【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆故障检测与维修领域,涉及一种利用车辆故障检测、远程数据传输、通信系统控制等技术,针对机动车尾气排放、车辆故障信息等进行远程实时参数检测和故障信息检测,从而及时解决车辆系统故障,管理规范驾驶员的驾驶行为,减少车辆尾气排放。
技术介绍
最早的车载诊断系统OBD-I诞生于20世纪80年代的美国,此系统无法探测发动机的系统部件故障问题,且未建立标准化故障码、通讯协议以及诊断模式等。于是1994年OBD-11系统出现,此系统主要用于针对检测排放问题,当车辆尾气排放污染物超过设定的限值时,车辆仪表盘中的故障指示灯就会点亮报警。虽然此系统对排放监测十分有效,但驾驶员是否接受警告并对车辆进行维修,系统仍无能为力,不具备维护强制性。随后,OBD-III系统被提出,此系统最主要期望便是规范驾驶员维修的强制性,使汽车检测、维护和排放监管融为一体,以满足排放法规和环境保护的要求。OBD系统监控的主要目的在于通过检测车辆故障码、数据流信息,来跟踪三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统等动力控制系统隐患,从而控制高排放车辆。近年来,由于我国城市机动车的迅速发展,而相应的机动车排放控制水平相对落后,同时,配套的交通基础设施和交通规划管理未能与车辆的增长同步发展,造成许多大城市机动车的平均车速较低,许多重要道路长期处于饱和状态,加速、减速、怠速等不利工况频繁发生,导致车辆排放状况不容乐观。为此,为控制车 ...
【技术保护点】
一种基于OBD检测数据的车辆排放远程监测系统,其特征在于:该系统包括数据处理单元、网络通信单元、远程监控客户端;其中,数据处理单元,包括OBD转发器、数据处理器;OBD转发器用于实现数据处理器与车载OBD系统的通信;数据处理器用于参数提取,数据流、故障识别分析,发动机排放系统分析,并通过网络通信单元将处理后的信息传输到监控客户端;网络通信单元,采用无线网络通信技术,将数据处理单元与监控客户端建立远程通信,实现车辆行驶数据的传输和控制策略的实施;在数据处理单元与监控客户端之间处理、传输以下5种信号:a.数据流、故障代码原始信号;b.筛选处理后的TCP协议排放相关参数信号;c.排放系统老化、失效、排放异常信息;d.异常警示反馈原始信号;e.处理后的反馈报警信号;其中,a为由数据处理单元提取的数据流、故障代码原始指令帧,b为数据处理单元处理后的三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统相关信号,c为排放系统故障内容和排放异常信息,d排放超过限值的异常反馈原始信号,e为数据处理单元处理后的反馈报警信号;远程客户端,包括信息管理模块和监控模块;数据管理模块用于用户信息管理、车辆位置查询、车辆 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于OBD检测数据的车辆排放远程监测系统,其特征在于:该系统包括数据
处理单元、网络通信单元、远程监控客户端;
其中,数据处理单元,包括OBD转发器、数据处理器;OBD转发器用于实现数据处
理器与车载OBD系统的通信;数据处理器用于参数提取,数据流、故障识别分析,发动机
排放系统分析,并通过网络通信单元将处理后的信息传输到监控客户端;
网络通信单元,采用无线网络通信技术,将数据处理单元与监控客户端建立远程通信,
实现车辆行驶数据的传输和控制策略的实施;
在数据处理单元与监控客户端之间处理、传输以下5种信号:
a.数据流、故障代码原始信号;
b.筛选处理后的TCP协议排放相关参数信号;
c.排放系统老化、失效、排放异常信息;
d.异常警示反馈原始信号;
e.处理后的反馈报警信号;
其中,a为由数据处理单元提取的数据流、故障代码原始指令帧,b为数据处理单元处
理后的三元催化转化器、氧传感器、发动机失火、燃油系统相关信号,c为排放系统故障内
容和排放异常信息,d排放超过限值的异常反馈原始信号,e为数据处理单元处理后的反馈
报警信号;
远程客户端,包括信息管理模块和监控模块;数据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;监控模块用于实时显示监
控车辆子部件系统相关排放故障信息以及影响尾气排放的数据流,并向车载终端发送管理
命令,控制行驶车辆。
2.一种基于OBD检测数据的车辆排放远程监测系统实时监控方法,其特征在于,该
方法包括以下步骤:
步骤一,数据处理单元进行发动机ECU参数提取;
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;
