霍尔效应式轮速传感器是利用霍尔效应原理制成的,霍尔效应式轮速传感器有以下几个优点:①传感器产生数字信号,ECU可以直接使用,信号不需进行转换;②传感器电压不受车轮转速影响;③传感器信号不易受外界干扰。按照信号检出形式,可以分为三线制和两线制霍尔效应式轮速传感器两种。三线制传感器为一根电源线、一根搭铁线、一根信号线;两线制传感器为一根电源线、一根信号兼搭铁线。 1.三线制霍尔效应式轮速传感器。 (1)三线制霍尔效应齿圈式轮速传感器的结构与工作原理。 线制霍尔效应式轮速传感器由传感头和触发齿圈组成。传感头由水磁体、霍尔元件和电子电路等组成,永磁体的磁力线穿过霍尔元件通向触发齿轮,齿轮相当于一个集磁器,其结构如图7-31所示
电子线路原理如图7-33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。
(2)三线制霍尔效应齿圈式轮速传感器的检测。
可用检测输出电压信号来判断霍尔效应式轮速传感器工作好坏,方法如下:
①点火开关在“OFF”位置。
②用举升机将车辆举起,使四个轮胎离地10cm左右。
③拔下轮速传感器的导线连接器插头,并用导线将线束插头与轮速传感器插头的电源端子相连。
④用万用表的交流电压挡检测轮速传感器的信号输出端子间的输出电压,注意:红表笔连接“+”端子,黑表笔连接“-”端子。
⑤打开点火开关,松开手刹,用手转动车轮,万用表应显示交流电压在7~14V之间若电压不在规定范围,则应检查传感器与齿圈之间的间隙,标准值为0.2~0.5mm范围内,否则间隙应进行调整。
2.二线制霍尔效应式轮速传感器。
(1)大众二线制霍尔效应磁圈式轮速传感器:
①大众二线制霍尔效应磁圈式轮速传感器的结构霍尔效应磁环式轮速传感器的测量元件是霍尔传感器,它包括三个霍尔元件。传统的传感器齿圈(脉冲感知环)被车轮轴承上的磁密封圈所取代,这个密封圈上布置有48对南/北磁极(多极)。二线制霍尔效应式轮速传感器的结构如图7-34所示。
②大众二线制霍尔效应磁圈式轮速传感器的工作原理。
当车轮转动时,轮速传感器感知磁圈通磁量的变化。三个霍尔元件是错开布置的,元件之间的距离是这样选择的:当元件C测出的磁通量最小时,元件A测出的磁通量最大,如图7-35所示。传感器内部会产生一个差动信号A-C,A、C信号波形如图7-36所示。
霍尔元件B布置在A和C之间。当信号A和C以及差动信号为零时,元件B测出的磁通量最大。信号B何时达到最大值(正或负)就作为判定旋转方向的依据。例如:如果差动信号AC的过零点是由信号的下降沿得到的,且信号B的最大值为负,那么就认为车轮在逆时针转动。信号AC、B的波形如图7-37所示。
③大众二线制霍尔效应式轮速传感器与ESP控制单元连接电路。
图7-38所示是霍尔效应磁环式轮速传感器与ESP控制单元的连接电路。转速传感器通过一个电流接口与ESP控制单元相连,ESP控制单元内装有一个低欧姆的测量电阻R。转速传感器有两个电插头,它与测量电阻一起构成一个分压器。插头1和2之间的电压就是蓄电池电压UB,传感器信号在测量电阻上会产生一个电压降U,这个信号电压由控制单元来进行分析。
(2)宝马二线制霍尔效应式轮速传感器。
宝马E38型轿车采用了二线制霍尔效应式轮速传感器。当车轮旋转时,传感器就会发出方波脉冲电压,发送到ECU,主动牵引力和稳定控制系统ECU接收轮速传感器信号,并发送给仪表ECU,用来计算车辆行驶速度。
传感器只有两条线,其中一条电源线,是ECU为传感器提供8V的电源电压,另一条线是信号与搭铁线,因为霍尔元件独特的性能,使传感器的搭铁线和信号线共用一条线。当转子旋转时,传感器产生0.75~2.5V的方波脉冲信号。轮速传感器电路原理如图7-39所示。
