一种测试系统和模拟轮速模块的制作方法

1.本技术涉及车辆测试技术领域，具体地，涉及一种测试系统和模拟轮速模块。


背景技术：

2.近年来，随着人们安全意识的提升，abs(防抱死系统)已开始逐渐在摩托车上普及。随之而来的是人们对摩托车安全有提出了新的要求，希望能解决加速过程中轮胎打滑的情况，为了解决该问题，tcs(牵引力控制系统)应运而生。
3.现有技术中存在的问题：
4.在tsc开发过程中，避免不了测试环节，但现有的测试台可靠性低，无法有效模拟实车环境，并且搭建复杂。


技术实现要素：

5.本技术实施例中提供了一种测试系统和模拟轮速模块，以解决现有技术存在的问题。
6.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种测试系统，包括上位机、信号发生器、模拟轮速模块和牵引力控制系统，所述上位机与所述信号发生器和所述牵引力控制系统均通信连接，所述模拟轮速模块与所述信号发生器和所述牵引力控制系统均通信连接；
7.所述上位机用于向所述信号发生器发送控制信号，向所述牵引力控制系统发送电喷参数；
8.所述信号发生器用于根据所述控制信号产生电压信号，并向所述模拟轮速模块提供所述电压信号；
9.所述模拟轮速模块用于根据所述电压信号产生轮速信号，并向所述牵引力控制系统提供所述轮速信号；
10.所述牵引力控制系统用于根据所述轮速信号和所述电喷参数获得调节后的电喷参数，并将调节后的电喷参数反馈至所述上位机；
11.所述上位机还用于根据所述调节后的电喷参数判断所述牵引力控制系统的功能是否实现。
12.优选地，所述模拟轮速模块包括开关电路、第一恒流输出电路和第二恒流输出电路，所述信号发生器、所述开关电路、所述第一恒流输出电路、所述第二恒流输出电路和所述牵引力控制系统依次电连接。
13.优选地，所述开关电路包括第五开关管、第三电阻、第五电阻和第七电阻，所述信号发生器与所述第五开关管的第一引脚电连接，所述第七电阻的一端电连接于所述信号发生器与所述第五开关管的第一引脚之间，所述第七电阻的另一端接地，所述第五开关管的第二引脚通过所述第三电阻与所述第一恒流输出电路电连接，所述第五开关管的第三硬件接地，所述第五电阻的一端电连接于所述第五开关管的第二引脚和所述第三电阻之间，所述第五电阻的另一端与所述第一恒流输出电路电连接。
14.优选地，所述第一恒流输出电路包括第二开关管、第四开关管和第二电阻，所述第四开关管的第一引脚与所述第五电阻的另一端电连接，所述第四开关管的第二引脚与所述第二恒流输出电路和所述牵引力控制系统均电连接，所述第四开关管的第三引脚与所述第二电阻的一端和所述第二开关管的第一引脚均电连接，所述第二开关管的第三引脚与所述第三电阻电连接，所述第二开关管第二引脚电连接于所述第五电阻的另一端和所述第四开关管的第一引脚之间，所述第二电阻的另一端与所述第二恒流输出电路、所述牵引力控制系统、所述第二开关管的第三引脚均电连接。
15.优选地，所述第二恒流输出电路包括第一开关管、第三开关管、第一电阻和第四电阻，所述第三开关管的第一引脚与所述第四电阻的一端电连接，所述第三开关管的第二引脚与所述第四开关管的第二引脚和所述牵引力控制系统均电连接，所述第三开关管的第三引脚与所述第一电阻的一端和所述第一开关管的第一引脚均电连接，所述第一开关管的第三引脚与所述第二电阻的另一端和第一电阻的另一端均电连接，所述第一开关管第二引脚电连接于所述第四电阻的一端和所述第三开关管的第一引脚之间，所述第一电阻的另一端与所述牵引力控制系统电连接，所述第四电阻的另一端接地。
16.优选地，所述模拟轮速模块还包括滤波电路，所述信号发生器通过所述滤波电路与所述开关电路电连接。
17.优选地，所述滤波电路包括第六电阻和第三电容，所述信号发生器通过所述第六电阻与所述开关电路电连接，所述第三电容的一端电连接于所述信号发生器与所述第六电阻之间，所述第三电容的另一端接地。
18.优选地，所述牵引力控制系统包括收发模块、处理器和轮速采集模块，所述上位机通过所述收发模块与所述处理器通信连接，所述模拟轮速模块通过所述轮速采集模块与所述处理器通信连接。
19.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种模拟轮速模块，所述模拟轮速模块包括开关电路、第一恒流输出电路和第二恒流输出电路，信号发生器、所述开关电路、所述第一恒流输出电路、所述第二恒流输出电路和牵引力控制系统依次电连接。
20.优选地，所述模拟轮速模块还包括滤波电路，所述信号发生器通过所述滤波电路与所述开关电路电连接。
