CN103978900A - 一种多功能显示的车用组合仪表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，包含比油耗仪表单元以及胎压和胎温仪表单元。本发明能够显示不同转速条件下油耗的经济性，同时还能显示轮胎的胎压和温度，及报警功能。

Description

一种多功能显示的车用组合仪表

技术领域

本发明涉及汽车组合仪表领域，具体涉及一种多功能显示的车用组合仪表。

背景技术

汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面，对安全和经济行驶起着重要作用。随着商用车的发展，整车安全性和经济性得到了更高的重视程度。了解车辆行驶的油耗是每个驾驶员最为关心的问题，从早期有经验的驾驶员通过耳听发动机的声音来简单的判断车辆的动力性及油耗，到通过观察仪表上的发动机转速和车速来判断车辆油耗，现在配备了行车电脑的车辆通过仪表来显示车辆的瞬时油耗，并且显示车辆油耗成为现阶段仪表显示的一个主要功能，但此类仪表显示的只是车辆的瞬时油耗并不能给驾驶员提供判定此时的油耗是省油还是耗油的情况。

此外，整车轮胎胎压和温度的监测成为高速，重载的商用车重要的安全辅助设备。现阶段配备胎压监测的商用车普遍采用的是DVD屏或者外接显示屏来显示胎压和轮胎温度的数据，不便于驾驶员的观察也增加了成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种多功能显示的车用组合仪表，能够显示不同转速条件下油耗的经济性，同时还能显示轮胎的胎压和温度，及报警功能。

为解决上述现有技术存在的问题，本发明采取的技术方案为：一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，包含比油耗仪表单元以及胎压和胎温仪表单元。

进一步地，所述比油耗仪表单元中：CAN通信数据采集器连接MCU主控制器，MCU主控制器通过电平转换器连接TFT液晶显示屏。

所述CAN通信数据采集器用于获取以下信息：发动机实时转速、实时扭矩百分比、小时油耗和采集参考扭矩数据。

所述MCU主控制器，用于计算实时比油耗，计算方法为：实时比油耗（g/kW.h）=[小时油耗（L/h）*0.835kg/L*1000]/[发动机实时转速（rpm）]*[参考扭矩(N.m)* 实时扭矩百分比(%)/9550]。

所述TFT液晶显示屏，用于显示实时比油耗数据和图案。

所述TFT液晶显示屏显示方式为：根据不同比油耗数据区间设定不同颜色的指示灯。

进一步地，所述胎压和胎温仪表单元中：TPMS接受器连接MCU主控制器，MCU主控制器通过电平转换器连接TFT液晶显示屏。

所述TPMS接受器用于采集胎压压力信息和胎压温度信息。

所述MCU主控制器用于胎压压力及胎压温度与阈值数据的比较运算与处理。

所述TFT液晶显示屏用于显示运算与处理后的数据和图案。

本发明所述的多功能显示的车用组合仪表，开创了一种仪表油耗显示功能的新模式，能够完成驾驶者与车辆行驶油耗情况最直接，更深层次的联系。仪表可以通过复杂的算法，能够根据此时的油耗与发动机的特性，通过仪表指示灯不同的颜色显示出此转速条件下的油耗的经济性，更加直观的显示此转速条件下，发动机此时的油耗是属于低油耗情况还是高油耗情况，开创了仪表显示油耗的一个新的阶段，提高整车运行的经济性。

此款仪表增加了胎压监测功能，仪表内置的液晶屏能够更加直观的显示车辆多胎的胎压和胎温，并且完成设备的监测和报警功能，这种内置仪表的方式节省了胎压外接显示器的部分，降低整车制造成本，驾驶室内部更加美观。

附图说明

图1是比油耗仪表单元的构成框图；

图2是CAN通信数据采集器电路原理图；

图3是MCU主控制器主控制电路原理图；

图4是电平转换器和TFT液晶显示屏的电路原理图；

图5-图18是胎压和胎温显示界面示意图；

图19是胎压和胎温仪表单元的构成框图；

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，包含比油耗仪表单元以及胎压和胎温仪表单元。其中，

1.比油耗仪表单元用于车辆燃油经济性显示，如图1所示，包含CAN通信数据采集器连接MCU主控制器，MCU主控制器通过电平转换器连接TFT液晶显示屏，每一部分电路原理图如图2-4所示。

