CN107975435B - 一种基于车联网数据的怠速转速监控方法 - Google Patents

一种基于车联网数据的怠速转速监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于车联网数据的怠速转速监控方法，包括以下步骤：步骤1、从车联网采集车辆从新车开始至行驶预设里程时的行驶数据，并根据所述行驶数据得出所述车辆怠速转速的正常范围；步骤2、从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的行驶数据，并根据之后的行驶数据判断所述车辆怠速转速是否在所述正常范围内；步骤3、当判断出所述车辆怠速转速不在所述正常范围内时，依次检测与所述车辆的怠速转速相关的参数是否正常，根据检测结果找出所述车辆发生故障的部件。本发明能够实时监控车辆怠速转速是否正常，以及对车辆怠速故障进行识别和诊断。

Description

一种基于车联网数据的怠速转速监控方法
技术领域
本发明涉及车辆怠速转速监控技术领域，尤其涉及一种基于车联网数据的怠速转速监控方法。
背景技术
发动机怠速转速故障是一种常见的车辆故障，现有的分析诊断方法主要有以下几种：1、询问车主：向车主了解①最早出现怠速不稳的时间；②怠速不稳时的发动机温度；③该车行驶里程；④车主经常驾驶的道路和习惯；⑤该车保养情况；⑥该车维修历史；⑦该车是否加装设备等，通过以上了解对怠速不稳进行初步判断；2、外观检查：打开发动机罩，观察发动机运转情况、抖动程度，同时观察发动机转速表指针的摆动幅度是否偏离怠速期望值，以及是否正常怠速抖动；3、查询分析故障码：读码(永久性、偶发性故障码都要记录)——清码——运行(此时要再现故障发生的条件)——再读码，阅读维修手册中的故障码列表，查阅故障码发生的原因；4、阅读分析数据块：数据块可以提供发动机运转中的实时数据，通过正确分析数据块诊断故障发生的原因；5、综合检测：根据故障现象、故障码内容、数据块数值确定检测内容，根据检测对象选择万用表、二极管测试笔、尾气检测仪、燃油压力表、真空表、汽缸压力表、示波器、模拟信号发生器、喷油器检测清洗仪等，按电控系统、点火系统、进气系统、燃油系统、发动机机械部分的顺序进行检测。上述方法不仅费时费力，而且存在盲目性和滞后性。
在现有技术中，CN101382560B公开了一种发动机的怠速转速检测装置，将具有与正规的怠速转速旋转的发动机的振动频率相同的固有振动频率的振动元件固定在发动机基部上，利用所述振动元件的共振检测出所述发动机的怠速转速。该专利利用廉价且操作简便的设备来检测发动机的怠速转速，但是精度低，可靠性差，并且无法进行后期故障诊断。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种基于车联网数据的怠速转速监控方法，以实时监控车辆怠速转速是否正常，以及对车辆怠速故障进行识别和诊断。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于车联网数据的怠速转速监控方法，包括以下步骤：
步骤1、从车联网采集车辆从新车开始至行驶预设里程时的行驶数据，并根据所述行驶数据得出所述车辆怠速转速的正常范围；
步骤2、从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的行驶数据，并根据所述预设里程之后的行驶数据判断所述车辆怠速转速是否在所述正常范围内；
步骤3、当判断出所述车辆怠速转速不在所述正常范围内时，依次检测与所述车辆怠速转速相关的参数是否正常，并根据检测结果找出所述车辆发生故障的部件；
其中，与所述车辆怠速转速相关的参数包括：进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力和喷油器喷油量。
优选地，所述步骤1包括：
步骤101、根据所述车辆的车辆识别码，按照第一预设采样频率从车联网采集所述车辆从新车开始至行驶预设里程时的车速、发动机转速、油门踏板位置和空调开关状态；
步骤102、从采集的数据中挑选出N个满足预设条件的发动机转速，所述预设条件为：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态，N为自然数；
步骤103、计算N个所述满足预设条件的发动机转速的平均值；
步骤104、重复步骤101-步骤103，结合所述发动机转速的平均值的分布情况，并根据六西格玛原理得出所述发动机转速的平均值的上限值和下限值，由所述发动机转速的平均值的上限值和所述发动机转速的平均值的下限值得到所述车辆怠速转速的正常范围。
