專利名稱：電噴型機動車多功能指示方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電噴型機動車指示方法及其裝置，特別是一種可指示多種參數(shù)，實現(xiàn)多種功能的方法和裝置。
本發(fā)明裝置由燃油消耗傳感器3、運算部件4、顯示部件5和電源部件6組成。燃油消耗傳感器3和顯示部件5通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。通過燃油消耗傳感器3，采集到電噴型機動車的燃油消耗信號送給運算部件4，經(jīng)運算部件4計算出燃油消耗類參數(shù)，通過顯示部件5指示這些參數(shù)。電源部件6為本裝置提供電源。
上述的發(fā)明裝置增設(shè)行駛距離傳感器2，行駛距離傳感器2通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。通過行駛距離傳感器2，采集到電噴型機動車的行駛距離信號送給運算部件4，經(jīng)運算部件4計算出行駛距離類參數(shù)或行駛效率類參數(shù)，通過顯示部件5指示這些參數(shù)。
上述的發(fā)明裝置增設(shè)人機交互鍵盤1，人機交互鍵盤1通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。運算部件4根據(jù)人機交互鍵盤1的選擇，通過顯示部件5指示選中的參數(shù)。
燃油消耗類參數(shù)除了包含發(fā)動機轉(zhuǎn)速以外，還包含發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)累計或電噴脈沖寬度或燃油消耗速度或總?cè)加拖牧坷塾嫽蚍秩加拖牧坷塾嫛Ｐ旭偩嚯x類參數(shù)除了包含車輛行駛速度、總行駛里程累計、分行駛里程累計以外，還包含速度一加速或減速到速度二的時間或行駛距離。行駛效率類參數(shù)包含實時行駛效率或總行駛效率或分行駛效率。
本發(fā)明裝置具有許多功能，通過觀察對比過去和現(xiàn)在各種狀態(tài)同等情況下的電噴脈沖寬度，可以幫助分析判斷發(fā)動機和燃油系統(tǒng)是否正常。加滿油后清零分燃油消耗量累計數(shù)，下次加滿油的加油量與分燃油消耗量累計數(shù)比較，可用于判斷加油站是否短斤少兩。總?cè)加拖牧坷塾?、燃油消耗速度和各種行駛效率參數(shù)指示功能可以加強駕駛員的節(jié)能駕駛意識，幫助駕駛員提高節(jié)能駕駛技巧，達到節(jié)能和環(huán)保效果。速度一加速或減速到速度二的時間或行駛距離，可用于測試車輛的加速或制動性能。本發(fā)明裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、車輛技改和生產(chǎn)容易、不影響車輛原有性能和使用習(xí)慣等特點，具有很好的市場前景和推廣價值。
圖2是設(shè)有行駛距離傳感器2的本發(fā)明裝置示意圖。
圖3是設(shè)有人機交互鍵盤1的本發(fā)明裝置示意圖。
圖4是設(shè)有人機交互鍵盤1和行駛距離傳感器2的本發(fā)明裝置示意圖。
圖5是設(shè)有人機交互鍵盤1和行駛距離傳感器2的本發(fā)明裝置，應(yīng)用于富康988ES出租車上的原理樣機電路圖。
五具體實施例方式實施例一如

圖1所示，本發(fā)明裝置由燃油消耗傳感器3、運算部件4、顯示部件5和電源部件6組成。燃油消耗傳感器3和顯示部件5通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。通過燃油消耗傳感器3，采集到電噴型機動車的燃油消耗信號送給運算部件4，經(jīng)運算部件4計算出燃油消耗類參數(shù)，通過顯示部件5指示這些參數(shù)。電源部件6為本發(fā)明裝置提供電源。
實施例二如圖2所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，增設(shè)行駛距離傳感器2，行駛距離傳感器2通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。通過行駛距離傳感器2，采集到電噴型機動車的行駛距離信號送給運算部件4，經(jīng)運算部件4計算出行駛距離類參數(shù)或行駛效率類參數(shù)，通過顯示部件5指示這些參數(shù)。
實施例三如圖3所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，增設(shè)人機交互鍵盤1，人機交互鍵盤1通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。運算部件4根據(jù)人機交互鍵盤1的選擇，通過顯示部件5指示選中的參數(shù)。
