一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪论文和设计-李东光

全文摘要

本实用新型公开了一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪。本实用新型采用信号模拟发生器和切换器，通过信号模拟发生器模拟原车的传感器的输出信号，通过切换器选择将原车传感器的输出信号或者将信号模拟传感器的输出信号传输至ABS控制单元，在ABS防抱死测试模式下，不需要路试即可完成ABS防抱死测试，节省时间和减少试车风险；通过全车控制单元诊断系统能够快速测量ABS系统每个传感器的数据信息，并且能够读取全车控制单元中的一个或多个控制单元的相关信息；本实用新型对汽车防抱死制动系统的制动测试和故障检修提供了便利性。

主设计要求

1.一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪，原车的四个车轮左前轮、右前轮、左后轮和右后轮分别设置有第一至第四轮速传感器，制动踏板通过杠杆连接制动总泵，制动总泵通过刹车油管连接ABS泵，ABS泵分别连接至第一至第四ABS进排液电磁阀，第一至第四ABS进排液电磁阀分别通过刹车油管连接至四个车轮上的制动分泵，在两个前轮左前轮和右前轮的制动分泵上分别设置有第一和第二制动压力传感器，从而检测制动压力，在制动踏板后设置制动踏板信号开关；第一至第四轮速传感器、第一和第二制动压力传感器和制动踏板信号开关，统称为原车传感器；ABS控制单元内连接有ABS泵、ABS电磁阀继电器以及第一至第四ABS进排液电磁阀，ABS电磁阀继电器连接至ABS泵，ABS泵分别连接至第一至第四ABS进排液电磁阀；ABS泵、ABS电磁阀继电器以及第一至第四ABS进排液电磁阀统称为原车执行器；轮速传感器将轮速信号传输至ABS控制单元，如果车轮的轮速超过阈值时速时，并且踩踏制动踏板，制动压力传感器传输制动压力信号至ABS控制单元，当猛踩制动踏板时，制动踏板信号开关传输制动踏板信号至ABS控制单元，ABS控制单元接收到制动踏板信号后发出紧急制动信号，ABS控制单元控制ABS电磁阀继电器吸合，ABS泵工作，控制第一至第四ABS进排液电磁阀控制四个车轮上的制动分泵工作实现点刹效果；各个原车传感器的连接导线与ABS控制单元的连接导线相对应；各个原车传感器的连接导线设置在连接导线插头上，ABS控制单元的连接导线设置在控制单元插头上，连接导线插头与控制单元插头相连接，从而将各个原车传感器连接至原车的ABS控制单元，其特征在于，所述故障模拟分析仪包括：信号模拟发生器和切换器；其中，信号模拟发生器包括第一至第四轮速信号发生器、第一至第四轮速调整按钮、第一至第四轮速信号输出开关、第一和第二制动压力信号发生器、第一和第二制动压力调整按钮及输出开关、制动踏板信号输出开关、全车控制单元诊断系统和车载诊断系统OBD诊断口，第一至第四轮速调整按钮分别连接至相应的第一至第四轮速信号发生器，第一至第四轮速信号输出开关分别连接至第一至第四轮速信号发生器，第一和第二制动压力调整按钮及输出开关分别连接至第一和第二制动压力信号发生器，第一至第四轮速信号发生器、第一和第二制动压力信号发生器和制动踏板信号输出开关统称为模拟传感器，每一个模拟传感器、OBD诊断口和全车控制单元诊断系统分别通过导线设置在发生器插头上；切换器包括发生器输入端、原车信号输入端、输出端和一组开关元件，一组开关元件包括多个并联的开关元件，原车传感器的连接导线、通讯线和供电线与一个开关元件相对应，原车信号输入端连接至一组开关元件的第一端，一组开关元件的第二端连接至发生器输入端，发生器输入端连接至输出端；从连接导线插头上拔掉控制单元插头，ABS控制单元断开与原车传感器的连接；发生器插头连接至切换器的发生器输入端，连接导线插头连接至切换器的原车信号输入端，切换器的输出端连接至控制单元插头，从而各个原车传感器分别串联相应的开关元件至ABS控制单元，原车通讯线通过串联相应的开关元件分别并联至信号模拟发生器的全车控制单元诊断系统和OBD诊断口，供电线通过串联相应的开关元件连接至信号模拟发生器，并且信号模拟发生器连接至ABS控制单元。

