Интернет магазин запчастей: +7 (495) 984 3220

Автор Тема: Получение данных систем авто (ЛОГИРОВАНИЕ), обработка  (Прочитано 2063 раз)

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 436
  • Karma: +14/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
На современном этапе развития цифровых технологий в автомобилях появилась широкая возможность доступа к потокам данных, циркулирующих в системах управления. Некоторые параметры работы двигателя возможно получить исключительно при регистрации сигнала от штатных или дополнительных датчиков. Речь идет об индицировании процессов сгорания в ДВС, анализе колебаний силового агрегата на основании сигналов закрепленных на нем акселерометров, получении параметров вращения коленчатого вала на основании сигнала ДПКВ, записи процессов, происходящих в высоковольтных цепях системы зажигания, электрических цепях органов управления и т.п. Но большую часть расчетных и событийных параметров можно получить непосредственно от системы управления и в том разнообразии, которое поддерживается контроллером конкретной системы. Сбор данных может быть необходим для диагностики сложных неисправностей, а также при чип тюнинге, для калибровки модифицированных прошивок.
Мы в своей практике используем запись логов для выявления неисправностей и контроля работы систем управления ДВС с модифицированными и базовыми прошивками, для выявления различных нарушений работы двигателя (утечки на впуске, низкая эффективность охладителя наддувочного воздуха, дросселирование на впуске и т.п.), контроль работы элементов управления (турбин, DISA, VANOS и т.п.). В смежных областях, связанных с эксплуатацией автомобилей, тоже заинтересованы иметь доступ к данным автомобильных систем. Это используется в такси, логистике, автостраховании и т.п. уже более 10 лет.
 Мы сосредоточили свое внимание на одной из автомобильных систем, а именно системе управления двигателем автомобилей концерна BMW.
Если ставится задача регистрации логов с небольшим количеством параметров для различных марок автомобилей, то решить ее можно при помощи широко распространенно устройства ELM327, работающего на базе протокола OBD2. Количество параметров прописанное в этом стандарте охватывает не все параметры, используемые ЭБУ двигателя (и только двигателя) при своей работе, но дает возможность получать и регистрировать с помощью прилагаемого программного обеспечения то, что возможно.
Получение данных по этому протоколу происходит по принципу запрос одного параметра – ответ, с периодом около 100 мс. Чем больше запрашивается параметров, тем больше будет временной промежуток между двумя соседними значениями одного параметра.
Для регистрации параметров систем управления двигателей концерна BMW, ELM327 тоже подходит, но в пакете BMW EDIABAS имеется утилита Toolset 32. Это значительно более мощное средство для сбора потоковой информации. Она работает на основании заводского протокола, обеспечивает связь с любым ЭБУ автомобиля, позволяя запрашивать почти все параметры, с которыми оперирует ЭБУ, с интерпретацией полученных значений. Так же Toolset 32 имеет возможность создавать макросы, составленные из функций – чтение, запись, активация. Макрос можно писать под конкретную задачу самостоятельно. Каждый параметр, поддерживаемый ЭБУ имеет ID (PID), в файле пакета Toolset 32 FG Functionen для выбранного ЭБУ имеется таблица параметров, согласно которой можно выполнить запрос какого-либо параметра или группы параметров. При этом частота опроса для всей группы, из например, 20 параметров, может составить 20-30 Гц. То есть период между соседними значениями одного параметра составляет порядка 50 мс. При одновременном запросе большего числа параметров, частота их получения может оказаться ниже. Скорость и максимальное количество параметров группы для максимальной частоты запроса определяется аппаратными возможностями контроллера СУ. В случае необходимости можно запрашивать одновременно параметры нескольких, как минимум двух, ЭБУ автомобиля.
На базе утилиты Toolset 32 была разработана программа-логер TestO, позволяющая вести запись лога данных из большинства, поддерживаемых ЭБУ автомобиля, параметров. В качестве устройства согласования диагностического сканера с автомобилем при записи логов мы применяем стандартный мультимплексор BMW ICOM, но также можно использовать и иные варианты адаптеров.
При записи логов данных с ЭСУД  можно получить значения большинства параметров, отражающих работу двигателя для каждой режимной точки в границах поля режимов (режимная точка определяется нагрузкой на двигатель и частотой вращения коленчатого вала). Количество параметров для различных ЭБУ может быть 600-700 для бензиновых и 1800-2000 для дизельных двигателей.  Для наглядности, результат обработки лога данных можно представить в виде многопараметровой характеристики – поверхности в 3-D координатах, где по осям x и y отмечаются частота вращения и нагрузка (задающие параметры поля режимов), а по оси z анализируемый параметр. Такие характеристики используются также для выяснения взаимовлияния регулировочных параметров и параметров состояния, например, УОЗ и температуры.
Поле режимов при обработке делится на режимные области с заданным шагом по частоте вращения, например 100 мин-1 и нагрузке, например 10 Н×м. Можно весь диапазон частот вращения и нагрузки делить как в таблице ЭСУД - 32х32 или 64х64. Теоретически, для работы двигателя доступен весь диапазон поля «частота вращения – нагрузка», на практике режимы, на которых эксплуатируется двигатель, расположены вдоль диагонали, проходящей из нижнего левого угла поля – низкая частота вращения и нагрузка, в верхний правый – высокая частота и нагрузка. На режимы работы, расположенные в противоположных углах этого поля, двигатель выходит крайне редко, или вообще не выходит. В значительной степени статистическое заполнение этих режимных областей зависит от режима движения (город, трасса) и манеры вождения автомобиля. При обработке значения параметра, попавшие в режимную область, нормируются по более сложному, чем простое усреднение, алгоритму.
 Если параметр «частота вращения коленчатого вала» очевиден, как один из параметров, определяющих режим работы ДВС, то режимный параметр «нагрузка» не столь очевидно связан с параметрами, которые можно получить при логировании. Для дизеля таким параметром можно считать цикловую подачу топлива. Для бензинового ДВС это также может цикловая подача топлива, отношение массового расхода воздуха к частоте вращение (цикловое наполнение воздухом), либо положение педали, либо параметр - "заданная нагрузка". В результате тестовой поездки с логированием, исследуемый параметр формирует некоторую поверхность.
Рис 1 На рис 1 в качестве такой поверхности представлен расход воздуха одно турбинного дизельного двигателя BMW N47.


