CN105424115A - 一种gid精准油耗计算方法 - Google Patents

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陈宗添
司宽社
刘水香
刘南杰
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Abstract

本发明是一种GID精准油耗计算的方法，属于车辆信息统计技术领域，采用完善的“端—管—云”三层架构，分为车和手机APP、GID设备和车联网云平台服务器四大部分，本发明的GID设备支持5种标准的OBD协议，并根据本发明提出的油耗计算方法，将汽车油耗的计算分为了车辆发动机支持空气流量和发动机支持空气流量两种情况，适用车型广，计算油耗精确，利于避免公车私用、盗油等问题，减少开支。

Description

一种GID精准油耗计算方法
技术领域
本发明属于车辆信息统计技术领域，具体涉及一种GID精准油耗计算的方法。
背景技术
随着私家车越来越普及和汽油价格的日益上涨，随时了解油耗费用变得越来越受到关注。因此，精准的油耗量计算的需求应运而生。但是，一般卫星定位***无法提供行车举动数据以及驾驶行为数据，此外，一般行车电脑无法提供行车油耗记录分析，且油耗数据与行车举动之间的关联亦未被建立，导致油耗量计算不够准确。因此精准油耗问题成为当前相关领域亟需改进的目标。
目前国内外的汽车燃油消耗测量方法可归结为直接测量法和间接测量发两大类。
直接测量法是通过计量一定时间或里程内汽车所消耗的燃油体积或者质量得到汽车的油耗。这种方法能反应真实油耗，但是需要解体油管，对一般的驾驶员要求有一定的汽车构造知识和动手能力，不够人性化。
间接测量法即碳平衡法是通过汽车发动机在燃油和空气燃烧前后的碳(C)质量平衡技术，得到汽车的油耗。该方法只要测得排气(或稀释排气)中含C成分(主要是CO2,CO,HC)和排气(或稀释排气)的流量，就可以得到排气中总的C的质量；燃烧前的C质量主要来源于燃烧，同时考虑参与燃烧的空气中含有的C的成分浓度，就可以实现汽车贺发动机不解体油耗的测量，解决直接测量法存在的弊端。虽然，国外的碳平衡定容检测设备发展的比较成熟，但设备的价格非常高，售后服务也不方便，不适合一般的驾驶人员。因此，基于以上原因，非常有必要开发一项新的汽车油耗检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种GID精准油耗计算的方法，实现了一种适合汽车综合性能检测***，可在其中实现精准油耗计算，油耗误差控制在5％左右，并且能够适用于市面上95％以上的车型。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种GID精准油耗计算方法，其特征在于：包括如下步骤:
(1)用户通过手机APP设置用户信息、车型数据和油品数据，手机APP通过车联网将用户信息、车型数据和油品数据上传给车联网云平台；
(2)车联网云平台对所述用户信息、车型数据和油品数据进行存储，并计算出用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(3)GID设备检测车辆是否启动，是则GID设备从休眠状态唤醒成工作状态；
(4)行车电脑ECU检测燃烧汽缸的进气量参数C、气缸温度参数T、气缸压力参数Pa和每秒中发动机排气次数参数R，并将以上所有参数传送给所述GID设备，行车电脑ECU与GID设备在通信时遵循OBD协议；
(5)GID设备通过车联网向车联网云平台发出请求索要用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(6)车联网云平台确认GID设备的请求正确后，通过车联网向GID设备发送用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(7)所述GID设备得到所述用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P后，根据以下两种情况计算油耗：(a)发动机支持空气流量的情况下，通过所述进气量参数C和所述油气混合比例参数P，按公式S＝C×P；计算出耗油量参数S；(b)发动机不支持空气流量情况下,首先通过所述气缸温度参数T，气缸压力参数Pa，按下面的公式计算出气缸中的空气密度参数M：
气缸中的空气密度参数M＝1.293×(气缸压力参数Pa÷标准物理大气压)×(273.15÷气缸温度参数T)；
再按下面的公式计算出气缸一次排气的空气质量参数m：
m＝气缸中的空气密度参数M×发动机排量参数V；
然后在通过所述油气混合比例参数P和每秒中发动机排气次数参数R，按下面公式计算出车辆一秒钟使用的燃油的质量参数G：
一秒钟使用的燃油的质量参数G＝m×R×P；
最后通过所述油品密度参数O，按质量密度体积公式计算出一秒所用燃油的体积，并推算出车辆耗油量参数S；
(8)GID设备将耗油量参数S通过车联网上传给车联网云平台，车联网云平台将耗油量参数S存储；