优选地，所述第一预设采样频率为1次/秒。
优选地，N＝15。
优选地，所述步骤2包括：
步骤201、根据所述车辆的车辆识别码，按照预设第二采样频率从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的车速、发动机转速、油门踏板位置和空调开关状态；
步骤202、从采集的数据中挑选出M个满足预设条件的发动机转速，所述预设条件为：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态，M为自然数；
步骤203、计算M个满足预设条件的发动机转速的平均值；
步骤204、判断计算出的M个满足预设条件的发动机转速的平均值是否在所述正常范围内。
优选地，所述第二预设采样频率为1次/秒。
优选地，M＝15。
优选地，所述步骤3包括：
步骤301、确定所述车辆怠速时以下参数的正常取值范围：进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力、喷油器喷油量；
步骤302、当判断出所述车辆怠速转速不在正常范围内时，依次检测进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力、喷油器喷油量是否在各自的正常取值范围内，以及确定怠速控制阀和发动机控制单元是否发出故障信号；
步骤303、当检测到进气温度不在正常取值范围内时，排查进气部件的故障；当检测到发动机冷却液温度不在正常取值范围内时，排查发动机冷却部件的故障；当检测到节气门开度不在正常取值范围内时，排查节气门部件的故障；当检测到进气歧管绝对压力不在正常取值范围内时，排查进气歧管部件的故障；当检测到转向器压力不在正常取值范围内时，排查转向器部件的故障；当检测到喷油器喷油量不在正常取值范围内时，排查喷油器部件的故障；当检测到怠速控制阀发出故障信号时，排查怠速控制阀部件的故障；当检测到发动机控制单元发出故障信号时，排查发动机控制单元部件的故障。
优选地，所述预设里程为5000公里。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过车联网对车辆怠速转速数据的大监测，用数据阈值的方法定义怠速故障。
2、通过对自身车辆历史健康怠速转速数据的大量监测和计算，排除了因为车辆差别带来的误判断。
3、通过车联网对影响车辆怠速转速的参数数据项进行阈值监测，用数据阈值定义和找到怠速故障点，从而能够快速定位故障点，并为维修提供数据和理论支持。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于车联网数据的怠速转速监控方法流程图；
图2是本发明实施例中诊断过程的具体流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了一种基于车联网数据的怠速转速监控方法，如图1所示，所述怠速转速监控方法包括以下步骤：
步骤1、从车联网采集车辆从新车开始至行驶预设里程时的行驶数据，并根据所述行驶数据得出所述车辆怠速转速的正常范围；
步骤2、从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的行驶数据，并根据所述预设里程之后的行驶数据判断所述车辆怠速转速是否在所述正常范围内；
步骤3、当判断出所述车辆怠速转速不在所述正常范围内时，依次检测与所述车辆怠速转速相关的参数是否正常，并根据检测结果找出所述车辆发生故障的部件；
其中，与所述车辆怠速转速相关的参数包括：进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力和喷油器喷油量。
进一步地，所述步骤1包括：
步骤101、根据所述车辆的车辆识别码，按照第一预设采样频率从车联网采集所述车辆从新车开始至行驶预设里程时的车速、发动机转速、油门踏板位置和空调开关状态；
步骤102、从采集的数据中挑选出N个满足预设条件的发动机转速，所述预设条件为：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态，N为自然数；
步骤103、计算N个所述满足预设条件的发动机转速的平均值；
步骤104、重复步骤101-步骤103，结合所述发动机转速的平均值的分布情况，并根据六西格玛原理得出所述发动机转速的平均值的上限值和下限值，由所述发动机转速的平均值的上限值和所述发动机转速的平均值的下限值得到所述车辆怠速转速的正常范围。
