CN104344865B - 汽车燃油量信号的处理方法和汽车燃油量信号的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车燃油量信号的处理方法和一种汽车燃油量信号的处理系统。所述处理方法包括以下步骤:(S1)以采样周期t连续采集来自燃油传感器的燃油量信号,以获得对应于每个采样点的油量检测值;(S2)计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i);(S3)根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗处于正常状态还是异常状态;以及(S4)根据所确定的状态相应地控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)。通过本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法和处理系统,减轻了组合仪表的负担,缩短了组合仪表的开发周期,节约了开发成本,并且解决了燃油量信号的抖动问题,使观测者可以获知精确的油箱油量情况。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电气领域,具体地,涉及一种汽车燃油量信号的处理方法和一种汽车燃油量信号的处理系统。
背景技术
现今,汽车上使用的燃油传感器分为摆臂式燃油传感器、干簧管式燃油传感器等不同特性的燃油传感器,燃油传感器由于自身特性的原因,在同一条件下会输出不同特性的信号,组合仪表需要设置很多不同的部件来处理不同特性的信号,因此开发组合仪表的时间、成本均会增加。同时,汽车在各种路况下行驶会引起信号波动,造成仪表显示的异常抖动,这种油量的不准确显示容易对观测者造成误导。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车燃油量信号的处理方法和汽车燃油量信号的处理系统,只需接收燃油传感器的信号提供的油量检测值,不需再设置多种部件来处理不同特性的信号,可以适用于任何燃油传感器的信号,减轻了组合仪表的负担,缩短了组合仪表的开发周期,节约了开发成本,并且解决了燃油量信号显示的抖动问题,可以实现油量信息的准确显示。
为了实现上述目的,本发明提供一种汽车燃油量信号的处理方法,该处理方法包括以下步骤:(S1)以采样周期t连续采集来自燃油传感器的燃油量信号,以获得对应于每个采样点的油量检测值;(S2)计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i);(S3)根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗处于正常状态还是异常状态;以及(S4)根据所确定的状态相应地控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)。
优选地,所述采样周期t为20ms-300ms。
具体地,步骤(S3)包括:当所述耗油量值V(i)小于等于零时,确定汽车油耗处于异常状态;步骤(S4)包括:当确定汽车油耗处于异常状态时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)。
其中,步骤(S3)还包括:当所述耗油量值V(i)大于零时,确定汽车油耗处于正常状态;步骤(S4)还包括:当确定汽车油耗处于正常状态时,计算第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i),比较所述耗油量值V(i)与所述发动机累计输出油量Vavg(i):当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述发动机累计输出油量Vavg(i)的差值;当所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述耗油量值V(i)的差值。
其中,所述第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i)满足公式其中V’(i)是发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗。
本发明还提供一种汽车燃油量信号的处理系统,该系统包括燃油传感器和控制器,所述燃油传感器用于检测汽车油箱的剩余油量并输出燃油量信号到所述控制器,所述控制器用于以采样周期t连续采集来自燃油传感器的燃油量信号以获得对应于每个采样点的油量检测值、计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i)、根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗处于正常状态还是异常状态;以及根据所确定的状态相应地输出控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)的电信号。
优选地,所述采样周期t为20ms-300ms。
具体地,所述控制器用于当所述耗油量值V(i)小于等于零时,确定汽车油耗处于异常状态;以及当确定汽车油耗处于异常状态时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)。
具体地,所述控制器用于当所述耗油量值V(i)大于零时,确定汽车油耗处于正常状态;以及当确定汽车油耗处于正常状态时,计算第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i),比较所述耗油量值V(i)与所述发动机累计输出油量Vavg(i):当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述发动机累计输出油量Vavg(i)的差值;当所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述耗油量值V(i)的差值。
其中,所述第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i)满足公式其中V’(i)是发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗。
通过上述技术方案,采用本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法和系统处理来自燃油传感器的燃油量信号,通过计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i)来判断汽车的油耗处于正常状态还是异常状态,并在不同的油耗状态下对油箱油量的显示值进行对应的控制,在油耗处于异常状态时忽略当前不准确的燃油量信号,而显示之前检测到的燃油量值,仪表显示平稳准确,避免了仪表显示的异常抖动。
