基于obd检测数据的车辆排放远程监测系统的制作方法_2

文档序号:9840765阅读:来源:国知局
数内容并返回i⑶返回时,数据位的第I个字节应为0x58,第2个字节表示故障码个数,若系统无故障,该字节为O;若系统存在故障,则从第3个字节开始每3个字节表示一个故障码,直到完成所有故障。
[0040]步骤二,数据处理单元进行尾气排放系统状态分析和故障诊断。分析处理影响排放相关的数据流和故障码信息,识别诊断排放系统故障,并将处理后信息打包数据帧发送到远程客户端。
[0041](I)数据处理单元收到返回指令后,计算数据流参数值。数据流返回的参数值的计算方法与数据参数类型有关,如附图4。
[0042]若为状态参数(如开或关、接通或断开、激活或未激活等)表示电子控制系统元件的工作状态,则PID对应参数内容只由一个字节Xl决定,表述方法如下:
[0043]if(xi = =Sjy=,状态I,
[0044]else if(xl = =S2)y= ’状态2’
[0045]else if(xl = =S3)y= ’状态3’
[0046]……
[0047]else,状态 η,
[0048]若为数值参数(电压、压力、温度、时间、速度等)在一定范围内变化的参数。则PID对应参数由两个字节(XI Χ2)或四个字节(XI Χ2 Χ3 Χ4)决定,表述方法如下:
[0049]y = (xl*0xl00+x2)*k+b
[0050]或者
[0051 ] y = (xl*0xl000000+x2*0xl0000+x3*0xl00+x4)*k+b
[0052](2)数据处理单元收到返回指令,计算PCBU故障码的参数值。故障码返回的显示代码计算方法,如附图6所示,从Xl开始的每3个字节表示一个故障码,前2个字节表示故障代码,第3个字节反应故障码状态。其具体计算方法如附图8所示。故障码选用PCBU的方式显示,其中每三个字节组成一个故障码,前两个字节的高两位bitl4-bitl5表示PCBU编码方式,bi tO-bit 13表示故障代码,最后一个字节的bit6和bit5表示故障码状态。
[0053]故障码显示表述方法:
[0054]if(xl〈0x40)y = P?HEX(xl*0xl00+x2)
[0055]else if(xl〈0x80)y=C?HEX((xl_0x40)*0xl00+x2)
[0056]else if(xl〈0xc0)y = B?HEX((xl_0x80)*0xl00+x2)
[0057]else y = U?HEX((xl_0xc0)*0xl00+x2)
[0058](3)车辆尾气排放系统状态分析和故障诊断。分析三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统等排放系统数据流、故障码信息,识别诊断对应系统故障、老化和失效情况。
[0059]根据数据处理单元(I)、(2)得到下面转换公式和故障码信息:
[0060]a)三元催化转化器监测:三元催化转化器的劣化和失效是根据前、后氧传感器信号变化来反映。三元催化转化器的失效和老化情况监测如下信息:
[0061]前/后氧传感器电压值(mV):y = (xl*0xl00+x2)*0.2
[0062]前/后催化器温度(°C):y = (xl*0xl00+x2)*0.1-273.14
[0063]催化器正常工作时,催化器温度处于正常范围内,前氧传感器电压信号处于0.Ι-Ο.9V 之间 ,经催化转化器后氧传感器检测到的电压信号幅值衰减十分明显; 当催化转化器出现异常或发生故障,后氧传感器信号相对于前氧传感器幅值衰减不明显,并会报出相关故障代码:P0420-P0424或P0430-P0434;查询故障原因:接触媒系统净化效能过低,低于净化范围,接触媒转换器工作温度过低等。
[0064]b)氧传感器监测:氧传感器的工作情况可以根据氧传感器的电压信号变化来反映。氧传感器的失效和老化情况监测如下信息:
[0065]前/后氧传感器电压值(mV):y = (xl*0xl00+x2)*0.2
[0066]正常情况下氧传感器的电压信号在0.1-0.9V之间不断变化,如果电压在0.1-0.5V之间变化,说明混合气过稀,如果在0.5-0.9V之间变化,说明混合气过浓,如果在0.4-0.5V之间不动,说明氧传感器损坏,并会报出相关故障代码:P0130-P0166;查询故障原因:氧传感器信号低(高),反应太慢,加热线路故障,电压过高等。
[0067]c)发动机失火监测:发动机失火是根据发动机负荷和发动机转速的变化来反映。发动机失火情况监测如下信息检测失火率:
[0068]加速度(m/s2):y=(xl*0xl00+x2)*0.01
[0069]速度(1011/11):7=(叉1*(^100+叉2)*0.02
