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車輛下線檢測系統（電子電器）

1. 檢測系統概述

1.1 歷史及發展

車輛下線檢測是指汽車在生產制造過程中，檢測零部件功能，控制整車質量的過程，常見的檢測流程有尺寸匹配檢查，靜態功能檢查，前束轉轂測試，排放檢測，雨淋和路試等，其中的整車電子電器質量的檢測日趨復雜、重要，本文主要討論的就是針對電子電器的車輛下線檢測系統（本文中簡稱VTS，Vehicle Test System）。
隨著科技的發展，汽車上集成的ECU（Electric Control Unit，控制器）越來越多（保時捷卡宴有超過100個ECU），車輛內部的通訊通過各種不同的總線來實現，常用的有CAN，LIN，MOST，Flexray，Ethernet。
在這種情況下，如何對下線車輛的電子電器系統進行全面的檢測，進而保證車輛的質量？假設一輛車有50個ECU，需要檢查100個功能，單個功能手動檢查要30秒，檢查一輛車需要50分鐘，這是難以進行批量生產的。
自動化檢測系統應運而生，該系統類似于車輛數據的總裝車間，將所有車輛需要的數據裝入車輛，并對車輛的電器功能做全面的檢查。

1.2 功能和定義

在車輛下線之前，需要根據車輛配置完成ECU編碼（指ECU的數據寫入），基礎設定，測試等步驟，VTS就是基于診斷（現在常用的標準是UDS，Unified Diagnostic Service）來完成以上工作，根據總裝車間的工段分布，VTS通常會在不同工段設置電檢工位：儀表板電器檢測工位、車門電器檢測工位、預檢測工位、加液工位、整車電器功能檢測工位、前束和四輪定位、轉轂檢測、尾氣檢測及整車電器終檢。
VTS的高效工作也取決于高效的車輛生產信息系統，VTS需要從生產信息系統獲取車輛訂單，包括每輛車的生產識別代碼、流水號、生產時間、車型、裝備清單、控制器信息等，只有獲取了這些信息，VTS才能夠正確對車輛進行個性化配置；除此之外，VTS在進行車輛配置的過程中還需要將部分信息上傳到生產信息系統，包括車輛各個工位的檢測結果，ECU的序列號，重要螺栓的扭矩值，底盤調整值等。
ECU為什么要編碼？
ECU編碼是根據車輛訂單和開發提供的數據對ECU進行配置，在硬件不變的情況下（實現零件在不同車型上的共用），實現ECU特性的改變。比如同一個車型的高配和中配使用同樣的BCM，但是高配使用的是氙氣燈，中配使用的是鹵素大燈，因為兩種燈光的輸出針腳，功率等特性存在區別，就需要通過BCM的不同編碼來實現。在車輛開發過程中，差異化出現的點越晚，生產成本越低，還是以BCM為例，某車型的高配和低配使用同一個BCM零件成本就要低于高低配使用不同的BCM零件，因為前者的差異化出現在制造的最后一個環節，而后者在開發階段就不同，后續的樣件制造，物流配送都要區別開。
下線檢測流程為什么要拆分到多個工位？
原因有很多，僅列舉可能的幾個，首先電檢需要匹配車輛的裝配情況，比如整車電器功能檢測工位就要求車輛裝配已經基本完成，各功能已能執行；其次前束和轉轂則是由于有專門的設備，所以需要配合設備安排測試；最后就是為了問題早發現，早解決，比如儀表檢測工位，車門電器檢測工位和預檢測，都是為了驗證各模塊的電器質量，及早發現錯裝等問題（如果在終檢的時候才發現ECU裝錯，可能需要拆卸數十個已經裝好的部件來解決問題）。

1.3 結構

現在的VTS多為基于網絡的測試系統，系統內部各組件可以及時交換數據，協同工作。以參考文獻中Audi A6L生產線使用的下線檢測系統為例說明該類型的結構，該檢測系統主要由VTS服務器，參數計算機，測試儀，打印機，AP（Access Point）和Firap組成，各模塊的功能如下：
VTS服務器：存儲測試程序，控制VTS系統；與生產信息系統通訊，獲取車輛訂單，上傳測試結果等信息；與測試儀通訊，傳送測試程序、生產數據等信息給測試儀，獲取測試結果；
參數計算機：編制、管理、發布和調試測試程序；
測試儀：運行測試程序，與車輛通訊，獲取車輛信息，寫入數據；
打印機：分布在各電檢工位，打印測試結果；
AP：提供無線網絡使測試儀、打印機和服務器能夠通訊；
Firap：紅外通信設備，用于連接測試儀和前束設備或轉轂設備。
已經有無線網了，為什么還需要Firap來連接測試儀和前束、轉轂設備？
因為同時會有多個前束和轉轂設備，而測試時測試儀需要和設備準確對應，避免測試儀在轉轂1中，結果連接了轉轂2。

