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個圖線更直觀地讀寫出各個輪的抱緊壓力，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].