CN202213547U - 车载式车辆状态监控及数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
一种车载式车辆状态监控及数据采集系统，包括与主机电脑相连的CAN卡，CAN卡的接头连接在CAN总线上，分别设置有依次通过CAN总线和CAN卡与主机电脑相连的车况跟踪单元、驾驶员监控单元以及排放后处理装置温度测试单元。CAN卡是具有两个CAN接头的CAN卡。车况跟踪单元有与CAN总线相连的四通道数据采集模块，与四通道数据采集模块相连的GPS车速仪。驾驶员监控单元有分别与CAN总线相连的驾驶员监控显示仪，四通道数据采集模块，四通道数据采集模块分别连接踏板力传感器和踏板位移传感器。本实用新型不仅可以监控驾驶员驾驶习惯，同时还可以监测车辆状态，计算车辆运行加减速，为车辆能够严格按照法规规定的工况循环进行试验提供了可操作手段。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车状态监控及数据采集系统。特别是涉及一种轻型汽油车在实际行驶条件下或者法规规定的运行工况下的车载式车辆状态及排气后处理装置温度的车载式车辆状态监控及数据采集系统。
背景技术
轻型汽车排气后处理装置台架耐久试验，是用台架模拟道路耐久过程，通过提高催化器温度来减少耐久时间的老化试验方式，其前提条件是道路耐久试验中催化器温度的精确采集，因此就需要一个车载式车辆状态监控及数据采集系统。
现有的催化器温度数据采集技术只是在发动机台架上进行催化器温度采集，而催化器老化的时间也是经验老化时间，也没有形成系统的规范的采集系统和台架耐久方式。至于车载的三元催化器温度采集，是在2009年9月欧5/6法规排放后处理装置耐久型试验(V型试验)出现台架耐久方式后，需要进行车载催化器温度采集，到目前为止还没有一个规范的车载排放后处理装置温度采集系统。按照现有的技术，由于道路车辆催化器温度影响因素很多，使得试验结果具有太多的偶然性和不稳定性，从而影响试验数据结果的真实性和有效性。而排放后处理装置精准的、正确的温度采集是台架耐久试验能够进行的前提和基础(参照EC692-2008)。因此，需要一种能够规范的、精确的、机动灵活的以及功能齐全的车载式车辆状态监控及数据采集系统。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种不仅可以监控驾驶员驾驶习惯，同时还可以监测车辆状态，计算车辆运行加减速的车载式车辆状态监控及数据采集系统。
本实用新型所采用的技术方案是：一种车载式车辆状态监控及数据采集系统，包括主机电脑，与主机电脑相连的CAN卡，所述的CAN卡的接头连接在CAN总线上，还分别有设置在运动车辆上的依次通过CAN总线和CAN卡与主机电脑相连的车况跟踪单元、驾驶员监控单元以及排放后处理装置温度测试单元。
所述的CAN卡是具有两个CAN接头的CAN卡。
所述的车况跟踪单元包括有与CAN总线相连的四通道数据采集模块，与四通道数据采集模块相连的GPS车速仪。
所述的驾驶员监控单元包括有分别与CAN总线相连的驾驶员监控显示仪，四通道数据采集模块，所述的四通道数据采集模块分别连接踏板力传感器和踏板位移传感器。
所述的踏板力传感器设置在油门踏板上，所述的踏板位移传感器固定在从座椅底部延伸出来的位移传感器固定支架上。
所述的排放后处理装置温度测试单元包括有与CAN总线相连的八通道温度采集模块，所述的八通道温度采集模块连接耐高温温度传感器组。
所述的耐高温温度传感器组包括有多个设置在三元催化器处的温度传感器。
运动车辆上的车辆OBD接口依次通过CAN总线和CAN卡连接主机电脑。
所述的车况跟踪单元、驾驶员监控单元和排放后处理装置温度测试单元分别由车载点烟器电源通过点烟器电源分接头提供电源。
所述的GPS车速仪还连接设置在车外的车速仪天线。
本实用新型的车载式车辆状态监控及数据采集系统，解决了获取真实试验数据的手段问题。该系统不仅可以监控驾驶员驾驶习惯，同时还可以监测车辆状态，计算车辆运行加减速，为车辆能够严格按照法规规定的工况循环进行试验提供了可操作手段(欧5/6法规SRC循环中不仅规定了速度，还规定了典型的加减速)。最后，该系统测量并记录道路循环中运动车辆三元催化器的温度。
本实用新型的有益效果是：
1、本系统集成了车况跟踪单元、驾驶员监控单元和排放后处理装置温度测试单元，首先确保了驾驶员按照一定法规规范进行操作，减小了人为的误差，确保了车辆在正常运行的状态排放后处理装置的温度数据的真实性。
2、此系统操作简单，携带方便，解决了道路耐久试验中温度采集操作难的问题，有利于车辆检测机构进行大量车载温度催化器的采集测试，节省了财力和物力。
3、此系统规范了台架耐久试验所必需的催化器温度的采集，为台架耐久方式的实现奠定了基础和可操作手段。
