CN108845160A - 一种车用abs速度传感器检测系统 - Google Patents

Abstract

一种车用ABS速度传感器检测系统，采用电脑、数据采集仪、信号转换器作为检测使用的工具，ABS系统的四路传感器数据输出插口分别插入信号转换器的四路输入插口，数据采集仪信号输入端口和信号转换器的信号输出端口通过CAN数据线连接，数据采集仪信号输出端口和电脑通过USB线连接，电脑能运行上位机控制软件，数据采集仪经信号转换器进行ABS系统四路传感器的四路信号采集，上位机控制软件向数据采集仪发出各种指令进行数据的采集，数据采集仪将采集的数据输入至电脑，电脑在静态和动态测试软件作用下对四路传感器进行测试，在电脑屏幕显示界面上通过指示灯提示速度传感器的安装是否到位，及传感器自身是否有故障。本发明能及时发现ABS系统的传感器故障。

Description

一种车用ABS速度传感器检测系统

技术领域

本发明涉及测试方法领域，特别一种车用ABS速度传感器检测系统。

背景技术

车用制动防抱死系统(antilock brake system)简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑(滑移率在20％左右)的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。

目前组合式ABS由于功能较为完善，可以应用到所有空气制动的挂车上，组合式ABS是常规制动系统的附加设备，其自身为了达到好的工作效能，包含如下部件：一个电子控制单元(ECUD)，两个或者四个速度传感器和齿圈，速度传感器直接在车轮处取得车辆速度信号传递给电子控制单元；电磁阀在电子控制单元控制作用下，调节汽车制动气室的压力。上述部件中，其中ECUD和传感器是ABS系统最主要的部件，ECUD通过传感器的信号判断车辆制动的情况，然后发送相关的控制信号给电磁阀，进而调节车辆制动力，保证车辆的刹车制动安全。

车辆ABS防抱死系统对安装精度和细节的要求非常高，随着越来越多的用户选择安装使用ABS系统，经常性的出现一些因为安装ABS速度传感器不规范造成的故障，导致整个ABS系统无法正常使用。而一套性能优良的ABS系统除了正品的零部件外，容易被忽视的安装过程及后期维护也同样非常重要。电子控制单元配套的ABS速度传感器的作用是检测车轮转速，并转换为电信号输入电子控制单元，从而电子控制单元根据输入的数据对电磁阀的工作进行控制，进而调节车辆制动力。ABS速度传感器一般有磁感应式和霍尔式两种，其中磁感应式最为常见；磁感应式速度传感器主要由传感头和齿圈转子组成。传感头由感应线圈磁头、永久磁铁等组成；传感头为静止部件，安装在车轮附近的静止部件上，不随车轮转动，齿圈转子为一带齿的圆环，安装在与车轮一同转动的部件(如轮、制动盘、半轴等)上。传感头与齿圈转子之间有一定的空气间隙，当齿圈与车轮一起转动时，感应线圈磁头与齿圈的之间的气隙不断变化，磁阻随之交替变化，气隙小时，磁通密度大，气隙大时，磁通密度小，由于磁通量周期性变化，感应线圈就会感应产生交变电压信号输入至电子控制单元；信号电压的幅值大小取决于车轮的转速，转速越大幅值越大，转速越慢幅值越小，电子控制单元根据输入的信号电压从而控制电磁阀的工作状态。

上述可见，实际上电子控制单元的可靠工作是传感头输入的信号电压是否正常，当速度传感器安装或使用一段时间后，位置不能达到需要，也就是说输出至电子控制单元信号电压发生误差时，那么毫无疑问电子控制单元控制电磁阀工作状态也会发生误差，从而导致整套设备不能正常工作。

基于上述，提供一种使用前或使用中，能对车辆安装的ABS系统的速度传感器安装位置是否规范进行检测，以便该传感器可以为电子控制单元提供可靠的信号，使ABS发挥出最大效能的检测方法显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有应用于车辆的ABS系统速度传感器无一种有效适用的检测方法，当速度传感器安装位置偏差或使用一段时间后因外力发生偏差导致输入至电子控制单元的信号电压不准确，进而导致电磁阀工作不可靠，整体ABS系统不能发挥应有使用效果的弊端，本发明提供了利用信号转化器和数据采集仪采集原车上ABS系统四路传感器输出的信号，通过电脑内装软件作用，能在静态和动态状态下对采集到的四路传感器输入信号进行分析，从而能在传感器安装位置或自身出现故障时第一时间给予使用者提示，及时进行维护，保证ABS系统能发挥最大使用效能的一种车用ABS速度传感器检测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种车用ABS速度传感器检测系统，其特征在于采用电脑、数据采集仪、信号转换器作为检测使用的工具，ABS系统的四路传感器数据输出插口分别插入信号转换器的四路输入插口，数据采集仪信号输入端口和信号转换器的信号输出端口通过CAN数据线连接，数据采集仪信号输出端口和电脑通过USB线进行连接通信，电脑能运行上位机控制软件，数据采集仪经信号转换器进行ABS系统四路传感器的四路信号采集，上位机控制软件向数据采集仪发出各种指令进行数据的采集，数据采集仪将采集的数据输入至电脑，电脑在静态和动态测试软件作用下对四路传感器进行测试，在电脑屏幕显示界面上通过指示灯提示速度传感器的安装是否到位，及传感器自身是否有故障。

