一种车速信号模拟检测仪和一种车辆的制作方法

1.本实用新型实施例涉及车辆测试技术领域，尤其涉及一种车速信号模拟检测仪和一种车辆。


背景技术：

2.新法规《机动车运行安全技术条件》落地后，大部分车型(危化品、无相关主动安全配置的载货、牵引、自卸、专用车等)均有限速要求，时速需低于79km/h或89km/h，限速车型较之前增多。而生产车间对车辆的限速功能进行检测时，需在检测线的测速滚筒上进行测试，具体测试流程为：整车下线后，调整工将车辆驶入检测线逐步进行检测后，至车辆测速检测工位；将车辆驱动轮驶入测速滚筒中进行车辆限速测试；挂挡踩油门并逐步升档至车辆最大车速。当仪表指示超过车辆目标限速值(79km/h或89km/h)时油门失效，即判定为限速合格。
3.在这个过程中，车辆驱动轮在测速滚筒或自由滚筒上且车速很快，有极大的车辆冲出滚筒的风险，有较大的安全隐患。由于在测速滚筒上，车辆不允许有任何形式的制动，整个车辆限速测试环节需要时间较长，需在自由状态下等待车辆静止，测速环节时间约为200s。受条件制约，车辆的限速测试无其他可行方案，较长的时间内都采用此类测试方案，此方案存在潜在危险且耗时较长。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种车速信号模拟检测仪和一种车辆，实现车辆限速测试的同时提升了检测环节车辆的安全性，并减少测试环节所需时间。
5.根据本实用新型的一方面，提供了一种车速信号模拟检测仪，车速信号模拟检测仪包括：连接器、信号切换按钮和电路板；
6.所述连接器与所述电路板连接，所述电路板与所述信号切换按钮连接，所述电路板用于发出预设频率区间的车速模拟信号，所述信号切换按钮用于根据车型调整所述车速模拟信号的频率；
7.所述连接器包括第一接线端、第二接线端和第三接线端，所述第一接线端与车速传感器的信号接收端连接，所述第二接线端与车速传感器的电源正极端连接，所述第三接线端与车速传感器的负极搭铁接地端连接；
8.所述电路板包括第一开关单元、分压单元、第二开关单元、上拉单元和处理单元；
9.所述第一开关单元的控制端与所述信号切换按钮连接，所述第一开关单元的第一端与所述处理单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端与所述分压单元的第一端连接，所述分压单元的第二端与所述处理单元的第二端连接，所述分压单元的第三端与所述第二开关单元的第一端连接，所述第二开关单元的第二端与所述上拉单元的第一端以及所述第一接线端连接，所述第二开关单元的第三端与所述处理单元的第三端以及所述第三接线端连接，所述上拉单元的第二端与所述第二接线端连接。
10.可选地，所述第一开关单元包括按键开关，所述分压单元包括第二电阻和第三电阻，所述第二开关单元包括三极管，所述上拉单元包括第一电阻，所述处理单元包括单片机、第五电容、第六电容和晶振；
11.所述按键开关的控制端与所述信号切换按钮连接，所述按键开关的第一端与所述单片机的第九端连接，所述按键开关的第二端与所述第三电阻的第一端、所述单片机的第八端以及所述三极管的发射极连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第一端以及所述三极管的基极连接，所述第二电阻的第二端与所述单片机的第十四端连接，所述三极管的集电极与所述第一电阻的第一端以及所述第一接线端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二接线端连接，所述第五电容的第一端和所述晶振的第一端连接后与所述单片机的第四端连接，所述第六电容的第一端和所述晶振的第二端连接后与所述单片机的第五端连接，所述第五电容的第二端和所述第六电容的第二端连接后与所述单片机的第八端以及所述第三接线端连接。
12.可选地，所述电路板还包括稳压单元、第一滤波单元和第二滤波单元；
13.所述稳压单元的输入端与所述第一滤波单元的第一端以及所述第二接线端连接，所述稳压单元的接地端与所述第一滤波单元的第二端、所述第二滤波单元的第二端以及所述第三接线端连接，所述稳压单元的输出端与所述第二滤波单元的第一端以及所述处理单元的电源端连接。
14.可选地，所述稳压单元包括稳压器，所述第一滤波单元包括第一电容和第二电容，所述第二滤波单元包括第三电容和第四电容；
