CN110673036B - 基于obd计算技术的车辆故障预警方法及*** - Google Patents

基于obd计算技术的车辆故障预警方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于OBD计算技术的车辆故障预警方法及***，本方法通过云端车辆电瓶知识库***获取电瓶基本寿命；通过OBD装置以及汽车制造商提供的参数计算修正后电瓶基本寿命；当电瓶已安装时间达到车辆知识库数据中的修正后电池基本寿命的预警值时，OBD装置发出故障预警。本方法在电瓶故障情况即将发生时，可对驾驶提出警告，即刻进行维修，提高行车安全，并使用OBD与云端车辆电瓶知识库***预测车辆电瓶的更换时机，降低驾驶人不必要的金钱花费与抛锚风险。

Description

基于OBD计算技术的车辆故障预警方法及***
技术领域
本发明涉及运输车辆技术领域，具体涉及一种基于OBD计算技术的车辆故障预警方法及***。
背景技术
现今车辆从引擎、变速箱以至车内电子***均已有OBD(On-Board Diagnostics)车上诊断机制，然而车上仍有许多装置，例如电瓶效能仍无法有效监控，而电瓶故障前几乎无征兆，电瓶一旦发生问题，轻则车辆抛锚，重则发生车祸，损及人身财产安全。目前业界仅能实施预防性保养更换，然车辆种类、驾驶习惯、行驶状况差异极大，无法适时进行零件更换。
汽车维修厂虽有“电瓶效能测试仪”，但都属于专业设备，一般使用者无法随时进行检测，而且检测结果无法提供预警功能。
发明内容
为了克服前述缺点，本发明公开了一种基于OBD计算技术的车辆故障预警方法及***，能让驾驶者提早获知车辆电瓶零件是否有异常发生。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于OBD计算技术的车辆故障预警方法，包括：
1、依据汽车制造商提供的参数与通过OBD装置采集的车辆引擎数据，计算车辆发电机发电量；
2、根据车辆发电机发电量、车辆启动马达功率与启动次数，修正电瓶基本寿命，且将修正后电瓶基本寿命输入到车辆知识库；
3、当电瓶已安装时间达到车辆知识库数据中的修正后电池基本寿命的预警值时，OBD装置发出故障预警。
进一步地，所述汽车制造商提供的参数和所述电瓶基本寿命数据通过云端车辆电瓶知识库***获取；所述云端车辆电瓶知识库***包含一依车辆的厂牌、年份、车种、车辆使用情况、以及Bosch数据库的数据，并根据统计经验值建立电瓶零件寿命知识库。所述电瓶零件寿命知识库中的数据可随使用案例增加而动态变化。
进一步地，所述汽车制造商提供的参数为发电机发电电流；所述车辆引擎数据包括引擎运转时间和引擎转速。
进一步地，计算所述车辆发电机发电量为
Figure BDA0002190773190000021
其中，B(Ah)为发电机电量，f(I,rpm)为发电机发电电流与引擎转速函数；所述发电机发电电流与引擎转速函数由汽车制造商提供。
进一步地，修正所述电瓶基本寿命的计算方法为：
1)当车辆发电机发电量>(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时，电瓶基本寿命增加；
2)当车辆发电机发电量<(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时,电瓶基本寿命减少。
进一步地，当所述电瓶安装在引擎室时，OBD装置采集引擎进气温度，并依据进气温度的不同，设定相对应的充电效能。
进一步地，修正所述电瓶基本寿命的计算方法为：
1)当(车辆发电机发电量*充电效能)>(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时，电瓶基本寿命增加；
2)当(车辆发电机发电量*充电效能)<(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时,电瓶基本寿命减少。
进一步地，所述OBD装置将采集的行车数据与判定的故障预警信息，通过无线网络传输装置送至云端车辆电瓶知识库***；所述无线网络传输装置将故障预警信息发送至驾驶者。
