汽車發(fā)動(dòng)機(jī)批量熱試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

杜鳳鵬

摘 要 隨著我國(guó)汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，集成化生產(chǎn)與檢測(cè)思路已經(jīng)成為了后續(xù)發(fā)展的核心方向。在本文的研究過(guò)程中集合了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱檢測(cè)中的檢測(cè)、通訊、數(shù)據(jù)集成等多元化功能對(duì)其系統(tǒng)化進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在保障了原有發(fā)動(dòng)機(jī)熱試檢測(cè)系統(tǒng)有效性的同時(shí)，提高了其數(shù)據(jù)共享以及數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)自我檢查等功能，極大的提高了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱試檢測(cè)的效率，并提高準(zhǔn)確性。希望通過(guò)本文的研究能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用提供必要的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 發(fā)動(dòng)機(jī)；熱試系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）09-0011-01

近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)不斷的發(fā)展，其中整車的制造能力已經(jīng)趨于世界前列。而發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)又是汽車制造的核心生產(chǎn)要素。由于發(fā)動(dòng)機(jī)組成復(fù)雜、技術(shù)全面且要求較高，在發(fā)動(dòng)機(jī)出廠或者組裝之前需要進(jìn)行必要的檢測(cè)。以保障其在后續(xù)的使用過(guò)程中能夠正常的發(fā)揮作用。而發(fā)動(dòng)機(jī)的檢測(cè)指標(biāo)相對(duì)較多，且耗時(shí)較長(zhǎng)。如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)效率成為了研究的關(guān)鍵問(wèn)題。部分企業(yè)采用批量熱試檢測(cè)方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的合規(guī)性來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。此種檢測(cè)方式對(duì)人工投入有較大要求，同時(shí)為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)之間的相互影響，對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地的外部條件也有所強(qiáng)調(diào)。本文研究主要是通過(guò)數(shù)據(jù)集成的方式來(lái)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)批量熱試系統(tǒng)進(jìn)行整合開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)后的系統(tǒng)可以供多區(qū)域共同檢測(cè)。并達(dá)到數(shù)據(jù)集中分析與共享的目的，極大的提高了檢測(cè)效率。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)批量熱試系統(tǒng)的集成

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)批量熱試系統(tǒng)集成原則相對(duì)簡(jiǎn)單，是通過(guò)線路的并聯(lián)方式來(lái)達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)多臺(tái)架的供油、供水、尾氣系統(tǒng)的集成。并采用獨(dú)立的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備對(duì)相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)指標(biāo)進(jìn)行采集。同時(shí)數(shù)據(jù)獲取后，通過(guò)CAN總線的方式與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行聯(lián)合，并采用統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警。通過(guò)上述方式的構(gòu)建能夠有效的整合發(fā)動(dòng)機(jī)熱試過(guò)程中的各種硬件指標(biāo)，并完成獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試指標(biāo)數(shù)據(jù)的搜集。

在具體的測(cè)試流程方面則主要可以分為八個(gè)部分來(lái)進(jìn)行。按照不同的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)可以分為：0扭矩怠速模式（測(cè)試1分鐘）、34扭矩3600轉(zhuǎn)模式（測(cè)試8分鐘）；34扭矩怠速模式（測(cè)試10分鐘）；41扭矩4100轉(zhuǎn)模式（測(cè)試10分鐘）；50%油門3600轉(zhuǎn)模式（測(cè)試5分鐘）、75%油門3600轉(zhuǎn)模式（測(cè)試5分鐘）以及0扭矩怠速模式（測(cè)試1分鐘）等7個(gè)步驟與模塊，總計(jì)時(shí)間為40分鐘。通過(guò)此種測(cè)試流程能夠模擬汽車在實(shí)際使用過(guò)程中的發(fā)動(dòng)機(jī)使用條件，并對(duì)不同條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控。具體的監(jiān)控措施包括如下幾個(gè)方面：發(fā)動(dòng)機(jī)部件緊密程度；發(fā)動(dòng)機(jī)PCM總線條件；發(fā)動(dòng)機(jī)電器系統(tǒng)（包括火花塞、油門電控、電控氣閥等）；油路與供水系統(tǒng)；排氣系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)外觀；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)熱；發(fā)動(dòng)機(jī)耗氧量等。并從整體運(yùn)行狀態(tài)的宏觀模式下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行必要的檢測(cè)。

在檢測(cè)的過(guò)程中通過(guò)整合必要的傳感器對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)搜集，搜集后的數(shù)據(jù)通過(guò)后續(xù)的總線安排與數(shù)據(jù)庫(kù)處理進(jìn)行統(tǒng)一的處理。在整體的集成系統(tǒng)安排過(guò)程中可以根據(jù)廠方設(shè)定的工作流程與工作規(guī)模來(lái)對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃。各個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)均采用獨(dú)立布局，并聯(lián)入網(wǎng)的方式來(lái)進(jìn)行。通過(guò)上述的測(cè)試單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試時(shí)間為40分鐘；安裝調(diào)試時(shí)間為30分鐘，總體時(shí)間為70分鐘。按照全天工作時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)5測(cè)試平臺(tái)條件下，全天可以提供30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的檢測(cè)水平。與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)相比，工作效率提高了越300%。

