CN202917073U - 一种模拟abs的实验电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟ABS的实验电路，包括蓄电池、ABS控制单元、第一开关、第二开关、故障报警指示灯、位置传感器、大功率三极管、直流电机、信号转子、磁电式轮速传感器、常开式电磁阀指示灯、常闭式电磁阀指示灯、制动灯指示灯。在本实用新型中，第二开关模拟汽车制动开关；汽车踏板上的位置传感器用可变电阻模拟；汽车ABS制动系统中布置在制动管路上的常开、常闭电磁阀采用指示灯模拟；汽车车轮转速由信号转子模拟。通过上述模拟器件代替传统ABS模拟实验台架中的实物部件，使得本实用新型在实验时能直观反映其工作原理和工作过程，使学生容易正确理解掌握相关知识技能；且整个实验电路结构简单，制作成本低，实验时较安全且较环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学实验电路，特别是涉及一种模拟ABS的实验电路。
背景技术
汽车防抱死制动系统，简称ABS系统，是汽车重要的主动安全系统。在制动过程中通过调节制动轮缸或制动气室的制动压力使作用于车轮的制动力矩受到控制，而将车轮的滑移率控制在较为理想的范围内，防止车轮被制动抱死，避免车轮在路面上纯滑移，缩短制动距离，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力。在汽车专业的教学过程中，该知识点是汽车电子控制技术课程的重要内容。传统的ABS实验台架一般采用真实的零部件制作，在实验时不能直观反映其工作原理和工作过程，导致学生难以正确理解掌握相关知识技能；且整个实验台架体积庞大，制作成本十分昂贵，对实验时的安全、环保也有一定的影响。
发明内容
针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是提供一种教学使用的结构简单、操作安全、成本较低且较环保的模拟ABS的实验电路。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种模拟ABS的实验电路包括蓄电池、ABS控制单元、第一开关、第二开关、故障报警指示灯、位置传感器、大功率三极管、直流电机、信号转子、磁电式轮速传感器、常开式电磁阀指示灯、常闭式电磁阀指示灯、制动灯指示灯；其中所述ABS控制单元包括第一至第四信号输入端、第一至第四信号输出端；所述蓄电池的正极分别连接所述ABS控制单元的电源端、第一开关的一端、大功率三极管的集电极；所述第一开关的另一端分别连接所述第二开关的一端、ABS控制单元的第二信号输入端，并串联故障报警指示灯后连接所述ABS控制单元的第一信号输出端；所述第二开关的另一端分别连接所述制动灯指示灯和ABS控制单元的第一信号输入端；所述大功率三极管的基极连接所述ABS控制单元第二信号输出端，其发射极连接所述直流电机；所述信号转子由直流电机驱动；所述磁电式轮速传感器连接所述ABS控制单元的第三信号输入端；所述位置传感器包括第一固定端、第二固定端、控制端，其第一固定端连接所述ABS控制单元的5V电压参考端，其第二固定端连接ABS控制单元的对地端，其控制端连接ABS控制单元的第四信号输入端；所述常开式电磁阀指示灯连接ABS控制单元的第三信号输出端，所述常闭式电磁阀指示灯连接ABS控制单元的第四信号输出端。
作为本实用新型的改进，所述ABS控制单元为单片机。
作为本实用新型的进一步改进，所述位置传感器为汽车踏板位置传感器，采用可变电阻模拟。
在本实用新型中，第二开关模拟汽车制动开关；汽车踏板上的位置传感器用可变电阻模拟；汽车ABS制动系统中布置在制动管路上的常开、常闭电磁阀采用指示灯模拟；汽车车轮转速由信号转子模拟。通过上述模拟器件代替传统ABS模拟实验台架中的实物部件，使得本实用新型在实验时能直观反映其工作原理和工作过程，使学生容易正确理解掌握相关知识技能；且整个实验电路结构简单，制作成本低，实验时较安全且较环保。
附图说明
图1是模拟ABS的实验电路原理图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。
