专利名称：客车abs测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车测试装置，具体是涉及一种客车ABS测试仪。
背景技术：
汽车防抱制动系统(Anti-lock Brake System，以下简称ABS)是根据不同滑移率下所对应的轮胎-地面的附着特性来调节制动力的汽车制动系统，它使制动车轮充分利用地面附着系数而获得较高的地面制动力和侧向力，缩短汽车的制动距离，获得较好的方向操纵稳定性。该项技术在提高汽车安全、减少事故损失和提高汽车运行经济性方面发挥了重要作用，是汽车行业最重要的主动安全技术之一。我国目前汽车ABS正处于开发初期，不同车型应与不同ABS控制系统相匹配。目前市场供应装备ABS汽车绝大部分是国外产品或国外技术的产品，缺少ABS汽车道路测试设备，限制了ABS在国产汽车上的应用。我国已颁布GB13594-92《汽车防抱死系统性能要求和试验方法》和GB12676《汽车制动系统的性能和试验方法》，并确定发展国产汽车ABS系统，十分需要专门用以道路测试ABS的仪器，与ABS性能标准的测试相配合，对ABS控制系统与相应车型的匹配的合理性进行分析评价。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能提供多通道数据输入及处理、以适应有关ABS的各种参数测试的ABT型客车ABS测试仪。该测试仪能参照ABS试验国家标准GB13594-92，通过汽车ABS制动试验动态参数检测和计算，对试验车的ABS制动性能做出分析评价。
为达到上述目的，本实用新型采取了如下技术方案本实用新型汽车防抱制动系统测试仪的结构示意图如附图1所示，依次由传感器层级、传感器接口层级、数据采集层级及数据处理层级连接构成。
其中，传感器层级包括轮速传感器，压力传感器，加速度传感器，控制信号传感器。
本实用新型汽车防抱制动系统测试仪采用MOTOROLA公司的DSP56F805芯片，作为采集系统的控制芯片。采集的数据量四路轮速信号，六路压力信号(四个轮缸，前、后储气缸)，八路控制信号，两路加速度信号，一路汽车开始制动触发的信号。其中轮速信号是通过计数脉冲数来完成的。压力信号和加速度信号需要进行A/D转换，DSP56F805芯片本身带有A/D口。八路控制信号、一路汽车开始制动的信号利用DSP的普通输入输出口。同时要把采集到的数据送到电脑上进行处理，可通过串口协议来实现这个目的。
1.轮速信号的整形滤波电路从轮速传感器直接输出的是一系列正弦波，并且随着转速它的频率和幅值也不断的发生变化，利用比较电路和滤波电路，把幅值不断变化的正弦波变换为幅值为0～5伏的方波信号，如附图2。
轮速信号从ABS系统的轮速传感器取得后，采用RC滤波电路滤去高频干扰信号(图中电阻R2和电容C2组成此电路)。
采用LM339比较器进行信号整形，把一系列正弦波整形为脉冲波形。为了减少这部分接口电路对采集电路的干扰，利用光隔电路把这部分接口电路同采集电路分隔开。
2压力信号的放大电路ABS通过调节制动管路的制动压力来达到防抱死的功能，压力的变化是ABS的唯一控制手段。因此压力的测量对于检验ABS性能是否符合国家标准要求以及研究开发ABS是非常重要的。
压力传感器的放大电路，采用AD693芯片。AD693是集信号放大、补偿、V/I转换等功能为一体的单片集成电路，它能够和电桥、热电偶等多种传感器直接配合，处理0-100mV之间的各种模拟量信号，并以4-20mA、0-20mA或12±8mA的电流形式输出到测控系统。
3.控制信号的接口电路通过监测ABS压力调制信号，可以确定ABS控制逻辑。ABS是通过开关信号分别对进气、出气电磁阀进行控制，本测试仪利用一个光隔电路来实现对各轮压力控制信号的采集，如附图3。
如附图4所示，ABS的电磁阀工作电压为24V。当电磁阀工作时，回路a中流过约为30mA的电流，使二极管导通从而产生光照作用，使b路的光敏三极管导通，使光隔输出一个高电平到测试系统。
5.加速度信号的接口电路加速度传感器的输出电压为直流电压0-5V，采用串联一个电阻使最大输出电压为3.3V，就可以直接接入DSP的A/D口。
6.实时监控模块通过刚开始制动时的车轮线速度(作为车初速度)和采集到的制动过程加速度来计算出车速来，并用LED显示出来。采用I/O虚拟串口的方式，选用DSP56F805芯片的两个普通I/O口作为串行口。通过74HC164实现LED串行驱动电路，如附图4.
