《汽車傳感器技術(shù)》課件-第八章 速度與加速度傳感器

汽車傳感器技術(shù)項目八：速度與加速度傳感器任務(wù)1發(fā)動機轉(zhuǎn)速及車速傳感器一轉(zhuǎn)速傳感器二車速傳感器一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器即曲軸位置傳感器，它也是發(fā)動機控制系統(tǒng)中最主要的傳感器，不僅是燃油噴射和點火時刻確認曲軸位置的信號源，也是發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號源。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器按其結(jié)構(gòu)形式可分為：電磁式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；霍爾效應(yīng)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；光電式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器等三種。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器在化油器車上，發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號一般取自點火線圈負極。電控發(fā)動機出現(xiàn)后，ECU用發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號取自曲軸位置傳感器，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速表用轉(zhuǎn)速信號，既有使用曲軸位置傳感器的，也有使用點火信號的。1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器在柴油發(fā)動機上使用的電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器是從噴油泵處獲取轉(zhuǎn)速信號，轉(zhuǎn)速傳感器的安裝位置如8-1所示。它的工作原理是，在永久磁鐵的周圍繞有線圈，線圈周圍有用鐵材料制成的齒輪，當齒輪旋轉(zhuǎn)時，齒輪的齒頂和齒合與永久磁鐵之間的空氣隙不斷變化，使通過線圈的磁力線也發(fā)生了變化，于是線圈中便產(chǎn)生交變電壓。

一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器安裝在缸體上，或噴油泵上1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器柴油機的噴射泵工作時，傳感器的齒輪被帶動旋轉(zhuǎn)，所以在線圈中便有交流電壓產(chǎn)生。交流電壓的頻率與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速成正比，該交變電壓作為輸入信號，經(jīng)轉(zhuǎn)速表內(nèi)的IC電路放大、整形后就可以使轉(zhuǎn)速表指示出發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速。不管柴油機采用什么供油方式，其發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器均是相似的，均用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速和曲軸的位置。ECU根據(jù)此信號計算出噴射始點和噴油量。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器磁感應(yīng)式傳感器的工作原理如圖8-2所示，磁力線穿過的路徑為：永久磁鐵N極→定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙→轉(zhuǎn)子凸齒→轉(zhuǎn)子凸齒與定子磁頭間的氣隙→磁頭→導(dǎo)磁板→永久磁鐵S極。當信號轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁路中的氣隙就會周期性地發(fā)生變化，磁路的磁阻和穿過信號線圈磁頭的磁通量隨之發(fā)生周期性的變化。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，傳感線圈中就會感應(yīng)產(chǎn)生交變電動勢。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器圖8-2磁感應(yīng)式傳感器的工作原理1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器由于轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙直接影響磁路的磁阻和傳感線圈輸出電壓的高低，因此在使用中，轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙不能隨意變動。氣隙如果有變化，必須按規(guī)定進行調(diào)整，氣隙一般設(shè)計在0.2～0.4mm范圍內(nèi)。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器圖8-3三菱4D56柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器電路檢測一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器1.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器檢測：采用磁電感應(yīng)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的檢測，可以參照磁電感應(yīng)式曲軸位置傳感器的檢測方法來進行，用萬用表測阻法是最簡單、實用的方法。例如三菱4D56柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器電路如圖8-3所示，其線圈電阻在20℃時測量值應(yīng)為1.3～1.9Ω。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（1）結(jié)構(gòu)圖8-4舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器安裝位置、結(jié)構(gòu)及工作原理1—磁鐵；2—至轉(zhuǎn)速傳感器；3—舌簧開關(guān)；4—分電器軸用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，可以裝在組合儀表內(nèi)，也可以安裝在分電器內(nèi)部。舌簧開關(guān)觸點由強磁體制成，在裝于分電器軸上的磁鐵的作用下動作，舌簧開關(guān)觸點不直接與大氣接觸，其容器內(nèi)充有惰性氣體。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（1）結(jié)構(gòu)舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理如圖8-4所示。曲軸轉(zhuǎn)兩圈、分電器軸轉(zhuǎn)一圈，分電器內(nèi)的磁鐵也轉(zhuǎn)一圈。當磁鐵靠近舌簧開關(guān)時，在磁力線的作用下，使觸點帶磁性。觸點的磁性與磁鐵近側(cè)極性相同，從而使舌簧開關(guān)觸點靠本身磁性吸引，使開關(guān)導(dǎo)通。磁鐵隨分電器軸轉(zhuǎn)動后，磁極遠離或只有一端靠近舌簧開關(guān)時，觸點不受磁力線的影響，觸點分開。這樣，兩個舌簧開關(guān)在分電器軸上的磁鐵作用下，相互以180°的相位差進行通、斷變換，把發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號輸入ECU。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（2）原理舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的檢測，主要檢查其信號輸出端子是否有脈沖信號產(chǎn)生，如圖8-5所示。具體檢查過程如下。將分電器從發(fā)動機上取下，用萬用表電阻擋檢測，把兩表筆放在信號輸出端，用手轉(zhuǎn)動分電器軸，觀察是否有導(dǎo)通和斷開兩種狀態(tài)交替出現(xiàn)。如果沒有，則應(yīng)更換舌簧開關(guān)式轉(zhuǎn)速傳感器。一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（3）檢測圖8-5舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的檢測一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（3）檢測一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（3）檢測圖8-6阻斷型電磁舌簧開關(guān)一、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（3）檢測另外一種形式的舌簧開關(guān)式傳感器是阻斷型，如圖8-6（a），為使舌簧開關(guān)能閉能開，磁鐵必須裝在一個轉(zhuǎn)動的軸上，使磁鐵轉(zhuǎn)動或用一個轉(zhuǎn)動的齒輪來隔斷其磁通。當齒輪的齒處于磁鐵和舌簧管之間時，磁通離開簧片，這時觸點彈開，見圖8-6（b）。無論采取哪種方法，都可以從觸點開閉時發(fā)出的信號指示軸的轉(zhuǎn)動位置。二、車速傳感器6.多普勒雷達式車速傳感器2.電磁感應(yīng)式車速傳感器3.光電式車速傳感器4.霍爾式車速傳感器5.可變磁阻式車速傳感器1.舌簧開關(guān)式車速傳感器二、車速傳感器車速傳感器（VSS——VehicleSpeedSensor）用于測量車輛的行駛速度，并將信號送到車速里程表，以電子式或指針式顯示出來。對于電控自動變速器，車速信號還用于確定變速器的換擋時刻和變矩器鎖止離合器的鎖止控制，在巡航控制系統(tǒng)中，車速信號是巡航ECU控制設(shè)定車速的重要參考依據(jù)。二、車速傳感器注意，車速傳感器并不是在任何情況下都反映車輛的實際行駛速度，如車輪打滑時、車輛倒退時車速傳感器便不能反映車輛的實際行駛狀況。對于裝設(shè)自動變速器的汽車，車速傳感器也叫變速器輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器，用于檢測汽車的車速信號，并將該信號輸入ECU，實現(xiàn)ECU對變速器的換擋控制及對發(fā)動機的控制；同時將車速信號提供給車速里程表，用以指示汽車行駛速度，記錄汽車行駛里程。而對于裝設(shè)手動變速器的汽車，車速傳感器僅僅將檢測到的車速信號提供給車速里程表，用于指示汽車行駛速度，記錄汽車行駛里程。二、車速傳感器車速傳感器一般安裝在變速器輸出軸附近的殼體上或速度表內(nèi)，主要有舌簧開關(guān)式、電磁感應(yīng)式、光電式、霍爾效應(yīng)式、磁阻元件式、多普勒雷達式等幾種。常用的有舌簧開關(guān)式、可變磁阻式、電磁感應(yīng)式、光電式和霍爾式幾種。二、車速傳感器圖8-7舌簧開關(guān)式車速傳感器的結(jié)構(gòu)

