宮長(zhǎng)錦

【摘要】汽車電子產(chǎn)品包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)等。汽車電子產(chǎn)品的作用是提高安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和娛樂(lè)性。由傳感器、微處理器、執(zhí)行器、數(shù)十甚至上百個(gè)電子元器件及其零部件組成。比較典型的像發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)（Engine Management System，簡(jiǎn)稱EMS）是汽車電子的一個(gè)重要組成部分。EMS采用各種傳感器，把吸入空氣量、冷卻液溫度、轉(zhuǎn)速等狀況轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送入控制器（電子控制單元ECU）。ECU通過(guò)精確計(jì)算后輸出控制信號(hào)。EMS的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低排放、低油耗、高功率，隨著世界范圍內(nèi)排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，采用EMS系統(tǒng)已成為不可阻擋的潮流，國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)對(duì)EMS 的開(kāi)發(fā)也提出了更高的要求，本文在這里嘗試定義出一般意義上的EMS系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵活動(dòng)。

【關(guān)鍵詞】汽車電子;發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) EMS;項(xiàng)目開(kāi)發(fā);關(guān)鍵活動(dòng)

發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)（Engine Management System，簡(jiǎn)稱EMS）是汽車電子的一個(gè)重要組成部分。EMS采用各種傳感器，把吸入空氣量、冷卻液溫度、轉(zhuǎn)速等狀況轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送入控制器（電子控制單元ECU）。ECU通過(guò)精確計(jì)算后輸出控制信號(hào)。EMS的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低排放、低油耗、高功率。隨著世界范圍內(nèi)排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，采用EMS系統(tǒng)已成為不可阻擋的潮流，國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)對(duì)EMS 的開(kāi)發(fā)也提出了更高的要求，本文在這里嘗試定義出一般意義上的EMS項(xiàng)目開(kāi)發(fā)關(guān)鍵活動(dòng)。當(dāng)前世界上比較有代表性的EMS供應(yīng)商有：BOSCH、聯(lián)合汽車電子UAES、DELPHI、Visteon等企業(yè)，各企業(yè)的開(kāi)發(fā)流程和活動(dòng)基本相同。EMS項(xiàng)目開(kāi)發(fā)要經(jīng)歷的具體工作過(guò)程包括：客戶需求管理、EMS各個(gè)子系統(tǒng)硬件搭載、試驗(yàn)管理、客戶驗(yàn)收等。

1.客戶需求管理

1.1 關(guān)鍵目標(biāo)

需求管理的關(guān)鍵目標(biāo)在于能夠正確把握車輛制造企業(yè)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)以及終端客戶需求在內(nèi)的開(kāi)發(fā)各類需求，并保證開(kāi)發(fā)出來(lái)的EMS系統(tǒng)能夠符合這些要求。

1.2 關(guān)鍵活動(dòng)

EMS系統(tǒng)的需求管理活動(dòng)中的關(guān)鍵操作有：客戶需求的收集、需求的分析、開(kāi)發(fā)技術(shù)協(xié)議的簽署、商務(wù)合同的簽署。

客戶需求的收集主要包括：確認(rèn)客戶發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛基本信息、應(yīng)用工程目標(biāo)、使用范圍、硬件的接口要求、可靠性要求等。在一個(gè)新的EMS項(xiàng)目開(kāi)發(fā)初期，客戶會(huì)向EMS供應(yīng)商輸入客戶需求通知書(shū)，該文件主要包括EMS零部件構(gòu)成、性能指標(biāo)、排放目標(biāo)等。EMS主要由：ECU、氧傳感器、冷卻液傳感器、爆震傳感器、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器等十余個(gè)零部件構(gòu)成。工程目標(biāo)通常指發(fā)動(dòng)機(jī)EMS開(kāi)發(fā)要達(dá)到的功率、扭矩等指標(biāo);排放目標(biāo)是指要達(dá)到的排放法規(guī)，如必須滿足國(guó)IV或是國(guó)V要求等。