1）若发动机电控采用博世系统，CAN通信数据采集器从CAN总线读取发动机实时转速(rpm)、实时扭矩百分比(%)、参考扭矩(N.m)、小时油耗(L/h)报文，在MCU主控制器进行计算，得出实时比油耗数据，与事先输入的比油耗数值区间进行比较，经电平转换器点亮TFT液晶显示屏对应区间的指示灯，显示不同颜色：红、黄、蓝、绿、深绿，如表1所示。其中，比油耗（g/kW.h）计算方法为：(L/h*0.835kg/L*1000)/(rpm*(N.m*%)/9550)。

表1博世系统比油耗仪表显示表

2）若发动机电控采用康明斯系统，CAN通信数据采集器从CAN消息获取当前转速、实时扭矩百分比、小时油耗，却无法获取参考扭矩，要通过查表3获取当前转速对应的扭矩，然后通过MCU主控制器计算出比油耗，与事先输入的比油耗数值区间进行比较，经电平转换器点亮TFT液晶显示屏对应区间的指示灯，显示不同颜色：红、黄、蓝、绿、深绿，如表2所示。其中，比油耗（g/kW.h）计算方法为：(L/h*0.835kg/L*1000)/(rpm*(N.m*%)/9550)。

表2 康明斯系统参考扭矩和比油耗显示表

2.胎压和胎温仪表单元的显示，以6X4 驱动型式10轮胎编号为例：如图19所示，包含TPMS接受器连接MCU主控制器，MCU主控制器通过电平转换器连接TFT液晶显示屏，其中：所述TPMS接受器用于采集胎压压力信息和胎压温度信息；所述MCU主控制器用于胎压压力及胎压温度与阈值数据的比较运算与处理；所述TFT液晶显示屏用于显示运算与处理后的数据和图案。

开机画面如图5所示，电源开启后，MCU主控制器下命令给TPMS接受器，TPMS接收器回传指令以及软件版本给MCU主控制器，若MCU主控制器与TPMS接收器开机沟通正常，MCU主控制器先行传输指令显示一下画面，如图6所示。

若TPMS接受器正常，收到轮胎的正常胎压后该轮胎显示灯点亮不熄灭，等到10个轮胎的正常胎压信号都收到了，显示胎压和胎温，10个轮胎显示灯都点亮，如图7所示；若收讯异常，例如如果有任一轮胎在主机开启后持续10分钟都无法接收到信号，则该轮胎显示灯不点亮并点亮TPMS警告符号提醒车主，以第七个轮胎为例，如图8所示。

低压警告模式：MCU主控制器接收到轮胎的胎压低于标准胎压的25%时，该轮胎位置闪烁红框，显示胎压异常信号，会有“胎压不足 ”警告文字并发出“滴、滴 ”的警告音，并显示异常轮胎位置和胎压温度，以第六个轮胎低压为例，如图9所示；

高压警告模式：MCU主控制器接收到轮胎的胎压高于标注胎压的25%时，该轮胎位置闪烁红框，显示胎压异常信号，会有“胎压过高 ”警告文字并发出“滴、滴 ”的警告音，并显示异常轮胎位置和胎压温度，以第六个轮胎高压为例，如图10所示；

高温警告模式：MCU主控制器接收到轮胎胎温高于高温警告设定值时，该轮胎位置闪烁红框，显示胎温异常信号，会有“胎温过高 ”警告文字并发出“滴、滴 ”的警告音，并显示异常轮胎位置和胎压温度，以第六个轮胎胎温过高为例，如图11所示；

快速漏气警告模式：当有任一轮胎符合快速漏气条件时( 在15秒内快速充气漏气超过0.3bar或30kPa或4psi)，则MCU主控制器发送信号至TFT液晶显示屏自动显示TPMS快速漏气警告模式，该轮胎位置闪烁红框，显示胎压急泄异常信号，会有“胎压急泄” 警告文字并发出“滴、滴 ”的警告音，并显示异常轮胎位置和胎压温度，以第六个轮胎胎压快速漏气为例，如图12所示。两个轮胎以上胎压急泄同以上程序显示.