實施例四如圖4所示，在實施例二的基礎(chǔ)上，增設(shè)人機交互鍵盤1，人機交互鍵盤1通過相應(yīng)接口電路與運算部件4連接。運算部件4根據(jù)人機交互鍵盤1的選擇，通過顯示部件5指示選中的參數(shù)。
圖5是本發(fā)明裝置應(yīng)用于富康988ES出租車上的原理樣機電路圖。
人機交互鍵盤1由K1、K2、K3、K4四個按鈕和接口電路(隔離二極管D1、D2、D3、D4和上拉電阻R10)組成，通過接口電路與運算部件4連接。安裝于車輛駕駛臺、儀表盤或顯示部件5上，用于功能或顯示參數(shù)的選擇切換。
行駛距離傳感器2用于檢測車輛行駛距離參數(shù)。車輛每行駛一定距離S，將產(chǎn)生一個(或一串)脈沖，將此信號送給運算部件4的外部中斷輸入端。可以測得脈沖(或脈沖串)周期Ts和脈沖(或脈沖串)累計數(shù)Ns。
本例中，行駛距離傳感器2由此車原有霍爾距離傳感器7和接口電路(R11和R12)組成。此車每行駛0.813米，霍爾距離傳感器產(chǎn)生一串脈沖。每串5個負脈沖，脈沖寬度約28uS，脈沖間隔約30uS，高電平約8V，低電平約0.8V，經(jīng)過R11和R12分壓后，轉(zhuǎn)換成TTL電平，送給U2的INT輸入端。由于INT輸入端內(nèi)部具有輸入箝位保護二極管，因此R12也可以省略。
燃油消耗傳感器3用于檢測車輛燃油噴射參數(shù)。通過檢測車輛電子控制裝置(ECU)驅(qū)動燃油噴射器電磁線圈的驅(qū)動信號，測得驅(qū)動脈沖寬度Ti，根據(jù)公式q＝Q(Ti-Tv)或?qū)嶒灲⒌腡i和燃油消耗量對照表計算出燃油消耗量。每次燃油噴射，車輛電子控制裝置將產(chǎn)生一個電噴驅(qū)動脈沖，將此信號送給運算部件4的脈沖檢測輸入端。此輸入端可以用MICROCHIP的PIC系列單片機的CCP輸入端或96系列單片機的HSI輸入端實現(xiàn)?？梢詼y得電噴脈沖寬度Ti、脈沖周期Te和脈沖累計數(shù)Ne。根據(jù)燃油噴射器的靜態(tài)噴射速度Q和動態(tài)噴射無效時間Tv兩個參數(shù)，可求出動態(tài)燃油噴射體積量q＝Q(Ti-Tv)。
由于燃油具有較大的體積膨脹系數(shù)，若需要較高精度的燃油計量，可以在燃油消耗傳感器3中使用燃油溫度傳感器，用于檢測燃油噴射器噴射的燃油溫度。燃油溫度傳感器的溫度探頭安裝于車輛燃油系統(tǒng)的油軌、燃油噴射器或油壓調(diào)節(jié)器上。輸出的溫度信號送給運算部件4中的A/D轉(zhuǎn)換輸入端，可以測得噴射的燃油溫度T。根據(jù)檢測到的燃油溫度T，對計算出的燃油消耗體積量q進行溫度補償，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)溫度下的體積或質(zhì)量噴射量q’，實現(xiàn)較高精度的燃油計量。
本例中，燃油消耗傳感器3由此車的四個燃油噴射器8和接口電路(R13、R14、R15、R16和U3A)組成。四2輸入異或門U3只使用其中U3A一個門電路，U3B、U3C和U3D閑置，它們的輸入端接固定電平以減小功耗。四個燃油噴射器8的線圈并聯(lián)后，通過兩芯對插件與此車的車輛電子控制裝置連接。線圈兩端，一端接車輛電子控制裝置的固定端并與此車電池的正極連接，另一端接車輛電子控制裝置的驅(qū)動端。發(fā)動機每旋轉(zhuǎn)一圈，車輛電子控制裝置的驅(qū)動端產(chǎn)生一個負驅(qū)動脈沖，驅(qū)動4個燃油噴射器同時噴射一次燃油。在其它車型上，車輛電子控制裝置的另外一種驅(qū)動方式是固定端與電池的負極連接，車輛電子控制裝置的驅(qū)動端產(chǎn)生正驅(qū)動脈沖。
R13(A點)和R14(B點)分別與線圈兩端電連接，經(jīng)過R13和R15、R14和R16兩路分壓后，轉(zhuǎn)換成TTL電平，送給U3A的兩個輸入端，U3A的輸出端產(chǎn)生一個與線圈驅(qū)動脈沖對應(yīng)的正脈沖，送給U2的CCP輸入端，單片機U2的程序編程為對CCP輸入端的正脈沖進行檢測。
本燃油消耗傳感器3的接口電路，由于使用了一個異或門U3A，前述車輛電子控制裝置的兩種驅(qū)動方式，不論是哪一種，當(dāng)燃油噴射器噴油時，線圈兩端必須加上驅(qū)動電壓，此時線圈兩端的電壓不同，U3A輸出高電平；當(dāng)燃油噴射器不噴油時，線圈兩端的電壓相同，U3A輸出低電平。因此，本接口電路可以適用于車輛電子控制裝置的兩種驅(qū)動方式。又由于A點和B點是對稱可互換，因此，與線圈兩端電連接時不需要識別線圈兩端的極性，方便生產(chǎn)安裝。