2. 各工位概述

2.1 預檢測工位

儀表板檢測工位、車門檢測工位都可以歸入預檢測，實際上部分整車廠已經取消了儀表板檢測工位和車門檢測工位。預檢測工位常會安排在儀表板安裝完成之后進行，此時網關，儀表，BCM，娛樂系統等控制器都已安裝，由于此時算是車輛與VTS系統的首次通訊，通常需要在測試儀中輸入車輛的訂單。預檢測工位會完成已安裝ECU的初始化，所謂初始化是指對控制器進行編碼，編碼依據來源于產品開發部門，另外還有控制器在下線檢測過程中需要執行的檢測步驟，包括編碼，基礎設定，標定，測試等（特定控制器可能還需要進行軟件刷新）。現在的車輛中，很多功能不是由一個控制器負責，因此需要參與該功能的所有控制器都完成了下線檢測的步驟之后，該功能才可能正常運行。檢測系統在和車輛上任何一個ECU通訊時，首先都會讀取ECU的信息（零件號，軟件版本，硬件版本等），然后將該信息與生產系統中該車應該安裝的ECU的信息做比較，及時發現零件錯裝的問題。
除了部分已裝零件的初始化，對Audi車型來說，還需要在此完成防盜申請，所謂防盜系統的匹配主要是指將涉及到的ECU的信息（會有唯一標識該ECU的序列號）以及該ECU將要安裝到的具體車輛的信息（VIN，Vehicle Identification Number）發送給德國大眾的服務器，完成ECU和車輛在服務器上的綁定，ECU還會收到服務器發送的密鑰，需要將其寫入ECU中，這樣不合法的ECU裝在車輛上時車輛就無法發動。
在每個工位都需要輸入車輛訂單開始測試嗎？
不是，預檢測可以在特定控制器中寫入車輛的VIN號，這樣在后續檢測過程中就可以通過讀取控制器中的VIN號來對應到車輛的訂單號，不需要每次都輸入車輛訂單號，當然如果發生無法讀取VIN號的情況，也可以另外輸入車輛訂單來獲取車輛信息。

2.2 加液工位

加液工位負責完成車輛冷卻液（冷卻發動機，由水、防凍劑、添加劑組成），空調制冷劑（R134a（1，1，1，2-四氟乙烷）是一種使用最廣泛的中低溫環保制冷劑），玻璃洗滌液和制動液（液壓制動系統中傳遞制動壓力的液態介質，常見的有：醇型，合成型，礦油型）的添加。其中制動液的添加涉及到與ESP的通訊，加液設備有單獨工作的，也有并入VTS系統中的，但是加液過程都是類似的，按照定義的操作步驟，執行ESP的相關routine（UDS Service ID $31 RoutineControl），執行過程中需配合加液設備的動作。