附图说明
图1是本实用新型的构成框图；
图2是本实用新型的具体结构示意图。
其中：
1：车载点烟器电源 2：车辆OBD接口
3：踏板位移传感器 4：踏板力传感器
5：位移传感器固定支架 6：点烟器电源分接头
7：耐高温温度传感器组 8：八通道温度采集模块
9：车速仪 10：四通道数据采集模块
11：主机电脑 12：CAN卡
13：数据采集模块 14：车速仪天线
15：驾驶员监控显示仪 16：显示仪固定基座
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的车载式车辆状态监控及数据采集系统做出详细说明。
整车行驶循环中催化器温度的采集是台架耐久方式实现的基础条件。由于道路状况和驾驶员习惯不尽相同，对催化器温度数据的一致性和稳定性造成不同程度的影响。本实用新型的车载式车辆状态监控及数据采集系统形成了统一的、规范的和便携式的温度采集系统，此车载式车辆状态监控及数据采集系统解决了获取真实试验数据的手段问题。保证了驾驶员的规范操作和被测车辆的工作状态，并在确保前面各种条件的基础上精准的记录排放后处理装置内的温度。
如图1、图2所示，本实用新型的车载式车辆状态监控及数据采集系统，包括主机电脑11，与主机电脑11相连的CAN卡12，所述的CAN卡12是具有两个CAN接头的CAN卡。所述的CAN卡12的接头连接在CAN总线上，还分别有设置在运动车辆上的依次通过CAN总线和CAN卡12与主机电脑11相连的车况跟踪单元A、驾驶员监控单元B以及排放后处理装置温度测试单元C。所有测试单元保证满足随车运行可以正常工作。本实例采用的数据采集软件为IPEmotion专业版。
所述的车况跟踪单元A实时监测和记录车辆实际的速度、车辆行驶的里程和车辆实时位置，并计算出车辆的实时加速度，包括有与CAN总线相连的四通道数据采集模块10，与四通道数据采集模块10相连的GPS车速仪9。所述的GPS车速仪9还连接设置在车外的车速仪天线14。本实例中所述的GPS车速仪9适用型号为车速仪-RACELOGIC。
车速仪9可以通过天线14接受GPS信号，测定车辆的速度、行驶里程及对应的时间，并计算对应的车辆加减速过程中的加速度，将各种数据传送到四通道数据采集模块10中，然后通过CAN卡12把数据传给主机电脑，记录实时的车辆速度和加速度。车速仪速度采集频率为不低于10赫兹。
所述的驾驶员监控单元B实时监测和记录油门踏板的开度和踏板力的大小，包括有分别与CAN总线相连的用于显示试验循环目标车速和实际车速的驾驶员监控显示仪15，四通道(除温度外)数据采集模块13，所述的四通道数据采集模块13分别连接踏板力传感器4和踏板位移传感器3。驾驶员根据法规规定的循环指令驾驶车辆，所述的踏板力传感器4设置在油门踏板上，实时传送数据给主机电脑，可以监测驾驶员是否严格按照法规规定来驾驶车辆；所述的踏板位移传感器3通过从座椅底部延伸过来的位移传感器固定支架5固定，监测车辆运行过程中踏板行程的变化。这些数据均通过四通道(除温度外)数据采集模块13和CAN卡12把数据传送给主机电脑11，并记录下整个过程中的数据，数据采集频率设为不低于10赫兹。本实例中分别选用M-SENS008-3705数据采集模块、MLA-1KNA踏板力传感器和位移传感器-IMCOR-量程0-500mm。
所述的排放后处理装置温度测试单元C，实时测量车辆运行过程中后处理装置的温度，包括有与CAN总线相连的八通道温度采集模块8，所述的八通道温度采集模块8连接耐高温温度传感器组7。所述的耐高温温度传感器组7包括有多个设置在三元催化器处的温度传感器：具体有设置在三元催化器入口处的第一温度传感器a、设置在三元催化器1英寸处的第二温度传感器b和设置在三元催化器床体上的第三温度传感器c。
本实例中的八通道温度采集模块8和第一～第三温度传感器a、b、c分别选用M-THERMOK8数据采集模块和5mm-K型热电偶。3个温度传感器分别安装在车辆底部三元催化器前端入口处、1英寸处(这里一般为催化器温度最高点温度)和床体处，此温度传感器工作温度很高，因此耐高温不能低于1100℃，温度传感器采集的数据通过八通道温度采集模块8收集，然后通过CAN卡12把数据传给主机电脑11(电脑)并记录实时数据，温度采集频率不低于10赫兹。
运动车辆上的车辆OBD接口2依次通过CAN总线和CAN卡12连接主机电脑11。车辆OBD接口数据为备用数据，如汽车厂家为了监测车辆情况，通过提供相应的CAN卡协议，可以通过本系统监测车辆运行时ECU数据。通常情况下SBC温度采集可以不连接车辆OBD。
整个系统电源均由车载点烟器电源提供。所述的车况跟踪单元A、驾驶员监控单元B和排放后处理装置温度测试单元C分别由车载点烟器电源1通过点烟器电源分接头6提供电源。