7电源模块在测试系统中，需要对各种传感器、接口电路和数据采集部分等提供电源电压，并提供多路的电源输出以满足各种需要，同时应具有使用、携带方便的特点，以适应道路试验的要求。为了达到以上所述的基本要求和设计目的，电源模块一般采用蓄电池供电，并逆变为220V，50HZ的交流电为仪器供电，如附图5。
本客车防抱制动系统测试仪的各组成部分可采用的型式轮速传感器采用汽车ABS自带的轮速传感器；压力传感器采用宝鸡传感器研究所生产的CYG105型高精度中压传感器；加速度传感器采用山西科泰微技术有限公司的SAO(3)-09低量程加速度传感器；数据处理模块采用主频266MHz，内存为128M的便携式计算机，处理软件在Win98下运行，采用Visual Basic 6.0编辑数据处理应用程序；电源模块采用UPS电源。
本实用新型具有如下的功能(1)ABT型客车ABS测试仪能对装备ABS的汽车制动过程的主要参数轮速、制动轮缸和储气缸的压力、调压模式、纵向、横向加速度进行实时测量记录。试验装置记录数据经ABS分析软件处理，能对ABS是否符合《汽车防抱制动系统性能要求和试验方法》GB13594-92的要求进行分析判断a.由纵向加速度积分或制动轮缸压力函数获得制动时汽车车速，从而确定各车轮的滑移率及ABS控制逻辑的合理性。
b.由横向加速度积分可获得制动时侧向偏移量。
(2)利用ABT型客车ABS测试仪可实现试验道路的附着系数峰值的测定。
(3)可测定动态条件不同调压模式下，制动时贮压源到各车轮轮缸的压力函数。
本实用新型的汽车防抱制动系统测试仪与现有的技术相比，具有如下的优点(1)本方案能通过制动轮缸压力或纵向加速度的检测确定ABS制动过程车速，从而评价制动效能；(2)ABT型客车ABS测试系统及其配套的测试数据处理程序能完成试验车ABS性能评价，可以作为汽车制造厂进行ABS系统匹配的试验定型，及ABS装配工艺的检测装置；(3)适应不同车型制动时各轮滑移率的确定，分析不同滑移率ABS制动性能影响，可为新型ABS控制程序的开发提供参数。
图1为本实用新型的硬件系统组成框图；图2为本实用新型的轮速滤波整形电路图；图3为本实用新型的光隔电路的工作原理图；图4为本实用新型的实时监测模块电路图；图5为本实用新型的电源模块图。
具体实施方式
以下结合说明书附图来对本实用新型作进一步说明，但本实用新型所要求保护的范围并不局限于具体实施方式
所描述的范围。
本实用新型汽车防抱制动系统测试仪的结构示意图如附图1所示，依次由传感器层级、传感器接口层级、数据采集层级及数据处理层级连接构成。
其中，传感器层级包括轮速传感器，压力传感器，加速度传感器，控制信号传感器。
本实用新型汽车防抱制动系统测试仪采用MOTOROLA公司的DSP56F805芯片，作为采集系统的控制芯片。采集的数据量四路轮速信号，六路压力信号(四个轮缸，前、后储气缸)，八路控制信号，两路加速度信号，一路汽车开始制动触发的信号。其中轮速信号是通过计数脉冲数来完成的。压力信号和加速度信号需要进行A/D转换，DSP56F805芯片本身带有A/D口。八路控制信号、一路汽车开始制动的信号利用DSP的普通输入输出口。同时要把采集到的数据送到电脑上进行处理，可通过串口协议来实现这个目的。
1.轮速信号的整形滤波电路从轮速传感器直接输出的是一系列正弦波，并且随着转速它的频率和幅值也不断的发生变化，利用比较电路和滤波电路，把幅值不断变化的正弦波变换为幅值为0～5伏的方波信号，如附图2所示。
轮速信号从ABS系统的轮速传感器取得后，采用RC滤波电路滤去高频干扰信号(图中电阻R2和电容C2组成此电路)。
采用LM339比较器进行信号整形，把一系列正弦波整形为脉冲波形。为了减少这部分接口电路对采集电路的干扰，利用光隔电路把这部分接口电路同采集电路分隔开。