优选地，所述第一预设采样频率为1次/秒。
优选地，N＝15。
需要说明的是，以上取值为实施过程中的优选方案，不构成对本发明的限制，本领域技术人员可以根据实际情况设定不同的取值。
进一步地，所述步骤2包括：
步骤201、根据所述车辆的车辆识别码，按照预设第二采样频率从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的车速、发动机转速、油门踏板位置和空调开关状态；
步骤202、从采集的数据中挑选出M个满足预设条件的发动机转速，所述预设条件为：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态，M为自然数；
步骤203、计算M个满足预设条件的发动机转速的平均值；
步骤204、判断计算出的M个满足预设条件的发动机转速的平均值是否在所述正常范围内。
优选地，所述第二预设采样频率为1次/秒。
优选地，M＝15。
如上所述，以上取值为实施过程中的优选方案，不构成对本发明的限制，本领域技术人员可以根据实际情况设定不同的取值，此处不再赘述。
进一步地，所述步骤3包括：
步骤301、确定所述车辆怠速时以下参数的正常取值范围：进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力、喷油器喷油量；
步骤302、当判断出所述车辆怠速转速不在正常范围内时，依次检测进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力、喷油器喷油量是否在各自的正常取值范围内，以及确定怠速控制阀和发动机控制单元是否发出故障信号；
步骤303、当检测到进气温度不在正常取值范围内时，排查进气部件的故障；当检测到发动机冷却液温度不在正常取值范围内时，排查发动机冷却部件的故障；当检测到节气门开度不在正常取值范围内时，排查节气门部件的故障；当检测到进气歧管绝对压力不在正常取值范围内时，排查进气歧管部件的故障；当检测到转向器压力不在正常取值范围内时，排查转向器部件的故障；当检测到喷油器喷油量不在正常取值范围内时，排查喷油器部件的故障；当检测到怠速控制阀发出故障信号时，排查怠速控制阀部件的故障；当检测到发动机控制单元发出故障信号时，排查发动机控制单元部件的故障。
优选地，在步骤1中，所述预设里程为5000公里。
下面通过一个具体的实施例对本发明进行详细的阐述。
首先，从车联网CAN总线或其他装置采集以下数据：
表1
然后建立模型算法，确定车辆怠速转速的正常范围。
关于发动机怠速转速的平均值的计算过程如下：
从采集的数据中判断同时满足：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态的数据，选出满足以上条件的发动机转速数据15个，依次记为V1，V2，V3…V15，计算平均值：
V平＝(V1+V2+V3+…+V15)/15
V平------该次计算的怠速转速的平均值；
对于不满足上述条件的数据不做处理。
根据上述算法，计算出该车辆从新车开始至行驶前5000公里的V平的分布情况，结合分布情况，根据六西格玛原理范围取值，取最小值V平min为下限值，取最大值V平max为上限值，得到车辆怠速转速的正常范围[V平min，V平max]。
之后，根据上述算法，计算出该车辆超过5000公里后的怠速转速平均值，记为V平x，并进行如下判断，V平x是否在上述的正常范围内。
1)若V平x值属于范围[V平min，V平max]，则怠速转速正常；
2)若V平x值小于V平min，且V平x+1值、V平x+2值均小于V平min，则怠速转速过低；
3)若V平x值大于V平max，且V平x+1值、V平x+2值均大于V平max，则怠速转速过高。
最后，对故障部位进行识别和诊断。
采集与车辆的怠速转速相关的部件参数，并判断是否在正常范围内：
表2
序号 故障项判断 采集参数 判断标准
1 进气温度异常 进气温度值 阈值判断
2 发动机冷却液异常 发动机冷却液温度值 阈值判断
3 节气门位置故障 节气门开度值 阈值判断
4 进气歧管绝对压力异常 进气歧管绝对压力值 阈值判断
5 转向器压力异常 转向器压力值 阈值判断
6 喷油器故障 喷油器喷油量 阈值判断
7 怠速控制阀故障 怠速控制阀线圈信号 故障信号判断
8 发动机控制单元故障 发动机控制单元信号 故障信号判断
启动诊断流程，如图2所示，依次判断每项是否超出阈值或出现故障，超出阈值或出现故障的项次，即为引起故障的原因项。
