CN205665558U - 一种基于车辆obd数据应用的油耗统计的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车载主机数据统计技术领域，公开了一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置，包括：相连接的主机装置和CAN收发器，以及与主机装置连接的油耗统计模块，所述CAN收发器具有与车辆行车电脑的OBD接口匹配的数据接口，所述主机装置包括无线通信模块、微处理器及分别与微处理器连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器、存储器以及时钟，无线通信模块通过油耗统计模块与微处理器连接，微处理器与CAN收发器连接。本实用新型的装置可以准确统计车辆油耗。

Description

一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置

技术领域

本实用新型属于车载主机数据统计技术领域，尤其涉及一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置。

背景技术

目前的车辆还是以汽油、柴油作为动力来源，但是燃料的成本占车主养车成本的70％以上，如果能有效的获取车辆的燃油效率，对驾驶员来说是非常重要的，也是非常迫切的。让驾驶员了解在什么路段上的油耗最低，能为驾驶员有目的地选择行驶路线非常有帮助。针对业务管理部门分来说，准确地清楚每个驾驶员开车的耗油量，能为降低企业运营成本带来分析的依据。

现有技术中，对油耗的统计通常的做法是：

1、每个月统计加油次数、及驾驶里程数，通过简单的计算公式来计算百公里油耗。这种方式数据比较粗狂，统计误差比较大。

2、在油箱中增加油量传感器，通过传感器的数据来判断油耗。这种方式第一需要加装传感器(在油箱上方转孔，把传感器放入油箱内)，但是车辆在行驶时，油箱里面的油面是不稳定的，上坡、下坡时误差更大；最不方便的就是安装，非专业人士很难完成安装的过程，另外每种车型油箱的形状、大小都有差异，导致这种办法实施起来不利于广泛推广。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置，能够准确统计车辆油耗。

本实用新型实施例是这样实现的：

一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置，包括：相连接的主机装置和CAN收发器，以及与主机装置连接的油耗统计模块，所述CAN收发器具有与车辆行车电脑的OBD接口匹配的数据接口，所述主机装置包括无线通信模块、微处理器及分别与微处理器连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器、存储器以及时钟，无线通信模块通过油耗统计模块与微处理器连接，微处理器与CAN收发器连接。

其中，所述无线通信模块为2G、GPRS、3G或4G移动通信模块。

本实用新型实施例通过对车辆行车电脑的相关工况数据进行采集，油耗统计模块对油耗进行计算，得出油耗计算结果，实现了对车辆油耗的精确计算，同时通过无线通信模块发送相关的结果反馈给驾驶员或监控平台，使结果呈现更直观，装置的安装更加简单，只需将装置与车辆行车电脑OBD接口连接即可。

附图说明

图1是本实用新型的装置应用的原理框图；

图2是本实用新型的装置的原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：

北斗：即北斗卫星导航系统，是北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS)，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。

GPS：是美国全球定位卫星/系统Global Positioning System的缩写。

GPRS：通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称，它是GSM移动用户可用的一种移动数据业务

GPRS盲区：即没有无线通讯信号的区域。

CAN总线：是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，目前90％以上的车辆的电气性能都采用CAN总线技术。

SAE：美国机动车工程师学会(SAE)，是国际上最大的汽车工程学术组织。研究对象是轿车、载重车及工程车、飞机、发动机、材料及制造等。SAE所制订的标准具有权威性，广泛地为汽车行业及其他行业所采用，并有相当部分被采用为美国国家标准。

J1939：是SAE制定的一套机动车行业标准，主要是利用CAN总线技术，进行车辆信息的采集共享。

OBD：On Board Diagnostics随车诊断系统。

车辆在行驶过程中，燃油的消耗是来至于发动机的燃烧，而发动机的工况数据：比如转数、车速、节气门、进气压力、空燃比等数据，都是与发动机的燃烧相关。

本实用新型的装置，通过采集发动机的工况数据，能够准确地统计车辆的百公里油耗，即通过采集发动机的转数、车速、进气气压、空气流量、空燃比、进气温度等发动机工况数据能够比较合理地计算出车辆的油耗，把计算出来的油耗数据(每个转速、车速、路段下的油耗数据)通过无线通讯的方式发到服务器及数据库中，通过平台或APP的方式展现给用户，让用户能够清晰地了解自己车辆的用油情况，为减低燃油成本做好数据参考。就是通过车辆的本身自带的OBD接口，用标准的OBD协议与车辆的行车电脑进行数据交互获取当前车辆的发动机工况数据：发动机转速、车速、进气流量、水温、进气压力等条件，利用这些工况数据，进行数据处理，以达到驾驶油耗的计算。车载主机以1S钟的采集周期对CAN总线的数据进行采集后，并处理，油耗的正确率大幅提高到90％以上，如果加大采样密度，则准确率会更高。