进一步地，车辆更换电瓶后，所述车辆知识库进行更新，并依据云端车辆电瓶知识库***重新设定电瓶基本寿命。
一种基于OBD计算技术的车辆故障预警***，包括：
1、车辆发电机发电量计算模块，用以依据汽车制造商提供的参数与通过OBD装置采集的车辆引擎数据，计算车辆发电机发电量；
2、电瓶基本寿命修正模块，用以根据车辆发电机发电量、车辆启动马达功率与启动次数，修正电瓶基本寿命，并将修正后的电瓶基本寿命输入到车辆知识库；
3、OBD装置故障预警模块，用以当电瓶已安装时间达到车辆知识库数据中的修正后电池基本寿命的预警值时，发出故障预警。
本发明提出一套基于OBD计算技术的车辆故障预警方法及***，通过OBD装置结合云端车辆电瓶知识库***，针对电瓶零件依OBD采集的实际行车状况与车辆知识库内的数据进行分析，若有故障情况即将发生，可对驾驶提出警告，即刻进行维修，提高行车安全。并使用OBD与云端车辆电瓶知识库***预测车辆电瓶的更换时机，降低驾驶人不必要的金钱花费与抛锚风险。
附图说明
图1基于OBD计算技术的车辆故障预警***方块图。
图2本发明实施例二流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，下面通过具体实施例和附图对本发明进行进一步详细阐述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考附图1，本发明设一云端车辆电瓶知识库***，其包含一依车辆的厂牌、年份、车种、车辆使用情况、以及Bosch数据库等数据，并根据统计经验值建立电瓶零件寿命知识库，该知识库中的数据可随使用案例增加而动态变化。其中，电瓶零件寿命知识库依照各类电瓶厂家的使用说明书设定车辆知识库***指定电瓶基本寿命L的初始值。特殊情况下，可采用电瓶预警算法，并依据Bosch数据库，以铅酸电池每天自放电0.1％计算，汽车电瓶基本使用寿命为30个月。由此，可初步得到各类电瓶由车辆知识库***指定电瓶基本寿命L的初始值，存入电瓶零件寿命知识库，且此电瓶基本寿命的初始值可依云端车辆电瓶知识库***根据连接其***的车辆实际的电瓶基本寿命进行加权更新。例如若有100辆代号为A的车款，其中85辆回报云端车辆电瓶知识库***的L＝30，另外15辆回报云端车辆电瓶知识库***的L＝25，则云端车辆电瓶知识库***的L值更新为(30*85+28*15)/100＝29.7。
通过汽车OBD装置采集车上电瓶已安装时间、车辆引擎的运转时间T(hr)、引擎转速r(rpm)、引擎启动次数、引擎室进气温度等数据。
OBD装置将云端车辆电瓶知识库***内的汽车制造商提供的发电机发电电流与转速函数(汽车制造商未提供的，可参照BOSCH汽車工程手冊(中文第4版)ISBN13：9787568213493，出版社：北京理工大學出版社)、发电机发电电流I(A)以及启动马达功率A(W)灯数据通过无线网络传输装置输入到车辆知识库中。所述无线网络传输装置为一智能手机，驾驶员可通过所述智能手机内预装的APP查看云端车辆电瓶知识库***与车辆知识库内的数据。
首先，OBD装置通过车辆引擎运转时间T(hr)、引擎转速r(rpm)和发电机发电电流I(A)，计算车辆发电机发电量B(Ah)；然后，根据车辆发电机发电量、车辆启动马达功率与启动次数，修正电瓶基本寿命并输入到车辆知识库中；最后，当电瓶使用寿命参数达到车辆电瓶知识库数据中的电池基本寿命预警值La时，OBD装置向驾驶者发出故障预警。
OBD装置采集的行车数据与判定的故障预警信息，可通过无线网络传输装置送至云端车辆电瓶知识库***，对车辆电瓶零件寿命知识库的数据进行更新。无线网络传输装置也可将故障预警信息发送至驾驶者。
驾驶者通过无线传输装置或OBD装置查看车辆知识库或云端车辆电瓶知识库***内数据。
同样的，其它安装本***的车辆也可将本车的行车数据与判定的故障预警信息，通过无线网络传输装置送至云端车辆电瓶知识库***。
云端车辆电瓶知识库***可定期通知所有安装本***的车辆进行本车的车辆电瓶知识库数据更新。
实施例一为车辆电瓶未安装引擎室。
