ABS检修及轮速传感器.ppt

授人以鱼不如授人以渔 电子控制防抱死制动系统 ABS 第四节轮速传感器 主讲 朱明高级技师 经济师 工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员 授人以鱼不如授人以渔 复习 一 ABS的布置形式分为哪几种型式 1 四传感器四通道 四轮独立控制方式2 四传感器四通道 前轮独立 后轮选择控制方式3 四传感器三通道 前轮独立 后轮低选择控制方式4 三传感器三通道 前轮独立 后轮低选择控制方式5 四传感器二通道 前轮独立控制方式6 四传感器二通道 前轮独立 后轮选择控制方式7 一传感器一通道 后轮近似低选择控制方式 授人以鱼不如授人以渔 第四节轮速传感器 轮速传感器的功用 1 检测车轮的速度 并输入ECU2 ECU计算决定是否进行防抱死制动 ABS系统的轮速传感器主要有 1 电磁式轮速传感器2 霍尔式轮速传感器两种类型 授人以鱼不如授人以渔 2 2 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 2 5 授人以鱼不如授人以渔 一 电滋式轮速传感器 1 电磁式轮速传感器的结构它是一种磁通量变化而感应电压的装置 在每个车轮上安装一个 如图6 15所示 典型前轮传感器 典型后轮传感器 授人以鱼不如授人以渔 典型的前轮传感器 授人以鱼不如授人以渔 典型的后轮传感器 轮彀 授人以鱼不如授人以渔 一 电滋式轮速传感器外形 图6 16是电磁式轮速传感器的外形 它一般由磁感应传感头和齿圈组成 齿圈 磁感应传感头 授人以鱼不如授人以渔 轮速传感头 轮速传感头是一个静止部件 根据极轴的结构形式不同有 1 凿式极轴轮速传感头 2 柱式极轴轮速传感头 3 菱形极轴轮速传感头等形式 由永久磁铁 电磁线圈和滋极构成 安装在每个车轮的托架上 图6 17 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 凿式极轴传感器外形与剖视图6 17 授人以鱼不如授人以渔 柱式极轴传感头外形和剖视图6 17 授人以鱼不如授人以渔 齿圈 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 传感头滋极与齿圈的端面有一定间隙 一般在lmm左右 具体大小可查阅维修手册 可用移动传感头位置的办法来调整 在实际安装中 用一个厚度与空气隙大小一样的纸盘贴在传感头的磁极面上 纸盘的另一面紧挨齿圈凸出端面 然后固定传感头即可 授人以鱼不如授人以渔 轮速传感器 安装位置 差速器或变速器输出轴或各车轮轴上 1 授人以鱼不如授人以渔 轮速传感器 组成 由传感器 不动 和齿圈 随轮胎转动 通过轴心轴承固定在底盘 组成 授人以鱼不如授人以渔 2 电磁式轮速传感器的工作原理 1 传感头与齿圈紧挨着固定 当齿圈随车轮旋转时 在永磁铁上的感应线圈中产生一交流信号 交流信号的频率与车轮速度成正比 图6 18所示2 ABS微电脑识别传感器发来交流信号的频率确定车轮速度 3 车轮的圆周减速度急剧增加 滑移率达到15 20 时 微电脑使液压调节器发出指令 减小或停止车轮的制动力 以免车轮抱死 授人以鱼不如授人以渔 ABS微电脑自检故障保护 1 传感器引出两根线接人微电脑 这两根线必须是屏敝线 2 轮速传感器或其线路有故障 会自动记录故障 点亮故障指示灯 让普通制动系统继续工作 授人以鱼不如授人以渔 轮速传感器 工作原理 轮速传感器都会产生一个正比于轮胎的转动速度的电压信号 齿圈转动 齿圈与磁铁的间隙也交替变换 磁场也变化 在磁场近的线圈也就感应出交流电 线圈 磁铁 齿圈 间隙 授人以鱼不如授人以渔 一 电磁式轮速传感器 特性 电磁式轮速传感器结构简单 成本低缺点 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 目前 国内外ABS系统的控制范围一般为15 