一种实车abs四轮轮速传感器信号再现系统的制作方法
【专利摘要】本发明是一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，包括计算机、信号回放模块、信号放大模块、旋转磁场发生模块、传感器模块、信号转换模块、采集卡和直流稳压电源。将需要再现的ABS轮速传感器信号，即在各种路况环境下实车匹配耐久性试验中试验测得的四轮真实轮速曲线数据信号，存储于计算机内部，由计算机将需要再现的ABS轮速传感器信号输出给信号回放模块，转换成对应的四组正弦波形信号，再经信号放大模块放大送给四个旋转磁场发生器，把四组正弦波形电信号转换成四个独立的旋转磁场信号，激励四个传感器输出信号，再现ABS四轮轮速传感器信号。本发明系统具有节省人力、财力、物力，重复性好，无危险，再现信号更真实、可靠的优点，且系统使用安全方便。
【专利说明】
一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统
技术领域
[0001 ]本发明属于汽车ABS刹车防抱死系统和ESP电子稳定系统可靠性和耐久性试验的轮速传感器信号发生装置，具体涉及一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统。
【背景技术】
[0002]随着我国汽车工业的发展，汽车传感器的应用越来越广泛，其中ABS轮速传感器是汽车安全系统中非常关键的传感器之一，它决定着汽车制动安全性。ABS刹车防抱死系统和ESP电子稳定系统是现代汽车上广泛应用的一种重要安全装置，对于ABS/ESP生产厂家，在ABS刹车防抱死系统和ESP电子稳定系统的产品开发过程中，需要对其进行可靠性和耐久性试验，试验过程需要稳定可靠真实的ABS轮速传感器信号。现有的ABS/ESP性能测试过程中，其ABS轮速传感器信号来源主要有两种。一种是在各种路况环境下的实车匹配的耐久性试验，这种试验要耗费大量的人力、财力、物力，且重复性差，具有很大的危险性。另一种是采用物理运动部件模拟车轮转动感应传感器输出信号，进而送给ABS/ESP系统的耐久性试验，这种方法由于电机的响应速度低、精度差、机械惯性大等原因，使提供的轮速信号真实性差，不能保证耐久性试验的真实性、可靠性。
【发明内容】
[0003]
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术各种路况环境下的实车匹配的耐久性试验中存在大量的人力、财力、物力的浪费的不足，提供一种具有重复性好、无危险、能够为ABS刹车防抱死系统和ESP电子稳定系统耐久性试验提供与实车一致且真实的四轮轮速传感器信号的实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统。
[0004]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特点是，该系统包括计算机，所述的计算机通过串口依次与信号回放模块、信号放大模块、旋转磁场发生模块、传感器模块、信号转换模块和采集卡连接;该系统还设有直流稳压电源，直流稳压电源分别与信号回放模块、信号放大模块、信号转换模块连接，提供工作电源；
所述的计算机内部存储用于ABS信号再现、各种路况环境下实车匹配耐久性试验中试验测得的四轮真实轮速曲线数据信号，计算机将信号输出给信号回放模块，信号回放模块把四轮轮速曲线数据信号转换成对应的四组正弦波形信号；
所述的信号回放模块的输出连接信号放大模块的输入，四组正弦波形信号经信号放大模块放大送给旋转磁场发生模块，旋转磁场发生模块把四组正弦波形电信号转换成四个独立的旋转磁场信号；四个独立的旋转磁场信号激励传感器模块，使传感器模块输出与正弦波形信号一致的、真实的四轮轮速传感器信号；
所述的传感器模块输出的电流信号经信号转换模块转换成标准的电压信号，即再现出实车ABS四轮轮速传感器波形信号，再输送给外部的ABS/ESP控制系统实验台，用于耐久性试验；
所述的信号转换模块连接采集卡，采集卡再连接计算机，计算机将信号转换模块转换后的标准电压信号即ABS四轮轮速信号，通过采集卡采集并传回到计算机，处理显示采集得到的轮速曲线，再与原实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号进行比较和分析。
[0005]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:所述的信号回放模块由四组独立的信号回放电路构成，每组信号回放电路有一路输入和两路输出；信号回放模块的输入信号为实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号，四组输出信号为正弦波形信号，且每组的两路输出信号为正交信号，即通过计算机控制信号回放模块中的每组信号回放电路，使一路输出信号超前或滞后另一路输出信号相位90度;这样信号回放模块有四路输入和八路输出，其中每两路构成一组信号，共四组输出信号，送信号放大模块。
[0006]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:所述信号放大模块由四组独立的信号放大电路构成，每组信号放大电路由两路信号放大电路构成，有两路输入和两路输出；信号回放电路的输出信连接对应的每组信号放大电路输入。
