汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置及方法

1.汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在于它由工控机、DAC 控制卡、执行电动机、ABS齿圈、ABS轮速传感器、ABS_ECU组成，工控 机、DAC控制卡、执行电动机依次为电气连接，ABS轮速传感器、ABS_ECU、 工控机依次为电气连接，执行电动机与ABS齿圈之间为机械连接，执行电动 机与ABS轮速传感器之间为机械连接，ABS齿圈的齿面与ABS轮速传感器 的端面间有间隙，其中的执行电动机、ABS齿圈、ABS轮速传感器组成轮速 信号发生装置。
2.如权利要求1所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在 于其中的执行电动机的转轴与ABS齿圈同轴径向固定。
3.如权利要求1所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在 于其中的执行电动机为伺服电机。
4.如权利要求3所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在 于伺服电机采用速度控制方式。
5.如权利要求1所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在 于ABS齿圈与ABS轮速传感器之间的间隙可调。
6.如权利要求1所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在 于轮速信号发生装置有多路并且可以扩展。
7.汽车制动防抱系统控制软件的室内实验方法，其特征在于它是通过以下步骤 实现的：
a.采集成熟汽车制动防抱系统实车道路试验的数据，
b.由工控机将采集的实车道路试验的轮速数据换算成相应的电压值，通过DAC 控制卡输出相应的电压信号至执行电动机，执行电动机带动ABS齿圈转动，同 时，ABS轮速传感器感应出相应轮速信号，
c.ABS_ECU采集轮速信号，并计算相应的轮速、轮加速度、参考车速、滑移率，
d.将ABS_ECU的计算数据与实车道路试验采集的数据对比，分析计算方法的精 度和可靠性。
8.如权利要求7所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验方法，其特征在 于由DAC控制卡输出相应的电压信号，控制执行电动机的转速，执行电动机带 动ABS齿圈以相同的速度转动，由此，与ABS齿圈配合的ABS轮速传感器感 应出并输出相应的轮速信号。
9.如权利要求7所述的汽车制动防抱系统控制软件的室内实验方法，其特征在 于由工控机与ABS_ECU通讯并读取ABS_ECU的计算数据，对比显示实车道路 试验的数据与ABS_ECU计算数据。

技术领域\n本发明涉及一种汽车主动安全技术。\n背景技术\n汽车制动防抱系统(ABS)ECU是制动防抱系统的核心，而ECU控制软件 中的轮速和参考车速计算又是ECU控制软件的关键技术之一，轮速和参考车速 的计算结果直接影响制动防抱系统的控制效果，因此需要大量尝试各种计算方 法，而且对每种计算方法都需要反复修改与验证。传统方法是每次提出一个新 的算法或者对原有算法进行修改之后都要进行大量的道路试验以考核算法的精 度和可靠性，因此造成开发周期长，开发成本高，而且危险性大。\n发明内容\n为提供一种不用进行大量实车道路试验就可以考核算法的精度和可靠性的 汽车制动防抱系统控制软件的实验方法及其装置，本发明提供以下技术方案。\n汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置，其特征在于它由工控机、DAC 控制卡、执行电动机、ABS齿圈、ABS轮速传感器、AB_ECU组成，工控机、 DAC控制卡、执行电动机依次为电气连接，ABS轮速传感器、ABS_ECU、工 控机依次为电气连接，执行电动机与ABS齿圈之间为机械连接，执行电动机与 ABS轮速传感器之间为机械连接，ABS齿圈的齿面与ABS轮速传感器的端面间 有间隙，其中的执行电动机、ABS齿圈、ABS轮速传感器组成轮速信号发生装 置。\n优选执行电动机的转轴与ABS齿圈同轴径向固定。由此，执行电动机的转 轴与ABS齿圈得以以相同的转速同轴转动。\n其中的执行电动机优选为伺服电机。\n最优选伺服电机采用速度控制方式。\n优选ABS齿圈与ABS轮速传感器之间的间隙可调。由此可以产生不同幅 值大小的轮速信号。\n优选轮速信号发生装置有多路并且可以扩展。\n汽车制动防抱系统控制软件的室内实验方法，其特征在于它是通过以下步 骤实现的：\na.采集成熟汽车制动防抱系统实车道路试验的数据，\nb.