如图所示，本实用新型为一种模拟ABS的实验电路包括蓄电池1、ABS控制单元2、第一开关3、第二开关4、故障报警指示灯5、位置传感器6、大功率三极管7、直流电机8、信号转子9、磁电式轮速传感器10、常开式电磁阀指示灯11、常闭式电磁阀指示灯12、制动灯指示灯13。其中ABS控制单元2包括第一至第四信号输入端、第一至第四信号输出端。蓄电池1的正极分别连接ABS控制单元2的电源端、第一开关3的一端、大功率三极管7的集电极。第一开关3的另一端分别连接第二开关4的一端、ABS控制单元2的第二信号输入端，并串联故障报警指示灯5后连接ABS控制单元2的第一信号输出端。第二开关4的另一端分别连接制动灯指示灯13和ABS控制单元2的第一信号输入端。大功率三极管7的基极连接ABS控制单元2第二信号输出端，其发射极连接直流电机8。信号转子9由直流电机8驱动。磁电式轮速传感器10连接ABS控制单元2的第三信号输入端。位置传感器6包括第一固定端、第二固定端、控制端，其第一固定端连接ABS控制单元2的5V电压参考端VC，其第二固定端连接ABS控制单元2的对地端E2，其控制端连接ABS控制单元2的第四信号输入端VS。常开式电磁阀指示灯11连接ABS控制单元2的第三信号输出端，常闭式电磁阀指示灯12连接ABS控制单元2的第四信号输出端。其中ABS控制单元2为单片机。
本实用新型的一种模拟ABS的实验电路去掉了车轮等机械部分。核心元件ABS控制单元2接收磁电式轮速传感器10、位置传感器6、制动开关4等传感器信号，按照预定程序控制常开式电磁阀指示灯11、常闭式电磁阀指示灯12、大功率三极管7、故障报警指示灯5等执行元件处于不同的工作状态，从而表示ABS系统的工作过程。制动踏板位置传感器6用一可变电阻模拟，它布置在制动踏板的下方，与制动踏板联动，模拟制动踏板的位置；Vc为ABS控制单元提供的5V参考电压，Vs为制动踏板的位置信号，输入到单片机；可变电阻滑片往左表示制动踏板的位置往下，制动力矩增大，输入到单片机的信号电压上升，可变电阻滑片往右表示制动踏板的位置往上，制动力矩减小，输入到单片机的信号电压下降；E2为传感器经过ABS控制单元的搭铁线。制动开关4布置在制动踏板的上方，为常开式开关，没踩制动踏板时开关是断开的，踩下制动踏板开关闭合，为ABS控制单元2提供制动信号。车轮的转速信号由信号转子9模拟，信号转子9由直流电机8驱动，直流电机8的转速由ABS控制单元2通过控制输出到大功率三极管7基极的信号的占空比来控制。ABS系统的执行元件为“常开式电磁阀”与“常闭式电磁阀”；“常开式电磁阀”布置在车轮轮缸的进油管路端、不通电时油路为切断状态，“常闭式电磁阀” 布置在车轮轮缸的回油管路端、不通电时油路为导通状态；“常开式电磁阀”与“常闭式电磁阀”分别由常开式电磁阀指示灯11与常闭式电磁阀指示灯12来模拟，两指示灯都熄灭为未制动及制动初期的升压状态，常开式电磁阀指示灯11点亮、常闭式电磁阀指示灯12熄灭为保压状态，两指示灯都点亮为减压状态。
本实用新型的一种模拟ABS的实验电路工作原理及工作过程如下：
1、控制开关3闭合，ABS控制单元2给大功率三极管7基极提供最大的占空比信号，大功率三极管7完全导通，直流电机8以最高速转。如ABS系统没有故障，故障报警指示灯5应点亮3S后熄灭；如ABS系统有故障，故障报警指示灯5应一直点亮，关闭ABS系统。
2、在ABS系统正常的情况下，踩下制动踏板，制动开关4闭合，制动灯13点亮；随着制动踏板的踩下，制动踏板位置传感器6将制动踏板的位置信号输送给ABS控制单元2，ABS控制单元2控制大功率三极管7基极的占空比信号下降，大功率三极管7的导通量也下降，直流电机8与信号转子9的转速下降，模拟汽车制动时车轮的转速下降，车轮的转速再通过磁电式轮速传感器10输送给ABS控制单元2。