基于HIL的GDI發動機閉環仿真分析與試驗驗證

王炟 王盈 唐海亮 魏占勝

摘 要：發動機電控系統的控制邏輯變得日趨復雜，電控系統的產品開發也面臨著更新換代的需求與開發周期的矛盾，本文設計的是基于HIL的GDI發動機硬件在環仿真系統。為實現車輛在實際工況下，真實再現虛擬仿真。以GDI硬件在環仿真系統搭建整個電控系統的試驗臺。從而事先逐步檢驗電控設備系統設計的實際度和可靠度，最終提高研制質量，提升ECU的開發進度，降低ECU反復調試對臺架試驗的依賴性。

關鍵詞：閉環仿真;HIL;GDI發動機

0 引言

為適應高品質、智能化公路建設需求，通信、收費、監控等機電系統發展越來越快，作為高速公路現代化管理的支撐系統，機電系統具有分布廣、穩定性高、可靠性強等工作特點，為了保證機電系統始終處于正常的工作狀態，堅持日常巡檢至關重要。巡檢是早期發現故障隱患的關鍵性方法，但是在具體實踐中，往往會存在各種各樣的問題，比如，巡檢質量不達標，巡檢標準不一，設備運行狀態不佳等等，這些問題的出現，均會影響巡檢的效果，甚至會引發更大的危害。為此，必須積極采用機電智能巡檢系統，全面提升巡檢效率和質量。

1 高速公路機電管理中機電智能巡檢系統的應用要點

面對高速機電系統運維巡檢現狀，采用“互聯網+巡檢”的智能化巡檢系統，可以實現一體化在線監控和指令巡檢的作用，有效提升機電設備維護管理水平。在高速公里機電管理中，機電智能巡檢系統的應用要點如下：

1.1 監控方面

高速公路不同于其他工程，具有面廣、線路長、機電設備分散等特點。機電智能巡檢系統多采用樹狀管理功能，能夠以區域、節點、設備等構建一個一體化操作設備模式，便于數據查詢。利用智能終端，巡檢系統能夠實時監控每一個巡檢工作環節，形成多區域同步實時監控，并自動篩選異常數據，找出故障點，第一時間形成報告進行及時反饋，便于提高巡檢質量和檢修效率。

1.2 考核方面

信息化是當今時代的發展的主旋律，在信息化時代，層出不窮的新鮮事物讓人目不暇接。伴隨信息化的不斷深入，大量先進的信息技術得以推廣，比如，云計算、物聯網、大數據等，已被廣泛應用于各個領域。機電智能巡檢系統便是基于信息化技術建立而來，通過與地圖Map CIS技術、物聯網、大數據等技術的充分融合，能夠建立一個強大的數據信息儲存庫，為及時了解整個區域內維護人員的工作情況和做好機電設備維護管理工作提供數據依據。換言之，通過機電智能巡檢系統可以實時考核巡檢人員工作是否到位，掌握機電設備的運行狀態。

1.3 操作方面

智能化技術的應用，可以讓機電巡檢工作更加方便、迅速，能夠進一步提升高速公路機電設備的智能化水平，特別是在終端設備操作方面，操作更便捷、顯示更清晰。比如，超高頻手持機的應用，是一款集多功能于一體的RFID手持終端設備，外型時尚、簡潔，操作方便、實用，在機電信息采集、讀取等方面應用效果良好。

2 高速公路機電管理中機電智能巡檢系統的應用策略

2.1 強化巡檢管理水平

自2019年交通運輸部《數字交通發展規劃綱要》的出臺，要求以“數據鏈”為主線，加快交通運輸信息化向數字化、網絡化、智能化發展，為交通強國建設提供支撐。高速公路是交通智能化建設的重點工程，為進一步加快高速公路智能化建設水平，完善機電智能巡檢系統至關重要。通過機電智能巡檢系統，可以大幅降低機電設備故障率，運用現代科學技術有效監督巡檢工作，用于監督和指導巡檢人員的工作情況，進而提升機電設備巡檢管理水平，加大巡檢作業規范化、標準化、科學化，減少失誤。

2.2 實現動態跟蹤管理

高速公路機電設備一旦出現故障，無法正常運行，通過手持終端設備機電維修人員便可準確、迅速讀取設備的所有信息，比如，以往維修保養記錄、設備型號、生產廠家等等，此外，還能快速發現故障點，做好精確分析，找出故障原因，便于維修處理。通過智能巡檢系統的運用，能夠進一步提高機電故障處理效率。除此之外，機電智能巡檢系統還具備定位的作用，通過與GPRS技術、無線局域網定位等技術的全面結合，可以實現現場動態跟蹤管理，保證檢驗質量，保障巡檢頻次，提高巡檢效果。

2.3 加強巡檢報告管理

高速公路機電巡檢工作需對設備進行巡視和檢查，并準確、及時記錄數據。隨著公路建設里程的不斷增加，機電設備也越來越大。高速公路機電設備布設不同于其他工程，具有線長、面廣、分散性強等特點，基于這些特點，巡檢工作越來越繁重。隨著機電智能巡檢系統的應用，克服了這些問題，達到縮短工作時間，提高巡檢效率的目的。在高速公路機電巡檢系統當中，物聯網技術是一項關鍵性技術，通過設置射頻芯片，可以為全部機電設備設置一個“身份證編碼”，即身份代碼，通過這個代碼可以將機電系統和關于該設備的所有報告緊密相連。換言之，在機電設備巡檢前，可結合相關巡檢項目、內容，自動生成一個報告，且每一個報告都可以存儲，且具有一個唯一的編號，便于下載、查詢。在機電設備巡檢時，通過編碼輸入，便可調取相關報告，便于巡檢人員填寫巡檢結果。

2.4 做好日常維護智能化管理

高速公路機電設備日常維護工作中，同樣可以運用智能巡檢系統，比如，通過手持終端的傳輸功能，當掃描機電設備標簽后，便可實現巡檢確認、故障確認、設備維修記錄查詢等功能，這些數據信息還能與數據庫實時鏈接，便于實時更新。

此外，通過智能巡檢系統，還能克服故障上報時效性的不足，當巡檢人員發現故障后，僅需在智能軟件上簡單操作，馬上便會把故障情況上報給后臺，在極短時間內便可生成維修單，或以短信的形式第一時間通知維修人員，大大縮短了巡檢和維修之間的時間，提高了維修效率。

3 結束語

綜上所述，利用PDA強大移動辦公平臺，通過RFID （無線射頻識別技術）技術及計算機通訊技術等集成的智能巡檢系統，將其合理運用到高速公路機電管理，將全面提升巡檢質量，實現規范化、標準化管理，進一步提升高速公路機電管理水平。

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