Bu yazıda; tüm otomotiv test çözümlerinin kapsamlı biçimde sergilenebilmesi amacıyla enstrümante edilmiş bir test aracı incelenmiştir. RMC Mühendislik olarak tüm ürünlerini sağlayabildiğimiz, Dewesoft tabanlı, yüksek hızlı ve çok kanallı bir Veri Toplama (DAQ) sistemi tasarlanmış, entegre edilmiş ve otomotiv test uygulamalarına yönelik uçtan uca bir ölçüm altyapısı oluşturulmuştur.
Şekil 1
Dewesoft, otomotiv test uygulamalarının geniş bir bölümünü kapsayan veri toplama (DAQ) sistemleri geliştirmektedir. Bu sistemler; benzin, dizel, hidrojen ve etanol ile çalışan içten yanmalı motorların yanı sıra elektrikli ve hibrit elektrikli güç aktarma sistemlerinin test edilmesine olanak tanır. Ayrıca pass-by gürültü testleri, EMC (elektromanyetik uyumluluk) oda testleri, ADAS (Gelişmiş Sürücü Destek Sistemleri) ve benzeri kritik otomotiv uygulamalarında da etkin biçimde kullanılmaktadır.
Birbirleriyle entegre edilebilen ve senkronize çalışabilen kapsamlı bir DAQ enstrüman ekosistemi sunulmakta; bu yapı, DewesoftX yazılım platformu aracılığıyla tek bir sistem altında birleştirilmektedir. Dewesoft çözümlerinin güvenilirliği, Toyota, Ford, General Motors, Mercedes, BMW, Audi, Volvo ve Lamborghini gibi önde gelen otomotiv üreticileriyle yürütülen iş birlikleriyle desteklenmektedir. Ürün portföyü, kullanıcı geri bildirimleri doğrultusunda sürekli olarak geliştirilmekte ve yeni gereksinimlere uygun özelliklerle genişletilmektedir.
Otomotiv uygulamalarına yönelik test ve demonstrasyon çalışmaları, Dewesoft sistemlerinin gerçek saha koşullarındaki kullanımını göstermeyi amaçlamaktadır. Bu tür uygulamalarda genellikle;
- Araç içinde detaylı bir ölçüm altyapısının kurulması,
- Kablolamanın araç içinde ve araç altında emniyetli biçimde yönlendirilmesi,
- Enstrüman ve sensörlerin doğru şekilde monte edilmesi,
- Yazılımın kurulması ve yapılandırılması
gibi adımlar gerekmektedir.
Bu süreçler, her müşterinin kendine özgü teknik gereksinimleri nedeniyle önemli ölçüde zaman ve mühendislik eforu gerektirebilmektedir. Bu ihtiyaca yanıt vermek amacıyla, Dewesoft DAQ enstrümanlarının güçlü, esnek ve ölçeklenebilir yapısını tek bir platform üzerinde sergileyen, enstrümantasyonu tamamen tamamlanmış bir demonstrasyon aracı (show car) oluşturulmuştur.
Bu yaklaşım sayesinde, farklı otomotiv test senaryoları tek bir araç üzerinde hızlı, güvenilir ve tekrarlanabilir şekilde gösterilebilmekte; müşterilere Dewesoft çözümlerinin kapsamı ve entegrasyon kabiliyeti doğrudan uygulama üzerinden aktarılmaktadır.
Uygun Aracın Seçilmesi
Üzerinde çalışılacak aracın seçimi yapılırken birden fazla kriter dikkate alınmıştır:
- Araç, Dewesoft markasını temsil edeceği için görsel açıdan etkileyici ve nitelikli bir tasarıma sahip olmalıdır.
- Şarj edilebilir hibrit elektrikli araç (PHEV) olması tercih edilmiştir. Yeterli kapasitede bir bataryaya, güçlü bir içten yanmalı motora ve yüksek toplam sistem gücüne sahip bir hibrit araç; içten yanmalı motor ve elektrik motoru testlerinin yanı sıra verimlilik ve analiz çözümlerinin birlikte sergilenmesine olanak tanımaktadır.
- Enstrümanların sergilenmesi için uygun bir “demonstrasyon platformu” işlevi görebilecek; özellikle bagaj hacmi geniş bir araç tercih edilmiştir.
- CAN, CAN FD ve FlexRay haberleşme veri yollarına ve yanma analizi modülünde kullanılan 60-2 krank mili sensörüne kolay erişim sağlanması gerekliliği dikkate alınmıştır.
- Ayrıca aracın, Avrupa Birliği genelinde uzun mesafeli sürüşler için uygun olması hedeflenmiştir.
