"我們基于NI技術(shù)所特有的靈活、可靠且易用的架構(gòu)設(shè)計(jì)出了一個全新的汽車測試系統(tǒng)。"- Luca Marassi, Loccioni Group 

挑戰(zhàn):

設(shè)計(jì)靈活可靠的汽車測試系統(tǒng)，測量柴油發(fā)動機(jī)噴嘴流量并繪制相應(yīng)圖表。

解決方案:

使用NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境來設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)采集、管理、處理和報告生成的控制程序。

作者:

Luca Marassi - Loccioni Group 
Alessandro De Grassi - Loccioni Group
Francesco Siano - Loccioni Group
Carmine Ungaro - Loccioni Group

Loccioni集團(tuán)以其為多個領(lǐng)域開發(fā)自定義技術(shù)解決方案來確保質(zhì)量、舒適性和安全性而享有盛名，被公認(rèn)為是意大利在創(chuàng)新方面的領(lǐng)袖。 我們與大學(xué)和研究中心緊密合作，采用先進(jìn)技術(shù)來開發(fā)和執(zhí)行交鑰匙系統(tǒng)。 我們將我們在測量和測試方面的專業(yè)知識應(yīng)用于汽車、電器、環(huán)保、健康和制造等多個行業(yè)的質(zhì)量控制、自動化、信息和通信技術(shù)、能源、服務(wù)。 在實(shí)驗(yàn)室中，我們一直強(qiáng)調(diào)質(zhì)量的重要性，因?yàn)槲覀冎铝τ诔蔀樽詣踊瘻y試和質(zhì)量控制集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)和部署領(lǐng)域的高級專家。 我們主要關(guān)注兩個行業(yè)： 汽車和電器。 目前，我們?yōu)槠嚵慵圃鞓I(yè)的合作伙伴開發(fā)自定制生產(chǎn)線和測試工作臺。

研究、開發(fā)和生產(chǎn)

研發(fā)實(shí)驗(yàn)室是整個團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生想法的“供血心臟”。 實(shí)驗(yàn)室具有很高的靈活性和快速適應(yīng)能力，可應(yīng)對汽車領(lǐng)域的各種挑戰(zhàn)。 而且，實(shí)驗(yàn)室還可用于測試和驗(yàn)證新解決方案，并執(zhí)行內(nèi)部用戶和最終用戶的測量活動。 我們關(guān)注的領(lǐng)域包括壓力測量、體積流率、質(zhì)量流率和噴嘴的特征記述。 對噴嘴進(jìn)行特征記述是Mexus項(xiàng)目誕生的起因，Mexus項(xiàng)目是一個基于NI技術(shù)的創(chuàng)新型噴嘴專用測量系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目。

噴射室及其控制系統(tǒng)的模型是使用LabVIEW控制設(shè)計(jì)和仿真模塊建立而成。

由于在單個噴射過程中需要在對噴射的燃油進(jìn)行詳細(xì)量化的同時對柴油發(fā)動機(jī)噴嘴流量進(jìn)行測量，這個項(xiàng)目便應(yīng)運(yùn)而生。 最終開發(fā)出來儀器產(chǎn)品已被噴油嘴制造商廣泛應(yīng)用于終端產(chǎn)品測試。 我們的目標(biāo)是通過先進(jìn)的技術(shù)提供低成本且性能高于其他現(xiàn)有儀器的產(chǎn)品。

該解決方案能夠可靠準(zhǔn)確地確定表征噴射器的兩個基本參數(shù)： 單次噴射流速和瞬時流速圖表。 該儀器提供了最高每轉(zhuǎn)10次噴射（也稱為多點(diǎn)噴射）的單次噴油量測量。 通過仿真發(fā)動機(jī)在3,000轉(zhuǎn)/分的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)可輕松檢測到每轉(zhuǎn)的噴射讀出值，從而實(shí)時提供單次噴油量。 該項(xiàng)目的創(chuàng)新之處在于解決方案所使用的微積分算法。 該系統(tǒng)采集不同的模擬信號，并對其進(jìn)行實(shí)時處理，以每秒50個瞬時值的噴油器運(yùn)轉(zhuǎn)速率向用戶提供可靠的測試結(jié)果。

該系統(tǒng)還可確定每次噴射的噴油量。 由于排放法規(guī)變得越來越嚴(yán)格，該信息對于記述噴油器的特性就顯得愈為重要。 因此，為制造商提供更詳細(xì)的信息來幫助他們實(shí)現(xiàn)更高的燃燒效率以及減少油耗或排放到環(huán)境中的污染氣體具有重要意義。

技術(shù)集成

為了確保測量的可靠性，我們使用NI產(chǎn)品來支持該項(xiàng)目。 Mexus控制項(xiàng)目使用 LabVIEW 來管理數(shù)據(jù)采集、處理和報告生成。

Mexus系統(tǒng)的一個重要元件是噴射燃油和執(zhí)行特定測量的噴射室，也就是可方便安裝各種控制傳感器和閥門的汽缸。 噴射室及其控制系統(tǒng)的模型是使用 LabVIEW控制和仿真模塊 來建立的。此階段使用LabVIEW圖形化編程環(huán)境在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行仿真。 在原型階段，通過NI基于PC的數(shù)據(jù)采集板卡（用于執(zhí)行功能特征記述和驗(yàn)證）使用同一個PC和Windows平臺。 該項(xiàng)目的重要開發(fā)階段要求具有更精密的噴射室模型。 這可通過 LabVIEW系統(tǒng)識別工具包 來實(shí)現(xiàn)，該工具包可用于獲取噴射室的轉(zhuǎn)移函數(shù)，因而可設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制算法。

為了實(shí)現(xiàn)大型部署，我們需要一個采用無故障技術(shù)的硬件設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)能夠連續(xù)運(yùn)行，體積小巧，且適用于工業(yè)環(huán)境。

我們選擇 NI CompactRIO 系統(tǒng)來確保與軟件的最大兼容性。 該硬件可幫我們快速從原型設(shè)計(jì)過渡到部署，并確保我們能夠滿足采樣率要求和實(shí)現(xiàn)過程的實(shí)時確定性控制。

在該解決方案中，用戶界面??是由觸摸屏電腦控制，該電腦配備了通過LabVIEW進(jìn)行編程的Windows XPe操作系統(tǒng)并可通過以太網(wǎng)連接到CompactRIO。 開發(fā)解決方案時，我們最重要的優(yōu)勢是使用單一的開發(fā)環(huán)境完成設(shè)計(jì)、原型到部署的各個階段。 該優(yōu)勢降低了與第三方編程語言連接的需求。 LabVIEW還提供了用于開發(fā)集成的極高靈活性、易用性和硬件控制。

Mexus控制項(xiàng)目使用LabVIEW來管理數(shù)據(jù)采集、處理和報告生成。
Mexus的最終產(chǎn)品保證了測試操作中的最高可靠性。 項(xiàng)目采用創(chuàng)新的方法來確保測量的準(zhǔn)確度，以確保測試符合最嚴(yán)格的法規(guī)。基于NI技術(shù)所特有的靈活、可靠且易用的架構(gòu)，我們能夠設(shè)計(jì)出一個全新的汽車測試系統(tǒng)。

由于我們具有的專業(yè)知識和與NI的技術(shù)合作伙伴關(guān)系，Loccioni集團(tuán)為汽車世界提供了一個創(chuàng)新型產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有易于使用的界面和無需機(jī)器停工的一流測試標(biāo)準(zhǔn)。