2压力信号的放大电路ABS通过调节制动管路的制动压力来达到防抱死的功能，压力的变化是ABS的唯一控制手段。因此压力的测量对于检验ABS性能是否符合国家标准要求以及研究开发ABS是非常重要的。
压力传感器的放大电路，采用AD693芯片。AD693是集信号放大、补偿、V/I转换等功能为一体的单片集成电路，它能够和电桥、热电偶等多种传感器直接配合，处理0-100mV之间的各种模拟量信号，并以4-20mA、0-20mA或12±8mA的电流形式输出到测控系统。
3.控制信号的接口电路通过监测ABS压力调制信号，可以确定ABS控制逻辑。ABS是通过开关信号分别对进气、出气电磁阀进行控制，本测试仪利用一个光隔电路来实现对各轮压力控制信号的采集，如附图3所示。
如附图4所示，ABS的电磁阀工作电压为24V。当电磁阀工作时，回路a中流过约为30mA的电流，使二极管导通从而产生光照作用，使b路的光敏三极管导通，使光隔输出一个高电平到测试系统。
5.加速度信号的接口电路加速度传感器的输出电压为直流电压0-5V，采用串联一个电阻使最大输出电压为3.3V，就可以直接接入DSP的A/D口。
6.实时监控模块通过刚开始制动时的车轮线速度(作为车初速度)和采集到的制动过程加速度来计算出车速来，并用LED显示出来。采用I/O虚拟串口的方式，选用DSP56FS05芯片的两个普通I/O口作为串行口。通过74HC164实现LED串行驱动电路，如附图4所示。
6电源模块在测试系统中，需要对各种传感器、接口电路和数据采集部分等提供电源电压，并提供多路的电源输出以满足各种需要，同时应具有使用、携带方便的特点，以适应道路试验的要求。为了达到以上所述的基本要求和设计目的，电源模块一般采用蓄电池供电，并逆变为220V，50HZ的交流电为仪器供电，如附图5所示。
本客车防抱制动系统测试仪的各组成部分可采用的型式轮速传感器采用汽车ABS自带的轮速传感器；压力传感器采用宝鸡传感器研究所生产的CYG105型高精度中压传感器；加速度传感器采用山西科泰微技术有限公司的SAO(3)-09低量程加速度传感器；数据处理模块采用主频266MHz，内存为128M的便携式计算机，处理软件在Win98下运行，采用Visual Basic 6.0编辑数据处理应用程序；电源模块采用UPS电源。
本实用新型具有如下的功能(1)ABT型客车ABS测试仪能对装备ABS的汽车制动过程的主要参数轮速、制动轮缸和储气缸的压力、调压模式、纵向、横向加速度进行实时测量记录。试验装置记录数据经ABS分析软件处理，能对ABS是否符合《汽车防抱制动系统性能要求和试验方法》GB13594-92的要求进行分析判断a.由纵向加速度积分或制动轮缸压力函数获得制动时汽车车速，从而确定各车轮的滑移率及ABS控制逻辑的合理性。
b.由横向加速度积分可获得制动时侧向偏移量。
(2)利用ABT型客车ABS测试仪可实现试验道路的附着系数峰值的测定。
(3)可测定动态条件不同调压模式下，制动时贮压源到各车轮轮缸的压力函数。
权利要求1.客车ABS测试仪，其特征在于依次由传感器层级、传感器接口层级、数据采集层级及数据处理层级连接构成。
2.根据权利要求1所述客车ABS测试仪，其特征在于传感器层级包括轮速传感器，压力传感器，加速度传感器及控制信号传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种客车ABS测试仪，该测试仪由传感器层级、传感器接口层级、数据采集层级、数据处理层级组成。其传感器层级包括轮速传感器，压力传感器，加速度传感器，控制信号传感器。本测试仪可以全面的评价汽车ABS的有关性能参数是否满足GB13594－92的要求。
文档编号G01M17/007GK2755585SQ20042009571
公开日2006年2月1日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者吴诰珪, 廖俊, 周全 申请人:华南理工大学