運算部件4由單片機和相應(yīng)外圍電路組成，根據(jù)行駛距離傳感器2、燃油消耗傳感器3和人機交互鍵盤1的輸入信號，經(jīng)過程序的計算和處理，通過顯示控制接口電路控制顯示部件5顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
本例中，運算部件4由U2組成，U2使用內(nèi)部4MHz時鐘。INT外部中斷編程為下降沿有效，INT中斷發(fā)生后延遲一段時間(大于脈沖串的寬度)再允許INT中斷，使每串脈沖只產(chǎn)生一次中斷。CCP引腳設(shè)為捕捉方式，初始化為捕捉上升沿，每次CCP中斷在程序中反轉(zhuǎn)捕捉邊沿。就可以檢測電噴脈沖的上升沿和下降沿，從而測得有關(guān)參數(shù)。鍵盤掃描由端口RA7、RA6、RA4和RB1輸出，從RA5讀入。4位LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示由RA7、RA6、RA4和RB1分別通過Q1～Q4控制位掃描，RA0～RA3和RB4～RB7分別通過R1～R8控制段的顯示。程序通過端口RB2實現(xiàn)軟件控制PWM，經(jīng)過R9和C4積分完成D/A轉(zhuǎn)換，控制模擬表V1的指示。
顯示部件5由顯示部分和顯示控制接口電路組成，顯示部分可以是模擬表或數(shù)字顯示器或者是兩者的組合。安裝于車輛駕駛臺或儀表盤上，通過顯示控制接口電路與運算部件4連接。模擬表較適合于指示車輛行駛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、各種行駛效率和燃油消耗速度等參數(shù)，數(shù)字顯示器可指示所有的參數(shù)。
本例中，顯示部件5由模擬表V1和數(shù)字顯示器DS1以及相應(yīng)接口電路(Q1～Q4、R1～R9和C4)組成。在商品化應(yīng)用中，顯示部件5的較好方案是由兩個模擬表、一個LCD點陣顯示器和相應(yīng)接口電路組成。其中一個模擬表安裝于通常行駛速度表的位置，代替通常的行駛速度表，可以指示行駛速度和其它參數(shù)。另一個模擬表安裝于通常發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的位置，代替通常的發(fā)動機轉(zhuǎn)速表，可以指示發(fā)動機轉(zhuǎn)速和其它參數(shù)。LCD點陣顯示器安裝于儀表盤的適當(dāng)位置，可以指示所有參數(shù)。如果選用較高分辨率的LCD點陣顯示器，可以同時指示多個參數(shù)，提供漢字界面，實現(xiàn)軟鍵盤定義。
電源部件6由穩(wěn)壓集成電路U1和C1、C2、C3組成，為本裝置提供電源。
以下說明每種參數(shù)的計算方法或?qū)崿F(xiàn)原理。其中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)累計的計算，只適用于發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)和電噴次數(shù)成正比的車型，設(shè)K＝發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)/電噴次數(shù)。當(dāng)需要較高精度的燃油計量時，以下的q用q’代替。1.車輛行駛速度＝S/Ts2.總行駛里程累計 ＝總的Ns×S3.分行駛里程累計 ＝分的Ns×S4.發(fā)動機轉(zhuǎn)速 ＝K/Te5.發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)累計 ＝K×Ne6.電噴脈沖寬度＝Ti7.燃油消耗速度＝q/Te8.總?cè)加拖牧坷塾嫞絨的總累計9.分燃油消耗量累計＝q的分累計10.實時行駛效率 ＝車輛行駛速度/燃油消耗速度＝S/Ts/q×Te11.總行駛效率 ＝總行駛里程累計/總?cè)加拖牧坷塾?2.分行駛效率 ＝分行駛里程累計/分燃油消耗量累計13.速度一加速或減速到速度二的時間或行駛距離根據(jù)車輛行駛速度的計算結(jié)果，滿足速度一時作為起點，滿足速度二時作為終點，計算期間的時間或行駛距離。當(dāng)從速度一為0開始加速時，第一個行駛距離脈沖發(fā)生時作為起點。當(dāng)減速到速度二為0時，最后一個行駛距離脈沖發(fā)生時作為終點。
權(quán)利要求
