車載式車輛狀態監控及數據採集系統的製作方法

2023-06-11 13:18:06 1

專利名稱：車載式車輛狀態監控及數據採集系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車狀態監控及數據採集系統。特別是涉及一種輕型汽油車在實際行駛條件下或者法規規定的運行工況下的車載式車輛狀態及排氣後處理裝置溫度的車載式車輛狀態監控及數據採集系統。
背景技術：
輕型汽車排氣後處理裝置臺架耐久試驗，是用臺架模擬道路耐久過程，通過提高催化器溫度來減少耐久時間的老化試驗方式，其前提條件是道路耐久試驗中催化器溫度的精確採集，因此就需要一個車載式車輛狀態監控及數據採集系統。現有的催化器溫度數據採集技術只是在發動機臺架上進行催化器溫度採集，而催化器老化的時間也是經驗老化時間，也沒有形成系統的規範的採集系統和臺架耐久方式。 至於車載的三元催化器溫度採集，是在2009年9月歐5/6法規排放後處理裝置耐久型試驗 (V型試驗)出現臺架耐久方式後，需要進行車載催化器溫度採集，到目前為止還沒有一個規範的車載排放後處理裝置溫度採集系統。按照現有的技術，由於道路車輛催化器溫度影響因素很多，使得試驗結果具有太多的偶然性和不穩定性，從而影響試驗數據結果的真實性和有效性。而排放後處理裝置精準的、正確的溫度採集是臺架耐久試驗能夠進行的前提和基礎(參照EC692-2008)。因此，需要一種能夠規範的、精確的、機動靈活的以及功能齊全的車載式車輛狀態監控及數據採集系統。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種不僅可以監控駕駛員駕駛習慣，同時還可以監測車輛狀態，計算車輛運行加減速的車載式車輛狀態監控及數據採集系統。本實用新型所採用的技術方案是一種車載式車輛狀態監控及數據採集系統，包括主機電腦，與主機電腦相連的CAN卡，所述的CAN卡的接頭連接在CAN總線上，還分別有設置在運動車輛上的依次通過CAN總線和CAN卡與主機電腦相連的車況跟蹤單元、駕駛員監控單元以及排放後處理裝置溫度測試單元。所述的CAN卡是具有兩個CAN接頭的CAN卡。所述的車況跟蹤單元包括有與CAN總線相連的四通道數據採集模塊，與四通道數據採集模塊相連的GPS車速儀。所述的駕駛員監控單元包括有分別與CAN總線相連的駕駛員監控顯示儀，四通道數據採集模塊，所述的四通道數據採集模塊分別連接踏板力傳感器和踏板位移傳感器。所述的踏板力傳感器設置在油門踏板上，所述的踏板位移傳感器固定在從座椅底部延伸出來的位移傳感器固定支架上。所述的排放後處理裝置溫度測試單元包括有與CAN總線相連的八通道溫度採集模塊，所述的八通道溫度採集模塊連接耐高溫溫度傳感器組。所述的耐高溫溫度傳感器組包括有多個設置在三元催化器處的溫度傳感器。[0012]運動車輛上的車輛OBD接口依次通過CAN總線和CAN卡連接主機電腦。所述的車況跟蹤單元、駕駛員監控單元和排放後處理裝置溫度測試單元分別由車載點菸器電源通過點菸器電源分接頭提供電源。所述的GPS車速儀還連接設置在車外的車速儀天線。本實用新型的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，解決了獲取真實試驗數據的手段問題。該系統不僅可以監控駕駛員駕駛習慣，同時還可以監測車輛狀態，計算車輛運行加減速，為車輛能夠嚴格按照法規規定的工況循環進行試驗提供了可操作手段(歐5/6法規SRC循環中不僅規定了速度，還規定了典型的加減速)。最後，該系統測量並記錄道路循環中運動車輛三元催化器的溫度。本實用新型的有益效果是1、本系統集成了車況跟蹤單元、駕駛員監控單元和排放後處理裝置溫度測試單元，首先確保了駕駛員按照一定法規規範進行操作，減小了人為的誤差，確保了車輛在正常運行的狀態排放後處理裝置的溫度數據的真實性。2、此系統操作簡單，攜帶方便，解決了道路耐久試驗中溫度採集操作難的問題，有利於車輛檢測機構進行大量車載溫度催化器的採集測試，節省了財力和物力。3、此系統規範了臺架耐久試驗所必需的催化器溫度的採集，為臺架耐久方式的實現奠定了基礎和可操作手段。

[0020]圖1是本實用新型的構成框圖；[0021]圖2是本實用新型的具體結構示意圖O[0022]其中[0023]1 車載點菸器電源2 車輛OBD接口[0024]3 踏板位移傳感器4 踏板力傳感器[0025]5 位移傳感器固定支架6 點菸器電源分接頭[0026]7 耐高溫溫度傳感器組8 八通道溫度採集模塊[0027]9 車速儀10 四通道數據採集模塊[0028]11 主機電腦12 :CAN 卡[0029]13 數據採集模塊14 車速儀天線[0030]15 駕駛員監控顯示儀16 顯示儀固定基座
