電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)與ABS節(jié)點(diǎn)仿真實(shí)驗(yàn)研究

宋漢超,閻文兵,米曉彥（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué),天津 300222）

電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)與ABS節(jié)點(diǎn)仿真實(shí)驗(yàn)研究

宋漢超,閻文兵,米曉彥
（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué),天津 300222）

摘 要：近年來電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)其的研究越來越重要。基于對(duì)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的研究，應(yīng)用汽車網(wǎng)絡(luò)通信測試軟件Vehicle Spy3對(duì)與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的防抱死系統(tǒng)ABS進(jìn)行分析仿真實(shí)驗(yàn)，仿真模擬汽車ABS節(jié)點(diǎn)與電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)之間的通信關(guān)系，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信模式，進(jìn)而更深一步的對(duì)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)以及ABS系統(tǒng)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電子駐車制動(dòng)系統(tǒng);防抱死系統(tǒng)ABS;Vehicle Spy3;仿真實(shí)驗(yàn)

0 前言

仿真是通過對(duì)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)來研究存在或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)，又稱模擬[1]。基于Vehicle Spy3的ABS節(jié)點(diǎn)仿真是用汽車檢測軟件Vehicle Spy3來代替實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的ABS從而實(shí)現(xiàn)報(bào)文的仿真收發(fā)與分析。

1　仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

1.1 實(shí)驗(yàn)條件

本實(shí)驗(yàn)采用的試驗(yàn)車為邁騰1.8L排量2012款轎車。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為美國英特佩斯公司推出的Vehicle Spy3與相應(yīng)硬件NoeVI fire組成的汽車測試系統(tǒng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

在邁騰實(shí)驗(yàn)車上換上實(shí)驗(yàn)用的電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)與ABS，在EPB端接出引線連接汽車測試系統(tǒng)Vehicle Spy3，在不同工況下采集EPB 與ABS之間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息：如按下抬起P鍵與AH鍵、剎車與開關(guān)車門，進(jìn)行記錄并保存。

1.3 實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)

電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)與ABS之間的數(shù)據(jù)通信是在專用CAN網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的，故只需用汽車測試系統(tǒng)測試記錄專用CAN網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)報(bào)文信號(hào)（圖1）。

2　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分包

在試驗(yàn)車上測試的數(shù)據(jù)為ABS與EPB之間的報(bào)文，但并不能確定發(fā)送與接收的方向。在實(shí)驗(yàn)室搭建汽車ABS-EPB系統(tǒng)仿真平臺(tái)，用以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分包分析。

依照實(shí)際汽車系統(tǒng)搭建仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行分包實(shí)驗(yàn)分析。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上斷開ABS與EPB之間的連接，用汽車測試系統(tǒng)測量ABS端并記錄，得到ABS發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)，另外用汽車測試系統(tǒng)測量EPB端并記錄，得到EPB發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)。分析得出ABS向EPB方向發(fā)出報(bào)文數(shù)據(jù)ID為：1A0、1AC、1C1、2F0、3C1、4A0、4A8、4C1，EPB 向ABS方向發(fā)出報(bào)文數(shù)據(jù)ID為：188、189、1C0、3C0、4C0、5C0。

2.2 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)實(shí)車測試數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)測試數(shù)據(jù)對(duì)比測試實(shí)驗(yàn)錄像，分析試驗(yàn)車每個(gè)動(dòng)作執(zhí)行時(shí)所對(duì)應(yīng)的報(bào)文變化。每條報(bào)文信號(hào)有8個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)代表不同的信號(hào)含義。如在進(jìn)行剎車實(shí)驗(yàn)時(shí)，ID為1A0的報(bào)文第6字節(jié)根據(jù)剎車動(dòng)作在相對(duì)應(yīng)變化，其余字節(jié)規(guī)律變化或無變化，這樣就可以猜測第6字節(jié)代表剎車信號(hào)。如表1所示。

表1　剎車信號(hào)1AO各字節(jié)變化情況

通過這種方法分別對(duì)安全帶信號(hào)、檔位信號(hào)、車門信號(hào)、自動(dòng)駐車信號(hào)進(jìn)行分析，明確各種信號(hào)對(duì)應(yīng)的報(bào)文ID及字節(jié)，使仿真過程的實(shí)現(xiàn)有數(shù)據(jù)保障。

3　實(shí)驗(yàn)仿真

3.1 編輯通信協(xié)議數(shù)據(jù)庫

根據(jù)分析出的每條報(bào)文信號(hào)的特征如：ID、波特率、周期、報(bào)文長度及變化率等信息在仿真測試軟件上編輯DBC文件。在仿真軟件上運(yùn)行實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，打開Messages編輯界面并選則需要仿真的報(bào)文信號(hào)，將仿真報(bào)文添加到 Message Editor 界面的Receive欄或者Transmit欄中。在Messages Editor數(shù)據(jù)編輯界面，選定報(bào)文，編輯報(bào)文的名稱、數(shù)據(jù)類型等信息。 在設(shè)置界面中編輯報(bào)文的數(shù)據(jù)類型、格式、單位、位置等[2]。完成編輯后，保存DBC文件。這個(gè)DBC文件包含了本次實(shí)驗(yàn)ABS與EPB之間的所有數(shù)據(jù)信息，即仿真協(xié)議數(shù)據(jù)庫。

3.2 ABS節(jié)點(diǎn)仿真過程

在仿真軟件中創(chuàng)建一個(gè)新的開發(fā)平臺(tái)，在建立的平臺(tái)上加載編輯的協(xié)議數(shù)據(jù)庫DBC文件，可以查看仿真實(shí)驗(yàn)中報(bào)文信號(hào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的定義情況，如報(bào)文中的信號(hào)類型、信號(hào)計(jì)算公式、綁定的字節(jié)與各字節(jié)含義等信息。

然后在軟件上打開發(fā)送區(qū)TX panel，把需要模擬的節(jié)點(diǎn)復(fù)制到發(fā)送區(qū)上，設(shè)置模擬節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)類型、綁定函數(shù)、周期與變化規(guī)律等信息（圖2）。

在軟件的功能模塊上添加編寫各模擬節(jié)點(diǎn)的接收與發(fā)送程序腳本，使模擬的節(jié)點(diǎn)可以按照實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。最終通過 Manual手動(dòng)發(fā)送模擬節(jié)點(diǎn)的 message 或者通過多個(gè)程序控制節(jié)點(diǎn)的收發(fā)流程，運(yùn)算等，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)或者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的模擬。

4　總結(jié)

本文通過實(shí)驗(yàn)測試得到數(shù)據(jù)后進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)仿真方法的分析，簡單的介紹了應(yīng)用Vehicle Spy3對(duì)ABS節(jié)點(diǎn)仿真的過程。通過對(duì)ABS的節(jié)點(diǎn)仿真可以更好的對(duì)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)與汽車ABS系統(tǒng)之間的通信方式進(jìn)行研究，為對(duì)整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究做好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]仿真技術(shù)及其應(yīng)用[J].北京科技大學(xué).

[2]Vehicle Spy3協(xié)議數(shù)據(jù)庫編輯[S].百度文庫.

項(xiàng)目基金：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目 YC14-08