Dewesoft bünyesinde, bu çalışmayla daha fazla müşteriye daha kısa sürede ulaşmak, verimliliği artırmak ve daha geniş bir kullanıcı kitlesine destek olmak hedeflenmiştir.
Seçim yapılırken aday araç listesi, station wagon, SUV ve PHEV güç aktarma sistemine sahip bir BMW ile sınırlandırılmıştır. Nihai seçim, hem estetik açıdan güçlü bir görünüme sahip olması hem de ölçüm ekipmanları için yeterli alan sunması nedeniyle BMW’den yana yapılmıştır. Ayrıca uzun yol sürüşlerinde sunduğu konfor, 200 kW’ın üzerinde toplam sistem gücü ve 400 V / 12 kWh batarya kapasitesi bu tercihi destekleyen unsurlar arasında yer almıştır.
Sonuç olarak, yalnızca 5.000 km kilometrede olan bir 2022 model BMW 330e bulunmuştur.
Şekil 2. BMW 330e
Dewesoft ekibi araç gövdesi için konsept tasarımı üzerine çalışmalar yapmış; buna özel body kit ve özel bir araç kaplama tasarımını BMW’ye uygulamıştır.
Şekil 3. Dewesoft ekibi tarafından yapılmış bazı render tasarımlar
Teknik Zorluklar
Bu çalışmada Dewesoft cihazlarının entegrasyonu esnasında zorluklarla karşılaşılmıştır. Bunlardan en büyüğü batarya ile inverter arasındaki yüksek gerilim kablosunun aracın altından geçirilerek uzatılması olmuştur. Yüksek güçlü devrelerde yapılacak her türlü değişiklik doğrudan insan sağlığını ve çevre güvenliğini ilgilendirdiğinden, bu konu son derece dikkatli biçimde ele alınmıştır. Ayrıca aracın performansını veya güvenliğini olumsuz etkileyebilecek riskler göz önünde bulundurulmuş ve tüm işlemlerin doğru ve güvenli şekilde gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir.
Şekil 4
Projenin en başından itibaren, araç kabini içerisinde kablo bulundurulmamasına özellikle özen gösterilmiştir. Bu araç bir demonstrasyon aracı olarak tasarlanmış; ölçümler ve hesaplamalar yolcular için ayrı ayrı ekranlarda çevrim içi olarak sunulurken, müşterilerin araç içinde seyahat edebilmesi planlanmıştır. Bu nedenle tüm sensör kablolarının emniyetli, sağlam ve gizli biçimde yönlendirilmesi zorunlu hâle gelmiştir.
Ölçüm enstrümanlarının bagaj bölümüne yerleştirilmesi planlandığından, yüksek gerilim kablolarının aracın ön kısmından arka kısmına kadar uzatılması gerekmiştir. Buna ek olarak, arka aks üzerindeki viraj denge çubuğu (anti-roll bar) bağlantı kollarına strain gauge sensörleri; arka tahrik millerine ise Easting Electronics üretimi kablosuz tork sensörleri yerleştirilmiştir.
Şekil 5. Bagajdaki Dewesoft Cihazların Yerleşimi
Yukarıdaki görselde turuncu renkte görülen SIRIUS XHS-PWR (1000 A) ünitesinin üzerine kayar bir platform (sliding table) inşa edilmiştir. XHS-PWR modülü, yüksek gerilim ve akımı çok geniş bant genişliği ve yüksek doğrulukla ölçmektedir.
Platform üzerinde yer alan enstrümanlar şunlardır:
- Sol tarafta: Bilgisayar ve yedek batarya sistemi ile birlikte kullanılan SIRIUS modüler yüksek hızlı DAQ sistemi,
- SIRIUS modül grubunun üzerinde: Zorlu saha koşullarına uygunlaştırılmış (ruggedized) bir KRYTON CAN-FD arayüzü,
- Sağ tarafta: Sekiz yuvalı (8-slot) bir OBSIDIAN R8w veri kaydedici,
- Kulpun sağında: Bir NAVION i2 atalet navigasyon sistemi (INS).
Kayar platform tasarımı sayesinde, enstrümanlara ve bağlantı noktalarına erişim son derece kolay hâle getirilmiştir. Bu yapı; gerektiğinde amplifikatör modüllerinin değiştirilmesine, yeni sensörlerin bağlanmasına ve SIRIUS modül grubunun altındaki yedek bataryaların hızlıca değiştirilmesine olanak tanımaktadır.
Şekil 6. Aracın Bagajında Bulunan Dewesoft Cihazları
Bir diğer teknik zorluklardan biri, şanzıman muhafazası ve motor bloğu üzerinden alınan ivmeölçer sinyallerinin bagaj bölümüne güvenli şekilde taşınması olmuştur. Bu sensörler, güç aktarma sisteminin iki kritik bileşeni olan motor ve şanzımanın titreşim davranışını değerlendirmek üzere gerçekleştirilen NVH (Noise, Vibration, and Harshness) mertebe (order) analizleri için gerekli görülmüştür.