1.舌簧開關(guān)式車速傳感器二、車速傳感器1.舌簧開關(guān)式車速傳感器1）結(jié)構(gòu)與原理舌簧開關(guān)式車速傳感器用于舊式汽車的車速報警系統(tǒng)中，在新型的轎車中很少用到，其結(jié)構(gòu)如圖8-7所示。舌簧開關(guān)（圖中的簧片開關(guān)）是一個內(nèi)裝兩個細長觸點的小玻璃管，觸點由鐵、鎳等容易被磁鐵吸引的強磁性材料制成。舌簧開關(guān)傳感器置于車速表的轉(zhuǎn)子附近，當車速表驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動時，帶動轉(zhuǎn)子和永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，使磁鐵的N、S極靠近或遠離舌簧開關(guān)的觸點。在變化的磁場作用下，舌簧開關(guān)的兩觸點有時互相吸引而閉合，有時相互排斥而斷開，從而形成了觸點的開關(guān)作用。二、車速傳感器1.舌簧開關(guān)式車速傳感器圖8-8舌簧開關(guān)式車速傳感器的工作原理舌簧開關(guān)式車速傳感器的工作原理如圖8-8所示。從圖8-8（a）中可以看出，當永久磁鐵的N、S磁極從接近舌簧開關(guān)到逐漸離開時，舌簧開關(guān)的上、下兩個觸點變?yōu)閮蓚€不同極性的磁極，從而互相吸引，使舌簧開關(guān)閉合。從圖8-8（b）中可以看出，當永久磁鐵的N或S極接近舌簧開關(guān)的觸點時，觸點變?yōu)閮蓚€同一極性的磁極，從而互相排斥，使舌簧開關(guān)斷開。1.舌簧開關(guān)式車速傳感器因為舌簧開關(guān)式車速傳感器的永久磁鐵一般是四極的（兩個N極和兩個S極），所以控制部分連續(xù)工作時，車速表驅(qū)動軸每回轉(zhuǎn)一圈傳感器就會輸出四個脈沖信號。ECU根據(jù)傳感器輸入的脈沖信號即可計算出汽車的速度，并在速度指示儀表上顯示出來。1.舌簧開關(guān)式車速傳感器2）檢測用指針式萬用表電壓擋檢測舌簧開關(guān)式車速傳感器，把兩個表筆接在傳感器連接器插頭兩端子上，轉(zhuǎn)動起動機1～2s，觀察電壓表指針是否有脈沖電壓產(chǎn)生，若無脈沖電壓產(chǎn)生，說明傳感器有故障。1.舌簧開關(guān)式車速傳感器2.電磁感應(yīng)式車速傳感器1）結(jié)構(gòu)與原理電磁感應(yīng)式車速傳感器安裝在自動變速器輸出軸附近，該傳感器用于檢測自動變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速，電控單元ECU根據(jù)該傳感器提供的信號計算車速，并以此作為換擋控制的依據(jù)。圖8-9電磁感應(yīng)式車速傳感器的安裝位置圖8-10電磁感應(yīng)式車速傳感器結(jié)構(gòu)與感應(yīng)電壓曲線2.電磁感應(yīng)式車速傳感器電磁感應(yīng)式車速傳感器結(jié)構(gòu)如圖8-10（a）所示，該傳感器主要由永久磁鐵、線圈組成。由于電磁感應(yīng)式車速傳感器安裝在自動變速器輸出軸附近的殼體上，當輸出軸轉(zhuǎn)動時，輸出軸上的停車鎖止齒輪隨其一起轉(zhuǎn)動，從而使齒輪上的凸齒不斷地靠近或離開車速傳感器，使通過傳感器線圈內(nèi)的磁通量不斷變化，進而在線圈上產(chǎn)生一個周期變化的感應(yīng)電壓，如圖8-10（b）所示。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器汽車行駛的車速越高，輸出軸的轉(zhuǎn)速就越高，傳感器線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的脈沖頻率也就越高，電控單元便根據(jù)感應(yīng)電壓脈沖的大小計算汽車的行駛速度。在部分裝有自動變速器的汽車上，變速器的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器也采用電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器，以用來檢測變速器的輸入軸轉(zhuǎn)速，并將檢測的信號輸入ECU，使ECU更精確地控制換擋過程。此外，ECU還將該信號和來自發(fā)動機控制系統(tǒng)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號進行比較，計算出液力變矩器的傳動比，使油路壓力控制過程和鎖止離合器的控制過程得到進一步的優(yōu)化，以改善換擋感覺，提高汽車的行駛性能。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器

2）檢測電磁感應(yīng)式車速傳感器的檢測方法有：開路檢測、模擬檢測和單件檢測等三種。（1）開路檢測斷開車速傳感器連接器接頭，用萬用表測量傳感器兩接線端子間的電阻，如圖8-11所示。不同自動變速器的車速傳感器感應(yīng)線圈的電阻值不同，一般為幾百到幾千歐姆，如果偏大或偏小，都應(yīng)該根據(jù)電路圖檢查線路。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器2.電磁感應(yīng)式車速傳感器圖8-11車速傳感器電阻的檢測（2）模擬檢測將車支起，用手轉(zhuǎn)動懸空的驅(qū)動車輪，同時用萬用表測量車速傳感器的兩接線端子間有無脈沖感應(yīng)電壓。若萬用表指針有擺動，說明傳感器有輸出的脈沖電壓，傳感器工作正常；否則說明傳感器有故障，應(yīng)進一步檢查傳感器轉(zhuǎn)子及感應(yīng)線圈是否臟污。若臟污，應(yīng)進行清潔后再進行測試。若傳感器仍無脈沖電壓產(chǎn)生，說明傳感器已經(jīng)損壞，則應(yīng)及時更換。（3）單件檢測拆下車速傳感器，用一根鐵棒或一塊磁鐵迅速靠近或離開傳感器，同時用萬用表測量傳感器兩接線端子間有無脈沖電壓產(chǎn)生，如圖8-12所示。如果沒有感應(yīng)電壓或感應(yīng)電壓很微弱，說明傳感器有故障，應(yīng)進一步檢查。再試驗確認有故障后，應(yīng)更換傳感器。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器圖8-12單件檢測車速傳感器的脈沖電壓而對于變速器輸入軸電磁感應(yīng)式車速傳感器，檢測方法與電磁感應(yīng)式車速傳感器的檢測方法基本相同，在此不再敘述。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器3）檢測示例（1）別克轎車車速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感的檢測上海別克轎車車速傳感器安裝在自動變速器延伸殼體的外側(cè)，它是由磁感應(yīng)式車速傳感器。該車速傳感器的齒盤與差速器、主減速器行星齒輪架總成相連接，所以它可以監(jiān)測變速器的輸出轉(zhuǎn)速。該信號用于控制換擋模式、主油路油壓、變矩器鎖定離合器（TCC）的結(jié)合和分離。電磁感應(yīng)式車速傳感器的檢測，主要檢測其信號電壓和傳感器線圈電阻值。電磁感應(yīng)式車速傳感器輸出電壓隨車速的變化而發(fā)生變化，其變化范圍為0.5～200V。車速傳感器電阻值在20℃時，應(yīng)為981～1471Ω。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器圖8-13變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的檢測2.電磁感應(yīng)式車速傳感器變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的檢測。別克轎車變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器安裝在變速器內(nèi)部靠近驅(qū)動鏈輪處，如圖8-13所示。該傳感器也是電磁感應(yīng)式，它的齒盤與驅(qū)動鏈輪相連接，而驅(qū)動鏈輪又與渦輪軸相連接，所以傳感器可監(jiān)測變速器的輸入轉(zhuǎn)速。該信號用于控制主油路壓力、TCC結(jié)合與分離及變速器的換擋模式，也用于計算合適的擋位，和TCC的滑差。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器圖8-14變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器與PCM（動力控制模塊）的連接電路2.電磁感應(yīng)式車速傳感器①檢查信號電壓：將點火開關(guān)置于“OFF”位置，拔下輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器連接器插頭，再將點火開關(guān)置于“ON”位置，啟動發(fā)動機使其運轉(zhuǎn)，用萬用表的交流電壓擋測量傳感器插座上兩端子之間的電壓信號，該值應(yīng)為0.5V。如果電壓信號高于或低于規(guī)定值，應(yīng)進一步檢查傳感器的連接電路導(dǎo)線是否開路、斷路。②檢測傳感器頭與齒盤間的間隙：傳感器頭與齒盤間的間隙標準值應(yīng)為0.08～2.12mm，若檢測發(fā)現(xiàn)不在規(guī)定范圍內(nèi)應(yīng)進行調(diào)整。（2）廣州本田轎車變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的檢測2.電磁感應(yīng)式車速傳感器廣州本田轎車變速器輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器又稱為主軸轉(zhuǎn)速傳感器，安裝在變速器主軸上末端處。圖8-15主軸轉(zhuǎn)速傳感器的安裝位置圖8-16主軸轉(zhuǎn)速傳感器的電路2.電磁感應(yīng)式車速傳感器

