Контроль палива через CAN шину

До нас часто звертаються Клієнти та Партнери з питаннями контролю палива через CAN шину. Часто це питання звучить як «ми/нам встановили трекери, підключили на CAN шину, дані передаються, але у звітах витрати далекі від реальності». Щоб внести ясність у це питання, вирішили опублікувати статтю, присвячену саме цьому питанню.

Почнемо з теорії. У CAN шині можуть бути присутніми (тобто не обов'язково) дані, за якими можна визначити витрату палива:

• рівень палива / датчик рівня палива (ДРП) - дані зі штатного датчика рівня палива
• миттєва витрата палива / датчик миттєвої витрати пального (ДМВП) - порційна витрата палива, тобто порції палива, що спалюються двигуном
• абсолютна витрата / датчик абсолютної витрати пального (ДАВП) — накопичувальна витрата палива, що вважається бортовим комп'ютером

Є й інші дані, пов'язані з паливом, наприклад, потік палива (л/год) — за цим параметром витрата палива не визначиш, він цікавий хіба що для графіків.

Розглянемо докладніше параметри, про які сказали вище

ДРП (Датчик рівня палива)

Рівень палива в CAN хоч і отриманий зі штатного датчика рівня палива, але має певні згладжування та обробки бортовим комп'ютером. Розмірність параметра може бути:

• літри - властиво легковим авто
• % - властиво легковим авто, зрідка зустрічається і у вантажних ТЗ
• 0-255 - 255 - максимальне значення, що дорівнює повному баку, властиво вантажним ТЗ та іншій великогабаритній техніці

Даний параметр показує рівень палива в баку, по ньому можна визначити заправки/зливи, а також математичним шляхом обчислити витрати пального, з чим Wialon чудово справляється.

До проблем даного датчика (зазвичай поплавкового типу) можна віднести:

• низька точність показань (значно нижче ніж у ємнісних ДРП)
• наявність сліпих зон
• на старій техніці часто не працюють
• знеструмлюються після вимкнення запалювання

Приклад графіка «Рівень палива» із заправкою до повного бака та сліпою зоною у верхній точці.

Як видно за графіком, зміни датчика починаються після того, як рівень палива опускається нижче «сліпої зони».

ДМВП (Датчик миттєвої витрати пального)

Миттєва витрата, або ще називають порційною, працює наступним чином: у CAN шину періодично надсилаються обсяг спаленого палива. Завдання трекера — підсумувати ці значення між посилками, що відправляються. Проблема трекерів, які налаштовуються масками - немає можливості вказати що для даного параметра необхідно підсумовувати всі проміжні значення, через це трекер буде слати останнє значення параметра. Приклад для ручного настроювання CAN параметрів трекера Teltonika FMB640.

Таким чином, для того, щоб коректно обробляти дані ДМВП, трекер повинен вміти підсумовувати всі значення по даному параметру з CAN шини, або інші обробки даних, залежно від типу датчика.

ДАВП (Датчик абсолютної витрати пального)

Абсолютна витрата, або ще називають накопичувальний, параметр з CAN, який бортовий ПК ТС підсумовує самостійно. Трекеру достатньо передавати значення, визначене під час формування пакета даних. Завдання системи моніторингу – видати різниця за період.

Найбільш простий параметр для обробки, але є нюанс - зустрічається в с/г техніці та рідко на фурах.

Точність показань даних із CAN шини

При обговоренні роботи з CAN шиною, клієнти завжди запитують про точність показань. Відповідь одна: не визначеність. Дуже багато факторів впливає на точність. Частина факторів визначається виробником техніки: алгоритми обробки даних; точність штатних датчиків; частина станом техніки після тривалої експлуатації: стан двигуна та паливної системи, «загаженість» поплавка ДРП, фільтрів, форсунок та іншого. Часто штатний ДРП може виявитися зовсім не робітником, часто баки знімаються, переробляються, додаються ще один, або один знімається — бортовий ПК про це не в курсі, і продовжує рахувати на підставі закладених даних.

На новій техніці дані, швидше за все, будуть близькі.

А на авто з тривалою експлуатацією є невизначеність точності, але з нею легко розібратися. Для цього після підключення до CAN шини необхідно провести контрольні вимірювання за певними алгоритмами. Виглядають вони так:

• перевірити заправну станцію (мобільну або стаціонарну) мірником
• заправити бак ТЗ «до повного», при цьому рівень палива повинен бути видний візуально, щоб наступного разу заправити рівно стільки ж. На великих баках після відстрілу пістолета ще можна заправити 20-30 літрів, тому відстріл не показовий, заправляємо під шийку. Техніка та бак мають бути «вуличною температурою»
• вся паливна магістраль має бути опломбована
• техніка відправляється в рейс/на роботи зі значним споживанням палива 20-30% від бака/від 100-200 літрів і вище
• після повернення даємо техніці та баку охолонути до «вуличної температури», перевіряємо заправну станцію, заправляємо до того ж рівня «під шийку», записуємо об'єм заправки, не забуваємо перевірити цілісність усіх пломб.

Обсяг заправки - у нашому випадку найточніше значення витрати палива, звіряємо його з витратами за даними з CAN у системі моніторингу. Таким чином, ми можемо отримати уявлення про похибки показань даних з CAN для різної техніки.

Навіщо чекати охолодження техніки? Дуже просто, на с/г техніці часто зустрічаються пластикові баки з тонкими стінками, які можуть бути деформовані в процесі роботи ТЗ. Деформація відбувається через нагрівання від двигуна та/або вихлопної системи. Щоб нівелювати вплив деформації бака – дає техніці та баку охолонути.

Після контрольних вимірів можна:

• внести поправочні коефіцієнти в системі моніторингу для датчиків CAN шини
• провести тарування бака для штатного датчика (дані з датчика будуть точнішими, але «сліпа зона» нікуди не подінеться)
• прийнято рішення про неможливість використання даних з CAN шини (окремі показання і все в цілому) та доустановити додаткові датчики контролю палива: ємнісні ДУТ та/або витратоміри

У будь-якому випадку, підключення до CAN шини виходить дешевше ніж будь-який інший спосіб контролю палива (ДУТ або витратоміри), а у випадку з легковим транспортом чи не єдиний (залишається один варіант за нормами, але він чисто математичний і може істотно відрізнятися від дійсності) . Крім контролю палива підключення до CAN шини дає можливість контролювати інші параметри:

• оберти двигуна
• температура двигуна
• мотогодин (реальний, порахований бортовим комп'ютером)
• пробіг по одометру і багато інших.

Висновки

На сучасній техніці, якщо потрібно щось більше ніж контроль пересування, ми рекомендуємо застосовувати підключення до CAN шини. Які параметри після тривалої експлуатації ТЗ можуть мати великі похибки, але це легко визначити контрольними вимірами і за результатами вимірів прийняти рішення про застосування додаткових датчиків.