21.采用本技术实施例中提供的测试系统和模拟轮速模块，包括上位机、信号发生器、模拟轮速模块和牵引力控制系统，上位机与信号发生器和牵引力控制系统均通信连接，模拟轮速模块与信号发生器和牵引力控制系统均通信连接；上位机用于向信号发生器发送控制信号，向牵引力控制系统发送电喷参数；信号发生器用于根据控制信号产生电压信号，并向模拟轮速模块提供电压信号；模拟轮速模块用于根据电压信号产生轮速信号，并向牵引力控制系统提供轮速信号；牵引力控制系统用于根据轮速信号和电喷参数获得调节后的电喷参数，并将调节后的电喷参数反馈至上位机；上位机还用于根据调节后的电喷参数判断牵引力控制系统的功能是否实现。
22.采用模拟轮速模块替代机械发生装置，消除了机械发生装置的问题，可以输出稳定信号。另外通过上位机控制，可以产生各种连续快速变化可控的轮速信号，模拟实车路况。同时，模拟轮速模块的响应速度在ns级，完全能够满足轮速信号最高频率2.5khz的需求。通过虚拟现实技术整合后，所有输入输出都可在上位机上体现出来，显示更友好，操作
更便捷。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
24.图1为本技术实施例提供的一种测试系统的结构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的一种模拟轮速模块的结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的一种模拟轮速模块的电路示意图。
27.图标：
28.1-测试系统；10-上位机；11-交互界面；12-车辆模型；13-电喷模型；14-轮速信号模型；15-canape软件；16-上位机软件；20-牵引力控制系统；21-收发模块；22-处理器；23-轮速采集模块；24-其他模块；30-信号发生器；40-模拟轮速模块；41-开关电路；42-第一恒流输出电路；43-第二恒流输出电路；44-滤波电路；r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-第三电阻；r4-第四电阻；r5-第五电阻；r6-第六电阻；r7-第七电阻；c3-第三电容；q1-第一开关管；q2-第二开关管；q3-第三开关管；q4-第四开关管；q5-第五开关管。
具体实施方式
29.在实现本技术的过程中，实用新型人发现，在tsc开发过程中，避免不了测试环节，但现有的测试台可靠性低，无法有效模拟实车环境，并且搭建复杂。
30.现有tsc开发过程中造成上述问题主要有以下两个方面：
31.1、轮速发生装置需要一台伺服电机，电机驱动控制器，齿盘等机械结构构成。
32.2、电喷系统及相关外围。电喷ecu采用实物，需外接外围相关传感器才能正常工作。
33.现有技术产生的波形可能会因为轮速传感器装配、齿盘装配、齿盘和传感器间隙、齿盘和传感器水平度等问题造成输出波形不稳定。并且因为电机转速控制本身就滞后性，并且电机转速控制还受到电机驱动的限制，所以无法产生连续快速变化可控的轮速信号。
34.针对上述问题，本技术实施例中提供了一种测试系统和模拟轮速模块，包括上位机、信号发生器、模拟轮速模块和牵引力控制系统，上位机与信号发生器和牵引力控制系统均通信连接，模拟轮速模块与信号发生器和牵引力控制系统均通信连接；上位机用于向信号发生器发送控制信号，向牵引力控制系统发送电喷参数；信号发生器用于根据控制信号产生电压信号，并向模拟轮速模块提供电压信号；模拟轮速模块用于根据电压信号产生轮速信号，并向牵引力控制系统提供轮速信号；牵引力控制系统用于根据轮速信号和电喷参数获得调节后的电喷参数，并将调节后的电喷参数反馈至上位机；上位机还用于根据调节后的电喷参数判断牵引力控制系统的功能是否实现。
35.采用模拟轮速模块替代机械发生装置，消除了机械发生装置的问题，可以输出稳定信号。另外通过上位机控制，可以产生各种连续快速变化可控的轮速信号，模拟实车路况。同时，模拟轮速模块的响应速度在ns级，完全能够满足轮速信号最高频率2.5khz的需求。通过虚拟现实技术整合后，所有输入输出都可在上位机上体现出来，显示更友好，操作更便捷。
36.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.请参照图1，为本技术实施例提供的一种测试系统1的结构示意图，测试系统1包括上位机10、信号发生器30、模拟轮速模块40和牵引力控制系统20，上位机10与信号发生器30和牵引力控制系统20均通信连接，模拟轮速模块40与信号发生器30和牵引力控制系统20均通信连接。