Buna ek olarak, motor bölmesinden bagaj bölümüne; CAN ve FlexRay haberleşme trafiğinin izlenmesi için kullanılan modüllere ait bir USB bağlantısı, bir termokupl kablosu ve yanma analizinde kullanılan, silindir içi basıncı ölçen şarj tipi buji basınç sensörlerinin bağlantısı için bir uzatma kablosu döşenmesi gerekmiştir.
Şekil 7. (Soldan Sağa) -CAN sniffer ve diğer sensörlerin motor bölmesine takılması. -İvmeölçerin şanzımana takılması.
-Teltonika temassız CAN sniffer.
Yanma testleri kapsamında, entegre basınç sensörüne sahip özel bir buji temin edilmiştir. Son aşamada ise; NAVION i2 atalet navigasyon sisteminden, araç kabini içerisindeki bir mikrofondan, kabin içi mobil ekranların sürülmesi için kullanılan bir HDMI kablosu ve ayırıcıdan (splitter) ve verilerle senkronize şekilde canlı video aktarımı sağlayan bir araç kamerasından gelen kabloların tamamının sisteme yönlendirilmesi gerekmiştir. Bu video akışı, ölçüm verileriyle zaman uyumlu olacak şekilde DewesoftX yazılımı içerisinde işlenmiştir.
Şekil 8. Verileri kontrol etmek ve görüntülemek için sürücü kabinine monte edilmiş DS-DISP-15 mobil ekran
Gerçek zamanlı ölçüm verilerinin izlenebilmesi amacıyla, ön yolcu koltuğu için DS-DISP-15 model mobil bir ekran gösterge paneline monte edilmiştir. Ayrıca arka koltukta bulunan yolcuların da ölçümleri eş zamanlı takip edebilmesi için, ön koltuk başlıklarının arka kısmına iki adet DS-DISP-13 ekran yerleştirilmiştir.
Şekil 9. Arka koltuklarda oturan yolcular için takılan iki adet DS-DISP-13 monitör
Tüm bileşenler kurulduktan ve gerekli testler tamamlandıktan sonra, demonstrasyon aracının atölyeden çıkmaya hazır hâle geldiği aşamaya gelinmiştir.
Şekil 10. Sürüşe hazır gelen Araç
Slovenya’nın coğrafi yapısı ve testin yapıldığı zaman (Haziran) göz önüne alındığında —çok sayıda tepe ve dağ içeren bir ülke olması nedeniyle— bu etkinlik, demonstrasyon aracının ve üzerindeki enstrümantasyonun gerçek koşullar altında stres testine tabi tutulması için ideal bir fırsat sunmuştur. Sistem, maksimum güç ve agresif sürüş koşulları altında tüm yetenekleriyle sınanabilmiştir.
Etkinlik öncesinde, tüm bileşenlerin doğru şekilde çalıştığından emin olmak amacıyla yol üstü testler gerçekleştirilmiştir. DewesoftX yazılımı içerisinde; sanal 3D poligon, GPS, INS, video ve harita fonksiyonlarını sergileyecek yapılandırmalar hazırlanmış ve özel bir sürüş test günü planlanmıştır. Birden fazla test sürüşü yapılmış; her bir sürüşte sistem sınırları kontrollü biçimde zorlanmıştır.
Gerçekleştirilen testler sonucunda, demonstrasyon aracı ile birlikte tüm enstrümantasyon ve yazılım yapılandırmalarının kusursuz şekilde çalıştığı doğrulanmıştır. Etkinlik boyunca hem ekip hem de izleyicilerden gelen olumlu geri bildirimler, çalışmanın başarısını net biçimde ortaya koymuştur.
Şekil 11. Polygon, GPS, INS araba testi
Şekil 12. Demonstrasyon Aracı
Şekil 13. CAN, CAN FD BUS, Polygon, GPS, araç testi
Nisan ayında demonstrasyon aracı, MC2024 etkinliği kapsamında sergilenmiş ve Almanya, İsveç, Fransa ve İtalya gibi güçlü otomotiv üretim merkezlerine sahip ülkeler başta olmak üzere, Avrupa genelinde ilgi odağı olmuştur. Haziran ayına gelindiğinde de Stuttgart’ta düzenlenen Testing Expo 2024 fuarı için Almanya’ya götürülmüş; orada da sergilenmiştir. Etkinlik boyunca, burada da mühendisler tarafından tam not almıştır.
Şekil 14. MC2024 Etkinliği
Şekil 15. Automotive Testing Expo 2024, Stuttgart, Almanya