第五节 车轮转速传感器

第五节 车轮转速传感器

车轮转速传感器是将车轮转动的速度转换为相应的电压脉冲，在汽车防抱死制动系统（ABS）和防滑转电子控制系统（ASR）中，车轮转速传感器向ECU提供最重要的车轮转速信号。车轮转速传感器的基本组成和测量原理与发动机转速与曲轴位置传感器相同，其主要区别在于其信号触发转子（齿轮）随车轮一起转动。

一、磁感应式车轮转速传感器

1.磁感应式车轮转速传感器的结构形式

磁感应式车轮转速传感器在汽车上较为多见，其基本组成与工作原理与磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器完全相同，但具体的结构形式和安装位置则有多种。图5-44所示是磁感应式车轮转速传感器的基本组成，其铁心端部主要有凿式和柱式两种。

图5-44 磁感应式车轮转速传感器的结构

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

图5-45所示是磁感应式车轮转速传感器的几种常见的结构形式。

图5-45 磁感应式车轮转速传感器的结构形式

a）凿式端头，径向安装 b）菱形端头，轴向安装 c）柱式端头，轴向安装

1—传感器信号探头2—齿圈

2.磁感应式车轮转速传感器的安装形式

磁感应式车轮转速传感器的触发齿轮或齿圈一般安装在轮毂内，随车轮一起转动；传感器信号探头则是安装在附近不转动的部件上。在驱动轮和非驱轮上传感器的安装位置如图5-46所示。

3.磁感应式车轮转速传感器的检测方法

磁感应式车轮转速传感器的常见故障主要有：感应线圈烧坏、传感器安装有松动、传感器铁心有损伤等。这些故障会使传感器信号过弱或不产生信号，导致ABS或ASR等控制系统不工作或工作失常。

图5-46 车轮转速传感器在车轮上的安装位置

a）非驱动轮 b）驱动轮

1—信号触发齿圈 2—传感器 3—制动盘 4—传感器安装支架

当故障自诊断系统有车轮转速传感器故障码显示时，就需要通过对传感器的电阻和电压检测来确定故障，磁感应式车轮转速传感器的检测内容与检测方法如下：

（1）检测传感器的电阻

断开传感器插接器之后，用电阻表测量传感器两端子之间的电阻，应与该车型所规定值相符。如果电阻过小或无穷大，则说明传感器内的感应线圈有短路或断路，需更换传感器。

磁感应式车轮转速传感器的电阻一般在600～2000Ω，不同的车型，其车轮转速传感器的电阻值会有所不同。

（2）检测传感器的信号电压

举升车辆，使各车轮悬空，断开车轮转速传感器的插接器，在迅速转动车轮的同时，用交流电压表测量传感器输出端子的电压（图5-47），电压表应有电压指示，其示值随车轮的转速的上升而增大。如果无电压，则说明传感器已损坏，需更换传感器。

由于转速类磁感应式传感器的电压幅值与转速的高低有直接的关系，因此，转动车轮要迅速，转速不应低于30r/min。

也可以通过示波器来检测，通过其显示的电压波形可准确判断传感器良好与否（图5-48）。正常情况应有电压波形，并随着车轮转速的提高，电压波形的幅值和频率均会增大。

（3）检测传感器的间隙

传感器电阻正常，但检测其信号电压无或过弱，则需检测传感器铁心端面与信号触发齿顶的间隙，正常间隙应在0.42～0.80mm。如果不正常，需要进行适当的修理和调整。

图5-47 检测磁感应式车轮转速传感器信号电压

图5-48 检测磁感应式车轮转速传感器信号电压波形

虚线—车轮转速低时的电压波形

实线—车轮转速高时的电压波形

二、霍尔效应式车轮转速传感器

由于霍尔效应式传感器具有信号稳定、响应频率高等特点，用作测量车轮转速的霍尔效应式传感器已逐渐增多。

1.霍尔效应式车轮转速传感器的测量原理

霍尔效应式车轮转速传感器也是由信号触发开关（也称传感头）和信号触发齿圈组成。信号触发开关由永久磁铁、霍尔元件和电子电路等组成，其测量原理如图5-49所示。

图5-49 霍尔效应式车轮转速传感器测量原理

1—永久磁铁 2—霍尔元件 3—信号触发齿圈

永久磁铁的磁力线穿过霍尔元件通向导磁齿圈，当齿轮位于图5-49a所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线分散，磁场相对较弱；而当齿圈位于图5-49b所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线集中，磁场相对较强。于是，在齿圈转动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度（磁感应强度）发生变化，霍尔元件将输出一个毫伏级的准正弦波电压，再通过电子电路转换成频率与车轮转速相对应的脉冲电压。

2.霍尔效应式车轮转速传感器的检测方法

霍尔效应式车轮转速传感器的常见故障主要有：内部电子电路有短路或断路、传感器铁心与信号触发齿圈的齿顶间隙不当。检测方法与其他用途的霍尔效应式传感器大体相似，具体检测方法与步骤如下：

1）直观检查。查看传感器的插接器连接情况，线束有无损伤烧焦等。

2）检测传感器电源电压。关闭点火开关，并拔下传感器插头，用直流电压表测量传感器插头电源端子的电压，应为蓄电池电压。如果电压为0V，应检修传感器电源线路。

3）检测传感器信号电压。检测方法如下：

①举升车辆，使车轮离地10cm左右。

②用导线将拔下的传感器插头的电源端子与传感器电源端子连接起来。

③将电压表的表笔连接传感器的信号端子（注意正负极不要接错）。

④转动车轮，看电压表是否显示电压脉冲。

如果无电压脉冲，需检查传感器铁心端面与齿顶的间隙，正常间隙应为0.2～0.5mm。