浅谈电磁感应式轮速传感器在汽车防抱死制动系统(ABS)中的应用与仿真方法

本科毕业设计（论文）

题目浅谈电磁感应式轮速传感器在汽车防抱

死制动系统(ABS)中的应用与仿真方法

学院机械工程学院

学生姓名072512202陈新文072512221 徐炜

072512211 钱之豪072512214 沈佳慧专业汽车服务工程（汽车试验与检测技术）

年级大三班级汽检122

导师叶飞职称讲师

论文提交日期2015-06-17

浅谈电磁感应式轮速传感器在汽车防抱死制动系统（ABS）中的

应用与仿真方法

摘要

电磁感应式轮速传感器可以对汽车轮速信号进行测量，用于制动、发动机及变速箱等众多系统控制，是汽车最关键的部件之一。为了对汽车制动防抱死系统（ABS）及早有效的开发验证，需要对电磁感应式轮速传感器进行仿真模拟。文章针对最常用的电磁感应式电磁感应式轮速传感器进行测试与分析，通过设计信号调理电路，成功搭建了 ABS 硬件在环仿真平台，既简化了汽车开发阶段的验证与测试，又节省了开发成本。

关键词：电磁感应式电磁感应式轮速传感器 ABS 在环仿真

On the Electromagnetic Induction Type Wheel Speed Sensors in

Automotive Anti-lock Braking System (ABS) Application and

Simulation

Abstract

Electromagnetic induction type wheel speed sensors for automotive wheel speed signals are measured for a number of system control brake, engine and transmission, it is one of the most critical components of the car. To automobile anti-lock braking system (ABS) early and effective development of verification, the need for wheel speed sensor simulation. Articles for the most common wheel speed sensor electromagnetic induction test and analysis through design signal conditioning circuit, successfully built ABS HIL simulation platform, not only simplifies the validation and testing phase of vehicle development, but also saves the cost of development.

Key Words:Electromagnetic induction type wheel speed sensor; ABS; In the simulation

目录

1. 前言 (1)

2. 电磁感应式轮速传感器概述 (1)

2.1电磁感应式轮速传感器的作用 (1)

2.2 电磁感应式轮速传感器的安装位置 (1)

2.3 电磁感应式轮速传感器的组成 (2)

2.4 电磁感应式轮速传感器的原理 (2)

2.5 ABS对轮速信号的识别原理 (3)

3. 速传感器在ABS 硬件在环仿真平台的仿真方法 (4)

3.1 概述 (4)

3.2 电磁感应式轮速传感器仿真信号处理 (5)

3.3 轮速信号采集方法与精度分析 (6)

3.3.1 频率法 (6)

3.3.2 图像法 (8)

3.4 ABS 硬件在环仿真平台 (9)

结语 (10)

参考文献 (11)

1. 前言：

随着人们对汽车安全技术要求的提高，防抱死制动系统 ( ABS) 的存在尤为重要。对 ABS系统来说，车轮转速传感器提供的信号是最基本的输入参数。通过感知汽车轮速信号，ABS采用一定的算法求得相关的轮加减速度和滑移率这两个控制参考变量，从而进行ABS 控制以实现高效、稳定的制动。因此，精密的电磁感应式轮速传感器是ABS系统正常工作的先决条件。

2. 电磁感应式轮速传感器概述

2.1电磁感应式轮速传感器的作用

电磁感应式转速传感器是电子控制防抱死制动系统中的重要部件，用来监测车轮运动状态。

2.2电磁感应式轮速传感器的安装位置

1）前轮的齿圈(43齿)安装在传动轴上，转速传感器安装在转向节上。

2）后轮的齿圈(43齿)安装在后轮毂上，转速传感器则安装在固定支架上。

前车轮转速传感器（G45/G47）安装位置后车轮转速传感器(G44/G46)安装位置1-齿圈 2-前轮转速传感器 1-齿圈 2-后轮转速传感器

2.3电磁感应式轮速传感器的组成

如下图所示，传感器由电磁感应式传感头和磁性齿圈组成。传感头由永磁体、磁极和感应线圈组成，齿圈由铁磁性材料制成。

2.4电磁感应式轮速传感器的原理

当齿圈旋转时，齿顶与齿隙轮流交替对向磁芯，当齿圈转到齿顶与传感头磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁力线就容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就强，如图 (a)所示。

而当齿圈转动到齿隙与传感磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最大，由永久磁芯产生的磁力线就不容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就弱，如图 (b)所示。

此时，磁通迅速交替变化，如(c)图所示，在感应线圈中就会产生交变电压，交变电压的频率将随车轮转速成正比例变化。电子控制单元可以通过转速传感器输入的电压脉冲频率进行处理来确定车轮的转速、汽车的参考速度等。