主軸轉(zhuǎn)速傳感器的檢測方法如下：①檢測主軸轉(zhuǎn)速傳感器的電阻值將點火開關(guān)置于“OFF”位置，斷開主軸轉(zhuǎn)速傳感器的2芯插頭，測量2芯插頭的1、2號端子之間的電阻值，該值應(yīng)在400～600Ω之間，如果電阻偏大或偏小都說明傳感器有故障，應(yīng)更換傳感器。②檢測主軸轉(zhuǎn)速傳感器是否短路將點火開關(guān)置于“OFF”位置，拆下主軸轉(zhuǎn)速傳感器2芯插頭，分別測量2芯插頭的1、2號端子與車體搭鐵之間的電阻值，該值應(yīng)為∞，否則說明傳感器有故障，應(yīng)更換傳感器。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器③檢測主軸轉(zhuǎn)速傳感器線束是否斷路重新連接傳感器的2芯插頭，拔下ECU上D插頭（16芯），測量D插頭上11、12兩端子之間的電阻值，該值應(yīng)在400～600Ω之間，如果電阻偏大或偏小都說明傳感器有故障，則應(yīng)更換傳感器。④檢測主軸傳感器線束是否短路分別測量ECU的D插頭上11、12兩端子與車體搭鐵之間的電阻值，該值應(yīng)為∞。否則應(yīng)更換傳感器。2.電磁感應(yīng)式車速傳感器3.光電式車速傳感器

1）結(jié)構(gòu)與原理光電式車速傳感器用于數(shù)字式速度表上，由發(fā)光二極管（LED）、光電晶體管以及裝在速度表驅(qū)動軸的遮光板構(gòu)成。圖8-17光電式車速傳感器的結(jié)構(gòu)圖8-18光電式車速傳感器的工作原理及電路圖3.光電式車速傳感器由速度表驅(qū)動軸驅(qū)動的帶切槽遮光板位于發(fā)光二極管和光電晶體管的中間，隨著帶切槽遮光板的轉(zhuǎn)動，發(fā)光二極管發(fā)出的光有時能射到光電晶體管上，有時不能射到光電晶體管上。當發(fā)光二極管發(fā)出的光射到光電晶體管上時，光電晶體管導(dǎo)通，且三極管集電極中有電流通過，因此在Si端子上就有5V脈沖電壓信號輸出。當二極管發(fā)出的光不能照射到光電晶體管上時，則無脈沖電壓信號輸出。且脈沖頻率取決于車速，在車速為60km/h時，儀表撓性驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速為637r/min，而儀表軟軸每轉(zhuǎn)一周，傳感器就有20個脈沖電壓信號輸出。3.光電式車速傳感器采用光電式車速傳感器的數(shù)字式車速表的結(jié)構(gòu)及原理如圖8-19所示。該車速表主要由熒火顯示屏、微處理器和集成電路組成。車速傳感器輸出的脈沖信號輸入到車速表通過熒光顯示屏來顯示車速，并將這種脈沖信號輸入到時程表、燃油表、溫度表等。3.光電式車速傳感器圖8-19數(shù)字式車速表的結(jié)構(gòu)及工作原理3.光電式車速傳感器

2）檢測

光電式車速傳感器的檢測方法如下：（1）供電電壓檢測

因為光電式車速傳感器為主動式傳感器，只有在提供工作電壓的情況下才能正常工作，因此可以使用萬用表電壓擋，在點火開關(guān)打開的情況下，測量光電式車速傳感器的供電電源和搭鐵端子間的電壓，正常應(yīng)為5V。3.光電式車速傳感器（2）輸出信號萬用表檢測打開點火開關(guān)，利用背插法，用萬用表的電壓擋測量信號端與搭鐵端的電壓，在轉(zhuǎn)速很慢的情況下，應(yīng)能夠看到電壓在0～5V間波動。（3）示波器檢測使用示波器，對輸出信號端進行輸出信號檢測，應(yīng)與圖8-20波形相符。3.光電式車速傳感器圖8-20光電式車速傳感器輸出波形3.光電式車速傳感器項目8-2任務(wù)2：霍爾式車速傳感器4、霍爾式車速傳感器（1）結(jié)構(gòu)與原理該傳感器主要由觸發(fā)輪、帶導(dǎo)板的永久磁鐵、霍爾元件及集成電路組成。圖8-21霍爾式車速傳感器外形及結(jié)構(gòu)

圖8-22霍爾式車速傳感器電路圖4、霍爾式車速傳感器霍爾式車速傳感器也是利用霍爾效應(yīng)的原理制成的。即觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動時，其葉片在永久磁鐵與霍爾元件間轉(zhuǎn)動，從而使通過霍爾元件的磁通量發(fā)生變化，由于霍爾元件用導(dǎo)線連接在電路中，其上通有電流，所以在霍爾元件上產(chǎn)生一個霍爾電壓，經(jīng)集成電路放大整形后輸出矩形方波信號，如圖8-22所示。4、霍爾式車速傳感器（2）檢測：

（1）車速傳感器的電源電壓檢測關(guān)閉點火開關(guān)，取下車速傳感器的插頭后，再接通點火開關(guān)，檢測車速傳感器插頭端子1與2的電壓，其標準值應(yīng)為12V。否則應(yīng)檢查熔斷器、點火開關(guān)以及它們之間的連接導(dǎo)線。

（2）傳感器輸出信號的檢測當汽車行駛時，用示波器檢測車速傳感器插座端子3和2之間應(yīng)有方波信號輸出（注意：測試時，車速傳感器的插頭不能取下）。否則為車速傳感器損壞。4、霍爾式車速傳感器3）檢測傳感器線束的導(dǎo)通性

關(guān)閉點火開關(guān)，拔下車速傳感器的連接插頭，然后拔下發(fā)動機控制單元的連接插頭，用萬用表的電阻擋測量，傳感器連接插頭的端子與發(fā)動機控制單元的端子之間的電阻值及傳感器連接插頭的端子與搭鐵之間的導(dǎo)通性，均應(yīng)小于1Ω，若相差很大或為∞，則說明線束的連接有故障。4、霍爾式車速傳感器桑塔納2000GSi型轎車霍爾式車速傳感器檢測。桑塔納2000GSi型轎車霍爾式車速傳感器安裝在主減速器輸出軸的端蓋上，由霍爾傳感器和信號輪組成，如圖8-24（a）所示，端子示意圖8-24（b）所示，該傳感器與ECU的連接如圖8-24（c）所示。其中1號端子為電源端子，2號端子為信號輸出端子，同ECU的20號端子相連，3號端子為搭鐵端子。（3）檢測示例4、霍爾式車速傳感器圖8-23霍爾式車速傳感器結(jié)構(gòu)及傳感器與ECU的連接電路

4、霍爾式車速傳感器霍爾式車速傳感器的檢測方法如下。

1）檢測傳感器的電源電壓關(guān)閉點火開關(guān)拔下車速傳感器的3芯插頭，然后接通點火開關(guān)，用萬用表測量傳感器3芯插頭上1號與3號端子之間的電壓值，該值應(yīng)為12V（蓄電池電壓），若不符合要求，說明電源線路有斷路或短路故障，或熔斷絲損壞，應(yīng)根據(jù)電路圖及時檢測或更換傳感器。4、霍爾式車速傳感器2）檢測傳感器線束的導(dǎo)通性

