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二线制霍尔式轮速传感器结构原理及检修
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2017-01-16 09:29:25

    霍尔式传感器与磁电式传感器相比较,具有灵敏度高、输出方波信号且信号幅值稳定、抗电磁能力强等优点。在测量位置、转速等用途时,霍尔传感器在汽车上得到广泛的应用(例如霍尔式曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器等)。众所周知,汽车应用的传统霍尔传感器为三线制,其插头上有三个接线端子:电源、信号和搭铁。
    近年来,随着Bosch公司8.0版本的ABS, ESP系统以及TRW公司EBC 450版本的ABS,ESP系统为许多车型配套,二线制(电源、信号)霍尔式轮速传感器得到广泛的应用。本文将以奇瑞A3汽车(最低配车型安装了Bosch 8.0版本的ABS系统,其他车型均安装了ESP系统,ABS及ESP系统所用的轮速传感器相同)为例,详细分析该车安装的TLE4941型二线制霍尔式轮速传感器的结构原理及检修方法。

    一、制动系统组成
    奇瑞A3采用了传统的液压、盘式制动,驻车制动为鼓式安装在后轮,制动盘及制动鼓为整体式。前轮及后轮制动系统的结构如图1、图2所示。


    二、二线制霍T式轮速传感器结构原理
    1.后轮轮速传感器
    后轮轮速传感器由传感器自身及信号轮等两部分组成,传感器用一个螺钉固定在转向节上,信号轮安装在轮毂上,信号轮由导磁性材料制成且随轮毂同步旋转(图3)。当后轮转动时,信号轮同步旋转,使穿过霍尔传感器内的霍尔元件磁力线密度(磁通)发生变化,根据楞次定律,则会产生霍尔电压。与传统的三线制的霍尔传感器类似,后轮二线制轮速传感器也有磁场,用导磁性材料例如螺丝刀实验,可以明显感觉到吸引力。

    2.前轮轮速传感器
    前轮轮速传感器由传感器自身及磁性转子等两部分组成,传感器用一个螺钉固定在转向节上,磁性转子安装在前轮轴承的端面上,随轴承同步旋转。磁性转子由内置带磁性离子的橡胶制成的N、S极且按圆周方向均匀布置(图4)。当前轮转动时,磁性转子同步旋转,使穿过霍尔传感器内的霍尔元件的磁力线密度发生变化,根据楞次定律,也会产生霍尔电压。与传统的三线制霍尔传感器不同,前轮二线制霍尔式轮速传感器自身无磁场,用导磁性材料例如螺丝刀实验,无吸引力。而磁性转子是带磁场的用导磁性材料例如螺丝刀实验,有明显的吸引力。

    3.电路原理
    奇瑞A3安装的Bosch 8.0版本的ABS系统电路简图(省略了相关的保险、导线颜色、导线的横截面积及连接插头代号等)如图5所示。

    二线制霍尔式轮速传感器插头只有两个接线端子:电源与信号,其电路原理如图6所示。该传感器仍然需要外供电源(ABS模块提供12V电源电压),通过电路改进后将原来的信号输出端子与搭铁线并为一条线路。TLE4941型轮速传感器内部有双霍尔板(属于差分式),输出的是电流型信号,即高低电流值分别对应传感器的开启与关闭。在ABS模块内部设置了一个采样电阻(R=75Ω±1 %),通过采样电阻将电流信号转换为电压信号并输送给ABS模块。

    说明:若ABS模块内的采样电阻及其线路存在断路、短路故障,当车轮转动时,在采样电阻上就无法形成电流信号,更不能转换为电压信号,从而造成ESP模块无法接受到轮速传感器的转速信号,ABS故障报警灯就会常亮。

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