所述静态测试模式下对四路传感器进行测试时，主要测试四路传感器的感应线圈磁头电阻值，测试中，上位机通过数据采集仪发出测试命令到信号转换器，信号转换器采集四路传感器的感应线圈磁头电阻值，并将数据传递给电脑，电脑软件根据输入的数据进行判定，正常情况下，四路传感器的感应线圈磁头电阻值在1100—1300欧姆之间，如果电阻值在这个范围之外，代表传感器的感应线圈磁头有问题(包括开路、短路等等)。

所述动态测试模式下对四路传感器进行测试时，主要检测齿圈转速和感应线圈磁头产生电压之间的关系，将两者关联即可用来判断四路传感器的安装位置是否规范，当齿圈的转速越大，感应线圈磁头输出的信号电压越高；在同样的转速下，传感器磁头与齿圈的间隙越大，信号电压越小；如果实际测试中和上述结果对应，代表传感器安装位置正确，如果实际测试中和上述结果不对应代表传感器安装位置不正确。

所述检测齿圈转速，用公式进行计算，Vω是代表齿圈转速，π是3.14，R是车轮半径，Z是齿圈的齿数，T是测量时感应线圈磁头产生的电压信号大小。

所述动态测试模式下对四路传感器进行测试时，车轮带动齿圈处于转动状态，上位机通过数据采集仪发出测试命令到信号转换器，信号转换器采集四路传感器的感应线圈磁头产生的感应电压，并将信号传递给电脑，根据公式得出齿圈转速，进而电脑软件对测齿圈转速和感应线圈磁头产生电压之间的关系进行分析，得出判断四路传感器的安装位置是否规范。

所述的信号转换器能将检测的数据实时通过自身具有的无线信号传输模块传递给智能手机，智能手机通过APP能同步显示出电脑所接受的数据。

本发明有益效果是：本发明利用ABS系统上原有的四路传感器输出的信号，结合信号转换器、数据采集仪，能经电脑内相关软件对静态模式下、动态模式下四路传感器的自身状况以及安装位置是否正常进行分析判定，能在第一测试时间发现四路传感器存在的问题，从而对损坏的传感器进行维护，对安装位置不准确的传感器重新进行安装，保证了ABS系统的正常使用。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明检测系统所使用的测试工具构成框图。

图2是本发明测试流程框图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种车用ABS速度传感器检测系统，采用电脑、数据采集仪、信号转换器作为检测使用的工具，ABS系统的四路传感器数据输出插口分别插入信号转换器的四路输入插口，数据采集仪信号输入端口和信号转换器的信号输出端口通过CAN数据线连接，数据采集仪信号输出端口和电脑通过USB线进行连接通信，电脑能运行上位机控制软件，数据采集仪经信号转换器进行ABS系统四路传感器的四路信号采集，上位机控制软件向数据采集仪发出各种指令进行数据的采集，数据采集仪将采集的数据输入至电脑，电脑在静态和动态测试软件作用下对四路传感器进行测试，在电脑屏幕显示界面上通过指示灯提示速度传感器的安装是否到位，及传感器自身是否有故障。

图1、2中所示，静态测试模式下对四路传感器进行测试时，主要测试四路传感器的感应线圈磁头电阻值，测试中，打开电脑的相应软件，然后操作电脑显示界面的“开始测试”选择按钮进行测试，操作人员经上位机软件发出指令后，指令通过数据采集仪发出测试命令到信号转换器，于是，信号转换器开始采集四路传感器的感应线圈磁头电阻值，并将采集而得的数据传递给电脑，电脑软件根据输入的数据，得出四路传感器的感应线圈磁头电阻值，此刻电脑显示屏幕上分别显示出四路传感器感应线圈磁头电阻值，如果四路传感器的感应线圈磁头电阻值在1100—1300欧姆之间，代表四路传感器感应线圈磁头的电阻值正常，也就是，传感器感应线圈磁头处于正常状态，如果电阻值在这个范围之外，代表传感器的感应线圈磁头有问题(包括开路、短路等等)。在软件作用下，电脑显示屏幕上分别显示出的四路传感器感应线圈磁头电阻值，在电阻值正常时，电阻值显示界面的侧端指示灯发绿色光线，在电阻值不正常时，电阻值显示界面的侧端指示灯发红色光线，给予测试人员有效测试，一路或多路传感器的感应线圈磁头出现问题了(四路传感器的感应线圈磁头电阻值在显示界面上分开显示)。