關(guān)閉點火開關(guān)，拔下車速傳感器的3芯插頭，然后拔下發(fā)動機控制單元（J220）的連接插頭，用萬用表的電阻擋測量傳感器3芯插頭的1號端子與15號熔斷絲之間的電阻值，如圖8-24（a）所示，用萬用表測量傳感器3芯插頭的2號端子與J220的20號端子之間的電阻值，如圖8-24（b）所示，用萬用表測量傳感器3芯插頭的3號端子與搭鐵之間的電阻值，如圖8-24（c）所示。其電阻值均應(yīng)小于1Ω，若相差很大或甚至為∞，則說明線束的連接有故障，則應(yīng)根據(jù)電路圖及時檢測或更換傳感器。4、霍爾式車速傳感器圖8-24檢測傳感器線束的導(dǎo)通性4、霍爾式車速傳感器5、可變磁阻式車速傳感器1）可變磁阻式車速傳感器的結(jié)構(gòu)與原理可變磁阻式車速傳感器安裝在變速器的殼體上，由變速器齒輪驅(qū)動，其安裝位置如圖8-25所示。圖8-25可變磁阻式車速傳感器的安裝位置主要有：磁阻元件、轉(zhuǎn)子、彈簧、印制電路板和磁環(huán)圖8-26可變磁阻式車速傳感器的結(jié)構(gòu)5、可變磁阻式車速傳感器圖8-27可變磁阻式車速傳感器的工作原理5、可變磁阻式車速傳感器圖8-28磁阻元件（MRE）的性質(zhì)5、可變磁阻式車速傳感器當變速器齒輪驅(qū)動傳感器軸旋轉(zhuǎn)時，與軸連在一起的多極磁環(huán)也同時旋轉(zhuǎn)，磁環(huán)旋轉(zhuǎn)引起通過其旁邊的集成電路內(nèi)的磁阻元件的磁通量發(fā)生變化；由于磁環(huán)上N極與S極的交替排列，伴隨著磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)使通過磁阻元件的磁通量和磁力線的方向都不斷變化，從而使磁阻元件（MRE）的阻值發(fā)生變化（且當流向磁阻元件的電流方向與磁力線方向平行時，其電阻值最大；電流方向與磁力線方向垂直時，其電阻值最小，如圖8-28所示）。5、可變磁阻式車速傳感器圖8-29輸出信號5、可變磁阻式車速傳感器由于磁阻元件阻值的變化，磁環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周在集成電路（IC）的內(nèi)置磁阻元件（MRE）的集成電路（IC）的內(nèi)置磁阻元件（MRE）中就會出現(xiàn)20個脈沖電壓信號，將此信號通過電路的連接輸入到比較器中進行比較，再由比較器輸出信號去控制晶體管的導(dǎo)通和截止，這樣就可以檢測出車速并在車速表上顯示出來。輸出信號如圖8-29所示。5、可變磁阻式車速傳感器圖8-30車速傳感器電路圖5、可變磁阻式車速傳感器

磁阻元件式車速傳感器電路如圖8-30所示。在磁環(huán)上N極和S極交替排列，隨著磁環(huán)的回轉(zhuǎn)使其磁力線方向不斷地變化，伴隨每一回轉(zhuǎn)，在內(nèi)置磁阻元件（MRE）的集成電路中20個脈沖信號，該信號即車速信號，送入轉(zhuǎn)速表。磁通量的變化與磁環(huán)轉(zhuǎn)速成正比，這樣可利用磁阻元件電阻值的變化檢測出磁環(huán)旋轉(zhuǎn)引起的磁通變化。將電壓的變化輸入到比較器中進行比較，再由比較器輸出的信號控制晶體管的導(dǎo)通與截止，這樣就可以檢測出車速。5、可變磁阻式車速傳感器2）可變磁阻式車速傳感器的檢測可變磁阻式車速傳感器很少發(fā)生故障，檢修時一般檢查傳感器的輸出信號電壓。檢修時可以用手轉(zhuǎn)動傳感器軸，在轉(zhuǎn)動的同時，用萬用表電壓擋測量傳感器輸出端子間的輸出信號，應(yīng)有脈沖電壓信號輸出。否則應(yīng)更換可變磁阻式車速傳感器。傳感器端子引線有三根,一根為輸出信號，一根連接至組合儀式表，另一根接地。5、可變磁阻式車速傳感器3）可變磁阻式車速傳感器檢測示例三菱V73轎車使用磁阻元件式車速傳感器安裝在變速器上。磁環(huán)上共有兩對磁極、N極和S極交替排列，因此，在車速傳感器軸旋轉(zhuǎn)一周時，應(yīng)輸出4個脈沖信號。這些脈沖信號被輸入車速表。車速表計算輸入的脈沖信號，促進指示器顯示車速，同時車輛的行駛里程也被計算出來。電路如圖8-31所示。實際接線圖如圖8-32所示。5、可變磁阻式車速傳感器圖8-31磁阻元件式車速傳感器電路圖5、可變磁阻式車速傳感器圖8-32磁阻元件式車速傳感器接線圖5、可變磁阻式車速傳感器

（1）工作電源電壓檢測磁阻元件傳感器屬于無源傳感器，因此需要工作電源，點火開關(guān)（IG1）電路通過11號保險絲為車速表和車速傳感器提供電源。檢測方法如圖8-33所示。①不要斷開車速傳感器插接器B-09。②將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到“ON”位置。③用萬用表電壓擋測量線束側(cè)1#端子與接地之間的電壓。電壓應(yīng)為蓄電池正極電壓，約為12V。（2）搭鐵電路的檢查如圖8-34所示，斷開B-09插頭，用萬用表測量線束側(cè)的2#端子與地的導(dǎo)通性。正常情況下，其電阻應(yīng)小于2Ω。5、可變磁阻式車速傳感器圖8-33檢測傳感器的工作電源電壓確圖8-34檢查車速傳感器搭鐵電路5、可變磁阻式車速傳感器（3）檢查車速傳感器參考電壓。①斷開車速傳感器插接器B-09。②將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到“ON”位置。③用萬用表電壓擋測量3#端子與搭鐵間電壓。正常情況下，車速傳感器輸出信號參考電壓約為9V或更高，如圖8-35所示。圖8-35檢測車速傳感器參考電壓

5、可變磁阻式車速傳感器（4）解碼器檢測使用MUT-Ⅱ或MUT-Ⅲ，進入發(fā)動機或自動變速器項目，如果車速傳感器或其線路有故障，會輸出故障代碼DTCP0500。（5）輸出信號檢測

拆掉車速傳感器，如圖8-36所示，在1、3端子間串入3～10kΩ電阻，同時1端接蓄電池正極，2端接蓄電池負極，用手轉(zhuǎn)動傳感器軸，在轉(zhuǎn)動的同時，用萬用表的電壓擋測量2、3端間電壓，觀察是否有脈沖電壓信號輸出。一般情況下，軸每轉(zhuǎn)一周，輸出4個脈沖，說明傳感器良好，若無脈沖信號產(chǎn)生，說明傳感器已損壞，則應(yīng)更換傳感器。5、可變磁阻式車速傳感器

圖8-36檢測車速傳感器輸出信號5、可變磁阻式車速傳感器6、多普勒雷達式車速傳感器如圖8-37所示為多普勒雷達式車速傳感器原理圖，振蕩器產(chǎn)生頻率為f1的等幅振蕩連續(xù)波，經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸送到天線，再以一定的傾角向地面發(fā)射。當汽車行駛時，雷達天線在單位時間內(nèi)接收到的地面反射波頻率為f2，則多普勒頻率fd為由于多普勒頻率與車身速度成正比，因而可用多普勒頻率fd作為車身速度的依據(jù)。雖然多普勒雷達式車速傳感器測量精確，但由于造價昂貴，因此使用并不太多。復(fù)習思考題1.汽車上使用的速度傳感器有哪些？2.柴油發(fā)動機用轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理是什么？3.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)與原理是什么？4.舌簧開關(guān)式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的檢測方法是什么？5.車速傳感器有什么作用？一般都安裝在汽車的什么部位？任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器一電磁感應(yīng)式輪速傳感器二勵磁式轉(zhuǎn)速傳感器三霍爾效應(yīng)式輪速傳感器四磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器汽車輪速傳感器即車輪速度傳感器，用于檢測車輪旋轉(zhuǎn)速度，并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸入控制單元ECU。現(xiàn)在，在制動防抱死裝置ABS、牽引力控制裝置TCS、電子制動力分配裝置EBD、電子穩(wěn)定程序ESP等系統(tǒng)中，各個控制單元根據(jù)輪速傳感器的信號，通過和車速傳感器信號的對比，確定車輛是否發(fā)生抱死和滑移，從而決定執(zhí)行器是否作出制動干預(yù)。任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器圖8-38輪速傳感器的安裝位置

任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器按照汽車上安裝的輪速傳感器的數(shù)量，可以分為四輪速傳感器、三輪速傳感器、二輪速傳感器、單輪速傳感器四種形式，可以實現(xiàn)四通道、三通道、二通道、單通道的控制方式。輪速傳感器的數(shù)目和通道數(shù)目不同，感應(yīng)齒圈安裝位置也就不同。一般來講，齒圈安裝在隨車輪或傳動軸一起轉(zhuǎn)動的部件上，如驅(qū)動車輪、從動車輪、半軸、輪轂或制動盤、主減速器或變速器的輸出軸上，傳感器本體安裝在車輪附近不隨車輪轉(zhuǎn)動的部件上，如半軸套管、轉(zhuǎn)向節(jié)、制動底板等位置，如圖8-38所示。任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器另外，按傳感器頭的外形分鑿式極軸輪速傳感器頭、柱式極軸輪速傳感器頭，菱形極軸輪速傳感器頭相對比較少見，如圖8-39所示。圖8-39傳感器頭形狀任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器傳感器與感應(yīng)齒圈的相對安裝位置，也有三種方式，如圖8-40所示。目前使用的輪速傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。