2.3 整車電器功能檢測工位

基本完成整車零部件安裝之后，就需要為車輛首次發動做準備了，此時來到了整車電器功能檢測工位，此工位會完成所有控制器的初始化和測試，即將所有ECU需要的數據都寫入，并完成部分ECU的基礎設定，還需要執行ECU的測試項，測試項包括自動測試和人工測試，該工位往往是所有電檢工位中任務最重，問題最多的。
初始化部分包括ECU數據寫入（$2E WriteDataByIdentifier）、部分ECU的基礎設定（$31 RoutineControl）、車輛防盜匹配（包括鑰匙學習）：此處會完成所有ECU的數據寫入，即便在預檢測時，部分ECU已經寫入過數據，因為生產時要求即便預檢測執行失敗或者沒有執行的時候，整車電器檢測工位也需要能保證車輛完成所有電檢（之前執行失敗的原因已經解決），順利下線。由于車輛ECU數量較多，實際操作過程中通常將ECU按所在總線區分，采用并行數據寫入的方法。過程中數據寫入量大，操作控制器數量多，易出現偶發的寫入報錯，具有trace記錄困難，分析難度較大的特點，生產中會參考之前項目經驗，對并行的設計進行優化。為減少寫入過程中的總線負載，可以使用診斷服務（$28 CommunicationControl）控制部分ECU停止發送報文，完成數據寫入之后再恢復ECU的功能。初始化部分的基礎設定包括車窗的位置學習，天窗的位置學習，空調的風門匹配，因為控制器開發時不知道執行器安裝之后的狀態，所以在完成裝配之后，控制器需要控制執行器動作，了解起止位置。在完成以上內容之后，需要刪除所有ECU的DTC（Diagnostic Trouble Code，故障碼），因為完成了數據寫入、基礎設定和防盜匹配之后，很多Active的DTC會變成Passive，可以被清除掉，另外在此清除之后，不再允許對ECU再清除DTC（$14 ClearDiagnosticInformation, $04 Clear/reset emission-related diagnostic information），因為后續測試過程中產生的DTC可能代表車輛存在某種故障。
測試部分包含自動測試（$31，$2F InputOutputControlByIdentifier，$22 ReadDataByIdentifier）和人工測試，自動測試項中由$31診斷服務激活的是ECU開發時設計好的檢查ECU及其輸入輸出功能的例程（比如BCM可能有依次測試車輛內部外部燈光的例程），由$2F激活的是對ECU特定輸入輸出的測試（比如外后視鏡的加熱功能的激活），$22用于讀取測試過程中的特定參數，比如routine的運行狀態和結果，或是某個特定的狀態值；人工測試則是ECU無法獨立完成的檢測項，主要包括執行器和傳感器的測試，例如車輛喇叭是否正常工作（執行器），座椅的乘客監測傳感器是否正常工作（傳感器）都需要操作人員的參與。在測試過程中，ECU在執行診斷命令時，如果發現I/O異常，則會生成DTC，操作人員在觀測到不正常的功能時則會在測試上輸入，這樣不論是DTC或者功能不正常，最終都會打印在本次測試的結果中。測試項中的大部分是由開發部門定義的，小部分則是來源于生產或者銷售的問題反饋。
完成初始化和測試之后，會有讀取所有ECU的DTC（$19 ReadDTCInformation），除了由于生產流程沒有完成（ACC，MFK等ECU的標定會在前束進行，未標定前會有DTC）導致的DTC，只要出現DTC就會導致檢測不合格，技術人員需要據此分析故障原因。
關于測試項設計的思考？
ECU往往集成了部分的自診斷功能，當ECU檢測到內部或者I/O出現問題時，就會產生DTC并記錄該問題，例如，如果車輛的近光燈壞了，BCM監測到對應針腳的電流或電壓異常，就會生成DTC。對于ECU已經集成的自診斷功能，在生產線上是不需要再次去做相應測試的，但是這一塊工作，生產線無法完成，同時開發由于遠離生產，而且很多測試需求都是沿用之前的設計，故而難以避免增加了很多沒有必要的測試。

2.4 前束工位

前束工位（各主機廠工位、設備和檢測項會存在不同）完成車輛的稱重，四輪定位（調整車輪前束和外傾，使其符合開發部門的定義），大燈調整，控制器標定（ACC、多功能攝像頭、變道輔助和抬頭顯示等）。與預檢測和整車功能檢測工位不同，前束工位、轉轂工位和加液工位除了要完成VTS與車輛的信息通訊以外，還需要進行VTS與檢測設備（加液設備，前束設備，轉轂設備）的信息通訊。在ACC的標定時，測試儀會首先告訴前束設備將ACC標定目標板移動到車輛正前方，處于ACC的檢測范圍之內，然后測試儀會向ACC發送診斷指令，要求ACC開始標定，標定過程類似于數碼相機的自動調焦，用戶操作激活數碼相機的自動調焦功能，調焦過程均由數碼相機完成，ACC接收到測試儀的命令之后就會開啟標定過程，如果一切正常，ACC就能成功標定。前束工位常常會將四輪定位、燈光調整和控制器標定設計為并行測試，節省工時，但是并行中也會有一定的先后邏輯關系，需要根據實際情況設計。

2.5 轉轂工位

轉轂工位按先后順序會依次完成發動機預檢、動態測試、制動力測試、轉轂后測試和尾氣測試，主要是檢測車輛動態運行過程中的性能，特定時間的車速甚至會超過100km/h，在轉轂測試之前，需要前面的測試都合格了才可以進行。在測試中，部分控制器需要激活工廠生產模式，例如ACC的生產模式可以關閉ACC的特定功能，因為測試是在封閉房間中進行，如果ACC功能被激活，車輛前方的障礙物可能會導致車輛緊急制動，引發事故。尾氣檢測是在按照排放標準，在怠速運行中檢測排放氣體中碳氫和一氧化碳的含量。

