基於汽車電壓的發動機狀態監測方法
2023-06-09 05:45:01
專利名稱：基於汽車電壓的發動機狀態監測方法
技術領域：
本發明涉及了一種汽車發動機狀態檢測及車聯網技木，尤其涉及了ー種基於汽車電壓的發動機狀態監測方法。
背景技術：
如今車聯網技術飛速發展，因此帶來了車載電子設備的井噴式發展，如車載通信模塊，車載射頻電子標籤等，這類產品有ー個共同點，他們都需要汽車電力系統給他們供電，而且他們一般只是在汽車運行過程中有大量的數據處理及傳輸。而由於汽車發動機停止工作的時候，汽車電力都是通過汽車蓄電池來提供，如果車載電子設備一直處於正常エ作狀態，會對汽車蓄電池產生很大的消耗，導致下次汽車不能正常啟動。現在的解決方案一般都是當檢測到汽車發動機停止工作的時候，讓車載電子設備進入低功耗的睡眠模式。現今檢測發送機狀態有兩種方式1、根據IS015765和IS015031標準的定義，可以通過控制器區域網路總線(Tt--CAN-BUS)協議讀出汽車發動機轉速，根據發動機轉速來判斷發動機是否啟動。2、車載自動診斷系統(下文簡稱0BD)接ロ的規定，規定引腳8為廠商預留，很多汽車廠商都會用這個引腳來判斷發動機狀態。當發送機沒有啟動的時候，該引腳懸空，當發動機啟動了，該引腳輸出ー個14v的高電壓。車載電子設備可以通過這個電平的變化來檢測發動機的狀態。上述兩種方式對於車載電子設備來說有以下不足
I.他們都需要額外的連接線。對於方式1，他需要連接CAN-BUS的兩條數據總線，而對於方式2，則需要連接引腳8到車載電子設備上。額外的連接線不緊使得安裝過程複雜，同時也增加車載電子設備的成本。車載電子設備需要很多外圍器件來統ー連接線之間的電平。對於方式I，車載電子設備還必須通過增加外圍器件來滿足CAN-BUS的數據協議。2.他們都需要汽車廠商或廠商車型的支持。對於方式1，CAN-BUS在現今中國車市中只有中高端的品牌和車型才支持，對於大多數十多萬的經濟型轎車，都是不含CAN-BUS的。對於方式2，引腳電平來判斷發動機狀態也是根據不同汽車廠商自己定義的，一般日系車型有這個引腳，但是美國通用的部分車型就不包含此引腳。這樣即使我們通過增加陳本和増加連接線，也不能滿足車載電子設備的通用性。
發明內容
本發明主要是針對現有技術的不足，提供了一種精確性高、通用性強的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法。為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案
一種基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其包括控制模塊通過外部模擬數字轉化器每秒讀取一次汽車的電源電壓；按照時間的順序，將讀取的電源電壓存入循環鍊表；採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓；利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷。
作為本發明的一優選實施例，所述控制模塊採用了型號為NXP4851的8通道模擬多路復用器。作為本發明的一優選實施例，汽車車載自動診斷系統提供所述的電源電壓。作為本發明的一優選實施例，所述採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓的具體步驟包括
對循環鍊表中的電源電壓進行電壓上升標誌位 檢測；
如果檢測到電壓上升標誌位，則判斷當前及剩餘連續高電壓點是否為電壓上升；如果為電壓上升，則確定點火標誌位、熄火電壓為之前20秒電壓的平均值、點火電壓為當前時間點之前20秒電壓的平均值，並確定檢測不到電壓上升標誌位；
如果不為電壓上升，則將剩餘連續高電壓點的次數設置為20，並確定檢測不到電壓上升標誌位；
如果檢測不到電壓上升標誌位，則判斷當前及剩餘連續高電壓點是否為電壓上升；如果為電壓上升，則確定檢測到電壓上升標誌位，確定當前時間點為檢測到電壓上升的時間點。作為本發明的一優選實施例，所述電壓上升的判斷條件為如果任意時間的電壓比其前面20秒時間所有電壓都大0. 8v，則為電壓上升。作為本發明的一優選實施例，所述利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷的具體步驟包括
把當前的電源電壓與所述熄火電壓做比較；
如果當前的電源電壓小於所述熄火電壓加上所述點火時的電壓差的百分之二十五，且之後二十個電源電壓都小於所述熄火電壓加上所述點火時的電壓差的百分之二十五，則判定當前時間為發動機熄火狀態；
如果不滿足熄火狀態的條件，即判斷為發動機處於點火狀態。從上述技術方案可以看出，本發明所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，不需要增加額外的外圍器件，精確了判斷的準確性，同時也減少了設計和使用的成本；另夕卜，其不需要汽車廠商或廠商車型的支持，從而滿足了所述基於汽車電壓的發動機狀態監測方法的通用性。
圖I是本發明基於汽車電壓的發動機狀態監測方法一較佳實施例的結構示意圖； 圖2是所述採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。參閱圖1，圖I是本發明基於汽車電壓的發動機狀態監測方法一較佳實施例的流程示意圖；圖2是所述採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓的流程不意圖。