车辆通过OBD装置以及无线网络传输装置获取云端车辆电瓶知识库***的指定电瓶基本寿命为L、指定车款的启动马达功率为A(W)的车辆以及其发电机发电电流与转速函数f(I,rpm)与发电机发电电流I(A)输入到车辆知识库，车辆知识库数据至少还包括由OBD装置将获取电瓶已安装时间为M、引擎运转时间为T(hr)、引擎转速为r(rpm)、马达启动次数等。
首先，通过OBD装置采集的车辆引擎运转时间T(hr)、引擎转速r(rpm)和依据汽车制造商提供的发电机发电电流I(A)，计算车辆发电机发电量B(Ah)。车辆在时间段(t1,t2)内，车辆发电机发电量为
Figure BDA0002190773190000041
其中f(I,rpm)为发电机发电电流与转速函数。
然后，根据车辆发电机发电量B(Ah)、车辆启动马达功率A(W)与启动次数，修正电瓶基本寿命L，具体步骤如下：
1)当B(Ah)>(A(W)/12V)*启动次数，则电瓶基本寿命L增加0.5天；当B(Ah)>(A(W)/12V)*启动次数，则电瓶基本寿命L减少1天。
2)OBD装置将修正后电瓶基本寿命值Lr输入到车辆知识库。
最后，当电瓶已安装时间M达到车辆知识库数据中的修正后电池基本寿命预警值La(La＝Lr*95％)时，OBD装置发出故障预警。所述故障报警也可通过智能手机APP发送给驾驶者。
车辆更换电瓶后，车辆知识库将指定电瓶实际寿命(电瓶已安装时间M)与更换的电瓶信息，经由无线网络传输装置上传到云端车辆电瓶知识库***。云端车辆电瓶知识库***更新指定电瓶基本寿命L，并将更换后的电瓶基本寿命L传输给其它车辆的车辆知识库进行电瓶基本寿命更新，使车辆知识库数据中的电瓶实际寿命比较吻合实际使用情况。
实施例二为车辆电瓶安装在引擎室，附图2为本实施例的流程图。
在本实施例中，车辆电瓶被安装在引擎室内，但由于引擎室温度较高，而铅酸电池电解液温度过高，则硫酸铅将深入形成不易恢复，导致充电效率下降。
车辆通过OBD装置以及无线网络传输装置获取云端车辆电瓶知识库***的指定电瓶基本寿命为L、指定车款的启动马达功率为A(W)的车辆以及其发电机发电电流与转速函数f(I,rpm)与发电机发电电流I(A)输入到车辆知识库，车辆知识库数据至少还包括由OBD装置将获取电瓶已安装时间为M、引擎运转时间为T(hr)、引擎转速为r(rpm)、马达启动次数等。
首先通过OBD装置采集的车辆引擎运转时间T(hr)、引擎转速r(rpm)和发电机发电电流I(A)，计算车辆发电机发电量B(Ah)。可计算出车辆在时间段(t1,t2)内，车辆发电机发电量为
Figure BDA0002190773190000051
其中f(I,rpm)为发电机发电电流与转速函数。
设定当引擎室进气温度高于60℃时，设定车辆引擎的充电效能E＝85％；当进气温度等于或低于60℃时，设定车辆引擎的充电效能E＝100％。所述引擎室进气温度由OBD装置读取。
然后根据根据车辆发电机发电量B(Ah)、车辆启动马达功率A(W)、启动次数、充电效能E以及通过OBD装置采集的进气温度，修正电瓶基本寿命L，其具体步骤如下：
1)当B(Ah)*E>(A(W)/12V)*启动次数，则电瓶基本寿命L增加0.5天；当B(Ah)*E>(A(W)/12V)*启动次数，则电瓶基本寿命L减少1天。
2)OBD将修正后的电瓶基本寿命值Lr输入到车辆知识库。
当电瓶已安装时间M达到车辆知识库***数据中的修正后电池基本寿命预警值La(La＝Lr*95％)时，OBD装置发出故障预警。所述故障报警也可通过智能手机APP发送给驾驶者。
车辆更换电瓶后，车辆知识库将指定电瓶实际寿命(电瓶已安装时间M)与更换的电瓶信息，经由无线网络传输装置上传到云端车辆电瓶知识库***。云端车辆电瓶知识库***更新指定电瓶基本寿命L，并将更换后的电瓶基本寿命L传输给其它车辆的车辆知识库进行电瓶基本寿命更新，使车辆知识库数据中的电瓶实际寿命比较吻合实际使用情况。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (9)

1.一种基于OBD计算技术的车辆故障预警方法，包括：
1)依据汽车制造商提供的参数与通过OBD装置采集的车辆引擎数据，计算车辆发电机发电量；