步骤三,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;
步骤四,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。
3.根据权利要求2所述的一种基于OBD检测数据的车辆排放远程监测系统实时监控
方法,其特征在于,步骤一中数据处理单元进行发动机ECU参数提取,包括OBD转发器
与发送机ECU初始化通信,发送机ECU数据流信息提取,发送机ECU故障码信息提取;
具体方法如下,
(1)OBD转发器与发送机ECU初始化通信,具体方法如下:
a)OBD转发器与ECU建立通信连接,首先执行系统初始化操作,自动设置通信波特
率、校验位、时间等参数,检测汽车ECU系统的编码方式等;
b)OBD转发器发送SID为0x81的请求命令和0x3E的链路命令,ECU返回SID为0xC1
的响应进入系统,并返回链路命令,通信成功,等待检测数据处理单元发送读取数据流或
故障码信号模式;
c)待OBD转发器接收到读取数据信号模式后,自动发送各模式的请求信号以及模式
内的PID请求信号至ECU,并将ECU信号返回至数据处理单元;
(2)发送机ECU数据流信息提取,具体方法如下:
a)首先数据处理单元发送读取数据流请求命令;
b)检测数据流请求指令是否是所请求的数据流模式21;数据位的第1个字节SID是否
为0x21,当所检测出的模式为所请求的模式时,该数据指令有效,执行下一步;否则,该
数据指令无效,返回步骤a重新发送读取命令;
c)检测数据流PID值是否有效;PID值反映的是该数据流对应的参数内容是什么,不
同的PID值,代表的参数内容不同;数据位的第2、3个字节表示PID值,若PID值有效,
则执行下一步,否则,返回步骤a重新发送读取命令;
d)ECU采集总线上传感器数据,打包设置参数内容并返回;ECU返回时,数据位的
第1个字节应为0x61,第2、3个字节应为PID参数,第4个字节开始为PID对应的参数
内容,根据传感器返回数据类型、参数大小设置所占的字节长度;
(3)发送机ECU故障码信息提取,具体方法如下:
a)首先数据处理单元发送读取故障码请求命令;
b)检测数据流请求指令是否是所请求的故障码模式18;数数据位的第1个字节SID是
否为0x18,当所检测出的模式为所请求的模式时,该请求指令有效,执行下一步;否则,
返回步骤a重新发送读取命令;
c)检测故障码状态是否有效;检测是否处于读取故障码状态,即数据位的第2个字节
是否为0x00,若是,系统存在故障,执行下一步;否则,系统无故障码,返回步骤a重新
发送读取命令;
d)检测故障码读取方式,即第3、4字节高低状态;一般第3字节为0xFF,第4字节
为0x00,即故障返回按前高后低的顺序结合;
e)ECU采集总线上故障信息,打包设置参数内容并返回;ECU返回时,数据位的第1
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0;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。
4.根据权利要求2所述的一种基于OBD检测数据的车辆排放远程监测系统实时监控
方法,其特征在于,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
\t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,具体方法如下:
(1)数据参数类型不同,数据流参数值的计算方法分为状态参数和数值参数,计算描
述如下:
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X1决定,表述方法如下:
if(x1==S1)y='状态1'
elseif(x1==S2)y='状态2'
elseif(x1==S3)y='状态3'
……
else'状态n'
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(X1X2)或四个字节(X1X2X3X4)决定,表述方法如下:
y=(x1*0x100+x2)*k+b
或者
y=(x1*0x1000000+x2*0x10000+x3*0x100+x4)*k+b
(...
【专利技术属性】
技术研发人员:张利国,闫旭普,孟贝,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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