1.一種電噴型機動車多功能指示方法，其特征是通過燃油消耗傳感器(3)，采集到電噴型機動車的燃油消耗信號送給運算部件(4)，經(jīng)運算部件(4)計算出燃油消耗類參數(shù)，通過顯示部件(5)指示這些參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的電噴型機動車多功能指示方法，其特征是設(shè)有行駛距離傳感器(2)，通過行駛距離傳感器(2)，采集到電噴型機動車的行駛距離信號送給運算部件(4)，經(jīng)運算部件(4)計算出行駛距離類參數(shù)或行駛效率類參數(shù)，通過顯示部件(5)指示這些參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的電噴型機動車多功能指示方法，其特征是設(shè)有人機交互鍵盤(1)，運算部件(4)根據(jù)人機交互鍵盤(1)的選擇，通過顯示部件(5)指示選中的參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的電噴型機動車多功能指示方法，其特征是所述的燃油消耗傳感器(3)，通過檢測車輛電子控制裝置驅(qū)動燃油噴射器電磁線圈的驅(qū)動信號，測得驅(qū)動脈沖寬度Ti，根據(jù)公式q＝Q(Ti-Tv)或?qū)嶒灲⒌腡i和燃油消耗量對照表計算出燃油消耗量。
5.如權(quán)利要求1所述的電噴型機動車多功能指示方法，所述的燃油消耗類參數(shù)除了包含發(fā)動機轉(zhuǎn)速以外，其特征是還包含發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)累計或電噴脈沖寬度或燃油消耗速度或總?cè)加拖牧坷塾嫽蚍秩加拖牧坷塾嫛?br> 6.如權(quán)利要求2所述的電噴型機動車多功能指示方法，所述的行駛距離類參數(shù)除了包含車輛行駛速度、總行駛里程累計、分行駛里程累計以外，其特征是還包含速度一加速或減速到速度二的時間或行駛距離。
7.如權(quán)利要求2所述的電噴型機動車多功能指示方法，其特征是所述的行駛效率類參數(shù)包含實時行駛效率或總行駛效率或分行駛效率。
8.一種利用電噴型機動車多功能指示方法的裝置，由燃油消耗傳感器(3)、運算部件(4)、顯示部件(5)和電源部件(6)組成，其特征是燃油消耗傳感器(3)和顯示部件(5)通過相應(yīng)接口電路與運算部件(4)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的利用電噴型機動車多功能指示方法的裝置，其特征是設(shè)有行駛距離傳感器(2)，行駛距離傳感器(2)通過相應(yīng)接口電路與運算部件(4)連接。
10.如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的利用電噴型機動車多功能指示方法的裝置，其特征是設(shè)有人機交互鍵盤(1)，人機交互鍵盤(1)通過相應(yīng)接口電路與運算部件(4)連接。
11.如權(quán)利要求8所述的利用電噴型機動車多功能指示方法的裝置，其特征是所述的燃油消耗傳感器(3)中設(shè)有異或邏輯電路。
12.如權(quán)利要求8所述的利用電噴型機動車多功能指示方法的裝置，其特征是所述的燃油消耗傳感器(3)中設(shè)有燃油溫度傳感器，燃油溫度傳感器的溫度探頭安裝于車輛燃油系統(tǒng)的油軌或燃油噴射器或油壓調(diào)節(jié)器上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電噴型機動車多功能指示方法及其裝置,本裝置由燃油消耗傳感器3、運算部件4、顯示部件5和電源部件6組成,根據(jù)需要增設(shè)人機交互鍵盤1或行駛距離傳感器2。通過行駛距離傳感器2和燃油消耗傳感器3,采集到電噴車的行駛距離信號和燃油消耗信號,經(jīng)運算部件4計算出車輛行駛速度、總行駛里程累計、分行駛里程累計、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、電噴脈沖寬度、發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)累計、實時行駛效率、總行駛效率、分行駛效率、燃油消耗速度、總?cè)加拖牧坷塾?、分燃油消耗量累計、速度一加速或減速到速度二的時間或行駛距離等參數(shù),根據(jù)人機交互鍵盤1的選擇,通過顯示部件5指示選中的參數(shù)。
文檔編號B60Q9/00GK1359817SQ0114550
公開日2002年7月24日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者鄭軍 申請人:鄭軍