Рис 1. Расход воздуха в поле режимов частота вращения – положение педали BMW N47 одна турбина, модифицированная прошивка, EGR отключен, неудовлетворительная динамика.
Для наглядности описания методики анализа собранных данных рассмотрим и сравним две поверхности, полученные на однотипных дизелях N47. У двигателя, представленного на рис 1 программно отключена система рециркуляции ОГ (EGR), он имеет модифицированную прошивку. У двигателя, представленного на рис 2 прошивка штатная, система EGR задействована..



Рис 2. Расход воздуха в поле режимов частота вращения – положение педали BMW N47 одна турбина, штатная прошивка, EGR активен, удовлетворительная динамика
Для упрощения поиска разницы событийного параметра (расход воздуха) вычитаем значения  Z поверхности 1 из поверхности 2 и построим поверхность разницы.
Рис 3 Разница расхода воздуха у дизелей N47 с  модифицированной (без  EGR) и штатной прошивкой.


 
 Рис 3 Разница расхода воздуха (2 – 1) у дизелей N47 с модифицированной и штатной прошивкой.
Разница в цикловом наполнение может объясняться, как изменением прошивки, так и нарушением работы некоторых компонентов. В рассматриваемом случае, больший расход воздуха на низкой частоте вращения и нагрузке поверхности 1 (отрицательные значения поверхности 3) объясняется отключенной системой EGR, а меньший расход, особенно на низкой частоте и высокой нагрузке поверхности 1 (положительные значения поверхности 3) объясняется снижением производительности турбокомпрессора.
Пример 2. Сравнительный анализ расхода воздуха (следовательно, и циклового наполнения ДВС воздухом) для двигателя BMW N52 с активными и деактивированными узлами DISA – системой резонансного наддува. На рисунке 4 представлена поверхность, отражающая расход воздуха для поля режимов двигателя BMW N52 с активными узлами DISA, на рисунке 5 с отключенными. 


Рис 4  Расход воздуха для поля режимов двигатель  BMW N52 с активным узлом  DISA

 
Рис 5  Расход воздуха для поля режимов двигатель  BMW N52 с деактивированным узлом  DISA

 

Для наглядности сделаем сечение поверхности и построим график разницы для 30, 60% нагрузки и для

внешней скоростной характеристики (ВСХ)

Рис 5 Разница  расхода воздуха для поля режимов двигатель  BMW N52 с деактивированным узлом  DISA и

активированным узлом  DISA для 30% нагрузки

Так как система резонансного наддува предназначена для увеличения циклового наполнения при работе по внешней скоростной характеристике, сделаем соответствующий срез этих поверхностей и сравним между собой два графика, отражающих расход воздуха от частоты вращения при полностью нажатой педали газа. Графики расхода воздуха для режима ВСХ двигателя BMW N52 с активным и деактивированным узлом  DISA представлены на рисунке 6.

Рис 6 Разница  расхода воздуха для поля режимов двигатель  BMW N52 с деактивированным узлом  DISA и
активированным узлом  DISA для 60% нагрузки

 
Рис 7 Разница  расхода воздуха для поля режимов двигатель  BMW N52 с деактивированным узлом  DISA и
активированным узлом  DISA для ВСХ

 
Из приведенных графиков можно оценить приращение циклового наполнения, а следовательно, и крутящего момента при работе по ВСХ в диапазоне частот вращения от 2500 до 5000 мин-1.
В настоящий момент методики регистрации данных, получаемых от ЭСУД (логирование) и их обработка находятся в активном развитии. Приведенные примеры показывают большой потенциал такого метода анализа работы ДВС. При дальнейшем развитии эти методы позволят дистанционно контролировать работу двигателя и других систем автомобиля. Это может значительно снизить вероятность его внезапного отказа и сократить затраты на диагностику.

В обзоре участвовали Конюшков Д.С., Долгов И. А., Александров А.В.
« Последнее редактирование: Декабрь 12, 2019, 03:26:13 pm от PLTD MADI »
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

 





2005-2011 © Madi-AUTO
Все права защищены

Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.


Интернет магазин запчастей +7(495) 984-3220

Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490

Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464


ICQ:
e-mail магазина запчастей: zakaz@madi-auto.ru

Rambler's Top100

TopList

Оплата через Qiwi кошелек