Интелигентни системи за диагностика на технически автомобилни системи

Abstract

Съвременната автомобилна индустрия се развива с все по-бързи темпове. Усъвършенстват се системите за сигурност. Все повече се набляга на удобствата в автомобила. Предоставя се много повече информация на шофьора, подпомагаща управлението. Автоматизират се все повече системи и функции. Автомобилите се самоконтролират и настройват да действат оптимално без намесата на човека. Инвестира се в допълнителни функции, които осигуряват удобство и лукс. Основно място сред приоритетите на механиците и автомобилните експерти заема стабилното поведение на колата върху пътя и намаляването вредите, причинени от моторните превозни средства върху околната среда. Европейският съюз създаде серия от стандарти за опазване на околната среда при използване на автомобили. Euro 5 включва изисквания за емисиите вредни газове и твърди частици, изхвърлени в атмосферата. Бордовата диагностика се превръща в много критичен проблем. Колкото повече автомобилите интегрират електронни компоненти, които си взаимодействат, толкова повече проблемите с дефектни компоненти стават по-остри. Съществуващите диагностични системи са доста рудиментарни.: За всеки компонент има елементарен диагностичен процес, който установява изправността му. Когато симптомите са по-комплексни, например конфликтно взаимодействие между компонентите, причините остават неизвестни и механикът избира най простото решение – сменя всички компоненти. Това съществено оскъпява ремонта. Днес цялата автомобилна индустрия търси решения за извършването на коректна и ефективна диагностика и по-фина настройка. Целта на настоящата дипломна работа е използване комплекс от технически и софтуерни средства за създаване на система за анализ на автомобила. Конкретният сценарий проверява какво е състоянието на филтъра за твърди частици; дали е изправен или е необходимо да се смени; дали са нужни допълнителни тестове. Той извършва и регенерация на филтъра, ако необходимите за това условия са удовлетворени. Сценарият протича в няколко етапа, включвайки и фазите на регенерация: - Информация за тестването и проверка на началните условия. - Загряване - Регенерация и същинска диагностика - Охлаждане - Визуализация на резултатите от тестването. За реализирането му се използват както широко известни практики за програмиране, така и специфични решения на дадени проблеми. Използвани средства: - Controller Area Network (CAN) - протокол за серийна комуникация, рентабилен във високоскоростни мрежи. В автомобилната електроника, компоненти за контрол на двигателя, сензори, системи против поднасяне, централни табла, електрически прозорци се свързват с CAN мрежата чрез единствен кабел вместо множеството кабели. Той ефективно поддържа разпределен контрол в реално време с много високо ниво на сигурност. - Технологии за обектно ориентиран дизайн: UML, Rational Rose, C++ [MS Visual C++ 6.0] - Шаблони за дизайн (Design Patterns) при обектно проектиране за многократна употреба. - Развойна платформа Borneo. - ACE библиотеки, предоставящи по-голяма гъвкавост и преносимост. - Trolltech QT – за графичния интерфейс и интернационализация на приложението. - Данни в XML формат, описани по схема (Scheme) или DTD. Достъп и обработване на BDomData обекти. - Методи за пренос “Сигнал-Слот” В резултат на създадения сценарий и прилагането му за тестване на филтъра за твърди частици, се постига: - Осъществяване на изпреварваща диагностика. Предпазване двигателя от замърсяване и последваща повреда на други части. - Осъществяване на теста бързо и лесно, без това да изисква престой на автомобила в сервиз. - Гъвкавост по отношение езика за диалог с потребителя. Системата за бордова диагностика предоставя възможност за настройката му: Английски, Френски, Японски и други. - Предпазване на околната среда от изхвърляне на вредни газове и твърди частици. - Спазване на Европейския стандарт за вредни емисии Euro V. В заключение установяваме, че прилагането на различни средства за автоматизация има изключително благоприятно въздействие върху процесите в автомобилната индустрия. Изказвам гореща благодарност на “Jonhson Controls”, които изцяло създадоха условия за настоящата разработка и на рецензента ст.н.с. IIст. д-р инж. Генчо Стайнов за ценното му и критично мнение. Благодаря на научния си ръководител доц.д-р Антоний Попов за важните съвети и напътствия, без които бе невъзможно осъществяването на тази работа, а също и на всички, които бяха до мен и ме подкрепяха неотлъчно в това ми начинание