本发明专利技术公开了一种用于电控车辆无线远程监控标定及故障诊断的系统，利用因特网实现对电控车辆行驶过程中的远程监控标定和故障诊断。由车辆电控装置、监控标定诊断装置、监控中心、无线网络基站和因特网等构成系统的通信链路，其中由监控中心、子监控中心和因特网构成电控车辆数据转发链路。本发明专利技术集成了单片机、ＧＰＲＳ、ＧＰＳ等模块及大容量非易失存储器、通信接口模块如ＣＡＮ接口、ＫＷＰ接口、ＵＳＢ接口等，通过与车辆上的电控单元双向通信，获取各种信息，由存储器存储的同时可通过ＧＰＲＳ网络或ＣＤＭＡ网络和互联网传送到监控中心，再监控中心下传工作指令到本发明专利技术装置。本发明专利技术可对多车同时监控，有效解决车辆在道路试验中的问题。
A wireless remote monitoring calibration and fault diagnosis system for electric vehicle
The invention discloses a system for monitoring and diagnosing the wireless remote monitoring and control of an electric vehicle. The vehicle electronic device, monitoring device, calibration and diagnosis monitoring center, wireless network base station and the Internet to form a communication link system, which is composed of the monitoring center, monitoring center and the Internet constitutes electronic data forwarding link. The invention integrates MCU, GPRS, GPS module and large capacity non-volatile memory, communication interface such as CAN interface, KWP interface, USB interface, the electronic control unit through the two-way communication of the vehicle, get all kinds of information can be stored in the memory at the same time, by using GPRS network or CDMA network and Internet to transmit the monitoring center and monitoring work center to the instruction transmission device of the invention. The invention can simultaneously monitor multiple vehicles, effectively solve the problem of vehicle in road test.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电控车辆运行监控技术，特别涉及一种对电控车辆进行无线远程监控标定和故障诊断的装置及方法。
技术介绍
载有电子控制或集成电子控制装置的车辆，如电控汽油机车、电控柴油机车、电喷摩托车以及其它电控发动机及动力总成车辆，其控制单元的开发过程包含台架试验与道路试验两部分。通过电控发动机台架试验确定控制单元基本参数及算法后，对电控车辆进行大量的道路试验来优化控制单元达到预期目标。目前车辆道路匹配试验都需要工程师携带笔记本电脑实现数据采集与监控标定。这样的操作方法不仅耗时费力，而且工程师的操作也极不方便。尤其是在复杂的路面以及恶劣环境如高原、高寒、高温等，试验车辆行驶时常规笔记本电脑无法正常运行。车辆开发后期，在小批量车辆的验证试验和耐久性试验阶段，现有的数据收集手段成本过高，也需要投入大量的人力物力来进行维护，同时也实现不了多辆车辆的实时监控和分析。