車輪速度感測器監控每一個車輪的速度，以便讓防鎖死制動系統（ABS）可以連續不斷地施加最佳的制動壓力，能在停車時始終處於控制狀態。

【路上的小動物】

某個與家人開車外出踏青的早晨，車內播放音樂，心情放鬆，美好一天就此開始！

正當不疾不徐在山路穿梭時，眼角突然看見有隻幼貓從路邊躍出準備奔過馬路，緊急踩煞車的結果，卻失去了對汽車的控制，悲劇因而產生。

汽車煞車功能完美，完全符合設計要求。那麼到底是哪裡出錯？突然踩下行駛中的汽車煞車時，壓力會鎖住車輪，並導致輪胎失去牽引力，這種牽引力的損失使汽車難以轉向，進而使駕駛者無法控制車輛。

讓STOP更果決

為解決這個問題，1950年代初設計一種防鎖死制動系統（ABS），但最初僅在飛機上使用。後來則被引入汽車產業。如今，所有車輛都將其作為標準功能。ABS主要組成元件是車輪速度感測器，該感測器可即時向ABS提供數位車輪速度資料。因此，車輪速度感測器也被稱為ABS感測器。

圖一 : 防鎖死制動系統（ABS）主要組成元件是車輪速度感測器

但是不要將這些感測器與傳統的時速表混淆，傳統的時速表使用模擬指示器在儀錶板上顯示整個車輛的速度。車輪速度感測器監控每一個車輪的速度，以便ABS可以連續不斷地施加最佳的制動壓力，使您在停車時，始終處於控制狀態。

達梭系統SIMULIA能透過3DEXPERIENCE平臺上的設計和模擬功能來開發這種救生技術。

技術 讓救生不再容錯

圖二 : 車輪速度感測器的3D模型

首先，讓我們了解如何設置模型。一個磁性感測器固定在制動輪轂上，一個帶齒金屬轉輪固定在車輪上。感測器與轉輪的齒直接對齊，因此當車輛開始移動時，車輪和轉輪開始旋轉，這使得感測器看到輪齒和間隙的交替模式。然後，感測器產生與該交替模式的頻率成比例的電壓。該頻率又與車輪速度成正比。

這個波動頻率訊號具有與車輪速度成比例的振幅即電壓。如果此電壓太低，則ABS的控制系統就無法確定車輪速度。

圖三 : 設置車輪感測器的模型

除設計車輪感測器外，團隊還對模型進行參數化處理，以便研究改變轉輪上的齒輪數、改變感測器與轉輪間的間隙等因素的影響。我們的目標是設計一種對車輪足夠敏感的感測器，以使ABS能夠有效發揮作用。為此，我們進行了參數化研究，以了解感測器電壓與上述因素之間的關係。

圖四 : 轉輪上不同齒的感測器電壓梯度

由於這種ABS以高於20公里／小時（~200轉／分鐘）的速度啟動，因此我們監控感測器電壓的速度範圍為200轉／分鐘至1000轉／分鐘。如圖四所示，齒的數量是變化的，我們發現轉輪最多可以有36個齒數，因此感測器可以在整個速度範圍內產生大於最小閾值電壓2毫伏的電壓。

圖五 : 感測器和轉輪之間變化間隙的感測器電壓

同樣，圖五顯示了感測器和轉輪之間的間隙是如何變化的。我們推斷出，間隙尺寸應不超過1毫米，才能使感測器有效運行。

綜合所述，根據以上資訊能夠選擇所需的最佳參數組，以建構在所有速度皆可平穩運行的ABS感測器。