15.所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端连接后与所述第二接线端以及所述稳压器的输入端连接，所述稳压器的输出端与所述第三电容的第一端、所述第四电容的第一端以及所述处理单元的电源端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第二端连接后与所述稳压器的接地端以及所述第三接线端连接。
16.可选地，所述车速模拟信号为pwm信号，所述车速模拟信号的频率包括100hz-300hz。
17.可选地，车速信号模拟检测仪还包括上外壳和下外壳，所述电路板设置于所述上外壳与所述下外壳之间，所述上外壳与所述下外壳通过螺钉固定连接。
18.可选地，所述连接器包括连接线和插头，所述插头通过所述连接线与所述电路板连接。
19.可选地，车速信号模拟检测仪还包括电源指示灯和信号指示灯，所述电源指示灯和所述信号指示灯固定连接于所述下外壳的第一面，且位于所述连接线的两侧，所述信号切换按钮固定连接于所述下外壳的第二面，其中，所述下外壳的第一面和第二面垂直。
20.可选地，车速信号模拟检测仪还包括螺纹连接件，所述连接线通过所述螺纹连接件固定于所述下外壳的第一面，所述信号切换按钮通过所述螺纹连接件固定于所述下外壳的第二面。
21.根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，该车辆包括上述一方面中任一所述的车速信号模拟检测仪和车速传感器。
22.本实用新型实施例的技术方案，通过车速信号模拟检测仪发出预设频率区间的车速模拟信号，车速传感器采集并显示车速，配合人工核验车辆的限速功能是否合格，可以实
现商用车在车速限制检测环节，车辆可以在原地不行驶的情况下进行车辆限速检测，不需要在测速滚筒上测试，测试时间大大缩短，且作业安全性得到极大提高。综上所述，本实用新型实施例解决了现有技术存在车辆限速测试环节需要时间较长以及测试具有较大安全隐患的问题。
23.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是根据本实用新型实施例提供的一种车速信号模拟检测仪的结构示意图；
26.图2是根据本实用新型实施例提供的一种车速信号模拟检测仪的电路原理图；
27.图3是根据本实用新型实施例提供的一种商用车车速限制逻辑及原理图；
28.图4是根据本实用新型实施例提供的又一种车速信号模拟检测仪的电路原理图；
29.图5是根据本实用新型实施例提供的又一种车速信号模拟检测仪的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.图1是根据本实用新型实施例提供的一种车速信号模拟检测仪的结构示意图，图2是根据本实用新型实施例提供的一种车速信号模拟检测仪的电路原理图，参考图1和图2，本实用新型实施例提供了一种车速信号模拟检测仪，车速信号模拟检测仪包括：连接器1、信号切换按钮2和电路板3；连接器1与电路板3连接，电路板3与信号切换按钮2连接，电路板3用于发出预设频率区间的车速模拟信号，信号切换按钮2用于根据车型调整车速模拟信号的频率；连接器1包括第一接线端11、第二接线端12和第三接线端13，第一接线端11与车速传感器的信号接收端a连接，第二接线端12与车速传感器的电源正极端b连接，第三接线端
13与车速传感器的负极搭铁接地端c连接；电路板3包括第一开关单元31、分压单元32、第二开关单元33、上拉单元34和处理单元35；第一开关单元31的控制端g与信号切换按钮2连接，第一开关单元31的第一端与处理单元35的第一端连接，第一开关单元31的第二端与分压单元32的第一端连接，分压单元32的第二端与处理单元35的第二端连接，分压单元32的第三端与第二开关单元33的第一端连接，第二开关单元33的第二端与上拉单元34的第一端以及第一接线端11连接，第二开关单元33的第三端与处理单元35的第三端以及第三接线端13连接，上拉单元34的第二端与第二接线端12连接。
33.具体的，车速信号模拟检测仪用于车辆行驶信号模拟，更具体的是应用于商用车行驶车速信号模拟，实现车辆限速功能的检测。