(9)用户在手机APP上发出查询耗油量请求，手机APP通过车联网向车联网云平台发送该请求，车联网云平台确认该请求后通过车联网向手机APP发送车辆油耗量信息，手机APP接收该油耗量信息并显示给用户，供用户查询。
所述OBD协议包括IS015765-4，ISO14230，ISO9141-2，SAEJ1850PWM和SAEJ1850VPM。
所述油气混合比例参数P根据不同的车型取相应值。
本发明所述的一种GID精准油耗计算方法，针对车型的不同即发动机是否支持空气流量，提出采用两种不同的算法进行油耗计算，适用市面上95％以上的车型，油耗计算精确度高，误差控制在5％左右，避免公车私用、盗油等问题，减少开支，为计算碳排放奠定基础；本发明的GID设备设备兼容性高，支持五种标准协议(IS015765-4，ISO14230，ISO9141-2，SAEJ1850PWM，SAEJ1850VPM)，这五种协议覆盖了市面上绝大部分的汽车，采用完善的“端—管—云”三层架构，用于查询速度快，并且保证了用户信息的安全性和隐私性。
附图说明
图1是本发明的端—管—云架构示意图；
图2是本发明的算法(a)流程示意图；
图3是本发明的算法(b)流程示意图；
具体实施方式
如图1所示，本发明的***模型分为四个部分：车辆和手机APP、GID设备、车联网云平台服务器，采用完善的“端—管—云”三层架构，其车联网云平台的存储数据量大，处理速度快。
如图2所示，本发明的步骤如下：
(1)用户通过手机APP设置用户信息、车型数据和油品数据，手机APP通过车联网将用户信息、车型数据和油品数据上传给车联网云平台；
(2)车联网云平台对所述用户信息、车型数据和油品数据进行存储和归类，并计算出用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(3)如图2所示，GID设备检测车辆是否启动，是则GID设备从休眠状态唤醒成工作状态；GID设备为车联网智能车载终端。
(4)如图2所示，行车电脑ECU检测燃烧汽缸的进气量参数C、气缸温度参数T，气缸压力参数P和每秒中发动机排气次数参数R，并将以上所述各种参数传送给所述GID设备，所述ECU与所述GID设备在通信时遵循OBD协议；
(5)如图3所示，所述GID设备通过所述车联网向所述车联网云平台发出请求索要所述用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(6)如图3所示，所述车联网云平台确认所述GID设备的请求正确后，通过所述车联网向所述GID设备发送所述用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(7)所述GID设备得到所述用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P后，根据以下两种情况计算油耗：(a)发动机支持空气流量的情况下，通过所述进气量参数C和所述油气混合比例参数P，按公式S＝C×P；计算出耗油量参数S；(b)发动机不支持空气流量情况下,首先通过所述气缸温度参数T，气缸压力参数Pa，按下面的公式计算出气缸中的空气密度参数M：
气缸中的空气密度参数M＝1.293×(气缸压力参数Pa÷标准物理大气压)×(273.15÷气缸温度参数T)；
再按下面的公式计算出气缸一次排气的空气质量参数m：
m＝气缸中的空气密度参数M×发动机排量参数V；
然后在通过所述油气混合比例参数P和每秒中发动机排气次数参数R，按下面公式
计算出车辆一秒钟使用的燃油的质量参数G：
一秒钟使用的燃油的质量参数G＝m×R×P；
最后通过所述油品密度参数O，按质量密度体积公式计算出一秒所用燃油的体积，并推算出车辆耗油量参数S；
(8)所述GID设备将所述耗油量参数S通过所述车联网上传给所述车联网云平台，车联网云平台将耗油量参数S存储并归类；
(9)用户在所述手机APP上发出查询耗油量请求，手机APP通过所述车联网向所述车联网云平台发送该请求，车联网云平台确认该请求后通过车联网手机APP发送车辆油耗量信息，手机APP接受该油耗量信息并显示给用户，供用户查询。
由于不同的车型拥有车的配置不同，OBD的协议也是各不相同，本发明一共兼容五种标准OBD协议——IS015765-4，ISO14230，ISO9141-2，SAEJ1850PWM，SAEJ1850VPM，这五种协议已经覆盖了市面上绝大部分的汽车。
所述油气混合比例参数P根据不同的车型取相应值。
本发明所述的一种GID精准油耗计算方法，针对车型的不同即发动机是否支持空气流量，提出采用两种不同的算法进行油耗计算，适用市面上95％以上的车型，油耗计算精确度高，误差控制在5％左右，避免公车私用、盗油等问题，减少开支，为计算碳排放奠定基础；本发明的GID设备设备兼容性高，支持五种标准协议(IS015765-4，ISO14230，ISO9141-2，SAEJ1850PWM，SAEJ1850VPM)，这五种协议覆盖了市面上绝大部分的汽车，采用完善的“端—管—云”三层架构，用于查询速度快，并且保证了用户信息的安全性和隐私性。