目前部分车辆如警车、长途车、出租车等装有通讯单元和车辆行驶记录仪，用于车辆的防盗、行驶追踪与救助，但功能较为单一，无法实现与车辆控制单元进行通信。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于车辆无线远程监控标定以及故障诊断的系统，利用互联网实现监控中心对试验车辆的监控标定及故障诊断，并实现对多车同时监控，可有效解决车辆在道路试验中的问题。参照图1～图5，本专利技术所采用的技术方案是用于电控车辆无线远程监控标定及故障诊断的系统包括车辆电控装置1、监控标定诊断装置2、监控中心3、子监控中心4、CAN总线5、KWP总线6、无线网络基站7、无线网络8、因特网9、车载蓄电池10、板载电池11、电源模块12、数据存储器13、USB接口14、电平转换15、单片机16、GPRS通信模块24、GPS模块25、KWP总线收发器26、RS232收发器27、CAN总线收发器28等。单片机16作为中央处理器，其中包含电源管理17、实时时钟模块18、数据地址线19、四个串口20、CAN总线控制器21和输入输出端口22。由车辆电控装置1、电控车辆控制装置2、监控中心3、子监控中心4、CAN总线5、KWP总线6、无线网络基站7、无线网络8(6PRS网络或CDMA网络)、因特网9、构成无线远程监控标定及故障诊断系统的通信链路。其中由监控中心3、子监控中心4和因特网9构成电控车辆数据转发链路(如图1)。车辆电控装置1为电控车辆发动机喷油、点火控制器。监控标定诊断装置2是由图2所示的车载蓄电池10、板载电池11、电源模块12、数据存储器13、USB接口14、电平转换15、单片机16、电源管理17、实时时钟模块18、数据地址线19、四个串口20、CAN总线控制器21和输入输出端口22、指示灯组23、GPRS通信模块24、GPS模块25、KWP总线收发器26、RS232收发器27、CAN总线收发器28组成。每个需要监控的车辆均安装一个监控标定诊断装置2。子监控中心4的个数可根据监控目的的不同进行确定。监控中心3用来接收电控车辆数据并下传标定、诊断指令的计算机。任何可以连接互联网络的电脑都可以作为子监控中心4。车辆电控装置1经KWP总线6、CAN总线5以及监控标定诊断装置2经过无线网络基站7、无线网络8、因特网9与监控中心3通信。监控标定诊断装置2通过与车辆上的车辆电控装置1双向通信，获取车辆电控装置1的控制信息、故障诊断信息、电控单元所收集的传感器信息，通过GPS通信模块25获取车辆的位置信息(图2)。电控车辆无线远程监控标定及故障诊断系统将所获得的信息分为两路输出一路存储于监控标定诊断装置2内部集成的数据存储器13，另一路通过无线网络8(GPRS网络或CDMA网络)和因特网9传送到连接于互联网的监控中心3。监控中心3将标定指令和维护指令通过上述通信链路下传到监控标定诊断装置2，由监控标定诊断装置2解释后通过KWP总线6和CAN总线5传送给车辆电控装置1解释执行。子监控中心4经过认证后可以与监控中心3相互收发指令，子监控中心4受监控中心3监控。利用监控标定诊断装置2可以监控车辆的位置和状态，便于故障诊断、救援和运行管理。车载蓄电池10与板载电池11分别通过二极管并联接至电源模块12；USB接口(14)也可以通过电平转换(15)与单片机(16)中的地址数据线(19)实现向数据存储器(13)、KWP总线(6)、CAN总线(5)进行数据收发，由数据存储器13实现数据车辆监控数据完整保存，用于车辆试验分析与故障诊断。GPRS通信模块24接至单片机16的第一个串口20-1，实现监控标定诊断装置2与监控中心3双向数据交流。GPS模块25接至单片机16的第二个串口20-2，实现对车辆全球定位。KWP总线收发器26接至单片机16的第三个串口20-3，RS232收发器27接至单片机16的第四个串口20-4。指示灯组23连接至单片机16中的输入输出端口22，单片机16的输入输出端口22控制指示灯组23按给定规则闪烁，用于指示监控标定诊断装置2的工作状态。CAN总线收发器28通过第一个光耦隔离29-1和第二个光耦隔离29-2接至单片机16中的CAN总线控制器21(如图2、图3)。指示灯组23包括电源指示灯31、GPRS模块信号指示灯32、GPRS通信指示灯33、GPS信号接收指示灯34、CAN总线通信指示灯35、KWP总线通信指示灯36以及数据存储状态指示灯37，指示灯组可以方便驾驶员或工程师了解监控标定诊断装置2的工作状态。