[发明专利]基于CAN总线的ABS试验台测控系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车ABS制动性能检测技术领域，特别涉及基于CAN总线的ABS试验台测控系统。

背景技术

目前有两种方法来检测和评价ABS装车后的制动性能：道路试验法和整车台架检测法。

道路试验法通过车载测量仪器和数据处理记录仪对车辆的轮速、车速、减速度、踏板力及管路压力进行测量记录，然后计算出一些技术指标来评价ABS的性能，这种方法虽然能较全面地检测装配ABS的车辆在各种路面上的制动性能，但是实验费用高、周期长、精度低、受环境及道路条件的影响大。我国现有台架检测主要是以反力式制动力检测台和平板式制动力检测台为主，但这两种试验台都只能检测汽车在低速时的制动性能，无法检测在一定速度以上才起作用的汽车ABS的制动性能。同时，国外生产成套的ABS检测台价格昂贵，不适合我国现阶段国情。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于CAN总线的ABS试验台测控系统，具有台架自动控制、检测流程自动引导、ABS制动数据以及传统反力式制动数据自动采集处理和分析评价等功能，本系统实现了自动化操作，提供系统的可靠性。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的汽车ABS实验台测控系统由行程控制模块、升降台控制模块、扭矩控制模块、速度采集模块、常规制动检测模块5个模块组成。各模块相互独立的并联于CAN总线上，通过CAN总线与上位机之间连接起来，上位机负责监控各下位机模块，向各模块发布指令，并接收处理各模块传来的检测数据，显示数据信息和波形。各模块执行上位机的指令，向上位机传送检测数据。CAN接口电路负责各节点间的串行通信。

行程控制模块由行程电机、光电开关、交流接触器、固态继电器、编码器、单片机系统、CAN通信模块等组成，光电到位开关及行程限位开关直接与单片机相连，行程电机通过交流接触器与固态继电器连接，单片机通过编码器的输入信号来判断台架移动的距离，单片机与CAN通信模块相连。

升降台控制模块由升降台、紧锁阀、气阀、固态继电器、单片机系统，CAN通信模块等组成。各个升降台分别与气阀连接，紧锁阀也与一个气阀连接，它们都连接到固态继电器上，固态继电器再与单片机相连，单片机与CAN通信模块相连。

扭矩控制模块由四个扭矩控制器、晶闸管整流稳流模块、D/A变换模块、单片机系统、CAN通信模块等组成，四个扭矩控制器与晶闸管整流稳流模块相连，通过D/A变换模块与单片机系统相连，单片机与CAN通信模块相连。

速度采集模块由速度传感器、CPLD控制采集模块、单片机系统、CAN通信模块等组成，五个速度传感器与CPLD控制采集模块相连，CPLD控制采集模块与单片机相连，单片机与CAN通信模块相连。

常规制动检测模块由压力传感器、制动电机、信号调理模块、交流接触器、固态继电器、单片机系统、CAN通信模块等组成，两个轴重压力传感器和两个制动压力传感器连接到信号调理及A/D转换模块，由信号调理及A/D转换模块将四个压力传感器的信号调理后转换成四路数字信号送给单片机，两个制动电机通过交流接触器与固态继电器连接，单片机通过固态继电器控制交流接触器的闭合来控制两个制动电机的工作与否，单片机与CAN通信模块相连，实现上位机与下位机的通信。

本发明首先由上位机根据被检车辆轴距信息，发送命令给行程控制模块，由行程控制模块来控制台架移动，将轴距调整为被检车辆的轴距。然后由升降台控制模块负责各个升降台的升降、紧锁阀的锁紧与松开，以便车辆顺利到位。车辆到位后，加速到一定的速度后制动，扭矩控制模块的扭矩控制器通过加载不同大小的电流模拟不同的附着系数路面，来模拟不同路面的实验工况。速度采集模块使用高精度高实时性的E6B2-CWZ3E光电编码器来采集车身速度、左前轮速、左后轮速、右前轮速、右后轮速，上位机将采集来的数据转换成速度值，根据速度变化分析ABS性能。常规制动检测模块通过采集压力传感器的信号，完成传统制动力和轴重力检测，采集的信号包括左右制动、左右轴重四路信号。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用分布式控制模式，将故障分散到各个节点，任意一个节点的故障都不会造成整个通信网络的故障，降低了风险，提高了系统的可靠性；

2、本发明具有台架自动控制、检测流程自动引导、ABS制动数据以及传统反力式制动数据自动采集处理和分析评价等功能。整个ABS性能检测流程设计中，除了车辆报检和固定安全装置两个步骤需要人工进行外，其它都实现了自动化操作；