圖8-40車速傳感器的安裝形式任務(wù)2輪轉(zhuǎn)速傳感器一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器1.電磁感應(yīng)式輪速傳感器的結(jié)構(gòu)與原理電磁感應(yīng)式輪速傳感器由傳感頭和齒圈兩部分構(gòu)成。傳感器齒圈是由磁阻較小的鐵磁性材料制成的。傳感頭主要由永磁性磁心和感應(yīng)線圈組成，如圖8-41所示。輪速傳感器頭與磁性齒圈間的間隙很小，通常在0.5～1.0mm范圍內(nèi)。圖8-41電磁感應(yīng)式輪速傳感器的結(jié)構(gòu)原理：電磁感應(yīng)式輪速傳感器與電磁感應(yīng)式車速傳感器的工作原理相同，都是利用齒圈轉(zhuǎn)動時與傳感器磁頭之間的間隙產(chǎn)生變化，從而使通過感應(yīng)線圈的磁通量即磁場強度發(fā)生變化，進而在線圈上產(chǎn)生不同的感應(yīng)電壓的原理制成的。傳感器的工作原理及輸出電壓波形如圖8-42所示。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器圖8-42電磁感應(yīng)式輪速傳感器工作原理及輸出電壓波形一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器電磁感應(yīng)式輪速傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、成本低，所以應(yīng)用較為廣泛，但其輸出信號的頻率和幅值受轉(zhuǎn)速影響較大，且其抗電磁波干擾能力差，易產(chǎn)生誤信號，所以只適于15～160km/h的速度，今后要求所控制的轉(zhuǎn)速擴大到8～260km/h甚至更大，則電磁感應(yīng)式輪速傳感器很難適應(yīng)。而霍爾式輪速傳感器則能克服電磁式輪速傳感器的不足，因此在ABS系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越多。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器2.電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測電磁感應(yīng)式傳感器的一般故障有：傳感器感應(yīng)電路（感應(yīng)線圈）斷路或短路；傳感器頭或齒圈沾染油污；傳感器消磁；傳感器松動等。檢修時主要檢查傳感器的電阻和輸出信號電壓。1）檢測傳感器的輸出電壓使被檢輪離地，松開駐車制動器，以30r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動車輪，用萬用表測量傳感器的輸出電壓，該值應(yīng)滿足標準規(guī)定，若偏大或偏小，應(yīng)繼續(xù)全面檢測，如果發(fā)現(xiàn)傳感器損壞，應(yīng)及時更換傳感器一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器2.電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測2）檢測傳感器的電阻拔下傳感器連接器插頭，用萬用表測量傳感器兩接線端子間的電阻值，該值應(yīng)符合標準規(guī)定，若過大或過小，說明傳感器已損壞，應(yīng)進行更換。3）檢測傳感器磁頭與齒圈的間隙用厚薄規(guī)片測量傳感器磁頭與齒圈之間的間隙，該值應(yīng)滿足標準規(guī)定，若不在此范圍應(yīng)進行調(diào)整。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器3.電磁感應(yīng)式輪速傳感器檢測示例（1）別克轎車電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測圖8-43別克轎車電磁感應(yīng)式輪速傳感器外形一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器3.電磁感應(yīng)式輪速傳感器檢測示例（1）別克轎車電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測別克轎車防抱死制動系統(tǒng)中的輪速傳感器為電磁感應(yīng)式。前輪驅(qū)動的別克轎車使用整體式輪速傳感器，前輪輪速傳感器勵磁環(huán)（齒圈）為47齒多磁極，后輪輪速傳感器勵磁環(huán)（齒圈）為36齒多磁極。傳感器外形如圖8-43所示。使用這種多磁極整體式傳感器能提供清晰正確的交流電壓信號。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器圖8-44別克轎車輪速傳感器與ECU的連接電路一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器別克轎車電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測方法如下：①檢測傳感器的線圈電阻拔下輪速傳感器連接器插頭，用萬用表檢查傳感器每個端子與車身的導(dǎo)通情況。正常時應(yīng)不導(dǎo)通，電阻是無窮大，否則說明傳感器存在搭鐵故障，應(yīng)及時更換傳感器。若經(jīng)上述檢查正常，應(yīng)進一步檢查傳感器線圈電阻值，前輪與后輪輪速傳感器線圈電阻值均應(yīng)為0.9～1.3kΩ。若電阻值偏大或偏小，都說明傳感器有故障，應(yīng)更換輪速傳感器。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器別克轎車電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測方法如下：②檢測轉(zhuǎn)子齒圈首先檢查傳感器齒圈的齒數(shù)，前輪輪速傳感器的齒圈齒數(shù)應(yīng)為47，后輪輪速傳感器的齒圈齒數(shù)應(yīng)為36。然后檢查轉(zhuǎn)子齒圈有無裂紋、缺齒，齒與齒之間是否吸附有臟物，若有應(yīng)進行清理。傳感器頭與齒圈間隙應(yīng)保持1mm左右，可用厚薄規(guī)片進行測量。若間隙相差很大應(yīng)進行調(diào)整。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器圖845桑塔納2000GSi型轎車輪速傳感器安裝位置一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器（2）桑塔納2000GSi型轎車電磁感應(yīng)式輪速傳感器的檢測桑塔納2000GSi型轎車的ABS共有4個車輪輪速傳感器，前輪的輪速傳感器安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，齒圈（43齒）安裝在傳動軸上，如圖8-45（a）所示；后輪的輪速傳感器安裝在固定支架上，齒圈（43齒）安裝在后輪轂上，如圖8-45（b）所示。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器圖8-46桑塔納2000GSi型轎車輪速傳感器與ECU的連接電路一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器傳感器的檢測方法如下：①檢測傳感器與齒圈的氣隙升起汽車，使4個車輪離地，在齒圈上取4點，用非磁性厚薄規(guī)，測量齒圈與傳感器之間的氣隙。各車輪轉(zhuǎn)速傳感器與齒圈的氣隙應(yīng)符合表8-1要求，否則應(yīng)給予調(diào)整。表8-1各輪速傳感器與齒圈的氣隙輪速傳感器氣隙輪速傳感器氣隙左前輪1.10～1.97左后輪0.42～0.80右前輪1.10～1.97右后輪0.42～0.80一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器②檢測傳感器信號電壓升降車輪，使4個車輪離地懸空，以1r/s的速度分別轉(zhuǎn)動各個車輪，用萬用表或示波器分別測量各個車輪轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號電壓值。這些信號電壓應(yīng)滿足表8-2要求，否則說明傳感器有故障，應(yīng)及時檢測或更換。表8-2各輪速傳感器信號電壓的標準值輪速傳感器輸出信號電壓（轉(zhuǎn)速1r/s）輪速傳感器輸出信號電壓（轉(zhuǎn)速1r/s）左前輪190～1140mV的交流電壓左后輪>650mV的交流電壓右前輪190～1140mV的交流電壓右后輪>650mV的交流電壓一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器③檢測傳感器的電阻值

將點火開關(guān)置于“OFF”位置，拔下各輪速傳感器的2芯連接插頭，用萬用表測量各輪速傳感器的電阻值。該值應(yīng)符合表8-3要求，否則說明傳感器有故障，應(yīng)給予檢測或更換。表8-3輪速傳感器的電阻標準輪速傳感器電阻值輪速傳感器電阻值左前輪1.0～1.3左后輪1.0～1.3右前輪1.0～1.3右后輪1.0～1.3一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器