[0007]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:所述旋转磁场发生模块包括底架和四个旋转磁场发生器，所述的底架上设有滑槽，在滑槽上滑动安装有若干立柱，立柱上安装有传感器固定支架和磁场发生器固定支架;传感器模块固定安装在传感器固定支架上;所述的四个旋转磁场发生器固定安装在磁场发生器固定支架上。
[0008]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:每个旋转磁场发生器由两个线圈、两个铁芯和固定夹构成;两个铁芯由固定夹固定在一起，铁芯间留有气隙，两个线圈分别连接到两路信号放大电路的两路输出上。
[0009]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:所述的传感器固定支架上开有圆孔和槽孔，传感器模块安装在圆孔中，并通过槽孔固定于传感器固定支架上。
[0010]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:所述传感器模块包括四个传感器，四个传感器分别与信号转换模块连接。
[0011]本发明所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其进一步优选的技术方案是:所述信号转换模块由四路信号转换电路构成，四路信号转换电路的输出都连接到采集卡的输入;所述采集卡7包含至少四路模拟输入通道。
[0012]本发明提供的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其测试过程可描述如下:
(I)将四个ABS轮速传感器安装在传感器固定支架上，使传感器感应面与磁场发生器的铁芯面相对。
[0013](2)在计算机中通过软件，选择与安装的传感器型号相匹配的原实车测得的信号(测试前，把原实车耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号放入计算机中)。
[0014](3)运行软件程序，计算机控制四组信号回放电路输出四组分别正交的正弦波形信号，分别送给四组信号放大电路，四组信号放大电路分别输出给四个旋转磁场发生器，四个旋转磁场发生器产生的旋转磁场分别感应四个传感器，四个传感器输出信号至信号转换电路，输出再现的实车ABS四个车轮轮速波形信号，输送给外部的ABS/ESP控制系统实验台，用于耐久性试验。同时，为了测试再现生成的ABS四轮轮速传感器波形信号效果，四轮轮速传感器波形信号由采集卡传回到计算机，处理显示采集得到的轮速曲线，再与原实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实轮速曲线数据信号进行比较和分析。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明提供一种能够为ABS刹车防抱死系统和ESP电子稳定系统耐久性试验提供与实车一致的、真实的四轮轮速传感器信号。解决了在各种路况环境下的实车匹配的耐久性试验中，存在大量的人力、财力、物力的浪费，具有重复性好，无危险的优点。解决了采用物理运动部件模拟车轮转动，感应传感器输出信号，进而送给ABS/ESP系统的耐久性试验中，存在轮速信号真实性差，响应速度低、精度差、机械惯性大的问题，从而保证ABS刹车防抱死系统和ESP电子稳定系统耐久性试验的真实性、可靠性。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的系统框图；
图2是本发明的旋转磁场发生模块的一种结构示意图；
图3是本发明的旋转磁场发生器的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明，以使本技术领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对本发明权利的限制。
[0018]实施例1，一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，如图1所示:包括计算机I，依次与计算机连接的信号回放模块2、信号放大模块3、旋转磁场发生模块4、传感器模块5、信号转换模块6和采集卡7;
该系统还设有直流稳压电源8，直流稳压电源8分别与信号回放模块2、信号放大模块3、信号转换模块6连接，为它们提供工作电源；
所述的计算机I内部存储有用于ABS信号再现、各种路况环境下实车匹配耐久性试验中试验测得的四轮真实轮速曲线数据信号，计算机I通过串口连接所述的信号回放模块2，所述的计算机I将实车匹配的耐久性试验中试验测得的四轮真实轮速曲线数据信号通过软件控制输出给所述的信号回放模块2，所述的信号回放模块2把四轮轮速曲线数据信号转换成对应的四组正弦波形信号；
所述的信号回放模块2的输出连接所述的信号放大模块3的输入，四组正弦波形信号经信号放大模块3放大送给所述的旋转磁场发生模块4，所述的旋转磁场发生模块4把四组正弦波形电信号转换成四个独立的旋转磁场信号。