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型的車載式車輛狀態監控及數據採集系統做出詳細說明。整車行駛循環中催化器溫度的採集是臺架耐久方式實現的基礎條件。由於道路狀況和駕駛員習慣不盡相同，對催化器溫度數據的一致性和穩定性造成不同程度的影響。本實用新型的車載式車輛狀態監控及數據採集系統形成了統一的、規範的和可攜式的溫度採集系統，此車載式車輛狀態監控及數據採集系統解決了獲取真實試驗數據的手段問題。保證了駕駛員的規範操作和被測車輛的工作狀態，並在確保前面各種條件的基礎上精準的記
4錄排放後處理裝置內的溫度。如圖1、圖2所示，本實用新型的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，包括主機電腦11，與主機電腦11相連的CAN卡12，所述的CAN卡12是具有兩個CAN接頭的CAN卡。 所述的CAN卡12的接頭連接在CAN總線上，還分別有設置在運動車輛上的依次通過CAN總線和CAN卡12與主機電腦11相連的車況跟蹤單元A、駕駛員監控單元B以及排放後處理裝置溫度測試單元C。所有測試單元保證滿足隨車運行可以正常工作。本實例採用的數據採集軟體為IPEmotion專業版。所述的車況跟蹤單元A實時監測和記錄車輛實際的速度、車輛行駛的裡程和車輛實時位置，並計算出車輛的實時加速度，包括有與CAN總線相連的四通道數據採集模塊10， 與四通道數據採集模塊10相連的GPS車速儀9。所述的GPS車速儀9還連接設置在車外的車速儀天線14。本實例中所述的GPS車速儀9適用型號為車速儀-RACEL0GIC。車速儀9可以通過天線14接受GPS信號，測定車輛的速度、行駛裡程及對應的時間，並計算對應的車輛加減速過程中的加速度，將各種數據傳送到四通道數據採集模塊10 中，然後通過CAN卡12把數據傳給主機電腦，記錄實時的車輛速度和加速度。車速儀速度採集頻率為不低於10赫茲。所述的駕駛員監控單元B實時監測和記錄油門踏板的開度和踏板力的大小，包括有分別與CAN總線相連的用於顯示試驗循環目標車速和實際車速的駕駛員監控顯示儀15， 四通道(除溫度外)數據採集模塊13，所述的四通道數據採集模塊13分別連接踏板力傳感器4和踏板位移傳感器3。駕駛員根據法規規定的循環指令駕駛車輛，所述的踏板力傳感器 4設置在油門踏板上，實時傳送數據給主機電腦，可以監測駕駛員是否嚴格按照法規規定來駕駛車輛；所述的踏板位移傳感器3通過從座椅底部延伸過來的位移傳感器固定支架5固定，監測車輛運行過程中踏板行程的變化。這些數據均通過四通道(除溫度外)數據採集模塊13和CAN卡12把數據傳送給主機電腦11，並記錄下整個過程中的數據，數據採集頻率設為不低於10赫茲。本實例中分別選用M-SENS008-3705數據採集模塊、MLA-IKNA踏板力傳感器和位移傳感器-IMCOR-量程0-500mm。所述的排放後處理裝置溫度測試單元C，實時測量車輛運行過程中後處理裝置的溫度，包括有與CAN總線相連的八通道溫度採集模塊8，所述的八通道溫度採集模塊8連接耐高溫溫度傳感器組7。所述的耐高溫溫度傳感器組7包括有多個設置在三元催化器處的溫度傳感器具體有設置在三元催化器入口處的第一溫度傳感器a、設置在三元催化器1英寸處的第二溫度傳感器b和設置在三元催化器床體上的第三溫度傳感器C。本實例中的八通道溫度採集模塊8和第一 第三溫度傳感器a、b、c分別選用 M-THERM0K8數據採集模塊和5mm_K型熱電偶。3個溫度傳感器分別安裝在車輛底部三元催化器前端入口處、1英寸處(這裡一般為催化器溫度最高點溫度)和床體處，此溫度傳感器工作溫度很高，因此耐高溫不能低於1100°C，溫度傳感器採集的數據通過八通道溫度採集模塊8收集，然後通過CAN卡12把數據傳給主機電腦11 (電腦)並記錄實時數據，溫度採集頻率不低於10赫茲。運動車輛上的車輛OBD接口 2依次通過CAN總線和CAN卡12連接主機電腦11。 車輛OBD接口數據為備用數據，如汽車廠家為了監測車輛情況，通過提供相應的CAN卡協議，可以通過本系統監測車輛運行時E⑶數據。通常情況下SBC溫度採集可以不連接車輛OBD。整個系統電源均由車載點菸器電源提供。所述的車況跟蹤單元A、駕駛員監控單元 B和排放後處理裝置溫度測試單元C分別由車載點菸器電源1通過點菸器電源分接頭6提 {共 ^！^ ο在使用本實用新型的車載式車輛狀態監控及數據採集系統之前，啟動車輛為系統供電，開啟主機自動搜索各測試單元，搜索完成後合理設置軟體中各單元測試參數。各單元數據採集頻率最好設置一致。為了數據的穩定性，車速儀9和八通道溫度採集模塊8、四通道數據採集模塊10、 數據採集模塊I3均卡在鋁製的泡沫箱裡面。表1是本實用新型所用到的傳感器和數採模塊清單