2 批量熱試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)主要分為三個(gè)部分，分別為數(shù)據(jù)集中部分，即利用CAN總線與相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)各個(gè)測(cè)試平臺(tái)內(nèi)的檢測(cè)終端數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集與傳輸；數(shù)據(jù)庫(kù)部分，即按照搜集數(shù)據(jù)的種類對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存入檔，供后續(xù)的數(shù)據(jù)檢測(cè)與評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)源。數(shù)據(jù)分析部分，即利用設(shè)定的參數(shù)對(duì)測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，并提供發(fā)動(dòng)機(jī)熱試報(bào)告與自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警。具體的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)規(guī)劃如下：

數(shù)據(jù)集中部分：在數(shù)據(jù)集中部件的開(kāi)發(fā)與構(gòu)建過(guò)程中主要采用CAN通訊模式來(lái)進(jìn)行。在此種系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程中主要可以分為硬件與軟件兩個(gè)層面。所謂的硬件構(gòu)建即是通過(guò)CAN總線的搭建模式來(lái)聯(lián)通各個(gè)測(cè)試平臺(tái)的傳感檢測(cè)系統(tǒng)，其中采用CAN總線平臺(tái)數(shù)據(jù)集成器的模式來(lái)進(jìn)行，在具體的操作過(guò)程中我們需要注意在各個(gè)平臺(tái)的連接過(guò)程中需要采用分線集成器構(gòu)件來(lái)對(duì)不同平臺(tái)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合傳輸，此種傳輸模式不僅能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的效率與準(zhǔn)確性，還可以通過(guò)分類傳輸?shù)哪Ｊ綄?duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)等內(nèi)容提供必要的方便條件。而在軟件構(gòu)建的過(guò)程中則主要是網(wǎng)絡(luò)協(xié)定的選擇。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容以及布線方式，在具體的系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中可以采用CLASS通訊協(xié)議來(lái)進(jìn)行。此種通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)固定數(shù)據(jù)包的統(tǒng)一傳輸與拆分，不僅能夠保障各個(gè)測(cè)試平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，還方便在數(shù)據(jù)開(kāi)包的過(guò)程中進(jìn)行同步的評(píng)價(jià)。對(duì)于后續(xù)的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試評(píng)價(jià)與報(bào)警提供必要的協(xié)議支撐。

數(shù)據(jù)庫(kù)部分：此部分構(gòu)建相對(duì)簡(jiǎn)單，可以使用計(jì)算機(jī)自帶的ACC數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，也可以采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)MQL來(lái)進(jìn)行構(gòu)建。前者能夠保障數(shù)據(jù)的有效傳輸，并能夠確保數(shù)據(jù)安全。同時(shí)，此種數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)劃方式對(duì)于后續(xù)的評(píng)價(jià)工作量有明顯的降低。而后者則可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱試過(guò)程中的遠(yuǎn)程監(jiān)控與遠(yuǎn)程評(píng)價(jià)。并利用網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)評(píng)系統(tǒng)進(jìn)行更好的維護(hù)，方便使用的同時(shí)也增加了數(shù)據(jù)的透明化，對(duì)于企業(yè)把握發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試水平與結(jié)果起到良好的支撐作用。

數(shù)據(jù)處理部分：此部分為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，在此部分開(kāi)發(fā)的過(guò)程中一般采用手動(dòng)指標(biāo)參數(shù)數(shù)據(jù)的方式來(lái)進(jìn)行。在發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試之前，根據(jù)相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)與測(cè)試要求，對(duì)不同的指標(biāo)進(jìn)行闕值輸入，在存在數(shù)據(jù)異常的過(guò)程中自動(dòng)報(bào)警，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)紅處理，為后續(xù)的測(cè)試報(bào)告與結(jié)果的生成提供必要的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，在此系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要注意的是不同指標(biāo)的評(píng)價(jià)類型是不同的。如耗氧量評(píng)價(jià)指標(biāo)無(wú)法以單一的指標(biāo)數(shù)值來(lái)進(jìn)行表征，因此需要對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的耗氧曲線進(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)控與評(píng)價(jià)。

3 總結(jié)

為提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱試效率，本文研究了基于批量檢測(cè)為目的的獨(dú)立平臺(tái)批量熱試系統(tǒng)。在此系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中原有平臺(tái)作為獨(dú)立平臺(tái)進(jìn)行引入，采用集線器與CAN總網(wǎng)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并利用數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)功能實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的自動(dòng)報(bào)警。通過(guò)本文的研究能夠有效的提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱試效率。希望對(duì)后續(xù)的工作開(kāi)展與相關(guān)的研發(fā)提供必要的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)。

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