Claims (3)

1.一种GID精准油耗计算方法，其特征在于：包括如下步骤:
(1)用户通过手机APP设置用户信息、车型数据和油品数据，手机APP通过车联网将用户信息、车型数据和油品数据上传给车联网云平台；
(2)车联网云平台对所述用户信息、车型数据和油品数据进行存储，并计算出用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(3)GID设备检测车辆是否启动，是则GID设备从休眠状态唤醒成工作状态；
(4)行车电脑ECU检测燃烧汽缸的进气量参数C、气缸温度参数T、气缸压力参数Pa和每秒中发动机排气次数参数R，并将以上所有参数传送给所述GID设备，行车电脑ECU与GID设备在通信时遵循OBD协议；
(5)GID设备通过车联网向车联网云平台发出请求索要用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(6)车联网云平台确认GID设备的请求正确后，通过车联网向GID设备发送用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P；
(7)所述GID设备得到所述用户车辆的发动机排量参数V、油品密度参数O和油气混合比例参数P后，根据以下两种情况计算油耗：(a)发动机支持空气流量的情况下，通过所述进气量参数C和所述油气混合比例参数P，按公式S＝C×P；计算出耗油量参数S；(b)发动机不支持空气流量情况下,首先通过所述气缸温度参数T，气缸压力参数Pa，按下面的公式计算出气缸中的空气密度参数M：
气缸中的空气密度参数M＝1.293×(气缸压力参数Pa÷标准物理大气压)×(273.15÷气缸温度参数T)；
再按下面的公式计算出气缸一次排气的空气质量参数m：
m＝气缸中的空气密度参数M×发动机排量参数V；
然后在通过所述油气混合比例参数P和每秒中发动机排气次数参数R，按下面公式计算出车辆一秒钟使用的燃油的质量参数G：
一秒钟使用的燃油的质量参数G＝m×R×P；
最后通过所述油品密度参数O，按质量密度体积公式计算出一秒所用燃油的体积，并推算出车辆耗油量参数S；
(8)GID设备将耗油量参数S通过车联网上传给车联网云平台，车联网云平台将耗油量参数S存储；
(9)用户在手机APP上发出查询耗油量请求，手机APP通过车联网向车联网云平台发送该请求，车联网云平台确认该请求后通过车联网向手机APP发送车辆油耗量信息，手机APP接收该油耗量信息并显示给用户，供用户查询。
2.如权利要求1所述的一种GID精准油耗计算方法，其特征在于：所述OBD协议包括IS015765-4，ISO14230，ISO9141-2，SAEJ1850PWM和SAEJ1850VPM。
3.如权利要求1所述的一种GID精准油耗计算方法，其特征在于：所述油气混合比例参数P根据不同的车型取相应值。
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