RU2361278C2 - System for remote control of fuel consumption and vehicle operation modes - Google Patents
System for remote control of fuel consumption and vehicle operation modes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361278C2 RU2361278C2 RU2007128385/09A RU2007128385A RU2361278C2 RU 2361278 C2 RU2361278 C2 RU 2361278C2 RU 2007128385/09 A RU2007128385/09 A RU 2007128385/09A RU 2007128385 A RU2007128385 A RU 2007128385A RU 2361278 C2 RU2361278 C2 RU 2361278C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- processing
- fuel consumption
- unit
- archiving
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Система предназначена для всех видов автотранспортных средств и может быть использована в качестве «черного ящика» для определения расхода топлива в литрах, количества заправок и объема заправок, количества и объема несанкционированного слива топлива в любое время суток даже при выключенном двигателе, пройденного расстояния в километрах, мгновенного значения скорости движения автотранспортного средства, частоты вращения коленчатого вала двигателя, температуры охлаждающей жидкости двигателя, давления в системе смазки, определения координат местонахождения автотранспортного средства. Система также может быть использована для определения количества перевезенных пассажиров в случае использования автотранспортного средства для перевозки пассажиров.The system is designed for all types of vehicles and can be used as a “black box” for determining fuel consumption in liters, the number of gas stations and the volume of gas stations, the number and volume of unauthorized fuel drain at any time of the day even with the engine turned off, the distance traveled in kilometers, instantaneous values of vehicle speed, engine speed, engine coolant temperature, pressure in the lubrication system, determination of the location of the vehicle. The system can also be used to determine the number of passengers carried in the case of using a vehicle to transport passengers.
По функциональному назначению известна подобная система «Трансконтроль» - разработка компании «НЭКСО-ТК», входящей в состав международной группы «NEXO» (www.transcontrol.ru, газета «Автомобильные известия». Август 2002. № 14), в состав которой входит мобильный интеллектуальный терминал, устанавливаемый на автотранспортное средство для сбора информации о состоянии выходных сигналов датчиков, размещенных на автомобиле, для сохранения данных и передачи их по каналу связи, определенному модификацией системы, на сервисное оборудование. Основные функции системы - это охрана, контроль движения и определение местоположения транспортного средства. Прочие функции - контроль расхода топлива по пробегу, скорость движения, подсчет моточасов, регистрация факта включения/выключения любого устройства автомобиля, регистрация факта аварийного состояния одной из систем автомобиля.The “Transcontrol” system is known for its functional purpose - the development of the company “NEXO-TK”, which is part of the international group “NEXO” (www.transcontrol.ru, the newspaper “Automotive News”. August 2002. No. 14), which includes a mobile intelligent terminal installed on a vehicle to collect information about the state of the output signals of sensors placed on the car, to save data and transfer them via a communication channel defined by a modification of the system to service equipment. The main functions of the system are security, traffic control and determining the location of the vehicle. Other functions are monitoring fuel mileage, driving speed, counting hours, registering the fact of turning on / off any device in the car, registering the fact of an emergency condition of one of the car’s systems.
Недостатком данной системы является большая погрешность определения расхода топлива с точностью 20%, невозможность установления фактов несанкционированного отбора топлива, невысокая точность определения скорости движения по сравнению с данными, снимаемыми со штатного датчика автомобиля. Вследствие того что все блоки системы функционально размещены в одном устройстве, - пользователь не может отказаться от полного сервиса предлагаемой системы.The disadvantage of this system is the large error in determining fuel consumption with an accuracy of 20%, the impossibility of establishing facts of unauthorized fuel selection, the low accuracy of determining the speed of movement compared to data taken from a standard car sensor. Due to the fact that all system blocks are functionally located in one device, the user cannot refuse the full service of the proposed system.
Наиболее близкой к заявляемой является система «FMS» от компании «OmniCOMM» (www.omnicomm.ru, журналы «Основные средства» №№ 1, 4, 9 - 2004, №№ 2, 7 - 2007). Система FMS включает в себя три основных компонента - устройство FMS, так называемый «черный ящик», высокоточный емкостной датчик уровня топлива, которые в комплекте устанавливают на транспортное средство, и устройство считывания для компьютера в офисе. Преимущество системы FMS, обрабатывающей данные, полученные от высокоточного датчика уровня топлива, в том, что это устройство закрытого типа - информация, считываемая с него, доступна только руководству предприятия. Программное обеспечение системы позволяет получать данные о работе как отдельной машины, так и всего парка техники. Оборудование FMS непрерывно записывает количество топлива в баке, пробег транспортного средства и контролирует, включен двигатель или нет. Источником информации о количестве топлива в баке является штатный датчик уровня топлива в баке или высокоточный датчик уровня жидкости, производимый компанией OmniCOMM, а для вычисления пробега используется штатный датчик скорости или спидометр. Устройство накапливает данные в течение 2 месяцев эксплуатации автомобиля. По прибытии автомобиля в парк водитель снимает устройство и передает в офис компании. Также возможно производить считывание с транспортного средства с помощью переносного компьютера. Дальнейшая обработка происходит с помощью программного обеспечения.Closest to the claimed is the "FMS" system from the company "OmniCOMM" (www.omnicomm.ru, magazines "Fixed assets" No. 1, 4, 9 - 2004, No. 2, 7 - 2007). The FMS system includes three main components - the FMS device, the so-called “black box”, the high-precision capacitive fuel level sensor, which are installed in the kit on the vehicle, and the reader for the computer in the office. The advantage of the FMS system, which processes data received from a high-precision fuel level sensor, is that this device is a closed type - the information read from it is available only to the company's management. The system software allows you to obtain data on the operation of both a single machine and the entire fleet of equipment. The FMS equipment continuously records the amount of fuel in the tank, the vehicle mileage and monitors whether the engine is on or not. The source of information about the amount of fuel in the tank is a standard fuel level sensor in the tank or a high-precision liquid level sensor manufactured by OmniCOMM, and a standard speed sensor or speedometer is used to calculate mileage. The device accumulates data for 2 months of operation of the car. Upon arrival of the car in the park, the driver removes the device and transfers it to the office of the company. It is also possible to read from a vehicle using a laptop computer. Further processing takes place using software.
