王俊達(dá) 李寶順 趙高鵬 高璐 李志明 馮彥睿
摘 要:汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)對(duì)乘車(chē)安全至關(guān)重要,可以提高行車(chē)緊急制動(dòng)的安全系數(shù),汽車(chē)在出廠前必須通過(guò)汽車(chē)ABS的合格檢測(cè)。本文采用的方法是在普通汽車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)增加ABS靜態(tài)測(cè)試功能,用OBDII插頭連接汽車(chē)檢測(cè)口,使用KWP2000通訊協(xié)議與汽車(chē)ABS的ECU建立通訊,通過(guò)Modbus總線(xiàn)控制變頻器帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)。最后采用VB編寫(xiě)的程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽車(chē)ABS的靜態(tài)檢測(cè)。
關(guān)鍵詞:路汽車(chē)ABS靜態(tài)檢測(cè) RS485 VB語(yǔ)言 變頻器
中圖分類(lèi)號(hào):U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2018)03(c)-0101-03
汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)通過(guò)控制和調(diào)節(jié)車(chē)輪的制動(dòng)力,防止車(chē)輪在制動(dòng)時(shí)滑轉(zhuǎn),最大限度地利用路面附著系數(shù)以縮短制動(dòng)距離,提高制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性,防止側(cè)滑,從而提高車(chē)輛的安全性。因此,汽車(chē)ABS的靜態(tài)檢測(cè)十分必要[1]。
本文所研究的內(nèi)容是在普通汽車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上增加ABS靜態(tài)測(cè)試功能:用OBDII插頭連接在汽車(chē)檢測(cè)口,通過(guò)KWP2000通訊協(xié)議的指令與汽車(chē)ABS的ECU建立通訊,用Modbus總線(xiàn)通訊方式控制變頻器帶動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng),采用VB編寫(xiě)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)ABS的靜態(tài)檢測(cè)。
1 汽車(chē)ABS在線(xiàn)檢測(cè)控制硬件設(shè)計(jì)
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及測(cè)試規(guī)范,確定了汽車(chē)ABS在線(xiàn)檢測(cè)控制方案,硬件設(shè)備如圖1所示。上位機(jī)通過(guò)Modbus工業(yè)總線(xiàn)控制四臺(tái)變頻器,變頻器分別控制四臺(tái)交流電機(jī),每臺(tái)交流電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。具體檢測(cè)分為兩大部分:ABS基本參數(shù)測(cè)量和ABS輪速及泵閥動(dòng)作測(cè)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(chē)上的控制總線(xiàn)大多是CAN總線(xiàn),而ABS中ECU的通訊總線(xiàn)種類(lèi)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(hào),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(shí),數(shù)據(jù)以及校驗(yàn)組成。例如通訊協(xié)議開(kāi)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(xiàn)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(xiàn)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(xiě)指令。
3 軟件編程
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、通訊協(xié)議以及檢測(cè)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(guò)指令控制ECU使泵閥動(dòng)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(cè)試、車(chē)速和電壓等。
第二界面檢測(cè)汽車(chē)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(cè)試、后輪ABS泵閥測(cè)試。界面中的4個(gè)圖線(xiàn)更直觀地讀寫(xiě)出各個(gè)輪的抱緊壓力,該力是通過(guò)讀取變頻器的扭矩檢測(cè)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(dòng)作以及回流泵是否開(kāi)啟。由于是靜態(tài)ABS低速測(cè)試,ABS泵閥不會(huì)自主動(dòng)作,因此需要通過(guò)程序控制其開(kāi)啟和關(guān)閉,觀察制動(dòng)力曲線(xiàn),得出泵閥動(dòng)作準(zhǔn)確性的結(jié)論[5]。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)KWP2000通訊協(xié)議以及汽車(chē)ABS功能的研究,按照檢測(cè)流水線(xiàn)的要求,開(kāi)發(fā)出汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的靜態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)能與我國(guó)普通汽車(chē)制動(dòng)臺(tái)兼容,使國(guó)內(nèi)普通制動(dòng)臺(tái)具備ABS靜態(tài)檢測(cè)的功能,完善了汽車(chē)制動(dòng)性能的在線(xiàn)檢測(cè)。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙祥模.汽車(chē)ABS防抱制動(dòng)特性及其不解體檢測(cè)技術(shù)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2006.
[2] 孫仁云,廖文俊,梁濤.汽車(chē)防抱制動(dòng)裝置試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)的研制[J].四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1999(4):62-66.
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[5] MDT-2000ED多功能制動(dòng)轉(zhuǎn)轂復(fù)合試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)規(guī)格書(shū)[S].