2)根据车辆发电机发电量、车辆启动马达功率与启动次数，修正电瓶基本寿命，且将修正后电瓶基本寿命输入到车辆知识库，其中电瓶未安装引擎室时，通过以下策略修正所述电瓶基本寿命；
2.1)当车辆发电机发电量>(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时，电瓶基本寿命增加；
2.2)当车辆发电机发电量<(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时,电瓶基本寿命减少；
3)当电瓶已安装时间达到车辆知识库数据中的修正后电池基本寿命的预警值时，OBD装置发出故障预警。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽车制造商提供的参数和所述电瓶基本寿命数据通过云端车辆电瓶知识库***获取；所述云端车辆电瓶知识库***包含一依车辆的厂牌、年份、车种、车辆使用情况、以及Bosch数据库的数据，并根据统计经验值建立电瓶零件寿命知识库；所述电瓶零件寿命知识库中的数据可随使用案例增加而动态变化。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽车制造商提供的参数为发电机发电电流；所述车辆引擎数据包括引擎运转时间和引擎转速。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述车辆发电机发电量为
Figure FDA0003058065040000011
Figure FDA0003058065040000012
其中，B(Ah)为发电机电量，f(I,rpm)为发电机发电电流与引擎转速函数；(t1,t2)为计算所述车辆发电机发电量的时间段，所述发电机发电电流与引擎转速函数由汽车制造商提供。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述电瓶安装在引擎室时，OBD装置采集引擎进气温度，并依据进气温度的不同，设定相对应的充电效能。
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，当所述电瓶安装在引擎室时，修正所述电瓶基本寿命的计算方法为：
1)当(车辆发电机发电量*充电效能)>(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时，电瓶基本寿命增加；
2)当(车辆发电机发电量*充电效能)<(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时,电瓶基本寿命减少。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OBD装置将采集的行车数据与判定的故障预警信息，通过无线网络传输装置送至云端车辆电瓶知识库***；所述OBD装置或所述无线网络传输装置将故障预警信息发送至驾驶者。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，车辆更换电瓶后，所述车辆知识库进行更新，并依据云端车辆电瓶知识库***重新设定电瓶基本寿命。
9.一种基于OBD计算技术的车辆故障预警***，包括：
1)车辆发电机发电量计算模块，用以依据汽车制造商提供的参数与通过OBD装置采集的车辆引擎数据，计算车辆发电机发电量；
2)电瓶基本寿命修正模块，用以根据车辆发电机发电量、车辆启动马达功率与启动次数，修正电瓶基本寿命，并将修正后的电瓶基本寿命输入到车辆知识库，其中电瓶未安装引擎室时，通过以下策略修正所述电瓶基本寿命；
2.1)当车辆发电机发电量>(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时，电瓶基本寿命增加；
2.2)当车辆发电机发电量<(车辆启动马达功率/12V)*启动次数时,电瓶基本寿命减少；
3)OBD装置故障预警模块，用以当电瓶已安装时间达到车辆知识库数据中的修正后电池基本寿命的预警值时，发出故障预警。
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