2.6 終檢

終檢工位是車輛下線檢測的最后一步，是車輛下線前的最終檢查，此時車輛已經完成了所有電器安裝、編碼、匹配和標定的工作。該工位會完成車輛所有檢測結果的確認，控制器安裝狀態的確認，關閉車輛工廠生產模式等。

機動車檢測線的運行程序故障的常見的幾大原因

機動車檢測線常見的幾種故障原因和相關的分析：

1、機動車檢測線電子開關對光問題。

2、開關電源問題。

3、電子板輸入通道損壞。

4、812板輸入排線老化、損壞。

5、非光電開關問題，是其它設備問題。

故障的排查方法：

1、檢查光電開，啟動軟件，調試光電開關。

2、電子板輸入受損、設備排線老化磨損時。請及時更新替換品。

3、汽車檢測線裝配設備問題，線上設備長時間使用偶爾會出現大燈儀不動作、電機不轉、舉升器不動作等等。如果在軟件程序下確認了光電開關沒有問題，就可以檢查設備本身。

山東柯銳信檢測技術有限公司是專業汽車檢測設備提供商，歡迎來電垂詢：0535-4716006

各汽車檢測設備檢驗流程

前照燈：

a）沿引導線居中行駛至規定的檢測距離處停止；

b）置變速器于空擋，車輛電源處于充電狀態，開啟前照燈遠光燈；

c）儀器自動搜尋被檢前照燈，并測量其遠光發光強度；

d）根據LED燈牌提示與變換遠近光完成車輛所有前照燈的檢測；

側滑臺：

將車輛正直居中駛近側滑檢驗臺，并使轉向輪處于正中位置，在驅動狀態以不大于5 km/h的車速平穩、直線通過側滑檢驗臺，讀取最大示值。

制動臺：

檢驗步驟如下：

a）被檢車輛正直居中行駛，依次逐軸停放在軸（輪）重儀上，并按規定時間（不少于3 s）停放，測出靜態軸（輪）荷；

b）被檢車輛正直居中行駛,將被測試車輪停放在制動臺滾筒上，變速器置于空擋，松開制動踏板, 制動數據清零;對于全時四驅和適時四驅車輛，非測試輪應處于附著系數符合要求的輔助自由滾筒組上，變速器置于空擋。

c）啟動滾筒電機，穩定3 s后實施制動，逐漸慢踩制動踏板，踩到底（或踩至規定制動踏板力），測得左、右車輪制動力增長全過程的數值及左、右車輪最大制動力，并依次測試各車軸;對駐車制動軸，操縱駐車制動操縱裝置（半掛牽引車測試時可與半掛車組合成餃接汽車列車后同時實施檢驗），依次測得各駐車軸的駐車制動力數值，并按要求計算軸制動率、不平衡率、駐車制動率、整車制動率；

稱重臺:

軸（輪）重儀測量時，將車輛依次逐軸（對并裝雙軸和并裝三軸視為一軸）平穩緩慢行駛至稱重板上,等平穩靜止后，測得該軸軸荷;計算所有軸荷之和,計為該車的整備質量/空車質量。

車速臺：

a) 將車輛正直居中駛上檢驗臺，驅動輪停放在測速滾筒上；

b) 降下舉升器或放松滾筒鎖止機構，為防止車輛向前駛出該工位，可在非驅動輪前部加止動塊（前輪驅動車使用駐車制動）；

c) 當車速表指示40km/h時，測取實際車速，檢驗結束；

d) 升起舉升器或鎖止滾筒，將車輛駛出檢驗臺。

聲級計：

a）車輛沿引導線居中行駛至規定的檢測距離處停止，車輛的縱向軸線應與引導線平行，如不平行，車輛應重新停放，或采用車輛擺正裝置進行撥正；

b）置變速器于空擋，車輛電源處于充電狀態，長按喇叭5S，測得車輛喇叭聲級，并判斷檢測是否合格；

汽車檢測線的幾種設備和經常檢測出的問題

首先，待檢車輛停放在待檢車位：司機持《車輛登記證》、《道路運輸證》、《技術合格證》到車輛登記處的窗口登記首先，待檢車輛停放在待檢車位司機持《車輛登記證》、《道路運輸證》、《技術合格證》到車輛登記處的窗口登記

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