Недостатком данной системы является то, что для установки высокоточного датчика уровня жидкости в топливном баке необходимо сверление дополнительного отверстия точно по центру бака, в результате чего портится специальная заводская обработка внутренней поверхности топливного бака, кроме этого, приходится полностью снимать топливный бак с автомобиля, затрачивая немало времени. Недостатком является также то, что нет температурной коррекции при измерении расхода топлива. При выключенном двигателе нельзя контролировать слив топлива. Недостатком является также то, что для съема архива необходимо снять устройство FMS с автомобиля и перенести его в офис или использовать ноутбук по месту нахождения автомобиля. При большом количестве автомобилей в одном парке такой способ съема информации становится очень затруднительным. Недостатком системы является также несоответствие показания топливного индикатора в кабине водителя с результатами высокоточного датчика уровня жидкости, так как штатный датчик поплавкового типа имеет погрешность более 20%. Система FMS не обладает гибкостью архитектуры: невозможно подключать дополнительные блоки для расширения функций. Принципом действия высокоточного датчика уровня жидкости, производимого OmniCOMM, является преобразование емкости в частоту. Для измерения частоты требуется время не менее 1 секунды. Для получения точного результата измерений во время движения необходимо усреднять не менее 8 измерений, поэтому для получения точного измерения при помощи этого датчика тратится время не менее 8 секунд.The disadvantage of this system is that to install a high-precision liquid level sensor in the fuel tank, it is necessary to drill an additional hole exactly in the center of the tank, as a result of which special factory processing of the inner surface of the fuel tank spoils, in addition, you have to completely remove the fuel tank from the car, spending a lot time. The disadvantage is that there is no temperature correction when measuring fuel consumption. With the engine turned off, fuel drain cannot be controlled. The disadvantage is that to remove the archive, you must remove the FMS device from the car and transfer it to the office or use a laptop at the location of the car. With a large number of cars in one fleet, this method of acquiring information becomes very difficult. A disadvantage of the system is the inconsistency of the fuel indicator in the driver's cab with the results of a high-precision liquid level sensor, since the standard float-type sensor has an error of more than 20%. The FMS system does not have the flexibility of architecture: it is impossible to connect additional units to expand functions. The principle of operation of the high-precision liquid level sensor manufactured by OmniCOMM is the conversion of capacitance to frequency. A frequency of at least 1 second is required to measure the frequency. To obtain an accurate measurement result during movement, it is necessary to average at least 8 measurements, therefore, at least 8 seconds are wasted using this sensor to obtain an accurate measurement.
Техническим результатом заявляемого является повышение точности и быстродействия измерений расхода топлива, а также упрощение монтажа датчика топливного бака.The technical result of the claimed is to increase the accuracy and speed of measurements of fuel consumption, as well as simplifying the installation of the fuel tank sensor.
Преимуществами заявляемой системы также является передача на штатный указатель уровня топлива, расположенный в кабине водителя, результатов измерений высокоточного емкостного датчика топливного бака, невозможность бесконтрольного отбора топлива из бака, наличие резервного питания и расширение функциональных возможностей за счет гибкости архитектуры системы дистанционного контроля расхода топлива и режимов работы автотранспортного средства.The advantages of the claimed system also include the transfer to a standard fuel level indicator located in the driver’s cabin of measurements of a high-precision capacitive sensor of the fuel tank, the inability to control fuel uncontrolled from the tank, the availability of backup power and the expansion of functionality due to the flexibility of the architecture of the remote control system for fuel consumption and modes vehicle operation.
Вышеуказанный технический результат достигается в системе дистанционного контроля расхода топлива и режимов работы автотранспортного средства, содержащей блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя, блок обработки и архивирования температуры охлаждающей жидкости и давления в системе смазки, емкостной датчик топливного бака и блок сбора данных и передачи по беспроводной связи в центр приема и обработки информации содержания архивов.The above technical result is achieved in a system for remote monitoring of fuel consumption and operating modes of a vehicle, comprising a unit for processing and archiving fuel consumption, engine speed and speed, a unit for processing and archiving coolant temperature and pressure in the lubrication system, a capacitive fuel tank sensor, and a data acquisition unit and wireless transmission to the center for receiving and processing information of the contents of the archives.
Блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя и блок обработки и архивирования температуры охлаждающей жидкости и давления в системе смазки связаны с блоком сбора данных и передачи по беспроводной связи при помощи последовательного интерфейса RS485.The unit for processing and archiving fuel consumption, engine speed and revolutions, and the unit for processing and archiving coolant temperature and pressure in the lubrication system are connected to the data acquisition and transmission unit wirelessly using the RS485 serial interface.
Блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя связан с емкостным датчиком топливного бака, с датчиком тахометра, с датчиком спидометра и содержит микропроцессор, соединенный с энергонезависимой памятью, часами реального времени, узлом формирования аналогового сигнала для штатного указателя уровня топлива, преобразователем сигнала импульсного датчика тахометра, преобразователем сигнала датчика спидометра, гальванически развязанным последовательным интерфейсом RS232, последовательным интерфейсом RS485, резервным питанием для автономной работы и узлом контроля резервного питания. Блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя позволяет производить совокупную обработку значений датчиков топливного бака, спидометра и тахометра, что дает возможность определить, находится ли машина в движении, соответствие оборотов коленчатого вала двигателя норме расхода топлива, а также однозначно определить, происходит ли несанкционированный отбор топлива или происходят колебания уровня топлива в топливном баке за счет неровности профиля дороги во время движения автотранспортного средства. Слив топлива из бензобака регистрируется независимо от того, выключено автотранспортное средство или нет, а также при снятом аккумуляторе автотранспортного средства за счет наличия резервного питания. Для соединения с персональным компьютером для автоматизированной тарировки топливного бака блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя снабжен гальванически развязанным интерфейсом RS232. Блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя имеет дополнительный аналоговый канал для вывода измерения емкостного датчика топливного бака на штатный указатель уровня топлива, установленный в кабине водителя.The unit for processing and archiving fuel consumption, engine speed and speed is connected to a capacitive sensor of a fuel tank, to a tachometer sensor, to a speedometer sensor and contains a microprocessor connected to non-volatile memory, a real-time clock, an analog signal generation unit for a standard fuel level indicator, and a signal converter pulse tachometer sensor, speedometer sensor signal converter, galvanically isolated serial interface RS232, serial interface RS485, p back-up power for the battery life and battery backup unit control. The processing and archiving unit for fuel consumption, engine speed and revolutions allows for the combined processing of the values of the fuel tank sensors, speedometer and tachometer, which makes it possible to determine whether the machine is in motion, the correspondence of the engine crankshaft speed to the fuel consumption rate, and also unambiguously determine what happens whether unauthorized fuel is taken or fuel level fluctuations in the fuel tank occur due to uneven road profile while the vehicle is in motion. Fuel drain from the gas tank is recorded regardless of whether the vehicle is turned off or not, as well as when the battery of the vehicle is removed due to the availability of backup power. To connect to a personal computer for automated fuel tank calibration, the processing and archiving unit for fuel consumption, engine speed and revolutions is equipped with a galvanically isolated RS232 interface. The processing and archiving unit for fuel consumption, engine speed and engine revolutions has an additional analog channel for outputting the measurement of the capacitive sensor of the fuel tank to the standard fuel level indicator installed in the driver's cab.
Блок обработки и архивирования температуры охлаждающей жидкости и давления в системе смазки связан с датчиком температуры охлаждающей жидкости и датчиком давления в системе смазки и содержит микропроцессор, соединенный с энергонезависимой памятью, часами реального времени и последовательным интерфейсом RS485.The unit for processing and archiving the coolant temperature and pressure in the lubrication system is connected to the coolant temperature sensor and the pressure sensor in the lubrication system and contains a microprocessor connected to non-volatile memory, a real-time clock and an RS485 serial interface.
Емкостной датчик топлива содержит переменный конденсатор, выполненный из двух трубок, вставленных друг в друга, преобразователь значения емкости в цифровой код, температурный датчик и узел определения угла наклона топливного бака, который содержит двухосный акселерометр. Узел определения угла наклона топливного бака служит для достижения более точных результатов измерения уровня топлива в топливном баке во время стоянки и езды по неровному профилю дороги и для возможности установки емкостного датчика топлива в штатное место, расположенное не по центру топливного бака.The capacitive fuel sensor contains a variable capacitor made of two tubes inserted into each other, a converter of the value of the capacitance into a digital code, a temperature sensor and a node for determining the angle of inclination of the fuel tank, which contains a biaxial accelerometer. The unit for determining the angle of inclination of the fuel tank serves to achieve more accurate results of measuring the level of fuel in the fuel tank during parking and driving on an uneven road profile and to enable the installation of a capacitive fuel sensor in a regular place, not located in the center of the fuel tank.
Емкостной датчик топливного бака оснащен температурным датчиком для компенсации результатов измерений в широком температурном диапазоне.The capacitive sensor of the fuel tank is equipped with a temperature sensor to compensate for the measurement results over a wide temperature range.
Блок сбора данных и передачи по беспроводной связи содержит микропроцессор, соединенный с GSM/GPRS-модулем и радиомодулем при помощи переключателя, гальванически развязанным последовательным интерфейсом RS485 и антенны для GSM/GPRS и радио.The data acquisition and transmission unit for wireless communication contains a microprocessor connected to a GSM / GPRS module and a radio module using a switch, galvanically isolated RS485 serial interface and an antenna for GSM / GPRS and radio.
