摘要：在防抱制動系統(ABS)的生產裝配環節，由于各種原因，經常出現ABS線束和氣管接反的問題。在車輛下線后，此問題通過人工目視檢查不易被發現和檢出。在檢測線的ABS制動臺上測試時，在左右輪制動閥同時工作的情況下不能被識別，導致基于制動臺的ABS測試存在一定的局限性，檢出能力不足，不能為生產制造和質量檢驗控制提供必要服務。通過基于制動臺的ABS測試和ABS控制閥的檢測原理，對ABS測試的程序和邏輯進行改進和完善，使臺架上的ABS制動檢測具備識別ABS線束或氣管反接問題的能力，確保檢測程序和方法能夠滿足生產和檢驗節拍，方便操作和識別，提升ABS制動檢測的綜合檢測能力，防止問題車輛流入市場。
關鍵詞
臺架試驗系統;防抱制動系統測試;評價方法
0 前言
防抱制動系統(ABS)作為現代汽車提高主動安全性的主要技術，目前已經在汽車行業中得到普遍應用。在ABS應用基礎上，相關汽車廠商又進行了改進，衍生出新的汽車制動技術[1]。ABS系統的優點如下：(1)可以提高車輛制動過程中的方向穩定性，有效防止汽車發生側滑甩尾;(2)在制動過程中，仍可操作避開障礙，提高車輛的可操作性;(3)汽車的制動距離可被有效縮短，尤其是在冰雪路面上，制動距離可縮短約 10%～20%[2]。
在目前福田戴姆勒的生產裝配環節，由于操作者未按工藝要求執行，或未能正常識別，經常出現ABS線束、氣管接反的問題。此問題在車輛下線后通過人工目視檢查不易被發現和檢出。在檢測線的ABS制動臺上測試時，在左右輪制動閥同時工作的情況下，ABS制動力正常，不能識別出該錯誤。因此，基于制動臺的ABS測試存在一定的局限性，不能為生產制造和質量檢驗控制提供必要服務，檢出能力存在不足。如有ABS線束或氣管反接等類似問題的車輛流入市場，車輛在正常行駛和緊急制動時，會存在一定的安全隱患。
通過基于制動臺的ABS測試和ABS控制閥的檢測原理，研究人員對ABS測試的程序和邏輯進行了改進和完善，使臺架上的ABS制動檢測具備識別ABS線束和氣管反接問題的能力，并確保檢測程序和方法能夠滿足生產和檢驗節拍，方便工作人員進行識別和操作，提升ABS線束和氣管反接的綜合檢測能力，防止問題車輛流入市場。
1 福田戴姆勒ABS測試系統
1.1 福田戴姆勒ABS測試系統的組成
福田戴姆勒ABS綜合測試系統主要由工業計算機、數據采集系統、傳感器、電源、接口電路等組成。結合福田戴姆勒的技術要求和實施方案，北京泰元祥科技有限公司進行了系統開發，其硬件引用德國MAHA制動臺及其技術。通過采用模塊設計，技術人員將檢測系統分為多個功能不同的模塊，為后續監測功能的增加和升級提供1個基礎平臺，便于系統的進一步整合。
該測試系統的輸入信號主要有：(1)ABS控制單元的基本信息(系統版本號、出廠日期、電壓等);(2)前后輪輪速信號、防抱死系統主管路壓力信號、各ABS制動輪缸壓力信號、車速傳感器信號等;(3)配置有電子穩定控制(ESC)系統的車輛還要進一步識別和讀取轉角傳感器、加速度傳感器等信號，以便于進行ESC系統的標定和檢測。
1.2 福田戴姆勒ABS測試系統硬件構造
1.2.1 制動臺體
圖1為檢測線的ABS制動臺。表1為該制動臺的相關參數。
1.2.2 控制系統
圖2為該檢測線ABS制動臺的控制系統。車載診斷(OBD)通信系統處理器采用美國AVT-841板卡(圖3)。該通信系統通過DB15接口加OBD電纜與汽車相連接，通過DB9接口與車輛OBD接口連接，并支持ISO 9141與ODB電纜連接(圖4)。串口最大支持115 200 B/s，大大提高了數據傳輸量，可以提供更快的數據采集點。該控制系統支持所有的OBD協議法規，如ISO 15765-4(CAN)、ISO 14230-4(關鍵字協議2000)、ISO 9141-2(亞洲、歐洲，克萊斯勒汽車)、J1850 VPW(通用汽車)、J1850 PWM(福特汽車)等，大內存緩沖區允許掃描工具接收大量的數據，并提供穩定的國際標準化組織(ISO)和關鍵詞協議(KWP)的連接。
AVT-841與OBD針腳對應定義如表2所示。
2 福田戴姆勒ABS測試系統軟件
2.1 軟件開發環境及語言
由于Windows的用戶界面友好，對開發者和使用者都提供了較好的圖形工作環境和豐富的支持界面設計，福田戴姆勒質量管理部通過市場調研，并與設備供應商進行溝通，將檢測線上的3臺ABS制動檢測系統軟件開發平臺確定為微軟Windows 10操作系統。技術人員在Windows操作系統中進行ABS測試系統的開發。技術人員采用的Delphi 編程環境可以提供菜單、窗口等功能，自動測試系統可以達到如同計算機一樣的參數預置、數據測試、結果顯示一體化程度[3]。
2.2 制動與稱重數據采集模塊
