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InfluxBenchmarking-车辆总线数据对标服务介绍

菜鸟
2021-01-20 14:15:16    评分

车辆对标背景


汽车工业发达与否的程度,可以最为充分地体现一个国家的工业技术和能力发展水平。


车辆作为最广泛使用的陆地交通工具,无论是从质量还是数量上来说,都有极高的要求。一辆汽车从大至小大约有28000到30000个零部件,大到发动机、控制器,小到每个螺丝螺母,由简至繁,不一而足。

可以说,汽车的生产,既要求有工业技术的高度和难度,也需要有稳定的批量生产的能力。


由于汽车工业本身的特点,从全球分布来说,汽车工业的发展是不平衡的。由于这种不平衡的现象出现,当后来者需要学习或追赶先进者时,总会先学习并了解行业内先进或优秀产品的状态,以作为自己开发的一个标杆或参照物,即行业里称为“对标”。


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车辆对标内容


对标是存在于各个行业的普遍现象和正常现象。无论是早期的欧美汽车工业,还是后来的日本,韩国,以及如今亚洲如中国等国家,汽车开发部门中的各个部门几乎都会存在对标业务。对标是寻找参照物,并不意味着是仿制或山寨。


既然是要做对标,寻找参照物,那么第一步就是要获取对标产品的某些对标值。对于车辆来说,有些参数的对标值并不难获得。但有些对标值,由于跟车辆动态性能相关,往往是较难获取的。


总体来说,相比较而言,外观对标比机械结构对标简单,尺寸对标比性能对标简单,静态性能对标比动态性能简单。


性能对标中,又会根据不同的功能部分分为几大类,如车身性能对标、驾驶性能对标以及动力性能对标等等。而其中,动力域的动态性能对标更是重中之重,难中之难。

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动力域动态性能对标的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、水平的位置以及目标设定。


传统动力车对标的动力域参数通常会包括:发动机相关的,如车速、转速、发动机扭矩、进气温度、排气温度、空燃比等等;变速箱离合器相关的,如驾驶员期望扭矩、离合器状态、油门踏板位置、变速箱输入转速等等;电池相关的,如电池充电状态、电池电压、电池温度、SOC 等等。


目前的性能对标是对标的技术难点和重点所在。也是本文我们介绍的重点。




早期动力域参数对标技术及方法


车辆对标的技术发展可以说也是与车辆开发技术相辅相成的。汽车工业本身发展较早,开发较成熟,行业较完善的地方,则对标技术也一定相对更先进。这个不难理解。


早期的动力域对标技术,采用的方式方法比较直接,主要是采用试验的方法进行测量。例如,为了获取发动机的进气和排气温度,则使用多个温度传感器在发动机的进气口和排气口进行多次测量,并使用数据采集设备,进行多次车辆状态的试验,通过多次试验测量的结果,再采用数理统计方法,对测量结果进行数据处理,最终得出在某些状态下,发动机的进气和排气温度值。如果需要其他的参数,则再使用不同的传感器进行类似的测量,例如需要测量发动机排气压力,则需要安装气体压力传感器等。


通过上述的流程可以看出,早期的对标技术有着不少的弊端,主要如下:


 需要引入较多的传感器。

例如温度传感器、压力传感器、速度传感器等等。对于一些复杂的参数,如扭矩,则还需要安装扭矩传感器。

引入较多传感器的弊端也很明显:

第一:迅速推高了对标成本。这个不难理解。第二:增加了对标难度。有些传感器的安装难度较大,例如扭矩传感器,有时还需要针对标杆车进行破坏性改造,才能将传感器安装正确,这无疑都加大了对标难度。第三:增加了工作量。传感器增加后,相对的对标工作量可以说也是成指数倍增加。无论是工作量还是人力成本的增加,相应都增加了周期。


 整体对标任务周期很长。

由上述介绍看出,为了获得相对全面的动力状态下的结果,往往需要做多次的试验,安装多个传感器,还需要对多次测量的结果进行统计和处理。这些工作都将对标工作的周期进行了拉长。特别是一旦某次试验有参数设置错误,则需要重新试验。