К блоку сбора данных и передачи по беспроводной связи можно подключить до 32 блоков обработки и архивирования информации от различных датчиков, этим расширяя функциональные возможности системы.Up to 32 units for processing and archiving information from various sensors can be connected to the data acquisition and transmission unit via wireless communication, thereby expanding the system’s functionality.
К блоку сбора данных и передачи по беспроводной связи можно подключить датчики для учета потока пассажиров, оснащенные интерфейсом RS485, устанавливаемые по одному над каждым местом учета.Sensors for accounting the flow of passengers equipped with the RS485 interface can be connected to the data collection and transmission unit via wireless communication, installed one above each metering station.
Считывание архивов производится дистанционно в любой момент без участия водителя и кондуктора.Reading of archives is carried out remotely at any time without the participation of the driver and conductor.
Для дистанционного контроля расхода топлива и режимов работы автотранспортного средства служит центр обработки данных, которым является персональный компьютер, постоянно подключенный к Интернету, или оснащенный GSM/GPRS-модемом или радиомодемом по усмотрению пользователя. Персональный компьютер снабжен по меньшей мере одним программным продуктом.For remote control of fuel consumption and vehicle operating modes, a data center is used, which is a personal computer that is constantly connected to the Internet, or equipped with a GSM / GPRS modem or radio modem at the user's discretion. A personal computer is provided with at least one software product.
Система дистанционного контроля расхода топлива и режимов работы автотранспортного средства, имея собственное резервное питание, работает круглосуточно, непрерывно записывая информацию в собственные архивы глубиной не менее двух месяцев, так как содержит энергонезависимую память большого объема. Каждая запись в архив сопровождается записью даты и времени за счет наличия часов реального времени в блоке обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя и в блоке обработки и архивирования температуры охлаждающей жидкости и давления в системе смазки.The system of remote control of fuel consumption and operating modes of a vehicle, having its own backup power supply, works around the clock, continuously recording information in its own archives with a depth of at least two months, as it contains a non-volatile memory of large volume. Each archive entry is accompanied by a date and time record due to the presence of real-time clocks in the processing and archiving unit of fuel consumption, engine speed and revolutions, and in the processing and archiving unit of coolant temperature and pressure in the lubrication system.
Данную систему можно использовать в полном или усеченном варианте по желанию пользователя. Например, можно использовать только один блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя, емкостной датчик топливного бака и блок сбора данных и передачи по беспроводной связи для контроля расхода топлива или датчики для учета потока пассажиров, оснащенные интерфейсом RS485, устанавливаемые по одному над каждым местом учета и блок сбора данных и передачи по беспроводной связи для определения количества перевезенных пассажиров.This system can be used in full or in truncated form at the request of the user. For example, you can use only one unit for processing and archiving fuel consumption, engine speed and revolutions, a capacitive sensor of the fuel tank and a data acquisition and transmission unit wirelessly for monitoring fuel consumption or sensors for metering passenger flow equipped with an RS485 interface, installed one above each metering station and wireless data collection and transmission unit to determine the number of passengers carried.
Основной задачей системы является контроль, экономия топлива и предотвращение хищений топлива. Основные достоинства системы - большая информативность (кроме расхода топлива предоставляется информация о параметрах работы транспортного средства); невмешательство в работу топливной аппаратуры (оборудование не может повлиять на подачу топлива в двигатель); универсальность устройства (устанавливается на любую технику); простота монтажа и эксплуатации, широкий диапазон рабочих температур от -40° до +85°; невозможность незаметного вмешательства в работу устройства, антивандальная защита (отсутствие элементов настройки и индикации на оборудовании, которые можно было бы изменять и подкручивать).The main objective of the system is to control, save fuel and prevent theft of fuel. The main advantages of the system are great information content (in addition to fuel consumption, information is provided on the vehicle operating parameters); non-interference in the operation of fuel equipment (equipment cannot affect the fuel supply to the engine); universality of the device (installed on any equipment); ease of installation and operation, a wide range of operating temperatures from -40 ° to + 85 °; the impossibility of imperceptible interference with the operation of the device, anti-vandal protection (lack of settings and indicators on the equipment that could be changed and tightened).
На фиг.1 показана структурная схема системы, содержащей блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя (1), блок обработки и архивирования температуры охлаждающей жидкости и давления в системе смазки (2), емкостной датчик топлива бензобака (3) и блок сбора данных и передачи по беспроводной связи (4) в центр приема и обработки информации содержания архивов (5). К блоку сбора данных и передачи по беспроводной связи можно подключить до 32 блоков обработки и архивирования, в том числе датчики для учета потока пассажиров и навигационный блок GPS/ГЛОНАСС, на фиг. не пронумерованы.Figure 1 shows a structural diagram of a system comprising a unit for processing and archiving fuel consumption, engine speed and speed (1), a unit for processing and archiving coolant temperature and pressure in the lubrication system (2), a capacitive fuel tank fuel sensor (3), and a unit collecting data and transmitting wirelessly (4) to the center for receiving and processing information on the contents of archives (5). Up to 32 processing and archiving units can be connected to the data acquisition and transmission unit via wireless communication, including sensors for recording passenger flow and the GPS / GLONASS navigation unit, in FIG. not numbered.