160km h 今后要求控制速度范围扩大到8 260km h以至更大 显然电磁式轮速传感器很难适应 授人以鱼不如授人以渔 二 霍尔式轮速传感器 1 霍尔式轮速传感器由传感头和齿圈组成 2 传感头由永磁体 霍尔元件和电子电路等组成 授人以鱼不如授人以渔 霍尔电压 科学家爱德文 霍尔在1879年发现在一块通电的半导体薄片上 加上和片子表面垂直的磁场B 在薄片的横向两侧会出现一个电压 如图中的VH 这种现象就是霍尔效应 是由的 VH称为霍尔电压 B VH 授人以鱼不如授人以渔 图22霍尔速度传感器的内部结构 授人以鱼不如授人以渔 图23ABS气制动系统的工作原理示意图 1 车轮速度传感器2 压力调节器3 电子控制器 授人以鱼不如授人以渔 霍尔传感器车轮转速传感器作用 霍尔车轮转速传感器 是制动过程中的实时速度采集器 是ABS中的关键部件之一 ABS的工作原理示意图如图23所示 在制动过程中 控制器3接收车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理 得到车辆的滑移率和减速信号 向制动压力调节器2发出指令 调节器作出响应 使制动气室执行充气 保持或放气指令 调节制动器的制动压力 以防止车轮抱死 达到抗侧滑 甩尾 提高制动安全及制动过程中的可驾驭性 授人以鱼不如授人以渔 1 霍尔电压的产生 1 当齿轮位于图6 19a 所示位置时 穿过霍尔元件的磁力线分散 磁场相对较弱 授人以鱼不如授人以渔 1 霍尔电压的产生 2 当齿轮位于图6 19b 所示位置时 穿过霍尔元件的磁力线集中磁场相对较强 授人以鱼不如授人以渔 授人以鱼不如授人以渔 1 霍尔电压的产生 永磁体的磁力线穿过霍尔元件通向齿轮 齿轮相当于一个集磁器 图6 19所示1 当齿轮位于图6 19a 所示位置时 穿过霍尔元件的磁力线分散 磁场相对较弱 2 当齿轮位于图6 19b 所示位置时 穿过霍尔元件的磁力线集中 磁场相对较强 3 齿轮转动时 使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化 因而引起霍尔电压的变化 霍尔元件将输出一个mV级的准正弦波电压 4 此信号由电子电路转换成标准的脉冲电压 授人以鱼不如授人以渔 轮速传感器正常波形 授人以鱼不如授人以渔 轮速传感器 工作原理 轮速传感器产生与轮胎的转动速度正比的电压信号齿圈转动 齿圈与磁铁的间隙也交替变换 磁场也变化 在磁场近的线圈也就感应出交流电 线圈 磁铁 齿圈 间隙 霍尔元件 授人以鱼不如授人以渔 2 波形转换电路 由霍尔元件输出的mV级准正弦波电压 将由电子电路转换成标准的脉冲电压信号输入ECU 授人以鱼不如授人以渔 2 波形转换电路 各级波形图6 21示工作电压为8 15V负载电流100mA工作频率20kHz输出电压幅值为7 14V 授人以鱼不如授人以渔 2 波形转换电路 由霍尔元件输出的mV级准正弦波电压 将由电子电路转换成标准的脉冲电压信号输入ECU 图6 20所示的由霍尔元件输出的mV级准正弦波电压 经放大器放大为V级的电压信号 送施密特触发器 施密特触发器将正弦波信号转换成标准的脉冲信号再送至放大级放大后输出 各级波形如图6 21所示 其工作电压为8 15V 负载电流为100mA 工作频率为20kHz 输出电压幅值为7 14V 授人以鱼不如授人以渔 霍尔式轮速传感优点 1 输出信号电压振幅值不受转速的影响 在电压12V条件下 其输出信号电压保持在11 5 12V不变 车速下降接近零也不变 2 频率响应高 响应频率高达20kHz 用于ABS系统时 相当于车速1000km h时所检测的信号频率 3 抗电磁波干扰能力强 霍尔式传感器广泛应用于ABS轮速检测 也广泛应用于其控制系统的转速检测 授人以鱼不如授人以渔 作业 霍尔车轮转速传感器作用霍尔车轮转速传感器 是制动过程中的实时速度采集器 是ABS中的关键部件之一 ABS的工作原理示意图如图23所示 在制动过程中 控