一種基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其包括控制模塊通過外部模擬數字轉化器每秒讀取一次汽車的電源電壓；按照時間的順序，將讀取的電源電壓存入循環鍊表；採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓；利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷。由於汽車電カ系統所需的電能由兩個電源供給發電機和蓄電池。發電機是由發動機轉動而工作的。在汽車發動機啟動以後，發動機轉動通過發電機把機械能轉化為電能，這些電能一部分給汽車電子設備供電，另外把多餘的電能向蓄電池充電，使蓄電池始終保持完好的荷電狀態。由於發電機需要給蓄電池充電，這樣要求 發電機提供的電壓必須要比蓄電池電壓高。所以在發動機沒有啟動時，存在ー個蓄電池供電到發電機供電的ー個切換，本發明就是研究這一切換特性來判斷發動機的狀態，這樣可以增加判斷時的精準度。所述控制模塊採用了型號為NXP4851的8通道模擬多路復用器。汽車車載自動診斷系統提供所述的電源電壓。所述採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓的具體步驟包括對循環鍊表中的電源電壓進行電壓上升標誌位檢測；如果檢測到電壓上升標誌位，則判斷當前及剩餘連續高電壓點是否為電壓上升；如果為電壓上升，則確定點火標誌位、熄火電壓為之前20秒電壓的平均值、點火電壓為當前時間點之前20秒電壓的平均值，並確定檢測不到電壓上升標誌位；如果不為電壓上升，則將剩餘連續高電壓點的次數設置為20，並確定檢測不到電壓上升標誌位；如果檢測不到電壓上升標誌位，則判斷當前及剰餘連續高電壓點是否為電壓上升；如果為電壓上升，則確定檢測到電壓上升標誌位，確定當前時間點為檢測到電壓上升的時間點。所述電壓上升的判斷條件為如果任意時間的電壓比其前面20秒時間所有電壓都大0. 8v，則為電壓上升。由於不同汽車發電機和蓄電池電壓有差異和汽車行駛中發電機提供電流和實際使用電流變化，不能簡單的用判斷閾值的方法法來判斷發動機狀態，所以採用記憶算法，利用電壓變化中最明顯也最有規律的點火時候的電壓跳變，來記錄點火前的電壓及點火以後的電壓，用來確定下一次熄火的電壓，以此使得所述基於汽車電壓的發動機狀態監測方法更加準確、通用性更強。所述利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷的具體步驟包括把當前的電源電壓與所述熄火電壓做比較；如果當前的電源電壓小於所述熄火電壓加上所述點火時的電壓差的百分之二十五，且之後二十個電源電壓都小於所述熄火電壓加上所述點火時的電壓差的百分之二十五，則判定當前時間為發動機熄火狀態；如果不滿足熄火狀態的條件，即判斷為發動機處於點火狀態。本發明所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，僅需要連接電源線，不需要增加額外的外圍器件，精確了判斷的準確性，同時也減少了設計和使用的成本；另外，其不需要汽車廠商或廠商車型的支持，從而滿足了所述基於汽車電壓的發動機狀態監測方法的通用性。以上所述，僅為本發明優選實施例的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術範圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其特徵在於，包括控制模塊通過外部模擬數字轉化器每秒讀取一次汽車的電源電壓；按照時間的順序，將讀取的電源電壓存入循環鍊表；採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓；利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷。
2.根據權利要求I所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其特徵在於，所述控制模塊採用了型號為NXP4851的8通道模擬多路復用器。
3.根據權利要求I所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其特徵在於，汽車車載自動診斷系統提供所述的電源電壓。
4.根據權利要求I所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其特徵在於，所述採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓的具體步驟包括 對循環鍊表中的電源電壓進行電壓上升標誌位檢測； 如果檢測到電壓上升標誌位，則判斷當前及剩餘連續高電壓點是否為電壓上升； 如果為電壓上升，則確定點火標誌位、熄火電壓為之前20秒電壓的平均值、點火電壓為當前時間點之前20秒電壓的平均值，並確定檢測不到電壓上升標誌位； 如果不為電壓上升，則將剩餘連續高電壓點的次數設置為20，並確定檢測不到電壓上升標誌位； 如果檢測不到電壓上升標誌位，則判斷當前及剩餘連續高電壓點是否為電壓上升； 如果為電壓上升，則確定檢測到電壓上升標誌位，確定當前時間點為檢測到電壓上升的時間點。
5.根據權利要求4所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其特徵在於，所述電壓上升的判斷條件為如果任意時間的電壓比其前面20秒時間所有電壓都大0. 8v，則為電壓上升。
6.根據權利要求I所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其特徵在於，所述利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷的具體步驟包括 把當前的電源電壓與所述熄火電壓做比較； 如果當前的電源電壓小於所述熄火電壓加上所述點火時的電壓差的百分之二十五，且之後二十個電源電壓都小於所述熄火電壓加上所述點火時的電壓差的百分之二十五，則判定當前時間為發動機熄火狀態； 如果不滿足熄火狀態的條件，即判斷為發動機處於點火狀態。
全文摘要
本發明公開了一種基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，其步驟包括控制模塊通過外部模擬數字轉化器每秒讀取一次汽車的電源電壓；按照時間的順序，將讀取的電源電壓存入循環鍊表；採用記憶算法，計算並記錄汽車發動機的點火電壓和熄火電壓；利用汽車發動機的點火電壓、熄火電壓和當前的電源電壓，對當前汽車發動機的狀態進行判斷。本發明所述的基於汽車電壓的發動機狀態監測方法，不需要增加額外的外圍器件，精確了判斷的準確性，同時也減少了設計和使用的成本；另外，其不需要汽車廠商或廠商車型的支持，從而滿足了所述基於汽車電壓的發動機狀態監測方法的通用性。
文檔編號G01M15/00GK102749200SQ201210258390
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者錢思, 黃平 申請人:蘇州翼凱通信科技有限公司