一个国家的工业技术和能力发展水平是汽车工业发展的最充分体现。
作为最广泛使用的陆地交通工具,车辆在质量和数量上都有很高的要求。一辆车从大到小大约有2.8万到3万个部件,从发动机、控制器到每个螺母,从简单到复杂。
可以说,汽车生产不仅需要工业技术的高度和难度,还需要稳定的批量生产能力。
由于汽车工业本身的特点,从全球分布的角度来看,汽车工业的发展是不平衡的。由于这种不平衡的现象,当后来者需要学习或赶上先进产品时,他们总是首先学习和了解行业内先进或优秀产品的状态,作为自己开发的基准或参考,即行业被称为基准。
标杆是各行业的普遍现象和正常现象。汽车开发部门的几乎所有部门都有标杆业务,无论是早期的欧美汽车工业,还是后来的日本、韩国,还是现在的亚洲,比如中国。标杆是寻找参考,并不意味着它是模仿或模仿。
既然要做对标,找参考,第一步就是获得对标产品的一些对标值。对于车辆来说,获得一些参数的对标值并不难。然而,一些对标值往往很难获得,因为它们与车辆的动态性能有关。
一般来说,相比之下,外观对标机械结构对标简单,尺寸对标性能对标简单,静态性能对标动态性能简单。
在性能对标中,将根据不同的功能部分分为几类,如车身性能对标、驾驶性能对标、动力性能对标等。其中,动力域的动态性能对标更为重要和困难。
动力域的动态性能对标主要是为了获取对标车的动力域参数,从而作为判断自身开发能力、水平和目标设定的位置。
传统动力汽车的目标动力域参数通常包括:速度、速度、发动机扭矩、进气温度、排气温度、空燃比等;变速箱离合器相关,如驾驶员预期扭矩、离合器状态、油门踏板位置、变速箱输入速度等;电池相关,如电池充电状态、电池电压、电池温度、SOC 等等。
目前的性能标杆是标杆的技术难点和重点。这也是本文的重点。
车辆标杆技术的发展也可以说是车辆开发技术的补充。汽车工业本身发展较早,发展较成熟,行业较完善,标杆技术必须相对较先进。这并不难理解。
早期动力域对标技术采用直接的方法,主要采用试验方法进行测量。例如,为了获得发动机的进气和排气温度,使用多个温度传感器在发动机进气口和排气口进行多次测量,并使用数据采集设备进行多次车辆状态测试。通过多次测试测量结果,采用数理统计方法处理测量结果,最终得出发动机在某些状态下的进气和排气温度值。若需要其它参数,则使用不同的传感器进行类似的测量,如发动机排气压力,则需要安装气压传感器等。
从以上流程可以看出,早期标杆技术有许多缺点,主要如下:
●需要引入更多的传感器。
例如,温度传感器、压力传感器、速度传感器等。对于一些复杂的参数,如扭矩,也需要安装扭矩传感器。
引入更多传感器的缺点也很明显:
第一:快速提高标杆成本。这并不难理解。
二是增加了对标难度。
有些传感器很难安装,比如扭矩传感器,有时候需要对标杆车进行破坏性改造,才能正确安装传感器,这无疑增加了标杆的难度。
三是增加工作量。
传感器增加后,相对标杆工作量可以说是成指数倍增加。工作量和劳动力成本的增加都增加了周期。
●对标任务的务周期长。
从以上介绍可以看出,为了在相对全面的动力状态下获得结果,往往需要进行多次试验,安装多个传感器,并统计和处理多次测量的结果。这些工作延长了标杆工作的周期。特别是一旦参数设置错误,则需要重新测试。
●技术有很大的局限性。
对于一些动力域参数,可以通过安装传感器和测试来测量。然而,通过安装传感器很难实现一些无法通过传感器测量的参数,如节气门位置、变速箱预期扭矩等。必须考虑其他方法。
●偏离真实参数。
众所周知,试验方法和结果与实际结果有一定差距。当然,试验设计越完善,工具使用越准确,测量结果越准确。但众所周知,要想完美接近真实结果,成本和成本都比较高,通常在工程上是不现实的。
针对上述早期标杆方法的一些弊端,一些标杆工程师也开发了新的标杆技术和方法。