TPMS接受器的发射器电池低电压警告模式：当发射器发送电池低电压信号时，主机点亮电池警告符号，该轮胎位置维持绿灯加上白框闪烁，以第七个轮胎电池电压过低为例，如图13所示，两个轮胎以上电池电压过低同以上程序显示。

异常显示：两个轮胎以上有不同异常状况，文字显示请根据以下优先显示：胎压急泄 > 高低压警告 > 胎温警告；如果没有以上三种异常,即胎压和胎温都正常的状况,才显示收讯不良警告 > 发射器电池低电压警告。

TPMS设定模式：进入TPMS设定模式，1分钟无动作不储存切回到一般使用模式，如图14所示。

TPMS个别模式说明，如图15和图16所示：

A.压力单位设定︰设定选项bar或 psi 或kPa，出厂预设为bar；

B.温度单位设定︰设定选项℃或℉，出厂预设值为℃；

C.前轮标准胎压设定︰设定范围6.0bar～9.5bar，出厂预设值为8.5bar；

D.后轮标准胎压设定︰设定范围6.0bar～9.5bar，出厂预设值为8.5bar；

E.轮胎高温警告值设定︰设定范围60℃～100℃，出厂预设值为80℃；

F.ID学习模式 (适用于更换10个新的发射器以及胎压显示位置以错乱)︰

a.在ID学习模式下，按 ID学习键确认OK后，此模式将会依照第一轮>第二轮>……>第10轮的顺序学习10个轮胎胎压发射器ID︰

b.需要学习的轮胎位置会先闪烁白框并清除ID代表等待学习中，此时请依次对第一轮>第二轮>……>第10轮的顺序对轮胎快速冲压或泄压(在60秒内快速冲压或泄压超过0.5bar)，主机在连续收到三笔资料ID相同且为快速漏气状况则视为学习成功，此时主机“滴”一声把ID资料储存并出现ID数字且白框停止闪烁后，即完成该轮胎发射器模组学习并自动跳到下一轮位置学习，若该轮胎发射器模组无需重新学习则按确认，系统会略过该轮学习而跳到下一轮学习:

c.完成第10轮的充泄压学习后或是按确认键跳过第10轮的学习，则系统会自动返回。

G.更换传感器模式，如图17所示 (适用于更换单个发射器):

在更换传感器模式下，此模式将会依照使用者之第一轮>第二轮>……>第10轮的选择顺序学习单轮胎压传感器ID:使用者选择想要学习的单轮序号，需要学习轮胎的位置会先闪烁白框并清除ID代表等待学习中，选定轮胎位置按下确认后，请对该轮胎快速冲压或泄压(在60秒内快速冲压或泄压超过0.5bar)，主机在连续收到三笔资料ID相同且为快速漏气状态则视为学习成功，此时主机“滴”一声把ID资料储存并出现ID数字，并且白框停止闪烁后，即完成该传感器ID学习，系统会自动储存并且回到返回，如图18。

Claims (10)

1.一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，包含比油耗仪表单元以及胎压和胎温仪表单元。

2.根据权利要求1所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述比油耗仪表单元中：CAN通信数据采集器连接MCU主控制器，MCU主控制器通过电平转换器连接TFT液晶显示屏。

3.根据权利要求2所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述CAN通信数据采集器用于获取以下信息：发动机实时转速、实时扭矩百分比、小时油耗和采集参考扭矩数据。

4.根据权利要求2所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述MCU主控制器，用于计算实时比油耗，计算方法为：实时比油耗（g/kW.h）=[小时油耗（L/h）*0.835kg/L*1000]/[发动机实时转速（rpm）]*[参考扭矩(N.m)*实时扭矩百分比(%)/9550]。

5.根据权利要求2所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述TFT液晶显示屏用于显示实时比油耗数据和图案。

6.根据权利要求5所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述TFT液晶显示屏显示方式为：根据不同比油耗数据区间设定不同颜色的指示灯。

7.根据权利要求1所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述胎压和胎温仪表单元中：TPMS接受器连接MCU主控制器，MCU主控制器通过电平转换器连接TFT液晶显示屏。

8.根据权利要求7所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述TPMS接受器用于采集胎压压力信息和胎压温度信息。

9.根据权利要求7所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述MCU主控制器用于胎压压力及胎压温度与阈值数据的比较运算与处理。

10.根据权利要求7所述的一种多功能显示的车用组合仪表，其特征在于，所述TFT液晶显示屏用于显示运算与处理后的数据和图案。