權利要求1.一種車載式車輛狀態監控及數據採集系統，包括主機電腦(11)，與主機電腦(11)相連的CAN卡(12)，所述的CAN卡(12)的接頭連接在CAN總線上，其特徵在於，還分別有設置在運動車輛上的依次通過CAN總線和CAN卡(1 與主機電腦(11)相連的車況跟蹤單元 (A)、駕駛員監控單元(B)以及排放後處理裝置溫度測試單元(C)。
2.根據權利要求1所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的 CAN卡(12)是具有兩個CAN接頭的CAN卡。
3.根據權利要求1所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的車況跟蹤單元(A)包括有與CAN總線相連的四通道數據採集模塊(10)，與四通道數據採集模塊(10)相連的GPS車速儀(9)。
4.根據權利要求1所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的駕駛員監控單元(B)包括有分別與CAN總線相連的駕駛員監控顯示儀(15)，數據採集模塊 (13)，所述的數據採集模塊(1 分別連接踏板力傳感器(4)和踏板位移傳感器(3)。
5.根據權利要求4所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的踏板力傳感器(4)設置在油門踏板上，所述的踏板位移傳感器(3)固定在從座椅底部延伸出來的位移傳感器固定支架( 上。
6.根據權利要求1所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的排放後處理裝置溫度測試單元(C)包括有與CAN總線相連的八通道溫度採集模塊(8)，所述的八通道溫度採集模塊( 連接耐高溫溫度傳感器組(7)。
7.根據權利要求5所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的耐高溫溫度傳感器組(7)包括有設置在三元催化器入口處的第一溫度傳感器(a)、設置在三元催化器1英寸處的第二溫度傳感器(b)和設置在三元催化器床體上的第三溫度傳感器(C)。
8.根據權利要求1所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，運動車輛上的車輛OBD接口(2)依次通過CAN總線和CAN卡(12)連接主機電腦(11)。
9.根據權利要求1所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的車況跟蹤單元(A)、駕駛員監控單元(B)和排放後處理裝置溫度測試單元(C)分別由車載點菸器電源(1)通過點菸器電源分接頭(6)提供電源。
10.根據權利要求3所述的車載式車輛狀態監控及數據採集系統，其特徵在於，所述的 GPS車速儀(9)還連接設置在車外的車速儀天線(14)。
專利摘要一種車載式車輛狀態監控及數據採集系統，包括與主機電腦相連的CAN卡，CAN卡的接頭連接在CAN總線上，分別設置有依次通過CAN總線和CAN卡與主機電腦相連的車況跟蹤單元、駕駛員監控單元以及排放後處理裝置溫度測試單元。CAN卡是具有兩個CAN接頭的CAN卡。車況跟蹤單元有與CAN總線相連的四通道數據採集模塊，與四通道數據採集模塊相連的GPS車速儀。駕駛員監控單元有分別與CAN總線相連的駕駛員監控顯示儀，四通道數據採集模塊，四通道數據採集模塊分別連接踏板力傳感器和踏板位移傳感器。本實用新型不僅可以監控駕駛員駕駛習慣，同時還可以監測車輛狀態，計算車輛運行加減速，為車輛能夠嚴格按照法規規定的工況循環進行試驗提供了可操作手段。
文檔編號B60R16/023GK202213547SQ201120335899
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日
發明者戴春蓓, 李菁元, 王益民, 範嘉睿, 陳弘 申請人:中國汽車技術研究中心