通過模數轉換模塊，數據采集模塊在計算機上利用 Delphi 編程實現，主要實現對卡車的整備質量信號、制動力信號進行采樣。采集程序流程圖面板如圖5所示。
2.3 ABS制動臺的標定
為具備稱重功能與制動力測試功能，制動臺在使用前需要對稱重與制動力進行標定，標定形式采用多點標定方式。標定后的制動臺信號采集程序狀態如圖6所示。
2.4 建立通訊
當檢測車輛需要檢測ABS狀態時，系統將提示操作員連接計算機。操作員按以下步驟進行操作：(1)將計算機連接電纜連接到汽車的發動機控制單元(ECU)接口上;(2)起動發動機，給ABS供電;(3)按下機柜或手控盒的起動按鈕，開始對ABS進行檢測。
2.5 ABS輪速傳感器測試模塊
如上所述，在ABS輪速傳感器總裝裝配后，會存在以下2個問題。
(1)在車架上傳感器左右線束安裝錯誤，雖然在線束上有標簽，但在實際裝配過程中會出現裝反的情況。
(2)傳感器在輪轂上的安裝位置存在不確定性，即傳感器安裝時與齒圈間隙會過大或過小，導致ECU無法測得傳感器的信號。
為了加強以上問題的檢出能力，福田戴姆勒在制動臺軟件程序開發時顧及到了該部分的需求，并在ABS輪速傳感器的測試模塊，及測試步驟中有所體現。
首先，按系統設置的速度起動電機，進行檢測。然后，在輪速檢測倒計時結束后，程序會將得到的輪速傳感器的數值顯示在屏幕上。檢測分為左輪檢測和右輪檢測。如果速度值都符合要求，系統會提示“合格”，反之則提示“不合格”。實際車速代表當前滾筒的轉速，傳感器的目標速度應接近此數值。傳感器測量值是指由傳感器獲得的速度值，程序會讀取最大值與最小值。傳感器電壓值是指在某特定轉速下，系統獲取的傳感器的電壓值，與傳感器齒輪間距、輪軸直徑和車輪轉速有關，如圖7所示。
對于每個輪軸，程序先檢測左輪，再檢測右輪。通過這樣的方式，系統可以對左右輪的輪速傳感器分別進行識別和檢查，如果輪速傳感器出現左右反裝的情況，那么在測試左輪時，將接收不到左輪輪速傳感器的信號。同理，在測試右輪時也一樣，系統會識別出異常，并在檢測日志中進行報錯，同時判定ABS制動檢測不合格，提示引線司機需要對車輛進行檢修和復檢。
2.6 ABS閥測試模塊
如上所述，在生產裝配環節，氣路或線束控制線路也存在左右裝反的情況。此種情況一旦發生，車輛流入市場，可能會對行車制動產生巨大的影響，對客戶及路上行駛車輛造成重大危害。因此，為了增強檢出能力，切實為顧客把好質量關，在制動臺程序開發階段，技術人員也就此問題進行了充分考慮，使之成為ABS閥測試的1個重要的系統目標。ABS閥具體測試方法如圖8所示。
(1)檢測程序通過控制制動閥的打開與關閉，檢測控制閥增壓與恢復時的制動力，以此判斷制動閥是否符合標準。
(2)操作員按屏幕上方的提示來操作，踩下制動踏板，將制動力踩至綠色區域內，并保持2～3 s。在穩定2～3 s后，程序將對制動閥進行減壓與增壓操作。
(3)檢測程序先控制左閥，并將制動力以紅色曲線顯示在曲線面板上。左制動閥執行第1次減壓—保壓—第2次減壓—保壓—第1次增壓—保壓—第2次增壓的過程。
(4)在左閥檢測完畢后，檢測程序再控制右閥，并將制動力以藍色曲線顯示在曲線面板上。右制動閥執行第1次減壓—保壓—第2次減壓—保壓—第1次增壓—保壓—第2次增壓的過程。
當左右制動閥檢測完畢后，根據預先設置的評判標準，檢測程序將對制動閥的情況進行評判。評判結果為“通過”和“不通過”。
3 結論
本文以實際應用出發，結合生產制造開發項目，在質量提升和質量保證的層面上給予福田戴姆勒生產和檢驗部門有力的支持。該系統的成功開發，為汽車ABS系統的開發和測試提供了長期發展的綜合測試平臺。
目前，本研究所開發的 ABS 測試系統目前已經在福田戴姆勒工廠檢測線上投入使用，用以評價福田戴姆勒系列商用車所配備的汽車防抱制動系統。該測試系統取得了良好的試驗效果，整體表現穩定可靠、性能良好、數據準確，完全達到了設計要求。在使用過程中，相關技術人員同時研究了ABS系統的試驗方法和ABS系統的評價方法，為后期 ABS系統的檢測和性能評價提供了新的思路和方法，也為福田戴姆勒整車下線檢測的工作積累了經驗。隨著制動技術的逐漸升級，電子制動系統(EBS)、ESC等技術的應用對汽車制動性能的檢測提出了新的課題。福田戴姆勒的技術人員將會跟隨技術的發展，基于現有ABS制動臺，逐步完善車輛制動系統檢測的硬件和軟件，更加深入的進行制動系統檢測，不斷提升車輛的安全性能。
參考文獻
[1]魏勝.汽車ABS測試系統的開發與試驗研究[D].長春：吉林大學， 2005.
[2]史文庫，姚為民.汽車構造[M].北京：人民交通出版社，2013.
[3]李永坡.ABS制動檢測程序在WIN10操作系統下的發展前景[R].北京泰源祥科技有限公司檢測技術交流匯報，2018.