Основным узлом определения расхода топлива является емкостной датчик топлива, изображенный на фиг.2. Структурная схема датчика топлива изображена на фиг.3. Емкостной датчик топлива (3) состоит из переменного конденсатора (6), выполненного из двух металлических трубок из нержавеющей стали, коаксиально вставленных друг в друга, преобразователя значения емкости в цифровой код (7), узла определения угла наклона топливного бака (8), который содержит двухосный акселерометр, температурного датчика (9) и узла температурной компенсации (10). Размеры трубок выбраны таким образом, чтобы обеспечить маленькую собственную емкость - не более 1000 фемтофарад: внутренняя трубка имеет диаметр 3 мм, внешняя - 16 мм. Трубки изолированы друг от друга и запрессованы по концам уплотнительными фторопластовыми кольцами. У нижнего основания внешней трубки непосредственно над фторопластовым кольцом просверлены два отверстия диаметром 4 мм, расположенные диагонально, для поступления топлива в трубку по закону сообщающихся сосудов. У верхней части внешней трубки непосредственно под фторопластовым кольцом просверлено одно отверстие диаметром 4 мм для выпуска воздуха во время поступления топлива в трубку. Длина трубки соответствует глубине топливного бака. Преобразователь значения емкости в цифровой код, температурный датчик, узел измерения температуры окружающей среды и узел определения угла наклона размещены на одной плате в герметичном корпусе емкостного датчика топливного бака строго параллельно верхней поверхности топливного бака. Датчик топлива соединен с блоком обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя по интерфейсу I2C (11) через разъем (12). Из-за того что во время движения транспортное средство постоянно меняет свое положение относительно ровной поверхности, в результате чего топливный бак тоже меняет свое положение относительно ровной поверхности, - уровень топлива меняется, поэтому возрастает погрешность измерения уровня топлива в топливном баке. Чем больше наклон, тем больше погрешность, так как датчик топлива для удобства монтажа и сохранения целостности специальной обработки внутренней поверхности топливного бака крепится в топливном баке в отверстие штатного датчика, которое расположено не по центру топливного бака заводом-изготовителем. Для устранения этой погрешности в емкостной датчик добавлен узел определения угла наклона топливного бака. После измерения температуры и уровня топлива в топливном баке и преобразования его в цифровой код и далее в литры в преобразователе емкости в цифровой код производится окончательная обработка результата с учетом данных, полученных от узла определения угла наклона топливного бака. В зависимости от наклона топливного бака по двум осям вычисляется угол наклона относительно условной ровной поверхности и определяется поправочный коэффициент смещения уровня топлива в трубке датчика: при отсутствии наклона коэффициент равен 1, при наклоне в ту или иную сторону коэффициент будет больше или меньше 1 в зависимости от величины угла и в зависимости от геометрического расположения установочного отверстия датчика топлива относительно центра топливного бака. На этот коэффициент умножается полученное значение уровня топлива. Так как при движении в топливном баке появляются всплески и колебания, которые значительно меняют уровень топлива в топливном баке, эти всплески и колебания могут быть учтены как слив топлива или заправка. Учет показаний датчика спидометра - определение того, движется автотранспортное средство или стоит на месте, - позволяет устранить несоответственные определения слива или заправки путем анализа кратковременных всплесков-падений уровня топлива во время движения транспортного средства.The main node for determining fuel consumption is a capacitive fuel sensor depicted in figure 2. The structural diagram of the fuel sensor is shown in Fig.3. A capacitive fuel sensor (3) consists of a variable capacitor (6) made of two stainless steel metal tubes coaxially inserted into each other, a converter of the capacitance value into a digital code (7), a unit for determining the angle of inclination of the fuel tank (8), which contains a biaxial accelerometer, a temperature sensor (9) and a temperature compensation unit (10). The dimensions of the tubes are selected in such a way as to provide a small intrinsic capacity of not more than 1000 femtofarads: the inner tube has a diameter of 3 mm, the outer one is 16 mm. The tubes are isolated from each other and pressed together at the ends with PTFE sealing rings. At the lower base of the outer tube, directly above the fluoroplastic ring, two
Процесс измерения емкости производится с очень большой точностью, дискретность измерений - 10 фемтофарад, и с учетом температурной коррекции. 44 фемтофарады соответствуют 1 мм уровня топлива. Максимальный уровень в трубке соответствует 17000 фемтофарадам. Таким образом, разрешающая способность равна 0,23 мм. Погрешность вычисления расхода топлива, учитывая все динамические факторы, составляет не более +/-1% при объеме топливного бака от 100 до 300 литров. При меньшем объеме топливного бака из-за большей относительной глубины и меньшей площади поверхности топлива погрешность будет тоже не выше +/-1%.The process of measuring capacitance is carried out with very high accuracy, the discreteness of measurements is 10 femtofarads, and subject to temperature correction. 44 femtofarads correspond to 1 mm of fuel level. The maximum level in the tube corresponds to 17,000 femtofarads. Thus, the resolution is 0.23 mm. The error in calculating fuel consumption, taking into account all dynamic factors, is no more than +/- 1% with a fuel tank volume of 100 to 300 liters. With a smaller volume of the fuel tank due to the greater relative depth and smaller surface area of the fuel, the error will also not exceed +/- 1%.