设计方案

2.如权利要求1所述的故障模拟分析仪，其特征在于，所述信号模拟发生器还包括壳体和电路板，其中，第一至第四轮速信号发生器、第一至第四轮速调整按钮、第一至第四轮速信号输出开关、第一和第二制动压力信号发生器、第一和第二制动压力调整按钮及输出开关、制动踏板信号输出、全车控制单元诊断系统和OBD诊断口开关均设置在电路板上，电路板设置在壳体内。

3.如权利要求1所述的故障模拟分析仪，其特征在于，所述全车控制单元诊断系统包括诊断仪显示屏和诊断仪操作按钮，诊断仪操作按钮连接至诊断仪显示屏，通讯线连接至诊断仪显示屏。

4.如权利要求1所述的故障模拟分析仪，其特征在于，所述切换器的开关元件采用开关或者跨接点和跨接插头。

5.如权利要求1所述的故障模拟分析仪，其特征在于，所述切换器还包括外壳，发生器输入端、原车信号输入端和输出端分别设置在外壳上，一组开关元件设置在外壳内。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车检测技术，具体涉及一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪。

背景技术

汽车防抱死制动系统ABS是一种汽车电子系统，它包括一个电子的ABS控制单元、数个轮速感应器和一个内含电磁阀的阀门总成。电子控制单元通过轮速感应器传来的脉冲变动来掌握车轮的运行状况。当某一个车轮有可能产生抱死状态时，电子控制单元就会向电滋阀发出指令，使其通过快速开关来达到控制刹车，调整轮速的目的。

如果ABS出现故障时，在紧急制动时会导致制动距离变长，发生不可预估的安全隐患。

①在传统检测ABS是否工作正常时，首先需要使用检测仪进行读取故障码及数据流，无故障码时然后再进行道路测试，在道路测试中需要提高车辆的车速，然后紧急踩下制动踏板，如果制动踏板有弹脚的感觉，证明ABS工作正常。在传统检测ABS防抱死制动系统时，耗费大量的时间及精力，并且在路试过程中紧急踩制动会造成意外发生。

②在传统检修ABS的电路时，需要把ABS控制单元插头拔下来，在插头处进行测量，一般车辆ABS控制单元安装位置过于狭小，导致测量不方便。

③ABS中，轮速传感器是经常出现故障的，在传统检测轮速传感器时，首先使用检测仪读取故障码，然后读取轮速传感器的数据流，如果检测仪显示是轮速传感器故障时，那么此故障有可能是轮速传感器故障，也有可能是轮速传感器与ABS控制单元之间的线束出现故障。那么一般情况下先更换一个新的轮速传感器，然后试车，如果故障消失就说明轮速传感器的故障，如果故障仍存在，就说明是线束的故障，在此排故过程中，会耗费大量的时间和精力。

④ABS中，ABS控制单元出现故障时，首先使用检测仪读取故障码，如果检测仪显示是ABS控制单元损坏时，那么一般情况下需要更换新的ABS控制单元，为了降低维修成本，可以针对ABS控制单元进行维修，在传统的维修过程中需要使用万用表等常规检测工具进行维修，维修工期长，无法准确的判断故障点的位置，其次在更换新的ABS控制单元或者是拆车件时，由于ABS控制单元本身为电子元件，需要对其进行检测，一般情况下装车后测试功能是否正常，装车测试会导致不必要的麻烦，耗费精力和时间。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪，对汽车防抱死制动系统的制动测试、故障检修提供了便利性。

各个原车传感器的连接导线与ABS控制单元的连接导线相对应；各个原车传感器的连接导线设置在连接导线插头上，ABS控制单元的连接导线设置在控制单元插头上，连接导线插头与控制单元插头相连接，从而将各个原车传感器连接至原车的ABS控制单元。