④檢測傳感器線束的電阻值將點火開關(guān)置于“OFF”位置，拔下4個輪速傳感器的2芯連接插頭，然后拔下ABSECU的25針連接端子。用萬用表的電阻擋分別測量左前輪傳感器插頭端線束的電阻值，電阻值均應(yīng)小于0.5Ω，若相差很大或甚至為無窮大，則表明線束斷路或短路，應(yīng)根據(jù)電路圖進行檢測。一、電磁感應(yīng)式輪速傳感器二、勵磁式輪速傳感器勵磁式輪速傳感器在東風牌EQ1090E型載貨汽車的FKX型ABS系統(tǒng)使用。圖8-47傳感器勵磁電路晶體三極管VT，電阻R1、R2，電容C1組成恒流電路給電磁式傳感器提供約40mA的直流電流，以便使傳感器鐵芯建立起工作磁通。當車輪轉(zhuǎn)動時，引起磁阻變化，線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于恒流電路具有較高的動態(tài)阻抗，使感應(yīng)信號幅度不致大幅度衰減。電容器C2用來旁路高頻成分，以便衰減點火系統(tǒng)的干擾。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器霍爾效應(yīng)式輪速傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理制成優(yōu)點：①傳感器產(chǎn)生數(shù)字信號，電腦可以直接使用，不用進行轉(zhuǎn)換；②傳感器電壓不受車輪轉(zhuǎn)速影響；③傳感器不易受外界干擾。分類：按照信號檢出形式，可以分為三線制和兩線制霍爾效應(yīng)式輪速傳感器兩種。三線制傳感器為一根電源線、一根搭鐵線、一根信號線，兩線制傳感器為一根電源線、一根信號兼搭鐵線。1.霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的結(jié)構(gòu)與原理霍爾效應(yīng)式輪速傳感器主要由傳感器頭和齒圈組成，傳感器頭由永久磁鐵、霍爾元件和電子電路等組成。圖8-48霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的結(jié)構(gòu)與原理三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器當齒圈轉(zhuǎn)動到齒縫正對傳感器頭時，永久磁鐵的磁力線穿過霍爾元件通向齒圈的磁力線較為分散，磁場也相對較弱，如圖8-48(a)所示；齒圈轉(zhuǎn)動到凸齒正對傳感器頭時，永久磁鐵的磁力線穿過霍爾元件通向齒圈的磁力線較為集中，磁場也相對較強，如圖8-48(b)所示。這樣在齒圈的轉(zhuǎn)動過程中，由于通過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾元件上霍爾電壓的變化，使霍爾元件向外輸出一個正弦波電壓信號。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器霍爾元件在齒輪的運動下產(chǎn)生并向外輸出一個mV級的正弦波霍爾電壓，經(jīng)放大器放大為V級電壓，然后送至施密特觸發(fā)器輸出標準的脈沖信號，并產(chǎn)生一定回差以提高穩(wěn)定性，最后送至輸出級再放大輸出。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器圖8-49霍爾輪速傳感器的電子線路原理圖三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器霍爾輪速傳感器的電子線路原理如圖8-49所示，它的工作電壓為8～15V，負載電流為100mA，工作頻率為20kHz，輸出電壓幅值為7～14V。為了適應(yīng)汽車在各種溫度下工作，霍爾輪速傳感器的結(jié)構(gòu)采用封閉式，將齒圈與傳感器密封在一起，以保證在惡劣的環(huán)境中能可靠地工作?；魻栞喫賯鞲衅魇且环N主動式輪速傳感器，因此克服了電磁感應(yīng)式輪速傳感器的輸出信號幅值會變化、頻率響應(yīng)不高、抗電磁干擾能力差的缺點，具有輸出信號幅值不變、頻率響應(yīng)高、抗電磁干擾能力強的優(yōu)點，因此在一些新型汽車的ABS中越來越廣泛地使用此類型的輪速傳感器。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器

2.霍爾輪速傳感器的檢測霍爾式輪速傳感器的檢修,主要檢查輸出電壓信號。1）檢查時，關(guān)閉點火開關(guān)。舉升車輛,使四個輪胎離地10cm左右，拔下輪速傳感器的導(dǎo)線連接器插頭,并用導(dǎo)線將線束插頭與輪速傳感器插頭的電源端子相連。將萬用表(用交流電壓擋)的兩表筆分別搭接在輪速傳感器信號輸出端子(注意+、-極性)，測量傳感器的輸出電壓。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器2.霍爾輪速傳感器的檢測—電壓打開點火開關(guān)，用手轉(zhuǎn)動車輪，萬用表應(yīng)顯示交流電壓在7～14V范圍。若檢測電壓值不符合要求，則應(yīng)檢查傳感器與齒圈之間的間隙（標準值為0.2～0.5mm）,否則應(yīng)進行調(diào)整或更換傳感器

三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器2）檢測傳感器磁頭與齒圈的間隙，用厚薄規(guī)片測量傳感器頭與齒圈之間的間隙，如圖8-50所示，間隙值應(yīng)符合標準值，否則應(yīng)進行調(diào)整或更換。圖8-50輪速傳感器與齒圈之間間隙的測量三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器圖8-51輪速傳感器輸出的電壓波形（實線為高速、虛線為低速）三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器3）示波器檢測在用示波器檢測時，觀察所出現(xiàn)的電壓脈沖波形應(yīng)與圖8-51所示相似，而且要注意所有脈沖應(yīng)該均勻出現(xiàn)。脈沖電壓波形取決于車輪的轉(zhuǎn)速，正常的車速傳感器信號將產(chǎn)生一個正弦波，其波幅高度和頻率寬度與車輪速度成比例。當輪子開始轉(zhuǎn)動時，在示波器中部的水平直線開始在零線的上下擺動，當轉(zhuǎn)速增加時，擺動幅度將越來越大。當加速時，輪速傳感器的交流信號幅值增加，速度越快，波形越高。當輪速傳感器有故障時，其波形將發(fā)生相應(yīng)變化，所以通過波形可以分析出故障所在。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器若脈沖波形顯示不均勻，通常是輪速傳感器或齒圈被制動磨屑所吸附，為此，要從車輪輪轂或差速器上取下輪速傳感器進行清洗。不同形式的傳感器峰值電壓將有些改變，另外，由于傳感器的整體部分是線圈或繞組，它的損壞與溫度或振動有關(guān)，在大多數(shù)情況下，波形將變短很多或很無組織，同時設(shè)定故障代碼。通常最普通的防抱死系統(tǒng)輪速傳感器的損壞是傳感器根本不產(chǎn)生信號。但是，如果波形是好的，檢查傳感器和示波器連線，確定回路沒有接地，檢查傳感器的氣隙是否正確，然后再對傳感器進行判斷。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器4）解碼器診斷在斷電情況下，將故障診斷儀與診斷插座連接后，打開點火開關(guān)。進入ABS工作環(huán)境，鍵入所需的功能代碼，結(jié)束后退出。在斷電后，拆下故障診斷儀即可。三、霍爾效應(yīng)式輪速傳感器四、磁阻式輪速傳感器新型輪速傳感器除了具備主動型輪速傳感器的功能外，還能夠檢測出車輪的旋轉(zhuǎn)方向。新型的輪速傳感器內(nèi)部有兩個磁阻，在車輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生兩個信號，把這兩個信號疊加在一起后，再發(fā)送到電腦。由于車輛向前或者向后行駛時，兩個磁阻發(fā)出的信號是不同的，所以電腦可以根據(jù)傳感器信號來判斷車輪的旋轉(zhuǎn)方向和車輛的實際行駛方向。圖8-52新皇冠轎車輪速傳感器安裝位置四、磁阻式輪速傳感器1.磁阻式輪速傳感器的結(jié)構(gòu)與原理豐田新皇冠的輪速傳感器，采用磁阻型半導(dǎo)體傳感器，簡稱MRE傳感器。磁性轉(zhuǎn)子是由內(nèi)置帶磁性粒子的橡膠制成南北共48極，磁極按圓周方向均勻分布的環(huán)狀墊片，鑲嵌在后輪軸承內(nèi)圈上，與車輪同速度旋轉(zhuǎn)。MRE傳感器則安裝在輪轂上固定不動，與磁性轉(zhuǎn)子間存在0.5～0.8mm的空氣間隙。如圖8-52所示。四、磁阻式輪速傳感器圖8-53新皇冠轎車磁阻式輪速傳感器工作原理圖四、磁阻式輪速傳感器當磁性轉(zhuǎn)子隨車輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生磁場變化，傳感器內(nèi)的磁阻值相應(yīng)變化，經(jīng)電路處理以脈沖信號輸出給ABSECU。MRE傳感器與廣泛采用的其他方式輪速傳感器比較，它能檢測到從0km/h開始的車速。此外，還能夠檢測到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，因此系統(tǒng)可以區(qū)分車輛向前還是向后的運動方向，為坡道起步輔助控制系統(tǒng)HAC提供制動控制信號。四、磁阻式輪速傳感器2.磁阻式輪速傳感器的檢測現(xiàn)以左前速度傳感器為例，說明其檢測方法。如圖8-54所示是左前速度傳感器與ABS與牽引力執(zhí)行器總成（制動防滑控制ECU）的連接線路。圖8-54左前速度傳感器與制動防滑控制ECU端子的連接線路及端子位置示意圖四、磁阻式輪速傳感器1）輸入電壓檢測關(guān)閉點火開關(guān)，斷開輪速傳感器連接器，打開點火開關(guān)，用萬用表檢測S4-2（FL+）與車身搭鐵的電壓，其值應(yīng)在7.5～12V之間。2）線路導(dǎo)通性檢測關(guān)閉點火開關(guān)，斷開輪速傳感器連接器和制動防滑控制ECU連接器，用萬用表測量左前速度傳感器S4-2（FL+）與S2-18（FL+）之間、S4-1（FL—）與S2-4（FL—）之間的電阻，其值應(yīng)小于1Ω。四、磁阻式輪速傳感器3）絕緣性檢測關(guān)閉點火開關(guān)，斷開制動防滑控制ECU連接器，用萬用表測量S2-18（FL+）與搭鐵之間、S2-4（FL—）與搭鐵之間電阻，其值應(yīng)大于10kΩ。4）解碼器檢測用解碼器檢測，如果左前速度傳感器或線路有故障，會輸出故障代碼DTCC0205/32左前速度傳感器、DTCC1272/72左前速度傳感器輸出電壓低。四、磁阻式輪速傳感器