在使用本实用新型的车载式车辆状态监控及数据采集系统之前，启动车辆为系统供电，开启主机自动搜索各测试单元，搜索完成后合理设置软件中各单元测试参数。各单元数据采集频率最好设置一致。
为了数据的稳定性，车速仪9和八通道温度采集模块8、四通道数据采集模块10、数据采集模块13均卡在铝制的泡沫箱里面。
表1是本实用新型所用到的传感器和数采模块清单
| 序号 | 传感器 | 功能 | 量程 |
| 1 | 温度传感器a | 三元催化器入口处温度 | 0～2000℃ |
| 2 | 温度传感器b | 三元催化器1英寸处温度 | 0～2000℃ |
| 3 | 温度传感器c | 三元催化器床体温度 | 0～2000℃ |
| 4 | 油门踏板位移传感器3 | 测量油门开度 | 0～500mm |
| 5 | 油门踏板力传感器4 | 测量油门踏板力 | 0-1000N |
| 6 | GPS车速仪9 | 测量车速 | 250Km/h |
| 7 | 温度采集模块8(M-THE005-3715) | 温度类型传感器信号通道 | 8通道 |
| 8 | 数据采集模块13(M-SENS008-3705) | 传感器信号通道 | 4通道 |
| 9 | 四通道数据采集模块10(MFRQ-4) | 传感器信号通道 | 4通道 |
| 10 | 数采软件 | IPE-MOT-PRO | |
| 11 | CAN卡12 | 数据通讯 | |
| 12 | 点烟器电源分接头6 | 提供电源 | 24V |
| 13 | 驾驶员监控显示仪15 | 显示试验循环目标车速 | 0～150km/h |
Claims (10)
1.一种车载式车辆状态监控及数据采集系统，包括主机电脑(11)，与主机电脑(11)相连的CAN卡(12)，所述的CAN卡(12)的接头连接在CAN总线上，其特征在于，还分别有设置在运动车辆上的依次通过CAN总线和CAN卡(12)与主机电脑(11)相连的车况跟踪单元(A)、驾驶员监控单元(B)以及排放后处理装置温度测试单元(C)。
2.根据权利要求1所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的CAN卡(12)是具有两个CAN接头的CAN卡。
3.根据权利要求1所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的车况跟踪单元(A)包括有与CAN总线相连的四通道数据采集模块(10)，与四通道数据采集模块(10)相连的GPS车速仪(9)。
4.根据权利要求1所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的驾驶员监控单元(B)包括有分别与CAN总线相连的驾驶员监控显示仪(15)，数据采集模块(13)，所述的数据采集模块(13)分别连接踏板力传感器(4)和踏板位移传感器(3)。
5.根据权利要求4所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的踏板力传感器(4)设置在油门踏板上，所述的踏板位移传感器(3)固定在从座椅底部延伸出来的位移传感器固定支架(5)上。
6.根据权利要求1所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的排放后处理装置温度测试单元(C)包括有与CAN总线相连的八通道温度采集模块(8)，所述的八通道温度采集模块(8)连接耐高温温度传感器组(7)。
7.根据权利要求5所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的耐高温温度传感器组(7)包括有设置在三元催化器入口处的第一温度传感器(a)、设置在三元催化器1英寸处的第二温度传感器(b)和设置在三元催化器床体上的第三温度传感器(c)。
8.根据权利要求1所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，运动车辆上的车辆OBD接口(2)依次通过CAN总线和CAN卡(12)连接主机电脑(11)。
9.根据权利要求1所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的车况跟踪单元(A)、驾驶员监控单元(B)和排放后处理装置温度测试单元(C)分别由车载点烟器电源(1)通过点烟器电源分接头(6)提供电源。
10.根据权利要求3所述的车载式车辆状态监控及数据采集系统，其特征在于，所述的GPS车速仪(9)还连接设置在车外的车速仪天线(14)。
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