汽车制动防抱死系统在线静态检测技术研究

王俊达 李宝顺 赵高鹏 高璐 李志明 冯彦睿

摘 要：汽车制动防抱死系统（ABS）对乘车安全至关重要，可以提高行车紧急制动的安全系数，汽车在出厂前必须通过汽车ABS的合格检测。本文采用的方法是在普通汽车制动试验台增加ABS静态测试功能，用OBDII插头连接汽车检测口，使用KWP2000通讯协议与汽车ABS的ECU建立通讯，通过Modbus总线控制变频器带动滚筒转动，从而带动汽车转动。最后采用VB编写的程序实现对汽车ABS的静态检测。

关键词：路汽车ABS静态检测 RS485 VB语言 变频器

中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（c）-0101-03

汽车制动防抱死系统（ABS）通过控制和调节车轮的制动力，防止车轮在制动时滑转，最大限度地利用路面附着系数以缩短制动距离，提高制动时的方向稳定性，防止侧滑，从而提高车辆的安全性。因此，汽车ABS的静态检测十分必要[1]。

本文所研究的内容是在普通汽车制动试验台上增加ABS静态测试功能：用OBDII插头连接在汽车检测口，通过KWP2000通讯协议的指令与汽车ABS的ECU建立通讯，用Modbus总线通讯方式控制变频器带动汽车转动，采用VB编写的程序来实现对汽车ABS的静态检测。

1 汽车ABS在线检测控制硬件设计

根据国家标准以及测试规范，确定了汽车ABS在线检测控制方案，硬件设备如图1所示。上位机通过Modbus工业总线控制四台变频器，变频器分别控制四台交流电机，每台交流电机带动两个滚筒转动以驱动车轮转动。具体检测分为两大部分：ABS基本参数测量和ABS轮速及泵阀动作测试。

2 通讯方式及硬件模块

2.1 PC机与ECU之间的K-Line通讯

現在汽车上的控制总线大多是CAN总线，而ABS中ECU的通讯总线种类繁多，一大部分是基于ISO14230标准的KWP2000通讯协议[2]。在PC机与ECU建立连接之前需要诊断模块在K-Line上传送一个唤醒信号，实现通讯的初始化。最常用的初始化分为两种，5波特率初始化和快速初始化[3]。本文研究的是Bosch8.1 ABS泵，初始化方式为快速初始化。

KWP2000的报文格式采用标准的串行通讯格式[4]。报文结构与ISO14230相同，由格式字节，目标地址，源地址，服务标识，数据以及校验组成。例如通讯协议开启ECUEOL诊断模式的指令：82 28 F1 10 83 2E。

2.2 上位机机与变频器之间的通讯

Modbus总线应用广泛，且传输数据稳定，所以首选Modbus中的RTU通讯方式。

将RS232转RS485的转换接头连接到PC机的COM口上，然后将通讯线连接到变频器的RS485模块，根据标准通讯协议即可读写指令。

3 软件编程

根据国家标准、通讯协议以及检测流程，确定了以下编程流程。

3.1 程序流程图

第一部分主要是从ECU中读取信息获得数据流，即ABS基本参数；第二部分是通过指令控制ECU使泵阀动作。具体的流程图如图2。

3.2 窗体展示

第一界面是ABS系统初始化以及从ECU中读取数据流。包括版本信息、故障码、状态测试、车速和电压等。

第二界面检测汽车ABS系统中的回流泵以及各个进、出油阀是否故障，如图3所示。

第二界面由两部分组成，前轮ABS泵阀测试、后轮ABS泵阀测试。界面中的4个图线更直观地读写出各个轮的抱紧压力，该力是通过读取变频器的扭矩检测到的。界面中的各个指示灯也可以很直观地看出阀是否动作以及回流泵是否开启。由于是静态ABS低速测试，ABS泵阀不会自主动作，因此需要通过程序控制其开启和关闭，观察制动力曲线，得出泵阀动作准确性的结论[5]。

4 结语

通过对KWP2000通讯协议以及汽车ABS功能的研究，按照检测流水线的要求，开发出汽车制动防抱死系统的静态检测系统。此系统能与我国普通汽车制动台兼容，使国内普通制动台具备ABS静态检测的功能，完善了汽车制动性能的在线检测。

参考文献

[1] 赵祥模.汽车ABS防抱制动特性及其不解体检测技术研究[D].西安：长安大学，2006.

[2] 孙仁云，廖文俊，梁涛.汽车防抱制动装置试验台测试系统的研制[J].四川工业学院学报，1999（4）：62-66.

[3] GB/T 13594-2003，机动车和挂车防抱制动性能和试验方法[S].

[4] 杨志刚.双轴ABS汽车制动台的运用[J].装备制造技术，2010（10）：139-141.

[5] MDT-2000ED多功能制动转毂复合试验台技术规格书[S].