汽車制動防抱死系統(tǒng)在線靜態(tài)檢測技術(shù)研究

王俊達(dá) 李寶順 趙高鵬 高璐 李志明 馮彥睿

摘 要：汽車制動防抱死系統(tǒng)（ABS）對乘車安全至關(guān)重要，可以提高行車緊急制動的安全系數(shù)，汽車在出廠前必須通過汽車ABS的合格檢測。本文采用的方法是在普通汽車制動試驗(yàn)臺增加ABS靜態(tài)測試功能，用OBDII插頭連接汽車檢測口，使用KWP2000通訊協(xié)議與汽車ABS的ECU建立通訊，通過Modbus總線控制變頻器帶動滾筒轉(zhuǎn)動，從而帶動汽車轉(zhuǎn)動。最后采用VB編寫的程序?qū)崿F(xiàn)對汽車ABS的靜態(tài)檢測。

關(guān)鍵詞：路汽車ABS靜態(tài)檢測 RS485 VB語言 變頻器

中圖分類號：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（c）-0101-03

汽車制動防抱死系統(tǒng)（ABS）通過控制和調(diào)節(jié)車輪的制動力，防止車輪在制動時(shí)滑轉(zhuǎn)，最大限度地利用路面附著系數(shù)以縮短制動距離，提高制動時(shí)的方向穩(wěn)定性，防止側(cè)滑，從而提高車輛的安全性。因此，汽車ABS的靜態(tài)檢測十分必要[1]。

本文所研究的內(nèi)容是在普通汽車制動試驗(yàn)臺上增加ABS靜態(tài)測試功能：用OBDII插頭連接在汽車檢測口，通過KWP2000通訊協(xié)議的指令與汽車ABS的ECU建立通訊，用Modbus總線通訊方式控制變頻器帶動汽車轉(zhuǎn)動，采用VB編寫的程序來實(shí)現(xiàn)對汽車ABS的靜態(tài)檢測。

1 汽車ABS在線檢測控制硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)以及測試規(guī)范，確定了汽車ABS在線檢測控制方案，硬件設(shè)備如圖1所示。上位機(jī)通過Modbus工業(yè)總線控制四臺變頻器，變頻器分別控制四臺交流電機(jī)，每臺交流電機(jī)帶動兩個(gè)滾筒轉(zhuǎn)動以驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。具體檢測分為兩大部分：ABS基本參數(shù)測量和ABS輪速及泵閥動作測試。

2 通訊方式及硬件模塊

2.1 PC機(jī)與ECU之間的K-Line通訊

現(xiàn)在汽車上的控制總線大多是CAN總線，而ABS中ECU的通訊總線種類繁多，一大部分是基于ISO14230標(biāo)準(zhǔn)的KWP2000通訊協(xié)議[2]。在PC機(jī)與ECU建立連接之前需要診斷模塊在K-Line上傳送一個(gè)喚醒信號，實(shí)現(xiàn)通訊的初始化。最常用的初始化分為兩種，5波特率初始化和快速初始化[3]。本文研究的是Bosch8.1 ABS泵，初始化方式為快速初始化。

KWP2000的報(bào)文格式采用標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊格式[4]。報(bào)文結(jié)構(gòu)與ISO14230相同，由格式字節(jié)，目標(biāo)地址，源地址，服務(wù)標(biāo)識，數(shù)據(jù)以及校驗(yàn)組成。例如通訊協(xié)議開啟ECUEOL診斷模式的指令：82 28 F1 10 83 2E。

2.2 上位機(jī)機(jī)與變頻器之間的通訊

Modbus總線應(yīng)用廣泛，且傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，所以首選Modbus中的RTU通訊方式。

將RS232轉(zhuǎn)RS485的轉(zhuǎn)換接頭連接到PC機(jī)的COM口上，然后將通訊線連接到變頻器的RS485模塊，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議即可讀寫指令。

3 軟件編程

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、通訊協(xié)議以及檢測流程，確定了以下編程流程。

3.1 程序流程圖

第一部分主要是從ECU中讀取信息獲得數(shù)據(jù)流，即ABS基本參數(shù)；第二部分是通過指令控制ECU使泵閥動作。具體的流程圖如圖2。

3.2 窗體展示

第一界面是ABS系統(tǒng)初始化以及從ECU中讀取數(shù)據(jù)流。包括版本信息、故障碼、狀態(tài)測試、車速和電壓等。

第二界面檢測汽車ABS系統(tǒng)中的回流泵以及各個(gè)進(jìn)、出油閥是否故障，如圖3所示。

第二界面由兩部分組成，前輪ABS泵閥測試、后輪ABS泵閥測試。界面中的4個(gè)圖線更直觀地讀寫出各個(gè)輪的抱緊壓力，該力是通過讀取變頻器的扭矩檢測到的。界面中的各個(gè)指示燈也可以很直觀地看出閥是否動作以及回流泵是否開啟。由于是靜態(tài)ABS低速測試，ABS泵閥不會自主動作，因此需要通過程序控制其開啟和關(guān)閉，觀察制動力曲線，得出泵閥動作準(zhǔn)確性的結(jié)論[5]。

4 結(jié)語

通過對KWP2000通訊協(xié)議以及汽車ABS功能的研究，按照檢測流水線的要求，開發(fā)出汽車制動防抱死系統(tǒng)的靜態(tài)檢測系統(tǒng)。此系統(tǒng)能與我國普通汽車制動臺兼容，使國內(nèi)普通制動臺具備ABS靜態(tài)檢測的功能，完善了汽車制動性能的在線檢測。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙祥模.汽車ABS防抱制動特性及其不解體檢測技術(shù)研究[D].西安：長安大學(xué)，2006.

[2] 孫仁云，廖文俊，梁濤.汽車防抱制動裝置試驗(yàn)臺測試系統(tǒng)的研制[J].四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1999（4）：62-66.

[3] GB/T 13594-2003，機(jī)動車和掛車防抱制動性能和試驗(yàn)方法[S].

[4] 楊志剛.雙軸ABS汽車制動臺的運(yùn)用[J].裝備制造技術(shù)，2010（10）：139-141.

[5] MDT-2000ED多功能制動轉(zhuǎn)轂復(fù)合試驗(yàn)臺技術(shù)規(guī)格書[S].