单片机16的供电方式由车载蓄电池10与板载电池11两种模式供电，两种供电方式保证实时时钟模块18的定时器正常运行。通过双模式供电方式实现实时时钟模块18给数据记录提供准确时间，通过集成CAN总线收发器28、KWP总线收发器26、RS232收发器27实现电控车辆控制装置1主流通信方式，可以方便地与车辆控制单元进行数据通信。本专利技术包括以下5个通信接口，它们是USB接口14、GPRS通信模块24、KWP总线收发器26、RS232收发器27、CAN总线收发器28。数据流可以在任意两个通信接口之间进行传输，实现各种协议数据转换。即由USB接口14、电平转换15、单片机16、GPRS通信模块24组成链路，实现USB接口14与GPRS通信模块24之间双向通信，完成USB协议数据与IP协议数据相互之间转换；由USB接口14、电平转换15、单片机16、KWP总线收发器26组成链路，实现USB接口14与KWP总线收发器26之间双向通信，完成USB协议数据与KWP协议数据相互之间转换；由USB接口14、电平转换15、单片机16、RS232收发器27组成链路，实现USB接口14与RS232收发器27之间双向通信，完成USB协议数据与串口协议数据相互之间转换；由USB接口14、电平转换15、单片机16、CAN总线收发器28组成链路，实现USB接口14与CAN总线收发器28之间双向通信，完成USB协议数据与CAN总线协议数据相互之间转换。由GPRS通信模块24、单片机16、KWP总线收发器26组成链路，实现GPRS通信模块24与KWP总线收发器26之间双向通信，完成IP协议数据与KWP协议数据相互之间转换；由GPRS通信模块24、单片机16、RS232收发器27组成链路，实现GPRS通信模块24与RS23本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电控车辆无线远程监控标定及故障诊断的系统，包括监控中心（３）、子监控中心（４）、ＣＡＮ总线（５）、ＫＷＰ总线（６）、无线网络基站（７）、无线网络（８）、因特网（９）、车载蓄电池（１０）、板载电池（１１）、电源模块（１２）、数据存储器（１３）、ＵＳＢ接口（１４）、电平转换（１５）、单片机（１６）、ＧＰＲＳ通信模块（２４）、ＧＰＳ模块（２５）、ＫＷＰ总线收发器（２６）、ＲＳ２３２收发器（２７）、ＣＡＮ总线收发器（２８），其特征在于由车辆电控装置（１）、监控标定诊断装置（２）、监控中心（３）、子监控中心（４）、ＣＡＮ总线（５）、ＫＷＰ总线（６）、无线网络基站（７）、无线网络（８）和因特网（９）构成无线远程监控标定及故障诊断系统的通信链路，其中由监控中心（３）、子监控中心（４）和因特网（９）构成电控车辆数据转发链路，由ＵＳＢ接口（１４）、ＧＰＲＳ通信模块（２４）、ＫＷＰ总线收发器（２６）、ＲＳ２３２收发器（２７）和ＣＡＮ总线收发器（２９）作为通信接口，数据流可以在所述任意两个通信接口之间进行传输，车载蓄电池（１０）与板载电池（１１）分别通过二极管接至电源模块（１２），数据存储器（１３）和ＵＳＢ接口（１４）通过电平转换（１５）接至单片机（１６）中的数据地址线（１９），ＧＰＲＳ通信模块（２４）接至单片机（１６）的第一个串口（２０－１），ＧＰＳ模块（２５）接至单片机（１６）的第二个串口（２０－２），ＫＷＰ总线收发器（２６）接至单片机（１６）的第三个串口（２０－３），ＲＳ２３２收发器（２７）接至单片机（１６）的第四个串口（２０－４），ＣＡＮ总线收发器（２８）通过第一个光耦隔离（２９－１）和第二个光耦隔离（２９－２）接至单片机（１６）中的ＣＡＮ总线控制器（２１），指示灯组（２３）连接至单片机（１６）中的输入输出端口（２２），无线远程监控标定及诊断装置（２）将所获得的ＣＡＮ总线数据、ＫＷＰ总线数据和ＧＰＳ数据信息一路存储于数据存储器（１３），另一路通过无线网络（８）和因特网络（９）传送到连接于互联网的监控中心（３）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢辉，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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