客戶需求的分析包括：EMS各零部件結(jié)構(gòu)及接口分析、控制電腦的確認(rèn)、系統(tǒng)軟件的確認(rèn)。EMS供應(yīng)商在接到客戶需求信息后，會(huì)在自己的產(chǎn)品庫(kù)中選擇合適的硬件、系統(tǒng)軟件來(lái)應(yīng)對(duì)客戶的需求，如果沒(méi)有現(xiàn)成的產(chǎn)品可供選擇，則需要針對(duì)性地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品來(lái)滿足客戶要求。

在對(duì)客戶需求進(jìn)行詳細(xì)解讀后，雙方會(huì)簽署技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)議。技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)議用以明確客戶與EMS供應(yīng)商在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的義務(wù)和責(zé)任、明確開(kāi)發(fā)目標(biāo)、零部件構(gòu)成、試驗(yàn)項(xiàng)目等內(nèi)容。EMS供應(yīng)商不僅要向客戶出售EMS系統(tǒng)所包含的電子產(chǎn)品，還包括提供臺(tái)架試驗(yàn)、排放試驗(yàn)驗(yàn)證、車載診斷系統(tǒng)OBD標(biāo)定等試驗(yàn)驗(yàn)證服務(wù)。技術(shù)協(xié)議通常也明確了在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中所發(fā)生范圍變更、工程變更、資源變更等如何來(lái)管理。

客戶與EMS供應(yīng)商對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)議沒(méi)有異議的前提下，財(cái)務(wù)部門會(huì)分析計(jì)算項(xiàng)目成本和項(xiàng)目的投入及收益，常見(jiàn)指標(biāo)有：內(nèi)部回報(bào)率IRR、凈現(xiàn)值NPV以及邊際利潤(rùn)FM等，這些財(cái)務(wù)指標(biāo)滿足企業(yè)的目標(biāo)后，項(xiàng)目才能繼續(xù)進(jìn)行。應(yīng)在項(xiàng)目規(guī)劃階段的早期就對(duì)成本管理工作進(jìn)行規(guī)劃，確保開(kāi)發(fā)過(guò)程的有效性和和過(guò)程之間的協(xié)調(diào)性。最后，商務(wù)部門會(huì)對(duì)要出售的產(chǎn)品和要提供的技術(shù)開(kāi)發(fā)服務(wù)進(jìn)行報(bào)價(jià)，客戶接受報(bào)價(jià)并簽署商務(wù)合同后，該EMS系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)才算真正開(kāi)始。

2.EMS系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)硬件搭載

2.1 關(guān)鍵目標(biāo)

通過(guò)對(duì)EMS 各零部件的工程樣件進(jìn)行試制， 將工程樣件在客戶發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)或樣車上進(jìn)行試裝搭載，來(lái)確認(rèn)各個(gè)產(chǎn)品是否滿足使用要求。

2.2 關(guān)鍵活動(dòng)

EMS供應(yīng)商會(huì)根據(jù)客戶的要求開(kāi)發(fā)相關(guān)零部件，并進(jìn)行工程樣件試制，提供或安排樣件在發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛上進(jìn)行試裝搭載，工程師會(huì)對(duì)工程樣件的裝配和應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。遇到樣件零部件之間干涉、裝配工藝不合理、高溫?zé)岷Φ葐?wèn)題時(shí)，會(huì)進(jìn)一步與客戶討論如何做下一步的處理意見(jiàn)。

3.試驗(yàn)管理

3.1 關(guān)鍵目標(biāo)

試驗(yàn)驗(yàn)證是EMS項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中重要一環(huán)，它不僅用來(lái)檢驗(yàn)EMS系統(tǒng)以及相關(guān)零部件的可靠性，同時(shí)還用來(lái)驗(yàn)證所開(kāi)發(fā)的EMS系統(tǒng)在匹配在客戶發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛時(shí)是否達(dá)到了最初的性能目標(biāo)、排放目標(biāo)等。任何汽車電子產(chǎn)品在投放市場(chǎng)之前都離不開(kāi)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證。

