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文|江卿曻
編輯|江卿曻
前言
車速傳感器通過提供關於車速的實時數據，在現代汽車中起着至關重要的作用，該信息對於車輛中的各種系統至關重要，例如防抱死制動系統、牽引力控制和變速器控制。
車速傳感器主要有兩種類型:車輪速度傳感器和變速器速度傳感器，車輪速度傳感器安裝在每個車輪上，測量車輪的轉速。它通常使用磁性或霍爾效應傳感器來檢測輪轂或制動盤上的齒或磁性標記。當車輪旋轉時，傳感器產生電脈衝，其頻率與車輪的速度成正比。這些數據然後被發送到車輛的電子控制單元(ECU)進行處理。
提供車輛數據，對汽車起重要作用，車速傳感器究竟有何作用？
基本介紹
變速器速度傳感器，也稱為車速傳感器(VSS)或輸出速度傳感器(OSS ),位於變速器或變速驅動橋內。它監測變速器輸出軸的轉速。與車輪速度傳感器類似，它利用磁性或霍爾效應原理根據軸的轉速產生電信號。ECU使用這些數據來計算車速，並控制各種功能，如換檔點和變矩器鎖止。車速傳感器利用各種技術來精確測量車輪或軸的速度。
磁性速度傳感器根據電磁感應原理工作，有齒的變磁阻環或磁鐵附在旋轉的輪或軸上，傳感器靠近它放置。當牙齒或磁鐵經過傳感器的線圈時，磁場的變化會在線圈中感應出電壓信號。傳感器將該電壓信號轉換成電脈衝，用於確定速度。霍爾效應速度傳感器利用霍爾效應來測量磁場的存在。它們由一個有電流流過的半導體元件組成。
當暴露在磁場中時，霍爾效應會在半導體上產生電壓差，這種電壓變化與磁場強度成正比，而磁場強度又與旋轉部件的速度有關。車速傳感器廣泛應用於汽車行業，有助於提高安全性和性能。防抱死制動系統依靠來自車輪速度傳感器的數據來檢測各個車輪的速度。如果一個車輪在制動過程中開始抱死，ABS可以調節該車輪的制動壓力，使其旋轉並保持牽引力。
這防止了打滑和失控，大大提高了緊急制動情況下的車輛穩定性，牽引力控制系統利用來自車輪速度傳感器的速度數據來檢測車輪打滑或牽引力損失。當檢測到打滑時，TCS系統可以對特定車輪進行選擇性制動或調整發動機功率以防止車輪打滑，從而提高在光滑路面上的抓地力。變速器控制系統使用來自變速器速度傳感器的數據來確定車速。
主要功能
當系統檢測到一個或多個車輪處於抱死邊緣時，它會調節這些特定車輪的制動壓力。這可以防止打滑，並確保駕駛員在緊急制動時保持對車輛的控制，從而大大降低事故風險。牽引力控制系統利用來自輪速傳感器的數據來檢測任何車輪打滑或牽引力喪失的情況。如果一個車輪比其他車輪轉得更快，表明抓地力不足。
TCS系統可以對特定車輪進行選擇性制動或調整發動機功率輸出，這一動作有助於將扭矩以更好的牽引力傳遞給車輪，增強車輛在光滑或不平路面上的穩定性，並降低打滑的可能性。變速器速度傳感器，也稱為車速傳感器(VSS)，在優化車輛變速器控制方面起着至關重要的作用。通過連續監測輸出軸的速度，變速器控制單元可以準確地確定車速。
該數據隨後用於調整換檔，使變速器能夠根據行駛條件選擇合適的傳動比，這提高了燃油效率，發動機性能和整體駕駛體驗。現代車輛通常配備有巡航控制系統，該系統允許駕駛員保持恆定的速度，而不需要持續的踏板輸入。車速傳感器是巡航控制功能的組成部分。啟動後，巡航控制系統使用來自車速傳感器的數據來保持駕駛員設定的理想車速。
如果車輛速度偏離預設值，系統會自動調整油門或制動，以返回到所需的速度，在長途旅行中提供便利和舒適。車速傳感器有助於里程錶和行車電腦讀數的準確性。傳感器提供車輛速度的實時數據，然後用於計算行駛距離。這確保里程錶顯示車輛里程的準確測量值。行車電腦依靠速度傳感器數據來計算燃油效率、平均速度和預計到達時間。
產品種類