原车的四个车轮左前轮、右前轮、左后轮和右后轮分别设置有第一至第四轮速传感器，制动踏板通过杠杆连接制动总泵，制动总泵通过刹车油管连接ABS泵，ABS泵分别连接至第一至第四ABS进排液电磁阀，第一至第四ABS进排液电磁阀分别通过刹车油管连接至四个车轮上的制动分泵，在两个前轮左前轮和右前轮的制动分泵上分别设置有第一和第二制动压力传感器，从而检测制动压力，在制动踏板后设置制动踏板信号开关；第一至第四轮速传感器、第一和第二制动压力传感器和制动踏板信号开关，统称为原车传感器；ABS控制单元内连接有ABS泵、ABS电磁阀继电器以及第一至第四ABS进排液电磁阀，ABS电磁阀继电器连接至ABS泵，ABS泵分别连接至第一至第四ABS进排液电磁阀；ABS泵、ABS电磁阀继电器以及第一至第四ABS进排液电磁阀统称为原车执行器；轮速传感器将轮速信号传输至ABS控制单元，如果车轮的轮速超过阈值时速时，并且踩踏制动踏板，制动压力传感器传输制动压力信号至ABS控制单元，当猛踩制动踏板时，制动踏板信号开关传输制动踏板信号至ABS控制单元，ABS控制单元接收到制动踏板信号后发出紧急制动信号，ABS控制单元控制ABS电磁阀继电器吸合，ABS泵工作，控制第一至第四ABS进排液电磁阀控制四个车轮上的制动分泵工作实现点刹效果。

本实用新型的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪包括：信号模拟发生器和切换器；其中，信号模拟发生器包括第一至第四轮速信号发生器、第一至第四轮速调整按钮、第一至第四轮速信号输出开关、第一和第二制动压力信号发生器、第一和第二制动压力调整按钮及输出开关、制动踏板信号输出开关、全车控制单元诊断系统和车载诊断系统OBD诊断口，第一至第四轮速调整按钮分别连接至相应的第一至第四轮速信号发生器，第一至第四轮速信号输出开关分别连接至第一至第四轮速信号发生器，第一和第二制动压力调整按钮及输出开关分别连接至第一和第二制动压力信号发生器，第一至第四轮速信号发生器、第一和第二制动压力信号发生器和制动踏板信号输出开关统称为模拟传感器，每一个模拟传感器、OBD诊断口和全车控制单元诊断系统分别通过导线设置在发生器插头上；切换器包括发生器输入端、原车信号输入端、输出端和一组开关元件，一组开关元件包括多个并联的开关元件，原车传感器的连接导线、通讯线和供电线与一个开关元件相对应，原车信号输入端连接至一组开关元件的第一端，一组开关元件的第二端连接至发生器输入端，发生器输入端连接至输出端；从连接导线插头上拔掉控制单元插头，ABS控制单元断开与原车传感器的连接；发生器插头连接至切换器的发生器输入端，连接导线插头连接至切换器的原车信号输入端，切换器的输出端连接至控制单元插头，从而各个原车传感器分别串联相应的开关元件至ABS控制单元，原车通讯线通过串联相应的开关元件分别并联至信号模拟发生器的全车控制单元诊断系统和OBD诊断口，供电线通过串联相应的开关元件连接至信号模拟发生器，并且信号模拟发生器连接至ABS控制单元。

选择原车传感器中的一个或多个与ABS控制单元断开，将相应的开关元件断开，则选择的原车传感器与ABS控制单元断开，同时打开相对应的模拟传感器的信号输出开关，使得信号模拟发生器输出相应的轮速信号、制动压力信号和制动踏板信号中的一种或多种至ABS控制单元；通过轮速调整按钮控制相应的轮速信号发生器产生相应的轮速信号传输至ABS控制单元，通过制动压力调整按钮及输出开关调整制动压力信号发生器发出制动压力信号至ABS控制单元，制动踏板信号输出开关控制输出制动踏板信号，如果ABS控制单元接收到轮速信号超过阈值时速时，并且接收到制动压力信号，当ABS控制单元接收到制动踏板信号后发出紧急制动信号ABS控制单元控制ABS电磁阀继电器吸合，ABS泵工作，控制第一至第四ABS进排液电磁阀工作控制四个车轮上的制动分泵工作实现点刹效果。