EMS項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中須經(jīng)歷發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)臺(tái)架標(biāo)定調(diào)試、車輛綜合性能標(biāo)定調(diào)試、炎熱環(huán)境標(biāo)定試驗(yàn)（夏季試驗(yàn)）、高原環(huán)境標(biāo)定試驗(yàn)（高原試驗(yàn)）、低溫環(huán)標(biāo)定試驗(yàn)（冬季試驗(yàn)）、排放試驗(yàn)驗(yàn)證、10萬(wàn)公里耐久等試驗(yàn)。

3.2 關(guān)鍵活動(dòng)

臺(tái)架基礎(chǔ)標(biāo)定是在試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)基本性能、供油特性控制、點(diǎn)火控制、爆震控制等試驗(yàn)活動(dòng)。這些試驗(yàn)活動(dòng)主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性或其他重要性能進(jìn)行標(biāo)定調(diào)試、控制和驗(yàn)證。

夏季試驗(yàn)主要包括熱浸置狀態(tài)下的熱車啟動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的控制調(diào)節(jié)、三元催化轉(zhuǎn)化器對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)性、OBD監(jiān)測(cè)以及車輛的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的考核。

高原試驗(yàn)主要包括高海拔啟動(dòng)特性調(diào)試、高海拔燃油修正、三元催化器溫度保護(hù)、高原怠速控制、高原駕駛性以及高原OBD 診斷等試驗(yàn)科目。

冬季試驗(yàn)最重要的就是啟動(dòng)特性調(diào)試，通常要求是在零下30度，要求一次性啟動(dòng)，而且啟動(dòng)的時(shí)間是小于10秒鐘，此外還要針對(duì)車輛駕駛性、節(jié)氣閥防結(jié)冰、OBD排放監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定考核。

以上夏季、冬季和高原試驗(yàn)通常稱為“三高”試驗(yàn)，是在極苛刻、嚴(yán)格環(huán)境中考核排放、OBD及耐久性等。如果條件允許，還需要再來(lái)一次“三高”試驗(yàn)進(jìn)行考核。

車輛排放試驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)供應(yīng)商通常會(huì)根據(jù)《GB/T18352.3-2005 輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)Ⅲ、Ⅳ階段）》甚至更嚴(yán)格的國(guó)V階段標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)組織相關(guān)排放試驗(yàn)，例如I型試驗(yàn)是指常溫下冷啟動(dòng)后排氣污染物排放試驗(yàn)，III型試驗(yàn)是指曲軸箱污染物排放試驗(yàn)等等。

4.客戶驗(yàn)收和批量生產(chǎn)

EMS完成開(kāi)發(fā)交付客戶時(shí)，車輛制造企業(yè)會(huì)根據(jù)EMS標(biāo)定驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，準(zhǔn)備試驗(yàn)車輛，安排試驗(yàn)驗(yàn)收，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和結(jié)果處理。通常作為EMS開(kāi)發(fā)供應(yīng)商，需要配合客戶完成《GB/T18352.3-2005 輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)Ⅲ、Ⅳ階段）》、《GB/T 17691 車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段）》等標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的驗(yàn)收項(xiàng)目完成標(biāo)定數(shù)據(jù)驗(yàn)收。

當(dāng)客戶完成驗(yàn)收并獲得批準(zhǔn)后，EMS系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)零部件才能進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

5.結(jié)語(yǔ)

EMS以及各子系統(tǒng)零部件開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，它需要面對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和技術(shù)環(huán)境，需要跨部門、跨職能乃至跨文化溝通與解決問(wèn)題.需要團(tuán)隊(duì)的通力合作，需要對(duì)眾多的活動(dòng)進(jìn)行有機(jī)的整合和協(xié)調(diào)，才能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)客戶乃至終端用戶的應(yīng)用目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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