[发明专利]一种基于OBD车辆状态信息的汽油车实时油耗计算方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车机电混合技术领域，具体涉及一种基于OBD车辆状态信息的汽油车实时油耗计算方法。

背景技术

燃油消耗量是车辆燃油经济性的主要评价指标。对于内燃机类传统能源型车辆，其燃油经济性是评价车辆性能的最为重要的指标。影响车辆燃油经济性的因素如道路交通环境、车辆机械性能以及驾驶人的驾驶行为等。但是，通过短时期内改善交通环境提升车辆燃油经济性的方式难以实现；经过长期积累，目前内燃机技术经过长期的发展已经相当成熟，通过改善内燃机技术等措施显著提升车辆的燃油经济性很难实现；无法实时掌握车辆运行状态和状况，特别是车辆的故障无法及时获取，使道路车辆运行存在极大的安全隐患。

目前的车辆状态监测及故障诊断多为面向专业人员的，缺乏面向驾驶员提供的车辆状态监测及故障诊断，故普通驾驶员很难直观获取此类信息。在车辆实时油耗的测量方面，在不对车辆进行结构性改变、加装专用测量仪器及获取车辆制造厂商的自有总线协议的前提下，实时油耗的测量精度较低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于OBD的车辆信息的汽油车燃油消耗量，根据汽油发动机空气燃料比原理，综合利用多项车辆状态信息，具有较高适配性、较高精度的燃油消耗量计算方法，不仅能够剔除电喷发动机电控断油而产生的计算误差，而且能够提高瞬时燃油消耗量的计算精度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于OBD车辆状态信息的汽油车实时油耗计算方法，包括以下步骤：

S10、根据汽油车发动机理论，计算瞬时燃油消耗量

S20、在发动机喷油过程中，发动机控制器采集氧传感器实时数据，根据车辆工况及发动机燃烧状态，判断空气燃料混合气的浓度，通过调整燃油修正因数φ_s，在标准空气燃料比λ₀的基础上，调整实时空气燃料混合气的浓度，以达到最优燃烧的目的；

S30、通过调整长时燃油修正系数φ_L,φ_L为φ_s的零点移动值，当混合气长期处于过浓或过稀状态时，移动φ_L的零点标准值，从而达到更精准的喷油量控制；

S40、根据OBD-II协议，通过计算发动机负载率，即某一转速下的实时进气量q_m0与这一转速n下的峰值进气量之比。

上述的步骤S10中瞬时燃油消耗量的数学表达式为：

其中，q_m为瞬时发动机进气量；λ为实时空气燃料混合比，是空气燃料混合气中空气质量与燃料质量之比；

上述的步骤S20中标准空气燃料比的数学表达式为：

其中，λ₀为标准空气燃料比，取值14.7；φ_s为短时燃油修正系数；φ_L为长时燃油修正系数；当混合浓度过稀时，φ_s为正值，喷油量增加，增大混合气浓度；当混合气浓度过浓时，φ_s为负值，喷油量减小，减小混合气浓度；φ_L为φ_s的零点移动值，当混合气长期处于过浓或过稀状态时，移动φ_L的零点标准值，从而达到更精准的喷油量控制；

上述的步骤S40中发动机负载率的数学表达式为：

q_m(t)＝ζ(t)·q_m0[n(t)]；

其中，ζ位发动机负载率；q_m0是在发动机转速为n时的峰值进气量，单位为g/s，q_m0为发动机制造商设计的数据，本发明以实验方式进行参数标定。

优选的，上述的步骤S40中针对不同车型对于OBD协议的适配差异性问题，重建基于OBD实时车辆状态信息的计算瞬时燃油消耗量的方法，包括以下步骤：

S41、根据空气流量与空燃比，获取瞬时空气流量q_m及实时空燃比λ，瞬时燃油消耗质量的数学表达式为：

S42、获取瞬时空气流量q_m及燃油修正因数φ_s、φ_L，瞬时燃油消耗质量的数学表达式为：

S43、由发动机负载率与实时空燃比参数，获取发动机负载率ζ、发动机转速n、峰值进气量q_m0及实时空燃比λ，瞬时燃油消耗质量的数学表达式为：