[0019]旋转的磁场信号与电机带动齿轮旋转的区别是:不产生机械转动、无惯性、响应速度快、精度高，四个独立的旋转磁场信号激励所述传感器模块5，使传感器模块5输出与正弦波形信号一致的、真实的四轮轮速传感器信号。
所述的传感器模块5输出的电流信号经所述的信号转换模块6转换成标准的电压信号，即再现出实车ABS四轮轮速传感器波形信号，再输送给外部的ABS/ESP控制系统实验台，用于耐久性试验。
[0020]同时，为了测试再现生成的ABS四轮轮速传感器波形信号效果，将所述的信号转换模块6连接所述的采集卡7，所述的采集卡7连接计算机I，计算机I将信号转换模块6转换后的标准电压信号即ABS四轮轮速信号，通过采集卡7采集并传回到计算机I，处理显示采集得到的轮速曲线，再与原实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号进行比较和分析。
[0021]实施例2，在实施例1所述的信号再现系统中:所述信号回放模块2由四组独立的信号回放电路构成，包括信号回放电路21、22、23、24。每组信号回放电路有一路输入，两路输出。信号回放电路21的输出是A21、B21;信号回放电路22的输出是A22、B22;信号回放电路23的输出是A23、B23;信号回放电路24的输出是A24、B24。信号回放模块2通过串口与计算机I连接，输入信号为实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号，四轮轮速曲线数据信号是实车四个车轮轮速传感器的信号。可以设定顺序，四个车轮轮速传感器的信号顺序分别为:左前轮、右前轮、左后轮、右后轮；左前轮信号送信号回放电路21，右前轮信号送信号回放电路22、左后轮信号送信号回放电路23、右后轮信号送信号回放电路24。信号回放电路21、22、23、24的输出信号为正弦波形信号421、821构成一组且正交422、B22构成一组且正交，A23、B23构成一组且正交，A24、B24构成一组且正交。即通过计算机I可控制信号回放模块2使输出信号B21超前或滞后输出信号A21相位90度，输出信号B22超前或滞后输出信号A22相位90度，输出信号B23超前或滞后输出信号A23相位90度，输出信号B24超前或滞后输出信号A24相位90度。这样信号回放模块2有四路输入，八路输出，共四组输出信号，送信号放大模块3。四组输出信号与输入的实车四个车轮轮速传感器的信号一一对应。
[0022]实施例3，实施例1或2所述的信号再现系统中:所述信号放大模块3由四组独立的信号放大电路构成，包括信号放大电路31、32、33、34。每组信号放大电路由两路独立的信号放大电路构成，有两路输入、两路输出。信号放大电路31的输入是A31、B31，输出是C31、D31;信号放大电路32的输入是A32、B32，输出是C32、D32;信号放大电路33的输入是A33、B33，输出是C33、D33;信号放大电路34的输入是A34、B34，输出是C34、D34。信号回放电路的输出信号连接对应的每组信号放大电路输入，即:A21连接A31，B21连接B31 ;A22连接A32，B22连接B32; A23连接A33，B23连接B33 ;A24连接A34，B24连接B34。信号放大电路的输出送旋转磁场发生模块4，其中信号放大电路的输出C31、D31构成一组，C32、D32构成一组，C33、D33构成一组，C34、D34构成一组。
[0023]实施例4，实施例1或2或3所述的信号再现系统中:如图2所示，所述旋转磁场发生模块4包括底架42和四个旋转磁场发生器41，所述的底架42上设有滑槽43，在滑槽43上滑动安装有若干立柱44，立柱44上安装有传感器固定支架45和磁场发生器固定支架46;传感器模块5固定安装在传感器固定支架45上;所述的四个旋转磁场发生器41固定安装在磁场发生器固定支架46上。
[0024]本发明的底架42和立柱44优选由铝合金材料制成。优选的底架42为柜形结构，在底架42的4个角上各设有一根立柱44，每2根立柱44上连接设置有一传感器固定支架45，底架42的中部还设有用于安装磁场发生器固定支架46的立柱44。
[0025]实施例5，实施例4所述的信号再现系统中:如图3所示，所述的旋转磁场发生器41由两个线圈411、两个铁芯412和固定夹413构成，第一个磁场发生器41的线圈411输入端为C41、D41。所述两个铁芯412间留有气隙，两个铁芯412由固定夹413固定在一起。安装时可以通过螺丝固定于磁场发生器固定支架46上。所述的四个旋转磁场发生器41结构相同，第二个旋转磁场发生器41的线圈输入端为C42、D42;第三个旋转磁场发生器41的线圈输入端为C43、D43;第四个旋转磁场发生器41的线圈输入端为C44、D44。每个旋转磁场发生器41两个线圈分别连接到每组信号放大电路的两路输出上，即线圈输入端C41连接到信号放大电路31的输出端C31，线圈输入端D41连接到信号放大电路31的输出端D31。其它的相同，C42连接C32，D42连接D32 ； C43连接C33，D43连接D33 ； C44连接C34，D44连接D34。由于输入到每个旋转磁场发生器41的两个线圈411中的信号是正交正弦波信号，因此在两个铁芯412的感应端面形成旋转磁场，感应传感器输出信号。旋转磁场与电机的机械轮相比，具有不产生机械转动、无惯性、响应速度快、精度高，因此再现信号更真实、可靠，系统使用安全方便。