Получение одного измерения количества топлива в топливном баке происходит в течение 124 мс, так как значение емкости переводится напрямую в цифровой код, поэтому для получения более точного измерения во время движения требуется время менее 1 секунды с усреднением из 8 измерений.Obtaining one measurement of the amount of fuel in the fuel tank occurs within 124 ms, since the value of the capacitance is directly converted to a digital code, therefore, to obtain a more accurate measurement while driving, it takes less than 1 second to average from 8 measurements.
Результаты измерения из датчика топлива передаются в блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя (1), структурная схема которого изображена на фиг.4.The measurement results from the fuel sensor are transmitted to the processing unit and archiving the fuel consumption, engine speed and speed (1), the structural diagram of which is shown in figure 4.
Блок обработки и архивирования расхода топлива, скорости и оборотов двигателя связан с емкостным датчиком топлива бензобака через разъем I2C (12), с датчиком тахометра, с датчиком спидометра и содержит микропроцессор (13), соединенный с энергонезависимой памятью (14), часами реального времени (15), последовательным интерфейсом RS485 (16), гальванически развязанным последовательным интерфейсом RS232 (17), резервным питанием для автономной работы (18), узлом контроля резервного питания (19), узлом формирования аналогового сигнала для штатного указателя уровня топлива (20), с преобразователем сигнала импульсного датчика тахометра (21), с преобразователем сигнала датчика спидометра (22). Энергонезависимая память (14), рассчитанная на два месяца, служит архивом для регистрации даты и времени, объема топлива в литрах, скорости движения и оборотов двигателя. Запись в архив производится в виде строки, в начале которой записываются дата и время с точностью до секунды для восстановления полной картины круглосуточного функционирования автотранспортного средства во времени даже при выключенном двигателе и снятом аккумуляторе автотранспортного средства. Запись в архив производится только при изменениях архивируемых параметров. Для записи в архив дата и время считываются из часов реального времени (15).The unit for processing and archiving fuel consumption, engine speed and engine speed is connected to a capacitive sensor of fuel of a gas tank through an I2C connector (12), to a tachometer sensor, to a speedometer sensor and contains a microprocessor (13) connected to non-volatile memory (14) with a real-time clock ( 15), RS485 serial interface (16), galvanically isolated RS232 serial interface (17), backup power for stand-alone operation (18), backup power control unit (19), analog signal generation unit for standard level indicator fuel (20), with a signal converter of the pulse sensor of the tachometer (21), with a signal converter of the speedometer sensor (22). Non-volatile memory (14), designed for two months, serves as an archive for recording the date and time, fuel volume in liters, speed and engine speed. Record in the archive is made in the form of a line, at the beginning of which the date and time are recorded with an accuracy of a second to restore the full picture of the round-the-clock functioning of the vehicle in time even with the engine turned off and the battery of the vehicle removed. Recording to the archive is performed only when the archived parameters are changed. To write to the archive, the date and time are read from the real-time clock (15).
Формирователь аналогового сигнала (20) является дополнительным каналом для подключения штатного указателя уровня топлива, расположенного в кабине водителя, и показывает уровень топлива в топливном баке с большой точностью. Резервное питание для автономной работы (18) рассчитано на десять суток работы без внешнего питания и контролируется узлом контроля резервного питания (19) за состоянием его зарядки после появления внешнего питания. Гальванически изолированный интерфейс RS232 (17) служит для подключения переносного компьютера для использования во время монтажно-наладочных работ и тарировки топливного бака перед окончательным пуском системы в работу. Повторную тарировку можно производить также после появления вмятин во время эксплуатации автотранспортного средства на топливном баке. Тарировка производится при помощи специального программного обеспечения. Интерфейс RS485 (16) служит для передачи по витой паре содержимого архива в блок сбора данных и передачи по беспроводной связи (3).The analog signal generator (20) is an additional channel for connecting a standard fuel level indicator located in the driver's cab and shows the fuel level in the fuel tank with great accuracy. The backup power for autonomous operation (18) is designed for ten days of operation without external power and is controlled by the backup power control unit (19) for the state of its charge after the appearance of external power. The galvanically isolated RS232 interface (17) is used to connect a laptop computer for use during installation and commissioning and calibration of the fuel tank before the final commissioning of the system. Re-calibration can also be done after dents occur during operation of the vehicle in the fuel tank. Calibration is performed using special software. The RS485 interface (16) is used to transmit the contents of the archive via a twisted pair to the data acquisition and transmission unit via wireless communication (3).
Блок обработки и архивирования температуры охлаждающей жидкости и давления в системе смазки (2), структурная схема которого изображена на фиг.5, связан со штатными датчиком температуры охлаждающей жидкости и датчиком давления и содержит микропроцессор (23), соединенный с часами реального времени (24), энергонезависимой памятью (25) и последовательным интерфейсом RS485 (26).The processing and archiving unit of the coolant temperature and pressure in the lubrication system (2), the structural diagram of which is shown in Fig. 5, is connected to the standard coolant temperature sensor and pressure sensor and contains a microprocessor (23) connected to a real-time clock (24) non-volatile memory (25) and RS485 serial interface (26).
