混凝土攪拌車ABS系統(tǒng)故障診斷研究及應(yīng)用

王波濤，李俊龍，胡香平，彭智波

（三一湖汽研究院控制所，湖南 邵陽 422000）

根據(jù)GB 7258—2012《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中7.2.11的規(guī)定，混凝土水泥攪拌車必須加裝ABS裝置。由于工程車輛的使用環(huán)境相比其它普通運(yùn)輸車輛惡劣，ABS系統(tǒng)難免發(fā)生故障，再加之部分工地工期進(jìn)度要求嚴(yán)格，因此如何便捷查明當(dāng)前故障并快速處理，是我們研發(fā)應(yīng)用工程師必須要解決的問題。

1 ABS裝置介紹

ABS系統(tǒng)即防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，全稱Anti-lock Brake System，主要由控制器、電磁閥、輪速傳感器、齒圈、儀表報(bào)警燈等組成。汽車在制動(dòng)時(shí)，ABS系統(tǒng)充分利用車輪的附著力，使車輪處于最佳制動(dòng)狀態(tài)，縮短制動(dòng)距離，同時(shí)保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止車輛產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏。

在ABS系統(tǒng)配套方面，當(dāng)前國內(nèi)商用車領(lǐng)域主要采用品牌有WABCO、廣州科密、重慶聚能、西安正昌、浙江萬安、東風(fēng)制動(dòng)等。國內(nèi)廠家在ABS開發(fā)方面起步較晚，氣壓ABS系統(tǒng)的開發(fā)在一定程度上參照了國外同類產(chǎn)品。ABS控制器、傳感器以及電磁閥主要零件接口均相同，但在信號(hào)采集、處理以及算法方面略有差異。

2 ABS故障診斷

目前ABS故障診斷常見的方式有：診斷儀診斷、PC診斷、便攜式診斷儀診斷、閃碼診斷以及CAN總線診斷。有關(guān)各診斷方式的優(yōu)劣見表1。

表1 ABS故障診斷方式

有關(guān)診斷儀診斷、PC診斷以及便攜式診斷等方式，具體操作方法在WABCO廠家提供的資料中已有詳細(xì)的介紹，這些診斷均采用PC或便攜式診斷儀等必須的硬件設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)故障診斷和問題解決。鑒于硬件設(shè)備所需成本、不便于攜帶以及軟件繁瑣的操作流程等現(xiàn)實(shí)因素，往往導(dǎo)致簡單問題得不到快速的解決，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，尤其在混凝土攪拌車等工程運(yùn)輸車中非常常見。

鑒于CAN技術(shù)診斷的優(yōu)越和便捷，目前主流的診斷技術(shù)均是采用CAN總線診斷方式，并借助車載CAN儀表自診斷系統(tǒng)，以達(dá)到快速查詢具體故障并解決［1-3］。

3 CAN總線診斷

3.1 標(biāo)準(zhǔn)DTC碼介紹

3.1.1 ISO15031

ISO15031-5定義的排放相關(guān)診斷故障碼 （DTC），是采用2個(gè)字節(jié)，高字節(jié) （第1個(gè)字節(jié)）的起始2位用來指示故障碼的歸屬，如動(dòng)力系統(tǒng)、底盤或車身等，緊接著的2位為故障碼的第1個(gè)數(shù)字，第1個(gè)字節(jié)的第4位及整個(gè)第2個(gè)字節(jié)為故障碼的另3個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)字。

如動(dòng)力系統(tǒng)故障-發(fā)動(dòng)機(jī)主轉(zhuǎn)速傳感器故障0X0335在儀表上顯示為P0335，如圖1所示。

例：用CAN檢測DDE，ID：0X1CFF7700，Byte2-3。斷開發(fā)動(dòng)機(jī)主轉(zhuǎn)速傳感器，采集數(shù)據(jù)為：34 35 03 FF FF F1 16 FF，對應(yīng)P代碼為P0335。查詢代碼表 （圖2），故障為發(fā)動(dòng)機(jī)主轉(zhuǎn)速傳感器回路故障。