信号模拟发生器还包括壳体和电路板，其中，第一至第四轮速信号发生器、第一至第四轮速调整按钮、第一至第四轮速信号输出开关、第一和第二制动压力信号发生器、第一和第二制动压力调整按钮及输出开关、制动踏板信号输出、全车控制单元诊断系统和OBD诊断口开关均设置在电路板上，电路板设置在壳体内。全车控制单元诊断系统包括诊断仪显示屏和诊断仪操作按钮，诊断仪操作按钮连接至诊断仪显示屏，通讯线连接至诊断仪显示屏。

切换器的开关元件采用开关或者跨接点和跨接插头。进一步，切换器还包括外壳，发生器输入端、原车信号输入端和输出端分别设置在外壳上，一组开关元件设置在外壳内。

本实用新型的优点：

本实用新型采用信号模拟发生器和切换器，通过信号模拟发生器模拟原车传感器的输出信号，通过切换器选择将原车传感器的输出信号或者将模拟传感器的输出信号传输至ABS控制单元，在ABS防抱死测试模式下，不需要路试即可完成ABS防抱死测试，节省时间和减少试车风险；通过全车控制单元诊断系统能够快速测量ABS系统每个传感器的数据信息，并且能够读取全车控制单元中的一个或多个控制单元的相关信息；本发明对汽车防抱死制动系统的制动测试和故障检修提供了便利性。

附图说明

图1为本实用新型的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪的结构框图；

图2为本实用新型的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪的信号模拟发生器的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，本实施例的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪包括：信号模拟发生器和切换器；其中，如图2所示，信号模拟发生器包括第一至第四轮速信号发生器、第一至第四轮速调整按钮、第一至第四轮速信号输出开关、第一和第二制动压力信号发生器、第一和第二制动压力调整按钮及输出开关、制动踏板信号输出开关、全车控制单元诊断系统和车载诊断系统OBD诊断口，第一至第四轮速调整按钮分别连接至相应的第一至第四轮速信号发生器，第一至第四轮速信号输出开关分别连接至第一至第四轮速信号发生器，第一和第二制动压力调整按钮及输出开关分别连接至第一和第二制动压力信号发生器，第一至第四轮速信号发生器、第一和第二制动压力信号发生器和制动踏板信号输出开关统称为模拟传感器，每一个模拟传感器、OBD诊断口和全车控制单元诊断系统分别通过导线设置在发生器插头上；切换器包括发生器输入端、原车信号输入端、输出端和一组开关元件，与原车传感器的连接导线、通讯线和供电线相对应，一组开关元件包括多个并联的开关元件，原车信号输入端连接至一组开关元件的第一端，一组开关元件的第二端连接至发生器输入端，发生器输入端连接至输出端；从连接导线插头上拔掉控制单元插头，ABS控制单元断开与原车传感器的连接；发生器插头连接至切换器的发生器输入端，连接导线插头连接至切换器的原车信号输入端，切换器的输出端连接至控制单元插头，从而各个原车传感器分别串联相应的开关元件至ABS控制单元，并且信号模拟发生器连接至ABS控制单元。原车通讯线通过串联相应的跨接点和测量点分别并联至信号模拟发生器的全车控制单元诊断系统和OBD诊断口；供电线通过串联相应的跨接点和测量点连接至信号模拟发生器，供电线并联至信号模拟发生器中的第一至第四轮速信号发生器、第一和第二制动压力信号发生器、全车控制单元诊断系统和车载诊断系统OBD诊断口，为以上各个结构供电。

本实施例的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪测试ABS防抱死功能的方法，包括以下步骤：

1)将被测车辆举起；

2)关闭被测车辆的点火开关；

3)从连接导线插头上拔掉被测车辆的控制单元插头，ABS控制单元断开与原车传感器的连接；

4)将发生器插头连接至切换器的发生器输入端，连接导线插头连接至切换器的原车信号输入端，切换器的输出端连接至控制单元插头，从而原车传感器分别串联相应的开关元件至ABS控制单元，并且信号模拟发生器连接至ABS控制单元；