Блок сбора данных и передачи по беспроводной связи (4), структурная схема которого изображена на фиг.6, содержит микропроцессор (27), соединенный с гальванически изолированным интерфейсом RS485 (28). Микропроцессор при помощи переключателя (29), с помощью которого выбирается способ передачи информации в центр приема и обработки информации, соединен с модулем GSM/GPRS (30) и радиомодулем (31).The data acquisition and transmission unit for wireless communication (4), the structural diagram of which is shown in Fig.6, contains a microprocessor (27) connected to a galvanically isolated RS485 interface (28). The microprocessor using the switch (29), with which the method of transmitting information to the information reception and processing center is selected, is connected to the GSM / GPRS module (30) and the radio module (31).
Блок сбора данных и передачи по беспроводной связи обладает гибкой архитектурой, позволяющей подключить до 32 блоков обработки и архивирования с других информативных датчиков. Также в этом блоке заложена возможность передачи информации двумя способами: по каналу GSM/GPRS и по радиоканалу на разрешенной частоте. По радиоканалу информация начинает передаваться по возвращению автотранспортного средства в парк по мере вхождения в зону чувствительности, радиус которой не более 300 метров. Передача информации в центр приема информации осуществляется автоматически без участия оператора в центре приема и обработки информации, а также по желанию оператора в любой момент. Водитель и кондуктор не могут физически несанкционированно вмешаться в работу системы дистанционного контроля расхода топлива и режимов работы автотранспортного средства.The wireless data acquisition and transmission unit has a flexible architecture that allows connecting up to 32 processing and archiving units from other informative sensors. Also in this block there is the possibility of transmitting information in two ways: via the GSM / GPRS channel and via the radio channel at the allowed frequency. Information begins to be transmitted via the radio channel upon the return of the vehicle to the park as it enters the sensitivity zone, the radius of which is no more than 300 meters. Information is transmitted to the information reception center automatically without the participation of the operator in the information reception and processing center, as well as at the request of the operator at any time. The driver and the conductor cannot physically unauthorized interfere with the operation of the remote control system for fuel consumption and operating modes of the vehicle.
Система на автотранспортное средство устанавливается следующим образом: вместо штатного датчика уровня топлива устанавливается высокоточный емкостной датчик. В транспортное средство устанавливают блоки обработки и архивирования, к которым подключают соответствующие датчики. Блоки обработки и архивирования через витую пару подключаются к блоку сбора данных и передачи по беспроводной связи.The system on a vehicle is installed as follows: instead of a standard fuel level sensor, a high-precision capacitive sensor is installed. Processing and archiving units are installed in the vehicle, to which the corresponding sensors are connected. Processing and archiving units via twisted pair are connected to the data acquisition and transmission unit wirelessly.
В центре приема и обработки информации на персональный компьютер, к которому подключен GSM/GPRS-модем или радиомодем с антенной, устанавливают программное обеспечение.In the center for receiving and processing information, software is installed on a personal computer to which a GSM / GPRS modem or radio modem with an antenna is connected.
Система работает следующим образом. В центре приема и обработки информации выбирается способ дистанционной приемопередачи информации: через GSM/GPRS или радио. При выборе GSM/GPRS устанавливается режим опроса: по расписанию, раз в сутки по возвращению транспортного средства в парк или в течение рабочей смены по запросу оператора. При выборе радиоинформация считывается автоматически по возвращению автотранспортного средства в парк при попадании автотранспортного средства в зону чувствительности, радиус которой не более 300 метров.The system operates as follows. At the information reception and processing center, a method for remote information transmission and reception is selected: via GSM / GPRS or radio. When choosing GSM / GPRS, the polling mode is set: according to the schedule, once a day upon the vehicle’s return to the park or during the work shift at the operator’s request. When choosing radio information is read automatically upon the return of the vehicle to the park when the vehicle enters the sensitivity zone, the radius of which is not more than 300 meters.
