机温度信号)。
6.进气温度传感器用于检测进气温度。
7.进气歧管绝对压力传感器用于检测进气管内的进气压力。
8.空气流量计用于检测进气空气的质量。
9.加速踏板位置传感器用于检测加速踏板位置。
10.轮速传感器用于检测轮速。
11.车速传感器用于检测车速。
此外还有风速传感器、雨量传感器、光照强度传感器、车身高度传感器、燃油液位传感器、燃油温度传感器、机油压力传感器、喷油器升程传感器等等。
汽车测速原理汽车测速原理,就是通过一定的传感器和数据采集系统,对汽车的速度进行准确的测量,从而保证驾车安全和道路通畅。
传统的汽车测速方法是通过测量车轮旋转的圈数来计算车速,但是这种方法非常容易出现误差,而且只能作为一种大致估计的方法。
现代汽车测速系统采用了更加精确的测速计算原理,下面来进行详细介绍。
1. 车速传感器车速传感器是汽车测速系统中最重要的一个组成部分,它能够实时感知车轮的速度,并将这些信息传输给控制模块进行处理。
常用的车速传感器有两种,一种是利用车轮旋转时产生的电磁信号进行测速,另一种是通过轮轴和车轮之间的机械连接来实现测速。
2. 数据采集系统数据采集系统是汽车测速系统的核心部分,它能够收集和处理车速传感器发出的数据,并进行计算和分析,最终输出准确的车速值。
数据采集系统通常由控制模块、计算机、传输线路等组成,其中控制模块的主要功能是将车速传感器发出的信号转化成数字信号,然后传输给计算机进行处理。
3. GPS定位系统GPS定位系统是一种与车速传感器相辅相成的测速技术,它能够通过卫星定位方式来计算车速。
GPS定位系统的优点是精度高、误差小,不受天气、路况等因素的影响。
但是它的缺点也很明显,就是需要在开车时打开定位功能,而且获取卫星信号的时间和精度也存在一定的局限性。
因此,在实际应用中,GPS定位系统往往作为备用测速方式,进行与车速传感器的双重测量,以保证测速的准确性。
4. 操作系统与显示屏操作系统和显示屏是汽车测速系统中的可视化部分,它们能够将测速数据以数字、图形、报表等形式呈现给驾驶员,方便他们及时掌握车速情况。
现代汽车测速系统一般采用液晶显示屏和触摸按键,用户可以通过触摸屏幕调整测速系统的设置和参数,以获得更加个性化的驾驶体验。
综上所述,汽车测速系统是现代汽车智能化的重要组成部分,它能够实现快速、准确、可靠的测速,对于保证道路安全和交通通畅具有重要作用。
随着科技不断进步,汽车测速系统也将不断更新迭代,为驾驶员提供更加智能化、便捷化的应用体验。
汽车自动驾驶技术中的车速传感器原理及使用方法随着科技和工程领域的不断发展,汽车自动驾驶技术已经成为了当今汽车行业的热门话题。
在实现完全自动驾驶之前,我们需要先了解和掌握各种传感器技术,包括车速传感器。
本文将重点介绍汽车自动驾驶技术中的车速传感器的原理及使用方法。
首先,让我们来了解一下车速传感器的原理。
车速传感器被安装在车辆的轮毂或传动系统中,用于测量车辆的速度并将信息传送给自动驾驶系统。
车速传感器通常采用磁电传感技术,即利用磁场感应来测量车辆速度。
车速传感器原理的核心是利用霍尔效应。
霍尔效应是指当电流通过一个导体时,在该导体两侧产生一个垂直于电流方向的电场,并且该电场的方向与施加的磁场的方向成直角。
传感器中通过将霍尔元件与一个永久磁铁相组合,当车辆运动时,传感器会检测到磁场的变化,从而测量车辆的速度。
了解了车速传感器原理后,接下来我们将介绍一些车速传感器的使用方法。
首先,安装车速传感器时,需要确保传感器与车辆的轮毂或传动系统紧密连接。
这有助于确保传感器能够准确地感应到磁场的变化。
其次,使用车速传感器时,需要对传感器进行校准。
校准的目的是使传感器能够准确地测量车辆的速度。
校准车速传感器可以通过以下步骤完成:首先,安装车速传感器后,运行车辆并记录车辆在不同速度下的实际速度。
然后,将这些实际速度与传感器测得的速度进行比较,并根据差异调整传感器的输出值,直到传感器的测量值与实际速度一致。
另外,车速传感器还需要定期进行维护和保养。
与其他传感器一样,车速传感器也需要定期检查和清理,以确保其正常工作。
传感器表面可能会附着灰尘、油污等物质,这些物质会影响传感器的感应效果。
定期维护保养车速传感器可以延长其使用寿命并确保其准确测量车辆的速度。
在汽车自动驾驶技术中,车速传感器发挥着重要的作用。
它不仅对车辆的速度进行测量,还可以与其他传感器进行数据融合,进一步提高自动驾驶系统的精确性和可靠性。
通过准确测量车辆的速度,自动驾驶系统可以更好地掌握车辆的行驶状况,做出更准确的决策和动作。
检测轮速传感器的注意事项轮速传感器是车辆中非常重要的一个组成部分,它主要用于检测车辆的车速以及车轮的转速。
在车辆行驶过程中,如果轮速传感器出现问题或故障,不仅会导致车辆性能下降,还可能出现安全隐患。
因此,在进行轮速传感器的检测时,需要注意以下几点:1. 充分理解轮速传感器的工作原理和功能在进行轮速传感器的检测之前,首先需要对轮速传感器的工作原理和功能进行充分的理解。
只有了解了传感器的工作原理,才能知道如何正确地进行检测和故障排除。
2. 检查传感器的外观和连接线路检查传感器的外观是否正常,是否有明显的损坏或磨损情况。
同时,还需要检查传感器的连接线路是否完好,是否有松动或脱落的情况。
这些问题可能导致传感器无法正常工作,因此需要及时进行修复或更换。
3. 使用专业的检测工具和设备进行轮速传感器的检测时,需要使用专业的检测工具和设备。
这些工具和设备能够提供准确的测量结果,并且能够帮助判断传感器是否正常工作。
如果没有这些专业的检测工具和设备,建议寻求专业技术人员的帮助。
4. 分析传感器输出信号对于轮速传感器来说,其主要输出信号是车速和车轮转速。