34.图3是根据本实用新型实施例提供的一种商用车车速限制逻辑及原理图，参考图3，图3示例性的示出了车速信号的来源及车辆限速的逻辑原理。通过研究车速信号的来源及车辆限速的逻辑原理，发现所有车型都是通过频率法进行车速测试，通过测量一定时间内的轮速信号脉冲个数，计数并换算成车速。在实车上的体现方式是通过变速箱里程表的车速传感器测试变速箱上摆轮齿数进行车速的换算，车速传感器通过仪表进行供电供地，并将车速信号发至仪表显示。例如，车速信号可以为pwm信号。因此，只要制作一个可以发出pwm信号的硬件装置即可实现车速的模拟，且为了适配各种不同的车型(不同后桥速比和轮胎滚动半径通过相同频率的信号会输出不同的车速)，这个pwm信号的频率是可变的，且无需知道频率为多少，只要能增加至所有车型(最大后桥速比6.733、最小轮胎滚动半径494mm)且通过信号都能增至90km/h即可。考虑到仪表输出的电流较小并结合整体方案的需求(仪表接收的信号0.5v以下为低电平，6v以上为高电平)采用电路板即可实现。
35.继续参考图1和图2，车速信号模拟检测仪工作时，测试员将连接器1的第一接线端11、第二接线端12和第三接线端13分别与汽车发动机上的车速传感器的三个接线端连接，电路板3发出一系列汽车行驶中的车速模拟信号，例如，车速模拟信号可以为95km/h的车速脉冲信号。车速脉冲信号通过车速传感器的采集最终显示在仪表盘上，使得发动机电子控制单元判断车辆为限速状态，此时，如果测试员踩油门加速失效，则判定该车辆的限速合格；此时，如果测试员踩油门加速不会失效，则判定该车辆的限速不合格。车速信号模拟检测仪可以达到在车辆不行驶的情况下快速判定车辆限速功能是否正常的检测设备，安全、高效的进行车辆限速功能检测。
36.车速信号模拟检测仪直接利用车速传感器进行供电，线束插接利用整车线束插接，无需额外接线，所以整个检测过程不受场地限制，将设备插入后均可检测。通过使用电路板3模拟出车速脉冲信号的输出，分析车速传感器的输出，无需再用任何机械部件的转动或移动来获得输入。
37.可改变与车速传感器的连接的接头，以适用与不同型号及厂家的发动机。可通过调节信号切换按钮2发出不同频率区间的车速模拟信号，例如，每按键一次增加20hz。
38.本实用新型实施例的技术方案，通过车速信号模拟检测仪发出预设频率区间的车速模拟信号，车速传感器采集并显示车速，配合人工核验车辆的限速功能是否合格，可以实现商用车在车速限制检测环节，车辆可以在原地不行驶的情况下进行车辆限速检测，不需要在测速滚筒上测试，测试时间大大缩短，且作业安全性得到极大提高。综上所述，本实用新型实施例解决了现有技术存在车辆限速测试环节需要时间较长以及测试具有较大安全
隐患的问题。
39.图4是根据本实用新型实施例提供的又一种车速信号模拟检测仪的电路原理图，可选地，第一开关单元31包括按键开关sw-pb，分压单元32包括第二电阻r2和第三电阻r3，第二开关单元33包括三极管q1，上拉单元34包括第一电阻r1，处理单元35包括单片机u1、第五电容c5、第六电容c6和晶振y1；按键开关sw-pb的控制端g与信号切换按钮连接，按键开关sw-pb的第一端与单片机u1的第九端9连接，按键开关sw-pb的第二端与第三电阻r3的第一端、单片机u1的第八端8以及三极管q1的发射极e连接，第三电阻r3的第二端与第二电阻r2的第一端以及三极管q1的基极b连接，第二电阻r2的第二端与单片机u1的第十四端14连接，三极管q1的集电极c与第一电阻r1的第一端以及第一接线端11连接，第一电阻r1的第二端与第二接线端12连接，第五电容c5的第一端和晶振y1的第一端连接后与单片机u1的第四端4连接，第六电容c6的第一端和晶振y1的第二端连接后与单片机u1的第五端5连接，第五电容c5的第二端和第六电容c6的第二端连接后与单片机u1的第八端8以及第三接线端13连接。
40.具体的，当单片机u1的p1.6接口为低电平时，三极管q1不导通，通过第一电阻r1的上拉，输出的车速模拟信号为高电平；当单片机u1的p1.6接口为高电平时，三极管q1导通，输出的车速模拟信号为低电平。
41.其中，三极管q1可以为npn型三极管，单片机u1的型号可以为11f01-sop16-dip16。第一电阻r1的阻值可以为5k6，第二电阻r2的阻值可以为1k，第三电阻r3的阻值可以为5k6，第五电容c5的大小可以为22pf，第六电容c6的大小可以为22pf。
42.继续参考图4，可选地，电路板3还包括稳压单元36、第一滤波单元37和第二滤波单元38；稳压单元36的输入端vin与第一滤波单元37的第一端以及第二接线端12连接，稳压单元36的接地端gnd与第一滤波单元37的第二端、第二滤波单元38的第二端以及第三接线端13连接，稳压单元36的输出端vout与第二滤波单元38的第一端以及处理单元35的电源端vcc连接。