如图1和图2所示，采集装置包括相互连接的主机装置和CAN收发器，以及与主机装置连接的油耗统计模块，CAN收发器通过CAN总线与行车电脑ECU的OBD接口(标准OBD诊断座)连接，主机装置经过CAN收发器和OBD接口和行车电脑ECU进行数据交互，从而行车电脑ECU上的数据就实现了对主机装置的共享，主机装置包括无线通信模块、微处理器MCU及分别与微处理器连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器G-SENSOR、存储器FLASH以及时钟WATCH DOG，无线通信模块通过油耗统计模块与微处理器连接，其中，北斗卫星接收模块可以接收及发射位置信号以便确定车辆的位置数据，加速度传感器G-SENSOR可以实时测出车辆的加速度信号，存储器FLASH可以存储位置数据、加速度信号以及采集的车辆工况相关数据，时钟WATCH DOG用以确定数据采集的采集周期，这些数据及信号经过油耗统计模块进行统计分析计算后，可以通过无线通信模块发送至服务器平台，再由平台经过统计或处理下发至移动APP中，即从服务器端下发至终端，终端可以是装有APP的手机，PAD或者采集装置，用于反馈油耗信息，达到提醒或参考的功能。其中，无线通信模块为2G、GPRS、3G或4G移动通信模块。

本实用新型中，CAN总线上的数据传输速度和频率比较快，速度可以达到250M/S，数据发送的频率可以从50ms至5S钟一次，在这么快的速度，这么快的发送频率下，这么大的数据采集量下，车载主机按以1S钟的采集周期对CAN总线的数据进行采集后，并处理，对车辆本身性能传输不受影响。

对于CAN总线数据的采集周期，可由监控中心下发，主机针对设置的采集周期进行车辆动力CAN总线数据采集；主机的出厂默认值为1s；当车辆的钥匙插入后并发动机后，进行CAN总线数据的采集，对于采集的CAN总线数据，首先对数据打上起始时间标签后，通过车载主机内部时钟进行行程计数，每秒的时间周期，对车速、转速、空气流量、进气歧管压力、空气燃油比数据进行采集与分析，如果没有空气流量计的车辆，用进气岐管压力结合发动机排量、进气温度等条件来进行计算。针对与发动机进行的数据交互，1条数据的采集等待时间为10ms，这样1s的采样频率完全可以让终端处理完所有数据，当计算燃油计算时，需要考虑到车辆在下坡时发动机燃油切断时条件，不用瞬时油耗来进行计算，主要是因为瞬时油耗本身就不是一个确定值，在不同车辆上面，有些行车电脑提供此数据，而有些车辆则不提供，用这个参数具有非常大的不确定性，而用发动机的OBD工况数据，上述采集的计算参数基本能够满足所有的车型，以致让车载终端的适应性更强。

油耗统计模块的计算公式：

百公里耗油(L/100Km)＝[(空气流量(kg/h)/空燃比)/(车辆速度km/h)]/燃油密度(kg/L)/(行驶里程)*100Km。以下表计算为例：

上表数据基本反应油耗统计模块的计算方式与实际的车辆行驶油耗规律相当，即车辆行驶在高速上比行驶在低速上省油。

本实用新型的装置集成了北斗卫星导航信号接收模组、GPRS无线通讯模组的设备，在该设备上电后可以自行接收北斗卫星广播的位置、授时信息，同时可以通过GPRS，把车辆的位置信息发回至远程的车辆监控中心，通过在车辆中安装具有北斗卫星信号接收模块的车载主机，车载主机必须提供CAN总线接口，把车载主机的CAN总线接口与车辆自身的CAN总线网络连接，在总线上监测总线上有关车辆数据，车载主机终端采用工业级的STM32F10X系列MCU、北斗位置接收模块、2G/3G/4G无线通讯模块、外部FLASH、外部看门狗、G-SENSOR加速度传感器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置，其特征在于，包括：相连接的主机装置和CAN收发器，以及与主机装置连接的油耗统计模块，所述CAN收发器具有与车辆行车电脑的OBD接口匹配的数据接口，所述主机装置包括无线通信模块、微处理器及分别与微处理器连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器、存储器以及时钟，无线通信模块通过油耗统计模块与微处理器连接，微处理器与CAN收发器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于车辆OBD数据应用的油耗统计的装置，其特征在于：所述无线通信模块为2G、GPRS、3G或4G移动通信模块。