車速傳感器是現代汽車中的重要部件，為各種控制系統提供有關車速的重要數據。這些傳感器有不同的類型，每一種都採用獨特的技術來精確測量車輪或軸的速度。本文探討各種類型的車速傳感器、其工作原理及其在汽車系統中的應用。磁感應車速傳感器，也稱為無源傳感器，廣泛用於汽車應用中。
霍爾效應車速傳感器是利用霍爾效應現象來測量速度的有源傳感器，這些傳感器包含一個有電流流過的半導體元件。當受到磁場作用時，霍爾效應會在半導體上產生電壓差。磁場的強度與旋轉部件的速度直接相關。與磁感應傳感器相比，霍爾效應傳感器具有更快的響應時間和更高的精度，適合需要精確速度測量的應用。
可變磁阻車速傳感器，也稱為無源磁傳感器，通常用於汽車應用中，這些傳感器由線圈和磁極片組成。當旋轉變磁阻轉子上的齒經過傳感器時，與線圈相連的磁通量發生變化，感應出電壓信號。這些電壓信號的頻率與車輪或軸的轉速成正比。可變磁阻傳感器堅固耐用，適合高速應用，是各種車輛車輪速度檢測的理想選擇。
基於雷達的車速傳感器利用雷達技術來測量車速，這些傳感器發射無線電波，並測量電波在擊中移動目標(如另一輛汽車或路面)後反彈所需的時間。基於雷達的速度傳感器通常用於高級駕駛員輔助系統(ADAS ),用於自適應巡航控制和防撞。車速傳感器是現代車輛中各種各樣的重要部件，提供關於車輪和軸的速度的準確數據。
主要用途
車速傳感器在現代汽車中起着舉足輕重的作用，它向各種系統和部件提供車速的實時數據。本文探討車速傳感器的主要應用，強調它們如何有助於提高安全性、效率和整體駕駛體驗。車速傳感器的一個關鍵應用是防抱死制動系統(ABS)。ABS是一項重要的安全功能，可防止車輪在制動過程中抱死，確保駕駛員即使在濕滑或不平的路面上也能保持對車輛的控制。
車速傳感器監測每個車輪的轉速，並將該信息傳遞給ABS控制模塊，該系統然後單獨調節每個車輪上的制動壓力，允許它們自由旋轉並防止打滑。這種能力大大縮短了停車距離，並最大限度地降低了緊急制動情況下的事故風險。牽引力控制系統依靠來自車速傳感器的數據來監控車輪速度，防止車輪打滑或失去牽引力。
當牽引力控制系統檢測到一個或多個車輪比其他車輪轉得更快時，表明可能失去抓地力，它可以選擇性地對這些車輪施加制動或降低發動機功率以恢復牽引力。這有助於提高車輛的穩定性和控制能力，尤其是在濕滑或結冰的路面上，並確保駕駛員即使在充滿挑戰的駕駛條件下也能保持對車輛的控制。
車速傳感器，也稱為車速傳感器(VSS)或輸出速度傳感器(OSS)，對變速器控制至關重要。這些傳感器監測變速器輸出軸的轉速，為電子控制單元(ECU)提供有關車速的重要數據。電子控制單元利用這些信息來調整換檔，優化傳動比，以提高燃油效率，加速更平穩，並減少變速器部件的磨損。這些傳感器提供的精確速度數據確保了無縫換檔，並提高了整體駕駛性能。
結語
行車電腦依靠速度傳感器數據來計算燃油效率、平均速度和預計到達時間，為駕駛員的行程規劃和管理提供有價值的信息。電子穩定控制(ESC)，也稱為車輛穩定控制(VSC ),是一種安全功能，有助於防止轉彎或躲避機動時打滑和失控。電子懸架控制系統使用來自車速傳感器、轉向角和偏航角速度傳感器的數據來確定車輛是否偏離了預定路線。
如果該系統檢測到潛在的不穩定性，它可以有選擇地對各個車輪進行制動，並調整發動機功率以恢復穩定性，並使車輛保持在預定的路線上。車速傳感器的主要應用突出了它們在提高車輛安全性、控制和效率方面的重要作用。從確保防抱死制動系統的有效性到實現精確換檔和支持巡航控制，這些傳感器是實現更平穩、更安全和更愉快駕駛體驗的重要組件。
參考文獻
【1】《機械原理與機械零件》 屈國華、康介鐸、黃文燦、何元庚 高等教育出版 2011年
【2】《機械零部件設計》 張金美 機械工業出版社 2019年6月
【3】《機械零件常識》黃文 機械工業出版社 2019年4月
