摘 要

近年来，物流行业飞速发展，这些相应的物流公司需要对远程运行车队进行实时监控，其中油耗监控便是其中一个重要的监控部分。然而实际操作中，如何对运行车辆进行有效的燃油消耗状态的实时监控是一个值得研究的问题。本文运用现有阶段车辆油耗智能检测、运行状态监测及网络化管理技术，提出一种基于OBD接口的油耗无线检测技术的可行解决方案。

以OBD系统为核心，通过对OBD接口的协议的解析，能够提取到的汽车行驶过程中的基本数据，如汽车的车速、进气压、进气温度和发动机转速等。出于不改变汽车油路和经济实用等方面的考虑，选用空燃比法进行油耗计算。最后将OBD接口读取的CAN总线上的数据，通过现在时兴的移动4G网络发送给远程的计算机，然后计算出汽车百公里油耗。

本次设计主要有OBD解码器模块、油耗采集模块、4G移动通信模块等。其中油耗采集模块是通过对汽车电子的CAN-BUS的协议进行解析，可以包含在OBD解码器模块中。OBD解码器模块包括需要与汽车ECU交互，解析车辆OBD协议以及CAN协议。最后通过4G移动通讯模块与远程服务器进行通讯，将所获取的汽车行驶状态信息发送给远程服务器。

关键词：OBD-II；4G移动通信；油耗监控；CAN总线；空燃比法

Abstract

In recent years, the rapid development of the logistics industry, logistics companies need these respective remote real-time monitoring operation of the team, which monitor fuel consumption is one important part of monitoring. However, in practice, how to run an effective vehicle fuel consumption status of real-time monitoring is a problem worthy of study. In this paper, the current phase of the vehicle fuel consumption and intelligent detection, condition monitoring and network management technology, proposes a detection technique based on the fuel consumption of wireless OBD interface is a viable solution.

OBD system with the core, through the OBD interface protocol analysis, can extract the vehicle was in the basic data, such as car speed, intake pressure, intake air temperature and engine speed. For cars without changing the oil and economic considerations and practical aspects of the selection of air-fuel ratio method to calculate fuel consumption. Finally, the data read OBD CAN bus, 4G mobile networks sent to the remote computer through fashionable now and then calculate one hundred kilometers fuel consumption.

The design of the main OBD decoder module, fuel consumption acquisition module, 4G mobile communication module. Wherein the acquisition module is fuel consumption by automotive electronics CAN-BUS protocol parsing can be included in OBD decoder module. OBD decoder module including the need to interact with the vehicle ECU, analytical vehicle OBD and CAN protocol agreement. Finally, the 4G mobile communication module to communicate with the remote server to send the acquired automobiles with status information to the remote server.

Key Words: 4G；OBD-II；fuel consumption monitoring；CAN bus；air fuel ratio method

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 OBD-II 1

1.2.2 4G移动通信 2

1.3 研究内容 3

第2章 CAN通信协议及OBD通信协议 4

2.1 CAN通信协议 4

2.1.1 物理层 4

2.1.2 数据链路层 5

2.2 OBD诊断模式 6

2.2.1 诊断协议 6

2.2.2 诊断服务定义 6

2.3 OBD获取数据流程 7

第3章 汽车油耗实时检测相关技术 9

3.1 直接检测方法 9

3.1.1 重量法 9

3.1.2 流量法 9

3.2 间接检测方法 10

3.2.1 碳平衡法 10

3.2.2 空燃比法 10

第4章 油耗数据的传输 11

4.1 数据在CAN上的传输 11

4.2 油耗数据传输模块设计 12

4.2.1 整体设计 12

4.2.2 CAN部分设计 13

第5章 系统总体设计 17

5.1 硬件设计 17

5.2 软件设计 19

5.2.1 数据请求与采集 19

5.2.2 CAN控制器MSCAN的初始化 20

5.2.3 油耗计算 21

第6章 总结与展望 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

如今，伴随着人们物质生活水平地不断提升，汽车已经悄然成为一个家庭中不可或缺的角色。近年来的汽车销量大幅度增长，燃油价格也居高不下，但世界上石油资源缺是有限的。工业化城市化不断推进的同时,其带来的能源枯竭、环境破坏等问题严重制约着经济、社会等各个方面的可持续发展。因此,如何推动对道路运输行业进行有效的节能减排,对于推动我国的可持续发展具有及其深远的意义。目前，国家对于物流企业的交通燃油消耗的管理要求越发的规范与严格,针对车辆实际运行的油耗状态难以实时监控的实际情况，联系现在的汽车油耗智能检测技术、运行状态监控及网络化管理技术，我们提出一种基于汽车OBD接口油耗无线监测技术的可行解决方案^[1]。