43.具体的，第一滤波单元37和第二滤波单元38起到整流和滤波的作用。稳压单元36可以为78m05系列的三端稳压器。
44.继续参考图4，可选地，稳压单元36包括稳压器ic1，第一滤波单元37包括第一电容c1和第二电容c2，第二滤波单元38包括第三电容c3和第四电容c4；第一电容c1的第一端和第二电容c2的第一端连接后与第二接线端12以及稳压器ic1的输入端vin连接，稳压器ic1的输出端与第三电容c3的第一端、第四电容c4的第一端以及处理单元35的电源端vcc连接，第三电容c3的第二端与第四电容c4的第二端连接后与稳压器ic1的接地端gnd以及第三接线端13连接。
45.具体的，第一电容c1的大小可以为100uf，第二电容c2的大小可以为100nf，第三电容c3的大小可以为100nf，第四电容c4的大小可以为22uf。
46.可选地，车速模拟信号为pwm信号，车速模拟信号的频率包括100hz-300hz。
47.具体的，车速模拟信号为单片机发出的pwm信号，即矩形脉冲信号。为了适配不同类型车辆，车速模拟信号的频率是可变的，例如，可以为100hz-300hz，每次调节一下信号切换按钮，频率可增加20hz。
48.图5是根据本实用新型实施例提供的又一种车速信号模拟检测仪的结构示意图，
参考图5，可选地，车速信号模拟检测仪还包括上外壳4和下外壳5，电路板3设置于上外壳4与下外壳5之间，上外壳4与下外壳5通过螺钉9固定连接。
49.继续参考图5，可选地，连接器1包括连接线101和插头102，插头102通过连接线101与电路板3连接。
50.继续参考图5，可选地，车速信号模拟检测仪还包括电源指示灯6和信号指示灯7，电源指示灯6和信号指示灯7固定连接于下外壳5的第一面x，且位于连接线101的两侧，信号切换按钮2固定连接于下外壳5的第二面y，其中，下外壳5的第一面x和第二面垂直y。
51.继续参考图5，可选地，车速信号模拟检测仪还包括螺纹连接件8，连接线101通过螺纹连接件8固定于下外壳5的第一面x，信号切换按钮2通过螺纹连接件8固定于下外壳5的第二面。
52.具体的，电路板3内置于上外壳4与下外壳5之间，通过固定胶固定。电源指示灯6和信号指示灯7通过胶接在下外壳5上且位于连接线101固定点的两侧。车速信号模拟检测仪还包括其它各种连接件和标准件。
53.本实用新型实施例还提供了一种车辆，该车辆包括本实用新型任意实施例所提供的车速信号模拟检测仪和车速传感器。
54.由于车辆包括本实用新型任意实施例提供的车速信号模拟检测仪，因此，上述车辆与车速信号模拟检测仪的有益效果相同，在此不再赘述。
55.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

技术特征：
1.一种车速信号模拟检测仪，其特征在于，包括：连接器、信号切换按钮和电路板；所述连接器与所述电路板连接，所述电路板与所述信号切换按钮连接，所述电路板用于发出预设频率区间的车速模拟信号，所述信号切换按钮用于根据车型调整所述车速模拟信号的频率；所述连接器包括第一接线端、第二接线端和第三接线端，所述第一接线端与车速传感器的信号接收端连接，所述第二接线端与车速传感器的电源正极端连接，所述第三接线端与车速传感器的负极搭铁接地端连接；所述电路板包括第一开关单元、分压单元、第二开关单元、上拉单元和处理单元；所述第一开关单元的控制端与所述信号切换按钮连接，所述第一开关单元的第一端与所述处理单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端与所述分压单元的第一端连接，所述分压单元的第二端与所述处理单元的第二端连接，所述分压单元的第三端与所述第二开关单元的第一端连接，所述第二开关单元的第二端与所述上拉单元的第一端以及所述第一接线端连接，所述第二开关单元的第三端与所述处理单元的第三端以及所述第三接线端连接，所述上拉单元的第二端与所述第二接线端连接。