3.1.2 SAE J1939

SAE J1939-73中定義的診斷故障碼 （DTC）長度為4個(gè)字節(jié)，如圖3所示，由SPN、FMI和CM以及OC 4個(gè)獨(dú)立部分組合形成特定的診斷故障代碼。這4個(gè)部分是：可疑參數(shù)的編號(hào)SPN，19位；故障模式標(biāo)志FMI，5位；發(fā)生次數(shù)OC，7位；可疑參數(shù)編號(hào)的轉(zhuǎn)化方式CM，1位。其中SPN和FMI的組合能夠標(biāo)識(shí)診斷故障的完整特征，OC和CM主要用來補(bǔ)充說明故障碼在具體應(yīng)用中的情況［4-6］。

下面重點(diǎn)舉例介紹SPN+FMI，即當(dāng)前故障DM1的第3、4、5字節(jié)。

例1：用CAN檢測緩速器控制系統(tǒng)DM1，ID：0X18FECA10，Byte3、4、5。緩速器超溫度報(bào)警，采集數(shù)據(jù)為：04 FF 08 02 0F 7F FF FF，即SPN=520、 FMI=15， 見圖4。

例2：濰柴國Ⅳ遠(yuǎn)程油門故障，采集DM1數(shù)據(jù)為：01 FF 55 F0 E4 02 FF FF，即SPN=520027、FMI=4， 見圖5。

3.2 ABS系統(tǒng)故障DTC碼

目前三一系列混凝土攪拌車采用進(jìn)口WABCO的ABS裝置，WABCO因其控制器的版本不同，當(dāng)前故障 （DM1）有兩種解釋方式，即SPN+FMI和SID+FMI兩種方式，有關(guān)SPN+FMI解釋方式上面已詳細(xì)介紹，此處不再重復(fù)。下面列舉介紹SID+FMI故障情況［7］。

故障情況：一臺(tái)即將入庫車輛，ABS報(bào)警燈自檢過后不熄滅，提示車輛ABS系統(tǒng)有故障而無法入庫。因三一混凝土攪拌車儀表開通CAN總線通信功能，并具備當(dāng)前故障自診斷功能，因此可以直接操作儀表按鍵，查詢車輛故障信息，顯示故障信息為“3-5左后輪傳感器斷路，檢查傳感器或線路接口”。儀表查詢具體操作：點(diǎn)按儀表上按鍵F2（圖6）→進(jìn)入系統(tǒng)功能，點(diǎn)按方向鍵F3或F4選擇 “車輛故障信息” （圖7）→點(diǎn)按F2確認(rèn)，中央顯示屏顯示ABS當(dāng)前故障 （圖8）。

根據(jù)儀表查詢到的故障信息提示，檢查左后輪傳感器及相關(guān)線束，結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳感器線束未固定，轉(zhuǎn)向時(shí)被制動(dòng)氣室推桿扯斷，導(dǎo)致傳感器斷路故障（圖9）。調(diào)試人員更換ABS輪速傳感器連接線束，重新上電，ABS故障指示燈自動(dòng)消失，即系統(tǒng)自檢成功，故障解除。

4 總結(jié)

本文介紹了當(dāng)前ABS系統(tǒng)故障診斷的一些常用方式，如診斷儀診斷、PC診斷。傳統(tǒng)的ABS系統(tǒng)故障診斷方式雖然能夠診斷ABS系統(tǒng)故障，但在車輛調(diào)試中，尤其面對廣大的用戶和售后服務(wù)人員，由于購買診斷設(shè)備所需成本，軟件升級以及操作的不便，導(dǎo)致一些故障得不到迅速解決。

隨著CAN總線技術(shù)的廣泛應(yīng)用，車輛儀表的智能化發(fā)展，借助儀表液晶屏的顯示功能，完全可以實(shí)現(xiàn)車輛故障自診斷功能。在不借助其它診斷設(shè)備的前提下，用戶隨時(shí)可以查詢到具體故障信息，并直指故障部位，給售后配件的準(zhǔn)備和維修帶來極大便利。也為用戶降低了維修成本，提高了產(chǎn)品的競爭力。

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［7］ABS診斷［Z］.WABCO廠家使用說明書.2011.