5）示波器檢測使用示波器，利用背插法，在不脫開端子的條件下測量，應(yīng)該輸出圖8-55所示波形，否則應(yīng)檢查線路或更換傳感器。圖8-55輪速傳感器輸出波形四、磁阻式輪速傳感器

3.輪速傳感器檢測示例本田飛度車使用的磁阻式集成電路輪速傳感器，它通過檢出輸出電流的變化，從而達到檢出速度的目的。通過萬用表也可以對傳感器進行簡單的檢測。四、磁阻式輪速傳感器圖8-56萬用表檢測傳感器四、磁阻式輪速傳感器

3.輪速傳感器檢測示例將萬用表撥至電流擋處，量程要定在200mA以上，如圖8-56，將表筆串在其中一根輸出上，另一根輸出正常接線，指針式萬用表要注意極性。接通汽車點火開關(guān)，使ABS系統(tǒng)通電，用手緩慢轉(zhuǎn)動傳感器安裝側(cè)的車輪，正常情況下，電流指示應(yīng)在7～14mA之間來回波動。如果讀數(shù)值只固定在7mA或14mA上，同時調(diào)整空氣間隙無效時，則說明傳感器失效。另外，如果接通電路后電流數(shù)值直接顯示為0或100mA以上時確認萬用表接線無誤，則說明傳感器已經(jīng)斷線或短路。四、磁阻式輪速傳感器任務(wù)3加減速傳感器一光電式減速度傳感器二水銀式減速度傳感器三差動變壓器式減速傳感器四壓電式減速傳感器五壓阻式輪速傳感器六開關(guān)式加速傳感器加速度可以分為速度增加的正加速度（加速度）和速度減小的負加速度（減速度）。在汽車運行過程中，汽車控制系統(tǒng)經(jīng)常需要獲得汽車的加速度來了解汽車的運行狀態(tài)，再對其進行控制，這就出現(xiàn)了加速度傳感器在汽車上的應(yīng)用。在汽車的安全氣囊系統(tǒng)、防抱死系統(tǒng)、電子控制懸架系統(tǒng)、自動變速器系統(tǒng)、汽車防盜系統(tǒng)上都應(yīng)用了各種加速度傳感器。任務(wù)3加減速傳感器汽車上使用的加速度傳感器很大一部分是MEMS加速度傳感器。MEMS（MicroEleetroMechanicalSystems）是微電子機械系統(tǒng)的英文縮寫。應(yīng)用MEMS技術(shù)的加速度傳感器：壓阻式MEMS加速度傳感器、電容式MEMS加速度傳感器、諧振式MEMS加速度傳感器。在制動過程中所用的加速度傳感器，由于是測量車輛縱向速度降低的快慢程度，因此也被稱為減速度傳感器，按照測量原理的不同，減速度傳感器可以分為光電式、水銀式、差動變壓器式、慣性壓阻式、開關(guān)式等幾種。任務(wù)3加減速傳感器一、光電式減速度傳感器光電式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖8-57所示，由兩只發(fā)光二極管LED、兩只光電晶體管（即光敏三極管）、一塊透光板和信號處理電路等組成。圖8-57光電式減速度傳感器結(jié)構(gòu)

遮光板位于發(fā)光二極管和光電晶體管的中間，如圖8-58（a）所示，其上有開口。隨著遮光板的擺動，發(fā)光二極管發(fā)出的光或透過遮光板，如圖8-58(b)所示，或被遮光板擋住，如圖8-58(c)所示，從而使光電晶體管時而導(dǎo)通時而截至，從而向外輸出電壓信號。(圖8-58光電式減速度傳感器的工作原理(a)元件位置；(b)透光時；(c)遮光時一、光電式減速度傳感器圖8-59勻速或減速行駛時傳感器透光板的位置狀態(tài)一、光電式減速度傳感器汽車勻速行駛時，透光板靜止不動，傳感器無信號輸出。當汽車減速時，透光板沿汽車縱向擺動，如圖8-59所示。透光板擺動角度隨著減速度的變化而變化，兩只光電晶體管“導(dǎo)通”與“截止”狀態(tài)也就隨著變化。減速度越大，透光板擺動角度越大。根據(jù)兩只光電晶體管的輸出信號，就可將汽車減速度區(qū)分為四個等級，如表8-4所示。ABSECU接收到傳感器信號后，就可判定出路面狀況，從而采取相應(yīng)的措施，以保持車輛行駛的平穩(wěn)性。一、光電式減速度傳感器表8-4減速度（減速率）的等級減速率低減速率1低減速率2中等減速率高減速率光電晶體管1開關(guān)關(guān)開光電晶體管2開開關(guān)關(guān)透光板位置一、光電式減速度傳感器二、水銀式減速度傳感器水銀式減速度傳感器應(yīng)用在日本日產(chǎn)4×4全輪驅(qū)動汽車上，安裝在排擋桿的后部，外形如圖8-60(a)，安裝位置如圖8-60(b)。水銀式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)主要由玻璃管和水銀組成，如圖8-61所示，圖8-60水銀式減速度傳感器的外形及安裝位置圖8-61水銀式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)圖8-62水銀式減速度傳感器工作原理通過結(jié)構(gòu)圖8-61可以看出，水銀式減速度傳感器可以檢測前后兩個方向的加減速度，當然也可以橫置，作為左右方向上的加減速度傳感器。二、水銀式減速度傳感器當汽車高速急轉(zhuǎn)彎時，橫向加速度超過設(shè)定值，水銀在慣性作用下移動，傳感器電路斷開，向ABSECU輸入一個低電平信號。ABSECU接收到橫向加速度超過設(shè)定值的信號后，立即發(fā)出控制指令，修正左、右車輪制動分泵壓力，從而提高ABS的制動性能。橫向加速度傳感器在高級轎車和賽車上采用較多。二、水銀式減速度傳感器當汽車在低附著系數(shù)路面上制動時，汽車減速度較小，水銀在玻璃管內(nèi)基本不動，如圖8-62(a)所示，此時傳感器電路接通，ABSECU便按低附著系數(shù)路面上的控制程序控制制動系統(tǒng)工作。當汽車在高附著系數(shù)路面上制動時，汽車減速度較大，如圖8-62(b)所示，傳感器玻璃管內(nèi)的水銀在慣性力作用下前移，此時傳感器電路斷開，于是ABS控制電路斷開，汽車可以不用防抱死方式制動在高附著系數(shù)的路面上也能保持穩(wěn)定性。二、水銀式減速度傳感器三、差動變壓器式減速度傳感器差動變壓器式傳感器是利用耦合變壓原理工作獲得加速度信號。該傳感器由固定的線圈和可移動的鐵芯構(gòu)成，鐵芯在制動減速慣性力的作用下沿線圈軸向移動，可導(dǎo)致傳感器電路中感應(yīng)電量的連續(xù)變化。差動變壓器減速度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖8-63a所示，日本的三菱汽車上裝有這樣減速度傳感器。差動變壓器式減速度傳感器的工作原理如圖8-63b所示。汽車正常行駛時，差動變壓器線圈內(nèi)的鐵心處于線圈中部位置，當汽車制動減速時，鐵心受慣性力作用向前移動，從而使差動變壓器內(nèi)的感應(yīng)電流發(fā)生變化，以此作為輸出信號來控制ABS系統(tǒng)工作。圖8-63差動變壓器式減速度傳感器三、差動變壓器式減速度傳感器四、壓電式減速度傳感器圖8-64差動變壓器式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)S—彈簧；M—質(zhì)塊；B—基座；P—壓電元件；R—夾持環(huán)四、壓電式減速度傳感器壓電式減速度傳感器又稱壓電式減速度計。它也屬于慣性式傳感器，它是利用某些物質(zhì)如石英晶體的壓電效應(yīng)，在減速度傳感器受振時，質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低于減速度傳感器的固有頻率時，則力的變化與被測減速度成正比。五、壓阻式減速度傳感器壓阻式減速度傳感器也稱為慣性壓阻式減速度傳感器、應(yīng)變計式減速度傳感器，由慣性壓阻元件組成的電橋、恒壓電路、抗干擾及溫度補償電路等組成。緊急制動時，傳感器上的質(zhì)量塊隨減速度的大小產(chǎn)生相應(yīng)的慣性力，施加在壓阻元件上，從而改變電橋的電阻，打破了電橋電路的平衡，使傳感器輸出的電壓信號發(fā)生變化，即輸出一個隨減速度變化的電壓差?，F(xiàn)以三菱汽車V31、V33車型使用的應(yīng)變計的半導(dǎo)體型減速度傳感器為例，介紹其結(jié)構(gòu)和檢測方法。（1）結(jié)構(gòu)三菱汽車的減速度傳感器由塑料殼、配重塊及包含放大電路、降噪電路和其他元件的復(fù)合集成電路組成。殼內(nèi)裝有硅油，以確保最佳動態(tài)性能。圖8-65應(yīng)變計的半導(dǎo)體型減速度傳感器結(jié)構(gòu)五、壓阻式減速度傳感器圖8-66壓阻式減速度傳感器內(nèi)部電路圖

