混凝土搅拌车ABS系统故障诊断研究及应用

王波涛，李俊龙，胡香平，彭智波

（三一湖汽研究院控制所，湖南 邵阳 422000）

根据GB 7258—2012《机动车运行安全技术条件》中7.2.11的规定，混凝土水泥搅拌车必须加装ABS装置。由于工程车辆的使用环境相比其它普通运输车辆恶劣，ABS系统难免发生故障，再加之部分工地工期进度要求严格，因此如何便捷查明当前故障并快速处理，是我们研发应用工程师必须要解决的问题。

1 ABS装置介绍

ABS系统即防抱死制动系统，全称Anti-lock Brake System，主要由控制器、电磁阀、轮速传感器、齿圈、仪表报警灯等组成。汽车在制动时，ABS系统充分利用车轮的附着力，使车轮处于最佳制动状态，缩短制动距离，同时保证汽车的制动方向稳定性，防止车辆产生侧滑和跑偏。

在ABS系统配套方面，当前国内商用车领域主要采用品牌有WABCO、广州科密、重庆聚能、西安正昌、浙江万安、东风制动等。国内厂家在ABS开发方面起步较晚，气压ABS系统的开发在一定程度上参照了国外同类产品。ABS控制器、传感器以及电磁阀主要零件接口均相同，但在信号采集、处理以及算法方面略有差异。

2 ABS故障诊断

目前ABS故障诊断常见的方式有：诊断仪诊断、PC诊断、便携式诊断仪诊断、闪码诊断以及CAN总线诊断。有关各诊断方式的优劣见表1。

表1 ABS故障诊断方式

有关诊断仪诊断、PC诊断以及便携式诊断等方式，具体操作方法在WABCO厂家提供的资料中已有详细的介绍，这些诊断均采用PC或便携式诊断仪等必须的硬件设备，来实现故障诊断和问题解决。鉴于硬件设备所需成本、不便于携带以及软件繁琐的操作流程等现实因素，往往导致简单问题得不到快速的解决，严重影响施工进度，尤其在混凝土搅拌车等工程运输车中非常常见。

鉴于CAN技术诊断的优越和便捷，目前主流的诊断技术均是采用CAN总线诊断方式，并借助车载CAN仪表自诊断系统，以达到快速查询具体故障并解决［1-3］。

3 CAN总线诊断

3.1 标准DTC码介绍

3.1.1 ISO15031

ISO15031-5定义的排放相关诊断故障码 （DTC），是采用2个字节，高字节 （第1个字节）的起始2位用来指示故障码的归属，如动力系统、底盘或车身等，紧接着的2位为故障码的第1个数字，第1个字节的第4位及整个第2个字节为故障码的另3个十六进制的数字。

如动力系统故障-发动机主转速传感器故障0X0335在仪表上显示为P0335，如图1所示。

例：用CAN检测DDE，ID：0X1CFF7700，Byte2-3。断开发动机主转速传感器，采集数据为：34 35 03 FF FF F1 16 FF，对应P代码为P0335。查询代码表 （图2），故障为发动机主转速传感器回路故障。

3.1.2 SAE J1939

SAE J1939-73中定义的诊断故障码 （DTC）长度为4个字节，如图3所示，由SPN、FMI和CM以及OC 4个独立部分组合形成特定的诊断故障代码。这4个部分是：可疑参数的编号SPN，19位；故障模式标志FMI，5位；发生次数OC，7位；可疑参数编号的转化方式CM，1位。其中SPN和FMI的组合能够标识诊断故障的完整特征，OC和CM主要用来补充说明故障码在具体应用中的情况［4-6］。

下面重点举例介绍SPN+FMI，即当前故障DM1的第3、4、5字节。

例1：用CAN检测缓速器控制系统DM1，ID：0X18FECA10，Byte3、4、5。缓速器超温度报警，采集数据为：04 FF 08 02 0F 7F FF FF，即SPN=520、 FMI=15， 见图4。

例2：潍柴国Ⅳ远程油门故障，采集DM1数据为：01 FF 55 F0 E4 02 FF FF，即SPN=520027、FMI=4， 见图5。

3.2 ABS系统故障DTC码

目前三一系列混凝土搅拌车采用进口WABCO的ABS装置，WABCO因其控制器的版本不同，当前故障 （DM1）有两种解释方式，即SPN+FMI和SID+FMI两种方式，有关SPN+FMI解释方式上面已详细介绍，此处不再重复。下面列举介绍SID+FMI故障情况［7］。

故障情况：一台即将入库车辆，ABS报警灯自检过后不熄灭，提示车辆ABS系统有故障而无法入库。因三一混凝土搅拌车仪表开通CAN总线通信功能，并具备当前故障自诊断功能，因此可以直接操作仪表按键，查询车辆故障信息，显示故障信息为“3-5左后轮传感器断路，检查传感器或线路接口”。仪表查询具体操作：点按仪表上按键F2（图6）→进入系统功能，点按方向键F3或F4选择 “车辆故障信息” （图7）→点按F2确认，中央显示屏显示ABS当前故障 （图8）。

根据仪表查询到的故障信息提示，检查左后轮传感器及相关线束，结果发现传感器线束未固定，转向时被制动气室推杆扯断，导致传感器断路故障（图9）。调试人员更换ABS轮速传感器连接线束，重新上电，ABS故障指示灯自动消失，即系统自检成功，故障解除。

4 总结

本文介绍了当前ABS系统故障诊断的一些常用方式，如诊断仪诊断、PC诊断。传统的ABS系统故障诊断方式虽然能够诊断ABS系统故障，但在车辆调试中，尤其面对广大的用户和售后服务人员，由于购买诊断设备所需成本，软件升级以及操作的不便，导致一些故障得不到迅速解决。

随着CAN总线技术的广泛应用，车辆仪表的智能化发展，借助仪表液晶屏的显示功能，完全可以实现车辆故障自诊断功能。在不借助其它诊断设备的前提下，用户随时可以查询到具体故障信息，并直指故障部位，给售后配件的准备和维修带来极大便利。也为用户降低了维修成本，提高了产品的竞争力。

［1］安宗权，余道和.汽车仪表技术现状与展望［J］.中国新技术新产品，2011（11）：164-165.

［2］邱英杰，楼晓春.基于 CAN总线技术的汽车仪表的研究及应用［J］.汽车电器， 2011 （7）： 13-16.

［3］刘永木，刘望生，李洪泽.SAE J1939标准下的汽车 CAN通讯报文／帧格式［J］.长春工业大学学报 （自然科学版），2003， 24 （1）： 53-55.

［4］王锦坚，洪添胜.基于SAE J1939协议的客车CAN总线发动机测试系统［J］.工业控制计算机，2009（4）：82-84.

［5］王波涛，汪伟，张克军.车载仪表新技术研究及应用［J］.汽车电器，2013（9）：20-23.

［6］闫文杰，郝继飞，纵慧慧，等.基于J1939协议的组合仪表的设计与实现［J］.微计算机信息，2009（14）：256-258.

［7］ABS诊断［Z］.WABCO厂家使用说明书.2011.