在制动初期，常开式电磁阀指示灯11与常闭式电磁阀指示灯12都熄灭，此为升压状态，ABS系统还未起作用，在不制动时常开常闭电磁阀状态也是如此；随着制动踏板的进一步踩下及制动作用的进一步增强，车轮的转速进一步下降，当车轮转速下降到一定值时，ABS控制单元2控制常开式电磁阀指示灯11点亮、常闭式电磁阀指示灯12熄灭，此时为保压状态；当车轮转速继续下降到接近为0、即车轮即将抱死时，ABS控制单元2控制常开式电磁阀指示灯11与常闭式电磁阀指示灯12都点亮，此时为减压状态；接着，ABS控制单元2又控制大功率三极管7使直流电机8与信号转子9的转速稍有上升，再周而复始重复前述“升压、保压、减压”过程，始终使车轮处于即将抱死状态，其控制频率为每秒8次。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种模拟ABS的实验电路，其特征在于：包括蓄电池（1）、ABS控制单元（2）、第一开关（3）、第二开关（4）、故障报警指示灯（5）、位置传感器（6）、大功率三极管（7）、直流电机（8）、信号转子（9）、磁电式轮速传感器（10）、常开式电磁阀指示灯（11）、常闭式电磁阀指示灯（12）、制动灯指示灯（13）；其中所述ABS控制单元（2）包括第一至第四信号输入端、第一至第四信号输出端；所述蓄电池（1）的正极分别连接所述ABS控制单元（2）的电源端、第一开关（3）的一端、大功率三极管（7）的集电极；所述第一开关（3）的另一端分别连接所述第二开关（4）的一端、ABS控制单元（2）的第二信号输入端，并串联故障报警指示灯（5）后连接所述ABS控制单元（2）的第一信号输出端；所述第二开关（4）的另一端分别连接所述制动灯指示灯（13）和ABS控制单元（2）的第一信号输入端；所述大功率三极管（7）的基极连接所述ABS控制单元（2）第二信号输出端，其发射极连接所述直流电机（8）；所述信号转子（9）由直流电机（8）驱动；所述磁电式轮速传感器（10）连接所述ABS控制单元（2）的第三信号输入端；所述位置传感器（6）包括第一固定端、第二固定端、控制端，其第一固定端连接所述ABS控制单元（2）的5V电压参考端（VC），其第二固定端连接ABS控制单元（2）的对地端（E2），其控制端连接ABS控制单元（2）的第四信号输入端（VS）；所述常开式电磁阀指示灯（11）连接ABS控制单元（2）的第三信号输出端，所述常闭式电磁阀指示灯（12）连接ABS控制单元（2）的第四信号输出端。
2.根据权利要求1所述的模拟ABS的实验电路，其特征在于：所述ABS控制单元（2）为单片机。
3.根据权利要求1所述的模拟ABS的实验电路，其特征在于：所述位置传感器（6）为汽车踏板位置传感器，采用可变电阻模拟。
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| CN 201220615991 CN202917073U (zh) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | 一种模拟abs的实验电路 |
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| CN 201220615991 CN202917073U (zh) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | 一种模拟abs的实验电路 |
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Cited By (1)
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| CN102938227A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-02-20 | 无锡商业职业技术学院 | 一种模拟abs的实验电路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102938227A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-02-20 | 无锡商业职业技术学院 | 一种模拟abs的实验电路 |
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