[0070]发动机负荷(%):y = (xl*0xl00+x2)*0.0122
[0071]发动机转速(rmp):y= (xl*0xl00+x2)*0.5
[0072]发动机单缸失火时发动机转速波动比较大,下降约40rmp。考虑到道路颠簸、车速较高、以及急加速和急减速等工况下,也可能引起发动机转速发生较大波动,在失火检测时,首先要对加速度、车速情况进行判断,只有在加速度较小,车速一般,且发动机负荷变化不大,此时若检测到发动机转速有较大下降波动,则判定为一次失火。如果持续多次监测到这个下降变化量,即失火率超过一定的限值,ECU判定为发动机失火,并会报出相关故障代码:?0301-?0312;查询故障原因:第1-12缸曾经失火。
[0073]d)燃油系统监测:燃油系统的工作情况可以通过检测空气进气流量和喷油量的比值即空燃比来反映。燃油系统情况监测如下信息检测空燃比:
[0074]空气进气流量(g/s):y = (xl*0xl00+x2)*0.01
[0075]实际喷油量(g/s):y = (xl*0xl00+x2)*0.02
[0076]理论上混合气体的完全燃烧的空燃比为14.7时,尾气排放最低。空气进气量/实际喷油量来计算实际空燃比,通过控制进入发动机的混合气使之始终保持在理论空燃比附近波动,若偏差太大,造成数据流异常,并会报出相关故障代码:P0167-P0194;查询故障原因:混合比太稀(浓),燃油修正不良,燃油温度传感器故障、压力传感器故障等。
[0077]步骤三中,利用网络通信单元,将数据处理单元处理后的数据发送到远程客户端。网络通信单元采用GPRS或3G网络TCP/IP协议的通信技术,将数据处理单元与远程监控客户端互连,实现对发动机三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统相关参数的监测和反馈传输,对网络通信中a?e信号进行信息传输与信息处理的过程具体方法如下:
[0078](I)数据处理单元首先提取发动机参数信息a,经处理后得到参数信号b打包并加入帧头,发送到监控客户端,同时暂停E⑶参数提取、发动机排放状态分析,处于等待状态。
[0079](2)客户端接收到信号b之后,客户端将信号b转换为人机交互界面行车信息C,并判断发动机排放是否异常,若发现异常,转下一步。否则,则转步骤5。
[0080](3)客户端设置信息c的反馈信号d,打包并加入帧头,发送到对应的数据处理单
J L ο
[0081](4)数据处理单元接收到d信号后,解包并通过OBD转发器打包为信号e发送到ECU,控制点亮故障指示灯,给车主发出警告,并通知车主尽快采取措施解决问题。
[0082](5)数据处理单元复为初始状态。
[0083]步骤四中,远程客户端接收到信息后,实时更新参数内容,存储相关信息。
[0084]信息管理模块用于用户信息管理、车辆位置查询、车辆跟踪、排放超过限值报警、记录存储和查询等。其功能分析如下:
[0085]a)用户信息管理:多用户管理功能,能够分层管理用户,用鼠标点击车辆图标,就可以立即得到该车辆的数据库资料。
[0086]b)位置查询:监控客户端操作员可随时查询每一辆车具体位置,行驶速度,行驶方向,发动机相关部件状态、车辆排放指数等,并立即在电脑上显示出来。
[0087]c)车辆跟踪:监控客户端可对同时网内多个车辆进行连续跟踪,并将跟踪结果存盘记录,以备日后查询。
[0088]d)排放超过限值报警:监控客户端可以为车辆设定一个排放限值,一旦车辆行驶中排放超过限值,就会自动报警提示,并通知给车主车辆需要到维修厂进行故障诊断和修复。同时,将此车列入重点监控对象,不定期对车辆进行监测观察,对不服从管理的车主通知有关部门给予适当的处分。
[0089]e)记录存储和查询:对排放超标或数据流异常、故障码过多车辆,数据库能够自动存储该车的行驶数据,并能够随时查询历史数据信息,根据车辆排放和违规情况对其进行不定期监控。
[0090]监控模块用于实时监控三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统相关数据流和故障信息,并将排放异常情况向车载终端发送报警信息。
[0091]本发明的有益效果如下:
[0092](I)数据处理单元用于发动机排放系统状态分析,根据数据流参数值计算方法和故障处理方法,分析影响三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统的相关数据流和故障信息,得到相关部件的工作情况。数据流和故障码的结合分析有效的提高了对排放系统
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