圖8-67壓阻式減速度傳感器輸出特性圖五、壓阻式減速度傳感器配重塊懸掛在硅板上一端，硅板上貼有應(yīng)變片。當車輛加速或減速時，慣性力作用在配重塊上，配重塊的運動使硅板上的應(yīng)變片向其中一方拉長或壓縮，引起應(yīng)變片電阻發(fā)生變化，通過橋式電路，將電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，代表縱向的加速度或減速度的大小。其內(nèi)部電路如圖8-66所示，輸出特性如圖8-67所示。五、壓阻式減速度傳感器（2）壓阻式減速度傳感器的檢測三菱V31、V33車用G傳感器的電路連接圖如圖8-68所示。圖8-68壓阻式減速度傳感器連接電路圖和端子示意圖五、壓阻式減速度傳感器

1）供電電壓的檢查關(guān)閉點火開關(guān)，斷開G傳感器與ABSECU的插頭，打開點火開關(guān)，用電壓測量G傳感器線束側(cè)1腳與蓄電池負極間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。

2）搭鐵檢查關(guān)閉點火開關(guān)，斷開G傳感器與ABSECU的插頭，打開點火開關(guān)，用電阻擋測量G傳感器線束側(cè)3腳與蓄電池負極間的電阻，應(yīng)小于1.5Ω。五、壓阻式減速度傳感器3）輸出信號檢查關(guān)閉點火開關(guān)，斷開G傳感器插接器，連接專用工具MB991348（即專用三通插頭）測試線束組，在斷開的插接器端子間測量，如圖8-69所示。使點火開關(guān)轉(zhuǎn)到“ON”的位置，讀取在端子2和端子3之間的電壓，標準值為2.4～2.6V。五、壓阻式減速度傳感器在連接專用工具MB991348情況下，轉(zhuǎn)動使箭頭面朝下，讀取在端子2和端子3之間的輸出電壓，標準值為3.4～3.6V。如果電壓值偏離標準值，確認電源供給線和接地線有無問題，然后更換G傳感器。圖8-69壓阻式減速度傳感器（G傳感器）測量方法五、壓阻式減速度傳感器4）解碼器檢測使用三菱專用解碼器MUT-Ⅱ，進入ABS系統(tǒng)，讀出數(shù)據(jù)流，如圖8-70所示和見表8-5。圖8-70MUT-Ⅱ的連接五、壓阻式減速度傳感器表8-5MUT-Ⅱ有關(guān)G傳感器數(shù)據(jù)流項目號檢查項目檢查要求正常值32G傳感器輸出電壓當車輛于靜止狀態(tài)（水平）2.4～2.6V當車輛于行駛狀態(tài)顯示值以2.5V為均值波動如果G傳感器有故障，查找故障代碼時會出現(xiàn)代碼32—G傳感器故障。五、壓阻式減速度傳感器六、開關(guān)式加速度傳感器波許公司ABS2S系統(tǒng)采用的開關(guān)型加速度傳感器，又稱為橫向加速度開關(guān)，它是用來感測汽車的橫向加速度。在橫向加速度開關(guān)中，串聯(lián)有兩對開啟方向相反的開關(guān)觸點，當汽車的橫向加速度低于限定值時，兩對觸點都處于閉合狀態(tài)，插頭兩端子通過開關(guān)內(nèi)部構(gòu)成通路；當汽車的橫向加速度超過限定值時，開關(guān)中的一對觸點在自身慣性力的作用下處于開啟狀態(tài)，插頭兩端子之間在開關(guān)內(nèi)部形成斷路。圖8-71開關(guān)式加速度傳感器的檢測六、開關(guān)式加速度傳感器開關(guān)式加速度傳感器檢測：將點火開關(guān)置于“OFF”位置，將橫向加速度開關(guān)線束插頭卸下，將歐姆表搭接在橫向加速度開關(guān)的兩個端子上，歐姆表的讀數(shù)應(yīng)該為零，如果歐姆表的讀數(shù)不等于零，則說明橫向加速度開關(guān)有故障，則應(yīng)更換。如圖8-71所示。

六、開關(guān)式加速度傳感器任務(wù)4橫擺角速度傳感器與組合傳感器

一、橫擺角速度傳感器橫擺角速度傳感器一般安裝在車輛中部變速桿旁、行李箱上方、后座椅下方、轉(zhuǎn)向柱下方偏右側(cè)。橫擺角速度傳感器可以單獨安裝，也可以與側(cè)向加速度傳感器一體。

橫擺角速度傳感器識別車輛繞垂直于地面軸線方向的旋轉(zhuǎn)角度，記錄汽車繞垂直軸線的運動，監(jiān)測車輛后部因側(cè)滑發(fā)生的甩尾，識別車輛實際運動方向，偏轉(zhuǎn)角的大小代表汽車的穩(wěn)定程度。它作用類似飛機陀螺，時刻監(jiān)視著汽車方向的穩(wěn)定性，確定汽車是發(fā)生側(cè)滑或者甩尾，從而使ESP發(fā)生作用，確保汽車保持相對于垂直軸線的穩(wěn)定性。沒有此信號，控制單元不能識別車輛是否發(fā)生轉(zhuǎn)向，ESP功能將失效。

一、橫擺角速度傳感器寶馬在DSC—Ⅲ中使用單獨的橫擺角速度傳感器。橫擺角速度傳感器安裝在駕駛座椅下面，檢測車輛繞中間軸的旋轉(zhuǎn)信號（橫擺率信號）發(fā)送到DSC控制電腦，DSC控制電腦提供5V電壓到傳感器，傳感器在車輛發(fā)生橫擺時產(chǎn)生一個0.25～4.65V的電壓。

一、橫擺角速度傳感器二、組合傳感器最初的車身姿態(tài)控制系統(tǒng)中縱向加速度傳感器、橫向加速度傳感器和橫擺角速度傳感器都是單獨實現(xiàn)的，隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在基本都使用了傳感器總成（sensorcluster）的模式，即將其中的兩個或三個傳感器設(shè)計為一體與ECU連接。最常見的組合傳感器為橫向加速度傳感器和橫擺角速度傳感器的組合。與ECU連接通信的方式有兩種，一種是普通線束連接，一種是采用新興的CAN（控制器局域網(wǎng)）總線與控制單元間以雙絞