图1、2中所示，动态测试模式下对四路传感器进行测试时，需要退出电脑的静态测试模式界面，然后进入电脑的动态测试模式界面。动态测试模式下对四路传感器进行测试时，车轮带动齿圈处于转动状态，测试时，上位机通过数据采集仪发出测试命令到信号转换器，信号转换器采集齿圈转动情况下，四路传感器的感应线圈磁头产生的感应电压，并将信号传递给电脑，根据公式得出齿圈转速，进而电脑软件对测试齿圈转速和感应线圈磁头产生电压之间的关系进行分析，判断出四路传感器的安装位置是否规范。实际测试下，当齿圈的转速越大，感应线圈磁头输出的信号电压越高；在同样的转速下，传感器磁头与齿圈的间隙越大，信号电压越小；如果实际测试中和上述结果对应，代表传感器安装位置正确，如果实际测试中和上述结果不对应代表传感器安装位置不正确。检测齿圈转速，用公式进行计算，Vω代表齿圈转子转速，π是3.14，R是车轮半径，Z是齿圈的齿数，T是测量时感应线圈磁头产生的电压信号大小。

图1、2中所示，动态测试模式中，在应用软件作用下，测试时，电脑屏幕显示界面左端会实时显示出四路传感器感应线圈磁头在不同车轮转速下(也就是齿圈不同转速下)产生的感应电压曲线图；通过操作电脑显示界面不同操作按键，可以选择一路传感器感应线圈输出电压曲线显示，或多路传感器感应线圈输出电压曲线显示。电脑屏幕显示界面右端会以数字形式实时显示出四路传感器感应线圈磁头在不同车轮转速下的电压数值大小，实际测试中，如果测试人员发现齿圈的转速越大，感应线圈磁头输出的信号电压越高；测试数据中和上述结果对应，那么，代表传感器安装位置正确，如果实际测试中和上述结果不对应(比如现齿圈的转速越大，感应线圈磁头输出的信号电压越低)，代表传感器安装位置不正确。操作人员检测中可针对性对有问题存在的一路传感器进行测试，以达到更好的测试效果。测试完后，操作人员依次点击电脑显示界面的停止采集、保存数据就可完成全部测试工作；在软件作用下，还可将储存的数据删除和调阅。实际使用中，信号转换器能将检测的数据实时通过自身具有的无线信号传输模块传递给智能手机，智能手机通过APP能同步显示出电脑所接受的数据。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种车用ABS速度传感器检测系统，其特征在于采用电脑、数据采集仪、信号转换器作为检测使用的工具，ABS系统的四路传感器数据输出插口分别插入信号转换器的四路输入插口，数据采集仪信号输入端口和信号转换器的信号输出端口通过CAN数据线连接，数据采集仪信号输出端口和电脑通过USB线进行连接通信，电脑能运行上位机控制软件，数据采集仪经信号转换器进行ABS系统四路传感器的四路信号采集，上位机控制软件向数据采集仪发出各种指令进行数据的采集，数据采集仪将采集的数据输入至电脑，电脑在静态和动态测试软件作用下对四路传感器进行测试，在电脑屏幕显示界面上通过指示灯提示速度传感器的安装是否到位，及传感器自身是否有故障。

2.根据权利要求1所述的一种车用ABS速度传感器检测系统，其特征在于静态测试模式下对四路传感器进行测试时，主要测试四路传感器的感应线圈磁头电阻值，测试中，上位机通过数据采集仪发出测试命令到信号转换器，信号转换器采集四路传感器的感应线圈磁头电阻值，并将数据传递给电脑，电脑软件根据输入的数据进行判定，正常情况下，四路传感器的感应线圈磁头电阻值在1100—1300欧姆之间，如果电阻值在这个范围之外，代表传感器的感应线圈磁头有问题。

3.根据权利要求1所述的一种车用ABS速度传感器检测系统，其特征在于动态测试模式下对四路传感器进行测试时，主要检测齿圈转速和感应线圈磁头产生电压之间的关系，将两者关联即可用来判断四路传感器的安装位置是否规范，当齿圈的转速越大，感应线圈磁头输出的信号电压越高；在同样的转速下，传感器磁头与齿圈的间隙越大，信号电压越小；如果实际测试中和上述结果对应，代表传感器安装位置正确，如果实际测试中和上述结果不对应代表传感器安装位置不正确。

4.根据权利要求3所述的一种车用ABS速度传感器检测系统，其特征在于动态测试模式下对四路传感器进行测试时，车轮带动齿圈处于转动状态，上位机通过数据采集仪发出测试命令到信号转换器，信号转换器采集四路传感器的感应线圈磁头产生的感应电压，并将信号传递给电脑得出齿圈转速，进而电脑软件对测齿圈转速和感应线圈磁头产生电压之间的关系进行分析，得出判断四路传感器的安装位置是否规范。

5.根据权利要求1所述的一种车用ABS速度传感器检测系统，其特征在于信号转换器能将检测的数据实时通过自身具有的无线信号传输模块传递给智能手机，智能手机通过APP能同步显示出电脑所接受的数据。