專(zhuān)利名稱：一種汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)排放診斷監(jiān)控裝置，尤其涉及一種汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
汽車(chē)工業(yè)在近年得到了飛速發(fā)展，中國(guó)已成為世界上汽車(chē)第二大生產(chǎn)國(guó)和第一大消費(fèi)國(guó)，摩托車(chē)年產(chǎn)量長(zhǎng)期居世界第一位。隨著機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染物(HC、CO和NOx)排放量顯著增加，機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染物在城市大氣污染中所占的平均比例有較大幅度增加。防治機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染已成為城市大氣污染控制的主要任務(wù)之一。2005年4月國(guó)家環(huán)保總局公布了《輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法》，即國(guó)三、國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別于2007年7月I日和2010年7月I日開(kāi)始實(shí)施。它的實(shí)施要求車(chē)輛必須具備OBD (On-Board Diagnostics,在線自動(dòng)診斷)功能。機(jī)動(dòng)車(chē)的污染防治除了對(duì)新車(chē)進(jìn)行監(jiān)管外，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)在用車(chē)的監(jiān)管。目前機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治法律法規(guī)不完善的問(wèn)題依然存在，制約了汽車(chē)環(huán)保的統(tǒng)一監(jiān)管，影響了管理制度的有效實(shí)施，削弱了監(jiān)督管理的執(zhí)法力度。如在用汽油車(chē)的檢查維修制度不完善，帶病行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)屢見(jiàn)不鮮。其次，檢測(cè)方法科學(xué)性差且不嚴(yán)格，造成了通過(guò)年檢的汽車(chē)成了 “全年環(huán)保車(chē)”，再也沒(méi)人過(guò)問(wèn)。目前國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的OBD標(biāo)準(zhǔn)接近于美國(guó)的OBDII或歐洲的EOBD標(biāo)準(zhǔn)，雖然當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障引起排放超標(biāo)時(shí)，OBD系統(tǒng)能檢測(cè)到故障并點(diǎn)亮故障燈向駕駛者發(fā)出警告，然而駕駛者是否接受故障燈的警告，目前的OBD系統(tǒng)無(wú)能為力。在車(chē)輛年審前如果駕駛者不對(duì)排放超標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行維修，相關(guān)管理部門(mén)也無(wú)法知曉。針對(duì)目前OBD標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，迫切需要采取新的OBD無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，對(duì)排放超標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控。如果駕駛者在故障報(bào)警系統(tǒng)提示后仍長(zhǎng)時(shí)間不去維修車(chē)輛，管理部門(mén)甚至可以指令該車(chē)輛停駛。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:利用在線自動(dòng)診斷獲取故障信息，再利用GSM (Global System for MobileCommunications,全球移動(dòng)通信系統(tǒng))技術(shù),增加遠(yuǎn)程監(jiān)控,達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。一、汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置(簡(jiǎn)稱監(jiān)控裝置)本監(jiān)控裝置包括工作對(duì)象一車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括GSM子系統(tǒng)；設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)；其連接關(guān)系是:發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)和車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的診斷；發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)、GSM子系統(tǒng)和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)之間通過(guò)GSM子系統(tǒng)提供的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以短信的方式連通。二、汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控方法(簡(jiǎn)稱監(jiān)控方法)本監(jiān)控方法包括下列步驟:①GSM子系統(tǒng)覆蓋整個(gè)區(qū)域的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；②電子控制單元上電，與第一 GSM模塊建立通訊連接；③當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)、傳感器和/或執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，電子控制單元檢測(cè)到相關(guān)故障；④電子控制單元按照一定格式生成并存儲(chǔ)故障碼，同時(shí)點(diǎn)亮執(zhí)行器內(nèi)的故障指示燈作出相應(yīng)的報(bào)警反應(yīng)；⑤電子控制單元將故障碼和車(chē)輛代碼數(shù)據(jù)信息發(fā)送給第一 GSM模塊；⑥第一 GSM模塊與OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)中的第二 GSM模塊以短信的方式聯(lián)系，并發(fā)送故障碼和車(chē)輛代碼信息；⑦OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的監(jiān)控電腦利用監(jiān)控軟件調(diào)取故障車(chē)車(chē)主信息和手機(jī)號(hào)碼，并通過(guò)界面觀察故障車(chē)車(chē)主是否解決車(chē)輛故障；
⑧OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的工作人員通過(guò)第二 GSM模塊給故障車(chē)車(chē)主發(fā)送車(chē)輛故障提醒短信，若故障車(chē)車(chē)主長(zhǎng)時(shí)間未解決車(chē)輛故障且堅(jiān)持使用，OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的工作人員可以指令相關(guān)部門(mén)停駛該車(chē)輛。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果:①能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握和控制車(chē)輛狀態(tài)，實(shí)時(shí)性高；②可以形成范圍內(nèi)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，范圍大，覆蓋面廣；③可以節(jié)省資源成本，一臺(tái)監(jiān)控電腦可以監(jiān)控?cái)?shù)量巨大的故障車(chē)輛，經(jīng)濟(jì)性好；④可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以在OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)置專(zhuān)家診斷故障，提高車(chē)輛故障解決效率；⑤適用于國(guó)內(nèi)所有的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)輛。

圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是電子控制單元(EOT) 211和第一 GSM模塊213之間的通訊流程圖；圖3是OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400的信息管理軟件監(jiān)控界面圖(故障碼)；圖4是OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400的信息管理軟件監(jiān)控界面圖(車(chē)輛代碼和車(chē)主信息)。圖中:100一車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)。200—發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)，210—車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊211—電子控制單元(ECU)， 212—第一 RS232串口通信接口模塊，213一第一 GSM 模塊，214—第一12V 電源，215—第一天線；[0045]220—傳感器；230—執(zhí)行器。300—GSM 子系統(tǒng)，310—天線。400—OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)，410—監(jiān)控電腦，420—第二 RS232串口通信接口模塊，430—第二 GSM 模塊，440—第二 12V 電源，450—第二天線。英譯漢:①OBD:0n-Board Diagnostics,在線自動(dòng)診斷。②GSM:Global System for Mobile Communications,全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明:一、監(jiān)控裝置1、總體如圖1，本監(jiān)控裝置包括工作對(duì)象——車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100，還包括GSM子系統(tǒng)300 ；設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400 ；其連接連通關(guān)系是:發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200和車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100的診斷；發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200、GSM子系統(tǒng)300和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400之間通過(guò)GSM子系統(tǒng)300提供的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以短信的方式連通。本監(jiān)控裝置的工作原理是:當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100 (還包括傳感器220和執(zhí)行器230)出現(xiàn)排放相關(guān)故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200能適時(shí)檢測(cè)到故障，電子控制單元(ECU) 211將故障碼、車(chē)輛代碼等信息數(shù)據(jù)通過(guò)第一 GSM模塊213以短信的方式發(fā)送到OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400的第二 GSM模塊中，發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200中的第一 GSM模塊213和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400中的第二 GSM模塊430都采用標(biāo)準(zhǔn)AT指令集進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。每個(gè)GSM模塊配SIM卡一塊，擁有一定的信息存儲(chǔ)量。OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400的監(jiān)控電腦410將這些信息數(shù)據(jù)保存，并將故障碼信息發(fā)送給注冊(cè)的車(chē)主GSM移動(dòng)電話中，提醒車(chē)主進(jìn)行維修以解除車(chē)輛故障，同時(shí)OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400可以監(jiān)控故障是否解除，以達(dá)到在線診斷(OBD)遠(yuǎn)程監(jiān)控目的。二、功能塊1、車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100可以為不同廠家不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)。2、發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200如圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200由車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊210、傳感器220和執(zhí)行器230組成； 1)車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊210車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊210由電子控制單元(E⑶)211、第一 RS232串口通信接口模塊212、第一 GSM模塊213、第一 12V電源214和第一天線215組成；電子控制單元(EOT) 211分別與傳感器220、執(zhí)行器230和第一 RS232串口通信接口模塊212連接，傳感器220和執(zhí)行器230分別與車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100連接，對(duì)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100的故障進(jìn)行檢測(cè)歸類(lèi)并生成故障碼；第一 RS232串口通信接口模塊212、第一 GSM模塊213和第一天線215依次連接，通過(guò)第一 GSM模塊213將故障碼發(fā)送給OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400 ；第一 12V電源214給第一 GSM模塊213供電。(I)電子控制單元(ECU) 211*硬件配置:主要由集成OBD功能的E⑶組成，它包括16位單片機(jī)CPU (Flash為256K、主頻為 64Mhz)；*專(zhuān)用軟件:此軟件為本公司編寫(xiě)，用于電子控制單元(E⑶)211與第一 GSM模塊213建立通訊，軟件流程如圖2，包括下列步驟:①開(kāi)始I ;②發(fā)建立通信連接命令2;③判斷電子控制單元(EOT) 211接收到第一 GSM模塊213是否響應(yīng)“0K”命令3，是則進(jìn)入下一步驟，否則跳轉(zhuǎn)到步驟②；④設(shè)置發(fā)送的初始化命令4 ；⑤發(fā)送SMS (短信)5 ；⑥判斷電子控制單元(EOT) 211接收到第一 GSM模塊213是否響應(yīng)“0K”命令6，是則進(jìn)入下一步驟，否則跳轉(zhuǎn)到步驟④；⑦結(jié)束7。(2)第一 GSM 模塊 213第一 GSM模塊213是一種具有獨(dú)立操作系統(tǒng)并采用標(biāo)準(zhǔn)AT指令集進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的通信模塊。2)傳感器 220傳感器220主要包括進(jìn)氣歧管壓力傳感器、進(jìn)氣歧管溫度傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、氧傳感器、爆震傳感器等。當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)排放發(fā)生故障時(shí)，會(huì)從這些傳感器信號(hào)上表征出來(lái)，電子控制單元(ECU) 211通過(guò)采集這些傳感器的信號(hào)能判斷故障部位并生成相應(yīng)的故障碼。3)執(zhí)行器 230主要包括噴油器、點(diǎn)火線圈、怠速閥、碳罐電磁閥、油泵、風(fēng)扇、故障指示燈等。