在进行检测时,需要通过专业工具读取传感器输出的信号,然后进行分析和比较。
如果信号不稳定或与实际情况不符,就说明传感器可能存在问题或故障。
5. 检查传感器与其他系统的连接除了检查传感器本身的工作情况外,还需要检查传感器与其他车辆系统之间的连接情况。
例如,检查传感器与车辆控制单元的连接线路是否正常,是否有松动或腐蚀现象。
这些连接问题也可能导致传感器无法正常工作。
6. 注意传感器的安装位置和固定方式对于轮速传感器来说,安装位置和固定方式非常重要。
因为传感器需要与车轮紧密接触,所以需要注意传感器的安装位置是否正确,是否与车轮之间存在间隙或干扰物。
同时,传感器的固定方式也需要牢固可靠,以免在行驶过程中发生位移或脱落。
总之,轮速传感器的检测过程需要严格按照规范和要求进行,必须确保各个环节都做到位。
车速传感器
车速传感器检测电控汽车的车速,控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速,自动变速器的变扭器锁止,自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。
车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号,也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号,车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内,车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内,这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰,用于保证电子通讯不产生中断,防止造成驾驶性能变差或其他问题,在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器,在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比较广泛采用磁电式传感器来进行车速(VSS)、曲轴转角(CKP)和凸轮轴转角(CMP)的控制,同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等,例如压缩机离合器等。
1)磁电式车速传感器磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器,它们产生交变电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。
这两个线圈接线柱是传感器输出的端子,当由铁质制成的环状翼轮(有时称为磁组轮)转动经过传感器时,线圈里将产生交流电压信号。
磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲,其形状是一样的。
输出信号的振幅(峰对峰电压)与磁组轮的转速成正比(车速),信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大,如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。
这会引起输出信号频率的改变,而在齿减少时输出信号幅度也会改变,发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。
测试步骤可以将系统驱动轮顶起,来模拟行驶时的条件,也可以将汽车示波器的测试线加长,在行驶中进行测试。
波形结果车轮转动后,波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动,并随着车速的提高跳动越来越高。
波形显示与例子十分相似,这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的,它又不像交
流信号波形,车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。
通常,波形在零伏线上下的跳变是非常对称的,车速传感器的信号的振幅随车速增加。
速度越快波形幅值就越高,而且车速增加,波形频率也将增加,示波器将显示有较多的波形震荡。
确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。
这是指波峰的幅值正常,两脉冲间的时间不变,形状是不变的且可预测的,尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的,这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的,尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。
不同型式的传感器,其波形的峰值电压和形状有轻微的差异,另外由于传感器内部是一个线圈,所以故障是与温度有关的,在大多数情况下波形会变得短很多,变形也很大,同时还可能设定故障码(DTC),故障在示波器上显示的摇动线束,这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因,车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号,但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线,那么应该先检查示波器和传感器的连线,确定电路有没有对地搭铁,确认零部件能否转动(塑料齿轮有没有咬死等)确认传感器气隙是否正常,然后再断定传感器。
