Autóipari vezérlőegységek aktív környezetállósági tesztelésének módszerei Aradi Szilárd PhD témavezető: Dr. Gyenes Károly Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 ISBN 978-963-420-975-1
Bevezetés A megbízhatóság kulcsfontosságú az autóiparban. Az elektronikus vezérlőegységek (ECU) megbízhatósága hatással van a közlekedésbiztonságra is. Extrém körülmények között is megbízható működés szükséges. Hőmérséklet (gyors változás) Páratartalom Szennyeződés Vibráció Fröccsenő víz, folyadékok 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 80
Tesztelési feladatok Aktív tesztek (az ECU üzemszerűen működik) Hőmérséklet lépcsős tesztek Hőmérsékleti szélsőértéktesztek Hőmérsékletprofil tesztek Kombinált hőmérséklet- és páratartalom-ciklus tesztek Kondenzációs teszt Hősokk teszt Tartós tesztek (700 óra) (Vibrációs teszt hőmérsékletprofillal) 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 81
Teszthardver alapvető követelményei egyenfeszültség-mérés egyenárammérés mikroamperes és néhány tíz amperes nagyságrendben is hőelemes hőmérsékletmérés Ethernet alapú vezérlés RS-232 alapú vezérlés CAN/LIN kommunikáció átkonfigurálható mérő áramkörök kívülről vezérelhető egyenfeszültségű, nagyáramú tápegység 10-15 V, 250-300 A 8 független csatorna (ECU) mérése 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 82
Teszthardver felépítése 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 83
Szoftveres funkciók, elvárások NI LabView környezet Általánosan használható, bővíthető projekt és interfész leíró Szerkesztő szoftver Leképezés LabView objektumokra és hardver beállításokra Részfeladatok megfelelő időzítése Fizikai paraméterek mérése, logolása Tápegység vezérlés (Ethernet) Klímakamra PLC vezérlés (RS-232) ECU vezérlés (CAN, LIN) CAN/LIN üzenetek logolása 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 84
Projekt és interfész leírás Egyedi XML alapú projektleíró a ECU-k működési módjai a klímakamra vezérlése a mérendő fizikai jellemzők (csatorna definíciók) a tápegység vezérlés a mérési ciklusok Egyedi XML alapú interfészleíró tápegység konfiguráció hardverelemek adatai kommunikációs beállítások 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 85
Adattárolás Jelenleg CSV fájl alapú klímakamra adatok eszköz üzemmód adatok mért fizikai paraméterek hibaesemények Hatalmas mennyiségű adat a tartós teszteken Nehezen kezelhető és feldolgozható Relációs adatbázis kifejlesztése szükséges 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 86
Alapvető felépítés Start Start Start Új tápvezérlés kiválasztása Táp vezérlése igen Új klímavezérlés kiválasztása Paraméterek kiszámolása klíma állapot alapján Szemafor lefoglal Klíma állapot lekérdezése Szemafor elenged nem Szemafor lefoglal Véget ért a mérés? Véget ért a mérés? igen Stop nem Véget ért az aktuális tápvezérlési mód? nem Klíma vezérlése Szemafor elenged igen igen Stop Véget ért a mérés? nem nem igen Stop Véget ért az aktuális klímavezérlési mód? 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 87
Megbízhatóság Tartós tesztek akár egy hónapig is tarthatnak A kapcsolóelemek (multiplexer, relék) folyamatos, megelőző karbantartása szükséges Szoftver A rendszer nagyon komplex, de csak a saját LabView modell vizsgálható Hosszú távú integrációs tesztek szükségesek Minél univerzálisabb szoftver szükséges, a későbbi upgrade -ek számának csökkentése végett 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 88
Új kihívások Több kommunikációs csatorna eszközönként Több CAN 1 Flexray FlexRay eszközök támogatása Lehetséges tesztkonfigurációk vizsgálata Megfelelő FlexRay hálózat kifejlesztése Relációs adatbázis alapú adatrögzítő rendszer Automatikus riportgenerálás 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 89
FlexRay hálózat Technológia LIN CAN FlexRay Sebesség 40 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s Költségek $ $$ $$$ Vezetékek száma 1 2 2 vagy 4 Alkalmazási terület Kényelmi berendezések (motoros tükrök, klímaberendezés, elektromos ülések stb.) Hajtáslánc (motor, váltó, ABS stb.) Magas technológiai színvonalú hajtáslánci elemek, biztonsági berendezések ( Drive-by-wire, aktív felfüggesztés, adaptív tempomat) Topológia Alapvető működés 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 90
A jelenlegi rendszer működése 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 91
Köszönet nyilvánítás A kutatás a Nemzeti Fejlesztési Ügynökség és az OTKA (OTKA CNK 78168) támogatásával jött létre. A munka szakmai tartalma kapcsolódik a "Minőségorientált, összehangolt oktatási és K+F+I stratégia, valamint működési modell kidolgozása a Műegyetemen" c. projekt szakmai célkitűzéseinek megvalósításához. A projekt megvalósítását az ÚMFT TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0002 programja támogatja. 2011. december 7. Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 92
Köszönöm a figyelmet! Aradi Szilárd Közlekedés és járműirányítás workshop BME 2011 ISBN 978-963-420-975-1