38.上位机10用于向信号发生器30发送控制信号，向牵引力控制系统20发送电喷参数；信号发生器30用于根据控制信号产生电压信号，并向模拟轮速模块40提供电压信号；模拟轮速模块40用于根据电压信号产生轮速信号，并向牵引力控制系统20提供轮速信号；牵引力控制系统20用于根据轮速信号和电喷参数获得调节后的电喷参数，并将调节后的电喷参数反馈至上位机10；上位机10还用于根据调节后的电喷参数判断牵引力控制系统20的功能是否实现。
39.应理解，上位机10可以采用电脑。上位机10包括交互界面11、车辆模型12、电喷模型13、轮速信号模型14、canape软件15和上位机软件16。车辆模型12：通过bikesim建立摩托车整车模型，同时关联simulink建立的子部件模型；电喷模型13：通过simulink建立电喷模型13；轮速信号模型14：通过simulink建立轮速信号模型14，也可加入路面参数，变为路面模型；canape软件15，通过can向tcs发送电喷参数，并接收tcs传回的调节后的电喷参数；上位机软件16：用于产生控制信号，并向信号发生器30发送控制信号。
40.牵引力控制系统20包括收发模块21、处理器22和轮速采集模块23。收发模块21为can收发模块，用于接收上位机10发送的电喷参数，以及将调节后的电喷参数发送至上位机10；将canh、canl信号与can-tdx、can-rdx相互转换，保障上位机10和tcs之间的can通信。轮速采集模块23用于采集轮速信号。
41.牵引力控制系统20还包括其他模块24，用于实现牵引力控制系统20的其他功能。
42.如图2所示，模拟轮速模块40包括开关电路41、第一恒流输出电路42和第二恒流输出电路43，信号发生器30、开关电路41、第一恒流输出电路42、第二恒流输出电路43和牵引力控制系统20依次电连接。
43.如图3所示，开关电路41包括第五开关管q5、第三电阻r3、第五电阻r5和第七电阻r7，信号发生器30与第五开关管q5的第一引脚电连接，第七电阻r7的一端电连接于信号发生器30与第五开关管q5的第一引脚之间，第七电阻r7的另一端接地，第五开关管q5的第二引脚通过第三电阻r3与第一恒流输出电路42电连接，第五开关管q5的第三硬件接地，第五电阻r5的一端电连接于第五开关管q5的第二引脚和第三电阻r3之间，第五电阻r5的另一端与第一恒流输出电路42电连接。
44.应理解，当第五开关管q5的第一引脚悬空时，第五开关管q5的第一引脚通过第七电阻r7下拉到地，第五开关管q5处于关断状态；第五开关管q5与第三电阻r3配合，将使第四开关管q4处于关闭状态。此时，第一恒流输出电路42将处于不工作状态，第二恒流输出电路43将向牵引力控制系统20产生7ma的轮速信号。
45.当电压信号为低电平时，与第五开关管q5的第一引脚悬空的工作原理一致，由第
二恒流输出电路43将向牵引力控制系统20产生7ma的轮速信号。
46.当电压信号为高电平时，第五开关管q5的第一引脚处于高电平状态，第五开关管q5处于导通状态，此时第四开关管q4的第一引脚被拉低，第四开关管q4为导通状态，第一恒流输出电路42处于工作状态。第二恒流输出电路43也处于工作状态，根据电流叠加原理，向牵引力控制系统20产生的轮速信号为14ma。
47.第一恒流输出电路42包括第二开关管q2、第四开关管q4和第二电阻r2，第四开关管q4的第一引脚与第五电阻r5的另一端电连接，第四开关管q4的第二引脚与第二恒流输出电路43和牵引力控制系统20均电连接，第四开关管q4的第三引脚与第二电阻r2的一端和第二开关管q2的第一引脚均电连接，第二开关管q2的第三引脚与第三电阻r3电连接，第二开关管q2第二引脚电连接于第五电阻r5的另一端和第四开关管q4的第一引脚之间，第二电阻r2的另一端与第二恒流输出电路43、牵引力控制系统20、第二开关管q2的第三引脚均电连接。
48.应理解，第二电阻r2和第二开关管q2的第一引脚和第二引脚之间的电压可确定第一恒流输出电路42的输出电流，可将该输出电流调节至7ma。
49.第二恒流输出电路43包括第一开关管q1、第三开关管q3、第一电阻r1和第四电阻r4，第三开关管q3的第一引脚与第四电阻r4的一端电连接，第三开关管q3的第二引脚与第四开关管q4的第二引脚和牵引力控制系统20均电连接，第三开关管q3的第三引脚与第一电阻r1的一端和第一开关管q1的第一引脚均电连接，第一开关管q1的第三引脚与第二电阻r2的另一端和第一电阻r1的另一端均电连接，第一开关管q1第二引脚电连接于第四电阻r4的一端和第三开关管q3的第一引脚之间，第一电阻r1的另一端与牵引力控制系统20电连接，第四电阻r4的另一端接地。