如上一章所述,早期标杆技术——我们暂时称之为传感器测量法,有很多局限性。
众所周知,随着车辆电控技术的快速发展,现在几乎所有的车辆都采用了电控系统。车辆总线网络承担车辆总成与控制单元之间的通信功能。几乎所有的车辆状态信息和数据都传递到各控制单元之间的通信过程中。如果能够获得和分析这些控制单元之间的通信内容,则相当于进入车辆的核心,则可以直接获得车辆本身的参数。我们可以称之为数据解析法。
虽然上述目标并不难理解。但理想是美丽的,现实是骨感的。随着车辆电子控制系统在车辆中发挥越来越重要的作用,包含越来越多的信息,总线数据,特别是数据分析,也是制造商将努力保密的内容。这使得数据分析更加困难。
虽然制造商的保密工作做得很好,但很难分析总线数据,但仍有许多标杆工程师不断发挥他们在这方面的才能来获取和分析总线数据,因为通过总线获取车辆数据的结果太有吸引力了。
Influx Technology 公司可以说是最好的之一。作为一家多年来为汽车动力领域服务的专业解决方案服务公司,Influx 我们开发了汽车动力域总线数据采集、总线数据分析、车辆诊断等工具。同时,开发了一套完整的动力域标杆方法和技术,熟悉总线协议和动力域开发。
Influx 公司使用开发的工具可以从车辆控制单元中广泛获取数据。获取这些数据的最重要前提之一是了解车辆网络技术和协议 Influx 公司的标杆服务可以说是领导者。
这套基于国际公开的标杆方法 OBD/UDS 基于资深车辆总线工程师对车辆总线数据的多年了解,以及其他标准的车载诊断协议 Influx 开发的完整工具链包括:
1) 软件分析总线/诊断协议(Module Analyser),
2) 第三方车载诊断工具,
3) 强大的多通道总线数据记录仪,
4) 必要时传感器数据采集模块等。
同时,如有必要,我们还可以搭建真实的数据仿真平台,用于分析后的数据验证。
Influx 对标过程大致分为以下几个过程:
① 使用总线和诊断分析工具 Module Analyser 查找车辆动力总成单元,获取可用参数。一段时间后,可以创建控制单元的数据库;
② 基于上一步的研究,Influx 使用独有的工具包,可以解析并且扫描对标车辆的参数;
③ 通过对参数数据库的分析,我们的数据记录仪可以很容易地期记录数据;
④ 记录的数据可以转换为其他分析工具的数据格式,例如:Matlab, NI, CSV 或MDF 等。
在多年的发展中,Influx 为国内外众多客户提供标杆服务。以下是标杆案例的效果示意。
车辆数据分析示例:
如下是使用 Influx 总线记录仪,配置分析后的文件,实车采集的分析后的车辆数据:
Influx 获取数据的独特方法如下:
?获取特殊制造商数据。这些数据通常不能通过常规方式获得。
?充分验证数据记录仪配置-包含参数范围。
?支持综合数据采集设置,包括休眠模式和唤醒模式设置。
通过此过程获得的数据可用于未来动力域模块开发,以确保后续开发是基于实可靠的数据之上。
在这里需要重点强调一下,Influx 的方法尽管有其优势,但也如任何工程方法一样,都会有一定的局限性,也并不能完全取代传统的传感器测量法。甚至,在有些时候,如客户需要,我们也会将“传感器测量法”和“数据解析法”两种方法进行结合,从而来提供更全面的参数给到客户。
Influx 公司在过去的几年内已同多个整车厂及全球供应商进行了多个高级对标项目。这些项目包含:
● 柴油机后处理系统数据获取
● 电动和混动车辆数据获取
● 变速器数据获取
… 等等
同时,Influx 也为全球诸多客户提供了多个车型的动力域对标数据获取服务,车型涵盖国内外多个品牌,包含传统车、电动车、混动车等。
如有对对标服务感兴趣的工程师和客户,欢迎与我们一起交流和联系。