[0026]实施例6，实施例4或5所述的信号再现系统中:所述的传感器固定支架45上开有圆孔47和槽孔48，传感器模块5安装在圆孔47中，并通过槽孔48(用紧固件)固定于传感器固定支架45上。
[0027]实施例7，实施例1一6任何一项所述的信号再现系统中:所述传感器模块5包括四个传感器，分别为传感器51、52、53、54;四个传感器固定安装在传感器固定支架45上，4个传感器分别与4个旋转磁场发生器41对应，四个传感器的输出分别与信号转换模块6连接。
[0028]实施例8，施例I一7何一项所述的信号再现系统中:所述信号转换模块6由四路信号转换电路构成，四路信号转换电路的输出都连接到采集卡7的输入;所述采集卡7包含至少四路模拟输入通道。
【主权项】
1.一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于，该系统包括计算机，所述的计算机通过串口依次与信号回放模块、信号放大模块、旋转磁场发生模块、传感器模块、信号转换模块和采集卡连接;该系统还设有直流稳压电源，直流稳压电源分别与信号回放模块、信号放大模块、信号转换模块连接，提供工作电源； 所述的计算机内部存储用于ABS信号再现、各种路况环境下实车匹配耐久性试验中试验测得的四轮真实轮速曲线数据信号，计算机将信号输出给信号回放模块，信号回放模块把四轮轮速曲线数据信号转换成对应的四组正弦波形信号； 所述的信号回放模块的输出连接信号放大模块的输入，四组正弦波形信号经信号放大模块放大送给旋转磁场发生模块，旋转磁场发生模块把四组正弦波形电信号转换成四个独立的旋转磁场信号；四个独立的旋转磁场信号激励传感器模块，使传感器模块输出与正弦波形信号一致的、真实的四轮轮速传感器信号； 所述的传感器模块输出的电流信号经信号转换模块转换成标准的电压信号，即再现出实车ABS四轮轮速传感器波形信号，再输送给外部的ABS/ESP控制系统实验台，用于耐久性试验； 所述的信号转换模块连接采集卡，采集卡再连接计算机，计算机将信号转换模块转换后的标准电压信号即ABS四轮轮速信号，通过采集卡采集并传回到计算机，处理显示采集得到的轮速曲线，再与原实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号进行比较和分析。2.根据权利要求1所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:所述的信号回放模块由四组独立的信号回放电路构成，每组信号回放电路有一路输入和两路输出；信号回放模块的输入信号为实车匹配的耐久性试验中试验测得的真实四轮轮速曲线数据信号，四组输出信号为正弦波形信号，且每组的两路输出信号为正交信号，即通过计算机控制信号回放模块中的每组信号回放电路，使一路输出信号超前或滞后另一路输出信号相位90度;这样信号回放模块有四路输入和八路输出，其中每两路构成一组信号，共四组输出信号，送信号放大模块。3.根据权利要求1所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:所述信号放大模块由四组独立的信号放大电路构成，每组信号放大电路由两路信号放大电路构成，有两路输入和两路输出;信号回放电路的输出信连接对应的每组信号放大电路输入。4.根据权利要求1所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:所述旋转磁场发生模块包括底架和四个旋转磁场发生器，所述的底架上设有滑槽，在滑槽上滑动安装有若干立柱，立柱上安装有传感器固定支架和磁场发生器固定支架;传感器模块固定安装在传感器固定支架上;所述的四个旋转磁场发生器固定安装在磁场发生器固定支架上。5.根据权利要求4所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:每个旋转磁场发生器由两个线圈、两个铁芯和固定夹构成;两个铁芯由固定夹固定在一起，铁芯间留有气隙，两个线圈分别连接到两路信号放大电路的两路输出上。6.根据权利要求4所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:所述的传感器固定支架上开有圆孔和槽孔，传感器模块安装在圆孔中，并通过槽孔固定于传感器固定支架上。7.根据权利要求6所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:所述传感器模块包括四个传感器，四个传感器分别与信号转换模块连接。8.根据权利要求1所述的一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，其特征在于:所述信号转换模块由四路信号转换电路构成，四路信号转换电路的输出都连接到采集卡的输入;所述采集卡7包含至少四路模拟输入通道。
【文档编号】G01M17/007GK105928713SQ201610325170
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】田锦明, 徐致远, 纪林海, 张军, 谢春旭, 张晗霞
【申请人】淮海工学院