當(dāng)這些部件(故障指示燈除外)出現(xiàn)短路或開(kāi)路故障時(shí)，電子控制單元(ECU) 211能夠檢測(cè)到故障，并生成相應(yīng)的故障代碼，同時(shí)點(diǎn)亮故障指示燈。發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200的工作原理是:電子控制單元(E⑶)211是車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制和指揮中心，包括16位單片機(jī)、集成有OBD功能。E⑶上電后先發(fā)送建立通訊命令與第一 GSM模塊213建立連接，然后通過(guò)采集傳感器220的輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理判斷車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)100是否存在與排放相關(guān)的故障。若存在故障，ECU按照一定格式生成并存儲(chǔ)故障碼，同時(shí)ECU按指定的格式將故障碼和ECU中存儲(chǔ)的車(chē)輛代碼數(shù)據(jù)信息發(fā)送給車(chē)載第一 GSM模塊213。第一 GSM模塊213存儲(chǔ)故障碼和車(chē)輛代碼信息，并且通過(guò)GSM子系統(tǒng)300提供的通信網(wǎng)絡(luò)以短信的方式將這些信息發(fā)送給OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400。3、GSM 子系統(tǒng) 300GSM子系統(tǒng)300即全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，給發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)200和OBD監(jiān)控子系統(tǒng)400提供移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。各GSM模塊之間采用與短信有關(guān)的AT指令集進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。每個(gè)GSM模塊配SIM卡一塊。E⑶與GSM模塊通訊需要建立通訊協(xié)議，通訊協(xié)議如下:通訊方式:全雙工串行異步通訊；通訊波特率:9600bps ；數(shù)據(jù)位:8 ;停止位:1;奇偶校驗(yàn)位:0。4、OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400和上述的車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊210的結(jié)構(gòu)是一樣的，包括監(jiān)控電腦410、第二 RS232串口通信接口模塊420、第二 GSM模塊430、第二 12V電源440和第二天線450。OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400的工作原理是:OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400中的第二 GSM模塊430接收發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)200發(fā)送的車(chē)輛代碼和故障碼，裝有OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控信息管理軟件的監(jiān)控電腦410從第二 GSM模塊430中讀取故障碼及車(chē)輛信息并顯示在監(jiān)控界面上，如圖3、4。OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)400的工作人員可以從監(jiān)控界面觀察故障車(chē)車(chē)主是否解決車(chē)輛故障，對(duì)于長(zhǎng)期未解決車(chē)輛故障的車(chē)主，可以根據(jù)故障車(chē)輛注冊(cè)信息，給故障車(chē)車(chē)主手機(jī)發(fā)送提醒短信直到車(chē)輛故障消除為止。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，本監(jiān)控裝置包括工作對(duì)象一車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(100)，還包括GSM子系統(tǒng)(300)； 其特征在于: 設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(400)； 其連接連通關(guān)系是: 發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)和車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(100)連接； 發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)、GSM子系統(tǒng)(300)和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(400) 之間通過(guò)GSM子系統(tǒng)(300)提供的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以短信的方式連通。
2.按權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述的發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)由車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊(210)、傳感器(220)和執(zhí)行器(230)組成； 車(chē)載排放自動(dòng)檢測(cè)模塊(210 )由電子控制單元(211)、RS232串口通信接口模塊(212)、車(chē)載GSM模塊(213)、第一 12V電源(214)和第一天線(215)組成； 電子控制單元(211)分別與傳感器(220 )、執(zhí)行器(230 )和RS232串口通 信接口模塊(212)連接，傳感器(220)和執(zhí)行器(230)分別與車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(100)連接； RS232串口通信接口模塊(212)、車(chē)載GSM模塊(213)和第一天線(215)依次連接； 第一 12V電源(214)給車(chē)載GSM模塊(213)供電。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)排放在線自動(dòng)診斷遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，涉及一種汽車(chē)排放監(jiān)控裝置。本監(jiān)控裝置包括車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(100)和GSM子系統(tǒng)(300)；設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(400)；發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)和車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(100)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(100)的在線診斷；發(fā)動(dòng)機(jī)管理子系統(tǒng)(200)、GSM子系統(tǒng)(300)和OBD遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)(400)之間通過(guò)GSM子系統(tǒng)(300)提供的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以短信的方式連通。本實(shí)用新型能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握和控制車(chē)輛狀態(tài)，實(shí)時(shí)性高；可以形成范圍內(nèi)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，范圍大，覆蓋面廣；可以節(jié)省資源成本；可擴(kuò)展性強(qiáng)；適用于國(guó)內(nèi)所有的機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)輛。
文檔編號(hào)F01N11/00GK203035322SQ201220629578
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者王和平, 余俊法 申請(qǐng)人:武漢市菱電汽車(chē)電子有限責(zé)任公司