 技术的局限性较大。

对于一些动力域参数,通过加装传感器和试验,是可以测量到的。但是对一些无法通过传感器测量到的参数,例如:节气门位置,变速箱期望的扭矩等,就很难通过加装传感器实现。必须考虑其他的办法。


 与真实的参数有一定的偏差。

我们都知道,试验的方法和结果与真实的结果都是有一定的差距的。当然试验设计的越完美,工具使用的越精确,则测量结果越准确。但我们都知道,要想完美接近真实结果,则付出的成本和代价也是比较大的,通常在工程上也是不现实的。

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那么针对上述早期对标方法的一些弊端,一些对标工程师也开发出了新的对标技术和方法。




Influx 开发的动力域对标技术及方法


如上一章所述,早期的对标技术,——我们暂且称为“传感器测量法”,是有不少的局限性的。


我们知道,随着车辆电控技术的迅速发展,如今的车辆已经几乎全部采用了电控系统。车辆总线网络承担着车辆各部分总成和控制单元之间的通信功能。在各控制单元之间的通信过程中,传递了几乎全部的车辆状态信息和数据。如果能够获取并解析这些控制单元之间的通信内容,则相当于打入了车辆的核心内部,则车辆本身的各项参数就可以直接获取了。我们可以称之为“数据解析法”。


尽管上述的目标不难理解。但理想很美好,现实很骨感。随着车辆电控系统在车辆中发挥的作用越来越大,包含的信息越来越多,总线数据特别是数据的解析也是各厂家会极力保密的内容。这就为数据解析增加了难度。


尽管各厂家的保密工作做得非常好,解析总线数据的难度很大,但由于通过总线获取车辆数据的结果太诱人了,因此仍有很多对标工程师不断在这个方面发挥才智,来获取并解析总线的数据。


Influx Technology 公司可以说是其中的佼佼者之一。作为多年服务于汽车动力域领域的专业解决方案服务公司,Influx 开发了多个针对汽车动力域总线数据采集、总线数据分析、车辆诊断等方面的工具,同时具有多个对总线协议和动力域开发非常熟悉的资深工程师,经过多年的摸索,开发出一套完整的动力域对标方法及技术。


Influx 公司使用开发的工具能从整车控制单元中广泛获取数据。获取这些数据的一个最重要的前提是了解整车网络技术及协议,这一方面 Influx 公司的对标服务可以说是领导者。


这一套对标方法基于国际公开的 OBD/UDS 等标准车载诊断协议,基于资深车辆总线工程师对车辆总线数据的多年理解,基于 Influx 开发的完整工具链,包括:

1) 总线/诊断协议分析软件(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) 以及必要时的传感器数据采集模块等。

同时,如有需要,我们还可以搭建真实数据仿真平台,用于解析后的数据验证。


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Influx 的对标过程大致分为如下几个过程:

使用总线及诊断分析工具 Module Analyser 查找车辆动力总成单元,获取可用的参数。一段时间之后,即可创建一个控制单元的数据库;

基于上一步的调研,Influx 使用独有的工具包,可以解析并且扫描对标车辆的参数;

解析后的参数数据库,就可以很容易地使用我们的数据记录仪进行长时间的数据记录;

记录的数据可以转换成其他分析工具的数据格式,例如:Matlab, NI, CSV 或MDF 等。


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Influx 对标技术效果示意


在多年的开发中,Influx 已为多个国内外客户提供了对标服务。如下是一个对标案例的效果示意。


解析的车辆数据示例:


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如下是使用 Influx 总线记录仪,配置解析后的文件,在实车上采集的解析后的车辆数据:


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Influx 对标技术的优势


Influx 的对标技术中独有的获取数据的方法可提供客户如下优势:

▶ 获取特别的制造商数据。这些数据通常无法通过常规方式获得。 

▶ 充分验证的数据记录仪配置——包含参数范围。

▶ 支持全面的数据采集设置,包含休眠模式及唤醒模式设置等多方面。


通过此过程获得的数据,可用在未来的动力域模块开发中,从而确保后续的开发是基于真实可靠的数据之上。


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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

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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。





关键词: 汽车对标 CAN解析 对标车 CAN总线 数据采集    

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