На автотранспортном средстве информация со всех подключенных к системе датчиков поступает в соответствующие блоки обработки и архивирования и записывается в собственные архивы в случае изменения записываемого параметра. По запросу из центра приема и обработки информация, сохраненная в архивах блоков обработки и архивирования, через блок сбора данных и передачи по беспроводной связи передается в центр приема и обработки информации.On a motor vehicle, information from all sensors connected to the system enters the corresponding processing and archiving units and is recorded in its own archives in case of a change in the recorded parameter. Upon request from the reception and processing center, information stored in the archives of the processing and archiving units is transmitted through the data acquisition and transmission unit wirelessly to the information reception and processing center.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007128385/09A RU2361278C2 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | System for remote control of fuel consumption and vehicle operation modes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007128385/09A RU2361278C2 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | System for remote control of fuel consumption and vehicle operation modes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007128385A RU2007128385A (en) | 2009-01-27 |
| RU2361278C2 true RU2361278C2 (en) | 2009-07-10 |
Family
ID=40543792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007128385/09A RU2361278C2 (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | System for remote control of fuel consumption and vehicle operation modes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2361278C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505861C1 (en) * | 2012-07-09 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Apparatus for controlling and recording fuel consumption on vehicle |
| RU2540835C1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Control over execution of scheduled maintenance of vehicles, agricultural and road machines |
| RU2569908C2 (en) * | 2014-05-05 | 2015-12-10 | Владимир Александрович Дмитриев | Fuel consumption and vehicle motion mode monitoring device |
| US10431022B2 (en) | 2016-03-29 | 2019-10-01 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Customized fuel recommendations |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3001470A1 (en) * | 1980-01-17 | 1981-07-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Travel data computer for vehicles - has keyboard for entering data and selecting which data is displayed on 7-segment display |
| EP0129949A2 (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-02 | Fleetmaster (Proprietary) Limited | Vehicle monitoring system |
| GB2268608A (en) * | 1992-06-10 | 1994-01-12 | Norm Pacific Automat Corp | Vehicle accident prevention and recording system |
| RU2178585C1 (en) * | 2000-08-22 | 2002-01-20 | Журкович Виталий Владимирович | Device for checking and recording operating parameters of automotive vehicle |
| RU2003133643A (en) * | 2003-11-18 | 2005-04-27 | Сергей Витальевич Дюкин (RU) | METHOD FOR DETERMINING FUEL CONSUMPTION OF VEHICLES WITH GPS-TELEMETRY |
| RU62235U1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-03-27 | Андрей Николаевич Мальцев | VEHICLE FUEL CONSUMPTION CONTROL SYSTEM |
-
2007
- 2007-07-23 RU RU2007128385/09A patent/RU2361278C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3001470A1 (en) * | 1980-01-17 | 1981-07-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Travel data computer for vehicles - has keyboard for entering data and selecting which data is displayed on 7-segment display |
| EP0129949A2 (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-02 | Fleetmaster (Proprietary) Limited | Vehicle monitoring system |
| GB2268608A (en) * | 1992-06-10 | 1994-01-12 | Norm Pacific Automat Corp | Vehicle accident prevention and recording system |
| RU2178585C1 (en) * | 2000-08-22 | 2002-01-20 | Журкович Виталий Владимирович | Device for checking and recording operating parameters of automotive vehicle |
| RU2003133643A (en) * | 2003-11-18 | 2005-04-27 | Сергей Витальевич Дюкин (RU) | METHOD FOR DETERMINING FUEL CONSUMPTION OF VEHICLES WITH GPS-TELEMETRY |
| RU62235U1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-03-27 | Андрей Николаевич Мальцев | VEHICLE FUEL CONSUMPTION CONTROL SYSTEM |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505861C1 (en) * | 2012-07-09 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Apparatus for controlling and recording fuel consumption on vehicle |
| RU2540835C1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Control over execution of scheduled maintenance of vehicles, agricultural and road machines |
| RU2569908C2 (en) * | 2014-05-05 | 2015-12-10 | Владимир Александрович Дмитриев | Fuel consumption and vehicle motion mode monitoring device |
| US10431022B2 (en) | 2016-03-29 | 2019-10-01 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Customized fuel recommendations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007128385A (en) | 2009-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5815093A (en) | Computerized vehicle log | |
| US9828012B2 (en) | Condition monitoring system, condition monitoring unit and method for monitoring a condition of a bearing unit for a vehicle | |
| US6088650A (en) | Vehicle tracker, mileage-time monitor and calibrator | |
| US9842438B1 (en) | Mileage and speed estimation | |
| US20090234599A1 (en) | System for recording charging-history of battery mounted on automotive vehicle | |
| US11940292B2 (en) | Universal electronic hubodometer | |
| EP1760666A1 (en) | Fuel use categorization for fuel tax reporting on commercial vehicles | |
| RU2361278C2 (en) | System for remote control of fuel consumption and vehicle operation modes | |
| US10000223B2 (en) | Rail track geometry measurement | |
| AU2003251075A1 (en) | Fuel theft detection system and method | |
| RS55869B1 (en) | ELECTRONIC CONTROL SYSTEM WHICH ALLOWS THE CALCULATION OF REAL FUEL CONSUMPTION AND CO2 EMISSIONS FOR THE APPARATUS, WHILE STOPPED, WHEN WORKING, WITHOUT EXCLUSION OR NO STEALING | |
| US20070100529A1 (en) | Vehicle odometer using on-board diagnostic information | |
| CN105509764A (en) | Vehicle-mounted integrated terminal used for intelligent driving test | |
| US20190236859A1 (en) | Mileage and speed estimation | |
| CN101197038A (en) | A vehicle fuel consumption statistics method based on wireless transmission technology | |
| CN110285789B (en) | Comprehensive field vehicle detector, detection system and detection method | |
| CN102980592A (en) | Method and device for automatically computing vehicle pulse factor via GPS (global positioning system) longitude and latitude | |
| RU2505861C1 (en) | Apparatus for controlling and recording fuel consumption on vehicle | |
| CN201885773U (en) | GPS (Global Positioning System) digital automobile fuel metering system | |
| CN202101733U (en) | Detection device of automobile oil level | |
| CN107807988A (en) | Low temperature online management system | |
| RU129686U1 (en) | VEHICLE MONITORING SYSTEM | |
| CN214748323U (en) | Vehicle-mounted liquid level metering system | |
| RU2716964C1 (en) | Vehicle technical condition monitoring telemeasure system | |
| KR20140119139A (en) | Sensor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110724 |