由工控机将采集的实车道路试验的轮速数据换算成相应的电压值，通过DAC 控制卡输出相应的电压信号至执行电动机，执行电动机带动ABS齿圈转动， 同时，ABS轮速传感器感应出相应轮速信号，\nc.ABS_ECU采集轮速信号，并计算相应的轮速、轮加速度、参考车速、滑移 率，\nd.将ABS_ECU的计算数据与实车道路试验采集的数据对比，分析计算方法的 精度和可靠性。\n优选由DAC控制卡输出相应的电压信号，控制执行电动机的转速，执行电 动机带动ABS齿圈以相同的速度转动。由此，与ABS齿圈配合的ABS轮速传 感器感应出并输出相应的轮速信号。\n优选由工控机与ABS_ECU通讯并读取ABS_ECU的计算数据，对比显示 实车道路试验的数据与ABS_ECU计算数据。\n其中工控机将保存由数据采集系统采集到的实车道路试验的数据，例如整 车的速度、各轮的轮速等等，然后将轮速按以下公式\n(1)转化为相应的电压值。\nU＝60v/(3.6Rzw)\n其中U——电压(伏)，\nv——车轮速度(千米/小时)，\nr——试验车车轮的有效半径(米)，\nZ——试验车相应车轮ABS齿圈齿数，\nW——伺服电机的转速参数(转/(分伏))。\nDAC控制卡被置于工控机内部，工控机内还有控制软件，由控制软件完成 以下工作：读取实车道路试验的数据、对实车道路试验的数据加工、根据轮速 数据控制执行电动机转动、与AB_ECU通讯并读取ABS_ECU的计算数据，对 比显示实车道路试验的数据与ABS_ECU计算数据。本发明中的工控机也可以 由普通PC机替代。\n本发明中的执行电动机可以是步进电机或伺服电机。\n本发明的优点：(1)反复使用实车道路试验的数据，在室内完成ABS_ECU 控制软件的部分调试工作，大大减少道路试验的次数，缩短了ABS的开发周期， 降低开发成本，并且提高了ABS开发过程中的安全性；(2)通过ABS齿圈与 ABS轮速传感器相对运动，在ABS轮速传感器内感应出相应轮速信号并输出给 ABS_ECU，工作方式与实际车上ABS系统相同，保证ABS_ECU调试更接近实 际工况；(3)使用伺服电机带动齿圈转动，速度控制精度高；(4)将ABS_ECU 内部的计算数据上传至工控机，可以对比显示实车道路试验的数据与ABS_ECU 计算数据，分析计算方法的精度和可靠性。通常两组数据越接近，该种计算方 法的精度和可靠性越好。\n附图说明\n图1为本发明实施例的系统框图。\n图2为本发明实施例的轮速信号发生装置的结构图。\n图3为本发明实施例的控制软件的流程图。\n具体实施方式\n下面结合附图进一步说明本发明。\n如图1所示，本发明包括工控机及控制软件、被置于工控机内部的DAC控 制卡、伺服电机、ABS齿圈、ABS轮速传感器、ABS_ECU。工控机、DAC控 制卡、伺服电机依次为电气连接，ABS轮速传感器、ABS_ECU与工控机依次为 电气连接，伺服电机和ABS齿圈之间为机械连接，伺服电机和ABS轮速传感器 之间为机械连接。ABS轮速传感器与ABS齿圈之间的间隙可调。伺服电机采用 速度控制方式。\n由伺服电机和ABS齿圈、ABS轮速传感器组成轮速信号发生装置有多路并 且可以扩展。\n使用汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置对汽车制动防抱系统控制 软件进行室内实验前，首先使用现有车载ABS系统进行各种工况的ABS实车道 路试验，通过数据采集系统采集实车道路试验的车速数据和各轮轮速数据，然 后由工控机的控制软件按公式(1)将测得的轮速数据转换成相应的电压值，然 后工控机通过内置的DAC控制卡输出相应的电压信号，控制伺服电机的转速， 一般电压值越大，转速越快。伺服电机带动ABS齿圈以相同的速度转动。由此， 与ABS齿圈配合的ABS轮速传感器中感应出相应的幅值和频率不断变化的电信 号，即轮速信号，ABS_ECU采集各ABS轮速传感器输出的轮速信号，并计算 相应的轮速、轮加速度、参考车速和滑移率，记录计算数据，等全部计算完成 后，工控机与ABS_ECU通讯并读取ABS_ECU的计算数据，工控机的控制软件 对比显示实车道路试验的数据与ABS_ECU计算数据。\n如图2所示，由伺服电机和ABS齿圈、ABS轮速传感器组成的轮速信号发 生装置中，1-伺服电机，2-螺栓连接副，3-底座总成，4-ABS齿圈，5-法 兰总成，6-键，7-ABS轮速传感器，8-支架总成，9-螺栓。\n伺服电机1通过螺栓连接副2与底座总成3连接，法兰总成5与伺服电机1 的转轴同轴安装，ABS齿圈4与法兰总成5同轴安装且为过盈配合。支架总成 8通过螺栓9固定在底座总成3上，ABS轮速传感器7安装在支架总成8上。 ABS轮速传感器7的端面与ABS齿圈4的齿面相对，ABS轮速传感器7的端面 与ABS齿圈4的齿面之间的间隙可调。\n当伺服电机1转动时，其转轴通过键6带动法兰总成5及ABS齿圈4以相 同的转速转动。由于ABS齿圈4的转动，在ABS轮速传感器7内感应出相应的 轮速信号。\n图3为控制软件的流程图。