2)霍尔式车速传感器霍尔效应传感器(开关)在汽车应用中是十分特殊的,这主要是由于变速器周围空间位置冲突,霍尔效应传感器是固体传感器,它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上,用于开关点火和燃油喷射电路触发,它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
霍尔效应传感器或开关,由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成,一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙,在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器,而没有窗口的部分则中断磁场,因此,叶片转子窗口的作用是开关磁场,使霍尔效应象开关一样地打开或关闭,这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因,该组件实际上是一个开关设备,而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。
测试步骤将驱动轮顶起模拟行使状态,也可
以将汽车示波测试线加长进行行驶的测试。
波形结果当车轮开始转动时,霍尔效应传感器开始产生一连串的信号,脉冲的个数将随着车速增加而增加,与图例相像,这是大约30英里/小时时记录的,车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加,但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。
车速传感器越高,在示波器上的波形脉冲也就越多。
确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度,频率和形状是一致的,这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压,两脉冲间隔一致,形状一致,且与预期的相同。
确定波形的频率与车速同步,并且占空比决无变化,还要观察如下内容:观察波形的一致性,检查波形顶部和底部尖角。
观察幅度的一致性:波形高度应相等,因为给传感器的供电电压是不变的。
有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。
这里关键是波形的稳定性不变,若波形对地电位过高,则说明电阻过大或传感器接地不良。
观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常,这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。
虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150℃温度下运行,但它们的工作仍然会受到温度的影响,许多霍尔效应传感器在一定的温度下(冷或热)会失效。
如果示波器显示波形不正常,检查被干扰的线或连接不良的线束,检查示波器和连线,并确定有关部件转动正常(如:输出轴、传感器转轴等)。
当示波器显示故障时,摇动线束,这可以提供进一步判断,以确认霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。
3)光电式车速传感器光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器,它由带孔的转盘两个光导体纤维,一个发光二极管,一个作为光传感器的光电三极管组成。
一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号,光电三极管和放大器产生数字输出信号(开关脉冲)。
发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的传递与接收。
转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源,进而触发光电三极管和放大器,使之像开关一样地打开或关闭输出信号。
从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完全一样,只是光电
传感器有一个弱点即它们对油或脏物在光通过转盘传递的干涉十分敏感,所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好,但损坏的分电器或密封垫容器在使用中会使油或赃物进入敏感区域,这会引起行驶性能问题并产生故障码。
轮速传感器
现代汽车的ABS系统中都设置有电磁感应式的轮速传感器,它可以安装在主减速器或变速器中,轮速传感器的组成和工作原理如图所示。
它是由永久磁铁、磁极、线圈和齿圈组成。
齿圈5在磁场中旋转时,齿圈齿顶和电极之间的间隙就以一定的速度变化,则使磁路中的磁阻发生变化。
其结果是使磁通量周期地增减,在线圈1的两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压,并将该交流电压信号输送给电子控制器。
轮速传感器的组成及工作原理
1-线圈;2-磁铁;3磁极;4-磁通;5-齿圈。