2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述第一开关单元包括按键开关，所述分压单元包括第二电阻和第三电阻，所述第二开关单元包括三极管，所述上拉单元包括第一电阻，所述处理单元包括单片机、第五电容、第六电容和晶振；所述按键开关的控制端与所述信号切换按钮连接，所述按键开关的第一端与所述单片机的第九端连接，所述按键开关的第二端与所述第三电阻的第一端、所述单片机的第八端以及所述三极管的发射极连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第一端以及所述三极管的基极连接，所述第二电阻的第二端与所述单片机的第十四端连接，所述三极管的集电极与所述第一电阻的第一端以及所述第一接线端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二接线端连接，所述第五电容的第一端和所述晶振的第一端连接后与所述单片机的第四端连接，所述第六电容的第一端和所述晶振的第二端连接后与所述单片机的第五端连接，所述第五电容的第二端和所述第六电容的第二端连接后与所述单片机的第八端以及所述第三接线端连接。3.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述电路板还包括稳压单元、第一滤波单元和第二滤波单元；所述稳压单元的输入端与所述第一滤波单元的第一端以及所述第二接线端连接，所述稳压单元的接地端与所述第一滤波单元的第二端、所述第二滤波单元的第二端以及所述第三接线端连接，所述稳压单元的输出端与所述第二滤波单元的第一端以及所述处理单元的电源端连接。4.根据权利要求3所述的检测仪，其特征在于，所述稳压单元包括稳压器，所述第一滤波单元包括第一电容和第二电容，所述第二滤波单元包括第三电容和第四电容；所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端连接后与所述第二接线端以及所述稳压器的输入端连接，所述稳压器的输出端与所述第三电容的第一端、所述第四电容的第一端以及所述处理单元的电源端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第二端连接后与所述稳压器的接地端以及所述第三接线端连接。5.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述车速模拟信号为pwm信号，所述车速
模拟信号的频率包括100hz-300hz。6.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，还包括上外壳和下外壳，所述电路板设置于所述上外壳与所述下外壳之间，所述上外壳与所述下外壳通过螺钉固定连接。7.根据权利要求6所述的检测仪，其特征在于，所述连接器包括连接线和插头，所述插头通过所述连接线与所述电路板连接。8.根据权利要求7所述的检测仪，其特征在于，还包括电源指示灯和信号指示灯，所述电源指示灯和所述信号指示灯固定连接于所述下外壳的第一面，且位于所述连接线的两侧，所述信号切换按钮固定连接于所述下外壳的第二面，其中，所述下外壳的第一面和第二面垂直。9.根据权利要求7所述的检测仪，其特征在于，还包括螺纹连接件，所述连接线通过所述螺纹连接件固定于所述下外壳的第一面，所述信号切换按钮通过所述螺纹连接件固定于所述下外壳的第二面。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的车速信号模拟检测仪和车速传感器。

技术总结
本实用新型实施例公开了一种车速信号模拟检测仪和一种车辆。车速信号模拟检测仪包括连接器、信号切换按钮和电路板；连接器与电路板连接，电路板与信号切换按钮连接，电路板用于发出预设频率区间的车速模拟信号，信号切换按钮用于根据车型调整车速模拟信号的频率；连接器包括第一接线端、第二接线端和第三接线端，第一接线端与车速传感器的信号接收端连接，第二接线端与车速传感器的电源正极端连接，第三接线端与车速传感器的负极搭铁接地端连接；电路板包括第一开关单元、分压单元、第二开关单元、上拉单元和处理单元。本实用新型的技术方案在实现车辆限速测试的同时提升检测环节车辆的安全性，并减少测试环节所需时间。并减少测试环节所需时间。并减少测试环节所需时间。


技术研发人员：吴冠良 贾存泰 马伟光 张立国 李阳 崔翔宇 高林
受保护的技术使用者：一汽解放青岛汽车有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/20