本发明通过采集和分析影响车辆怠速的相关参数项，并进行建模和运算，可以有效的对车辆怠速转速故障进行识别和诊断，从而为车主和车辆售后提供更准确有效的数据和理论支持。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于车联网数据的怠速转速监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、从车联网采集车辆从新车开始至行驶预设里程时的行驶数据，并根据所述行驶数据得出所述车辆怠速转速的正常范围；
步骤2、从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的行驶数据，并根据所述预设里程之后的行驶数据判断所述车辆怠速转速是否在所述正常范围内；
步骤3、当判断出所述车辆怠速转速不在所述正常范围内时，依次检测与所述车辆怠速转速相关的参数是否正常，并根据检测结果找出所述车辆发生故障的部件；
其中，与所述车辆怠速转速相关的参数包括：进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力和喷油器喷油量；
所述步骤1包括：
步骤101、根据所述车辆的车辆识别码，按照第一预设采样频率从车联网采集所述车辆从新车开始至行驶预设里程时的车速、发动机转速、油门踏板位置和空调开关状态；
步骤102、从采集的数据中挑选出N个满足预设条件的发动机转速，所述预设条件为：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态，N为自然数；
步骤103、计算N个所述满足预设条件的发动机转速的平均值；
步骤104、重复步骤101-步骤103，结合所述发动机转速的平均值的分布情况，并根据六西格玛原理得出所述发动机转速的平均值的上限值和下限值，由所述发动机转速的平均值的上限值和所述发动机转速的平均值的下限值得到所述车辆怠速转速的正常范围；
所述第一预设采样频率为1次/秒。
2.根据权利要求1所述的怠速转速监控方法，其特征在于，N＝15。
3.根据权利要求1所述的怠速转速监控方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤201、根据所述车辆的车辆识别码，按照第二预设采样频率从车联网采集所述车辆从所述预设里程之后的车速、发动机转速、油门踏板位置和空调开关状态；
步骤202、从采集的数据中挑选出M个满足预设条件的发动机转速，所述预设条件为：车速为零、发动机转速大于零、油门踏板开度为零且空调处于关闭状态，M为自然数；
步骤203、计算M个满足预设条件的发动机转速的平均值；
步骤204、判断计算出的M个满足预设条件的发动机转速的平均值是否在所述正常范围内。
4.根据权利要求3所述的怠速转速监控方法，其特征在于，所述第二预设采样频率为1次/秒。
5.根据权利要求3所述的怠速转速监控方法，其特征在于，M＝15。
6.根据权利要求1所述的怠速转速监控方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤301、确定所述车辆怠速时以下参数的正常取值范围：进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力、喷油器喷油量；
步骤302、当判断出所述车辆怠速转速不在正常范围内时，依次检测进气温度、发动机冷却液温度、节气门开度、进气歧管绝对压力、转向器压力、喷油器喷油量是否在各自的正常取值范围内，以及确定怠速控制阀和发动机控制单元是否发出故障信号；
步骤303、当检测到进气温度不在正常取值范围内时，排查进气部件的故障；当检测到发动机冷却液温度不在正常取值范围内时，排查发动机冷却部件的故障；当检测到节气门开度不在正常取值范围内时，排查节气门部件的故障；当检测到进气歧管绝对压力不在正常取值范围内时，排查进气歧管部件的故障；当检测到转向器压力不在正常取值范围内时，排查转向器部件的故障；当检测到喷油器喷油量不在正常取值范围内时，排查喷油器部件的故障；当检测到怠速控制阀发出故障信号时，排查怠速控制阀部件的故障；当检测到发动机控制单元发出故障信号时，排查发动机控制单元部件的故障。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的怠速转速监控方法，其特征在于，所述预设里程为5000公里。
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