50.应理解，第一电阻r1和第一开关管q1的第一引脚和第二引脚之间的电压来确定第二恒流输出电路43的输出电流，可将该输出电流调节至7ma，第四电阻r4接地可以让第二恒流输出电路43工作。
51.模拟轮速模块40还包括滤波电路44，信号发生器30通过滤波电路44与开关电路41电连接。
52.滤波电路41包括第六电阻r6和第三电容c3，信号发生器30通过第六电阻r6与开关电路41电连接，第三电容c3的一端电连接于信号发生器30与第六电阻r6之间，第三电容c3的另一端接地。
53.应理解，第六电阻r6与第五开关管q5的第一引脚电连接，第六电阻r6和第三电容c3用于对电压信号进行滤波。
54.其中，第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4和第五开关管q5均可以采用三极管。若第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4和第五开关管q5均为三极管，第一开关管q1的第一引脚、第二开关管q2的第一引脚、第三开关管q3的第一引脚、第四开关管q4的第一引脚和第五开关管q5的第一引脚均为三极管的基极，第一开关管q1的第二引脚、第二开关管q2的第二引脚、第三开关管q3的第二引脚、第四开关管q4的第二引脚和第五开关管q5的第二引脚均为三极管的发射极，第一开关管q1的第三引脚、第二开关管q2的第三引脚、第三开关管q3的第三引脚、第四开关管q4的第三引脚和第五开关管q5的第三引脚均为三极管的集电极。
55.在上位机10向信号发生器30发送控制信号，向牵引力控制系统20发送电喷参数之前，上位机10发送正常行驶的参数变量，包含正常的电喷参数和正常的控制信号，tcs识别到正常行驶状态，处于待机模式。
56.如果开始测试tcs功能，上位机10就会模拟加速打滑情况，根据bikesim摩托车整车模型，simulink的电喷模型13和轮速传感器模型，产生相应的电喷参数和控制信号。电喷参数通过canape软件15走can线进入到tcs。控制信号通过上位机软件16发送至信号发生器30，信号发生器30产生对应的电压信号。该电压信号的波形为一个变频的矩形波，电压信号进入模拟轮速模块40，模拟轮速模块40将其转换为7-14ma的轮速信号，该轮速信号为电流信号。因为实车上采用电流信号不易被干扰，稳定性强。当电压信号为高电平时，模拟轮速模块40输出14ma轮速信号；当电压信号为低电平时，模拟轮速模块40输出7ma轮速信号。tcs的轮速采集模块23接收到轮速信号后，传递到处理器22，进行滤波算法，获得轮速信息。处理器22根据轮速信息可以进一步计算出加速时的滑移率，当滑移率大于设定限值时，认为车辆在加速过程中即将打滑。此时tcs介入，根据实时的电喷参数、轮速、滑移率，通过相应算法计算，得出电喷参数需要如何调整，才不会进入打滑状态。再将调节后的电喷参数通过can线，传回到上位机10。上位机10根据调节后的参数计算出后续滑移率趋势，如果滑移率数值减小，认为tcs控制成功；如果滑移率数值加大或者没有变化，则认为tcs功能实现失败。
57.综上，本技术提供了一种测试系统和模拟轮速模块，包括上位机、信号发生器、模拟轮速模块和牵引力控制系统，上位机与信号发生器和牵引力控制系统均通信连接，模拟轮速模块与信号发生器和牵引力控制系统均通信连接；上位机用于向信号发生器发送控制信号，向牵引力控制系统发送电喷参数；信号发生器用于根据控制信号产生电压信号，并向模拟轮速模块提供电压信号；模拟轮速模块用于根据电压信号产生轮速信号，并向牵引力控制系统提供轮速信号；牵引力控制系统用于根据轮速信号和电喷参数获得调节后的电喷参数，并将调节后的电喷参数反馈至上位机；上位机还用于根据调节后的电喷参数判断牵引力控制系统的功能是否实现。
58.采用模拟轮速模块替代机械发生装置，消除了机械发生装置的问题，可以输出稳定信号。另外通过上位机控制，可以产生各种连续快速变化可控的轮速信号，模拟实车路况。同时，模拟轮速模块的响应速度在ns级，完全能够满足轮速信号最高频率2.5khz的需求。通过虚拟现实技术整合后，所有输入输出都可在上位机上体现出来，显示更友好，操作更便捷。
59.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
60.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。