5)通过切换器中对应的开关元件断开，从而断开原车的第一至第四轮速传感器与ABS控制单元的连接，并且开启信号模拟发生器的第一至第四轮速信号输出开关，从而将第一至第四轮速信号发生器的轮速信号连接至ABS控制单元，与通讯线和供电线相对应的开关元件闭合；

6)打开被测车辆的点火开关；

7)通过信号模拟发生器的全车控制单元诊断系统查看被测车辆的ABS控制单元是否存在故障码，如果存在故障码，对ABS控制单元清除故障码；

8)根据数据显示屏中的数据流信息，通过第一至第四轮速调整按钮分别调整相应轮速信号发生器的轮速信号超过30km\/h；

9)启动被测车辆，此时被测车辆车轮转动，信号模拟发生器将轮速信号传输至ABS控制单元；

10)急踩制动踏板，直至车轮停止转动，此时制动踏板有明显弹脚的现象，表明被测车辆的ABS控制单元工作正常，如踩下制动踏板后没有弹脚的现象，表明被测车辆的ABS控制单元工作异常；

11)测试结束后，拆除车辆制动系统静动态故障模拟分析仪，插接原车的连接导线插头与控制单元插头。

本实施例的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪检测四个轮速传感器是否正常工作的方法，包括以下步骤：

1)开到维修工位上，关闭被测车辆的点火开关；

2)从连接导线插头上拔掉被测车辆的控制单元插头，ABS控制单元断开与原车传感器的连接；

3)将发生器插头连接至切换器的发生器输入端，连接导线插头连接至切换器的原车信号输入端，切换器的输出端连接至控制单元插头，从而原车传感器分别串联相应的开关元件至ABS控制单元，并且信号模拟发生器连接至ABS控制单元，与通讯线和供电线相对应的开关元件闭合；

4)通过切换器中对应的开关元件导通，从而将原车的第一至第四轮速传感器连接至ABS

控制单元，并且关闭信号模拟发生器的第一至第四轮速信号输出开关，将信号模拟发生器的第一至第四轮速信号发生器断开与ABS控制单元的信号输出；

5)打开被测车辆的点火开关；

6)通过信号模拟发生器的全车控制单元诊断系统读取ABS控制单元的故障码和数据流的相关信息，确定哪个轮速传感器的故障；

7)在切换器中，把有故障的轮速传感器对应的开关元件断开，并开启信号模拟发生器中相对应的轮速信号输出开关，从而将相对应的轮速信号发生器的轮速信号连接至ABS控制单元；

8)信号模拟发生器中，通过相对应的轮速调整按钮控制轮速信号发生器发出相应的轮速信号，结合全车控制单元诊断系统查看被测车轮的轮速信号数据流，如在全车控制单元诊断系统中的轮速信号随着轮速信号发生器输出的轮速变化而变化，则表明被测车辆的轮速传感器有故障，需更换新的；如在全车控制单元诊断系统中的轮速信号随着轮速信号发生器输出的轮速变化而不变，则表明被测车辆的轮速传感器与ABS控制单元之间的导线出现故障，需要维修；

9)故障点找到后，对被测车辆进行维修；

10)维修后，拆除信号模拟发生器和切换器，连接原车插头。

本实施例的车辆制动系统静动态故障模拟分析仪检测ABS控制单元是否正常的方法，包括以下步骤：

1)将发生器插头连接至切换器的发生器输入端，切换器的输出端连接至控制单元插头，从而将信号模拟发生器连接至ABS控制单元，与通讯线和供电线相对应的开关元件闭合；

2)在信号模拟发生器中设置轮速信号发生器的轮速信号，轮速信号设定在30km\/h；

3)在信号模拟发生器中设置第一和第二制动踏板信号发生器的压力值，压力值设定在

80bar；

4)在信号模拟发生器中的全车控制单元诊断系统中读取ABS控制单元信息；

5)如在信号模拟发生器中的全车控制单元诊断系统中能够读取ABS控制单元的相关信息，则ABS该控制单元工作正常，能够装车使用；如在信号模拟发生器中的全车控制单元诊断系统中不能读取该控制单元的相关信息，则说明该控制单元工作异常或损坏，需更换。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

设计图

一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪论文和设计

一种车辆制动系统静动态故障模拟分析仪论文和设计-李东光

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