通过本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法和汽车燃油量信号的处理系统,只需接收燃油传感器的信号提供的油量检测值,利用油量检测值和发动机提供的燃油消耗即可通过计算完成燃油量信号的精确显示。因为接收的油量检测值与信号的特性无关,所以不需再在组合仪表中设置多种部件来处理不同特性的信号,因此本发明的汽车燃油量信号的处理方法可以适用于任何燃油传感器的信号,减轻了组合仪表的负担,缩短了组合仪表的开发周期,节约了开发成本,并且解决了燃油量信号的抖动问题,使观测者可以获知精确的油箱油量情况。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法的流程图;
图2A是现有技术的燃油量信号的仪表显示波形;
图2B是经过本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法处理后的燃油量信号的仪表显示波形;以及
图3是本发明提供的汽车燃油量信号的处理系统的结构示意图。
附图标记说明
1 燃油传感器
2 控制器
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
图1是本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法的流程图。如图1所示,该处理方法包括以下步骤:(S1)以采样周期t连续采集来自燃油传感器1的燃油量信号,以获得对应于每个采样点的油量检测值;(S2)计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i);(S3)根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗处于正常状态还是异常状态;以及(S4)根据所确定的状态相应地控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)。
根据本发明提供的处理方法,在步骤(S1),以采样周期t连续采集油量检测值,所述油量检测值来自燃油传感器1。在汽车行驶过程中,因地形,汽车转弯、路况等多种因素,造成燃油量信号的异常波动,因此所述油量检测值与油箱的实际油量值可能存在差别。
采样周期t是在汽车点火之后选取,所以理论上采样周期t的最大值不超过汽车的点火周期即可,可以根据实际操作的需要进行设置。但实际上,根据实际的显示和指示特点,在硬件资源能实现的前提下需要尽可能小地选取采样周期t,以利于波形的精确显示。在本发明中,优选地,所述采样周期t为20ms-300ms。更加优选地,所述的采用周期t为20ms。
在步骤(S2),计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i)。本发明中,耗油量值V(i)满足关系V(i)=V前(i)-V后(i),其中,V前(i)为第i个采样周期t(i)前的油量检测值,V后(i)为第i个采样周期t(i)后的油量采样值,即,第i个采样周期t(i)内的耗油量值等于两个相邻采样点采集的油量检测值之差。
在步骤(S3),根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗处于正常状态还是异常状态。
在理论情况下,油箱油量随着汽车的行进肯定会逐渐消耗,所以在本发明中,根据上述对耗油量值V(i)的计算,正常情况下耗油量值V(i)应该大于零以证明油箱中油量逐渐消耗。但是,因为地形,汽车转弯等多种因素的存在,油箱中的油可能会存在瞬间的溅起的情况,这时测得的油量检测值就会有瞬间的升高,因此依据上述对于耗油量值V(i)的计算,耗油量值V(i)也可能小于等于零。
因此,根据本发明的技术方案,具体地,当所述耗油量值V(i)大于零时,即表示后一个采样点采集的油量检测值小于前一个采样点采集的油量检测值,确定汽车油耗处于正常状态;当所述耗油量值V(i)小于等于零时,即表示后一个采样点采集的油量检测值大于或等于前一个采样点采集的油量检测值,确定汽车油耗处于异常状态。
在步骤(S4),根据所确定的状态相应地控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)。
根据本发明的技术方案,当确定汽车油耗处于正常状态时,计算第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i),比较所述耗油量值V(i)与所述发动机累计输出油量Vavg(i):当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述发动机累计输出油量Vavg(i)的差值;当所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述耗油量值V(i)的差值。
尽管此时耗油量值V(i)大于零,表示汽车油耗处于正常状态,但是因为地形或汽车转弯等原因,计算出的耗油量值V(i)很可能大于实际值,如果此时仍用第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)减去耗油量值V(i),则有可能会导致很大的误差。因此计算第i个采样周期t(i)内发动机累积输出油量Vavg(i)是必要的,当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,用第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)减去所述发动机累计输出油量Vavg(i)来计算油箱油量显示值Vdis(i)可以将误差降到最低。但是,发动机累计输出油量Vavg(i)也并非一定准确,如果出现所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,说明发动机累计输出油量Vavg(i)计算错误或恰好与所述耗油量值V(i)相同,此时使用第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)减去耗油量值V(i)来计算油箱油量显示值Vdis(i)更为准确。因此,油箱油量显示值Vdis(i)满足关系式Vdis(i)=Vdis(i-1)-min[V(i),Vavg(i)]。
具体地,当确定汽车油耗处于异常状态时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)。因为异常状态下,计算出的耗油量值V(i)小于等于零,则说明油箱油量不正常地增加。为了不误导观测者,耗油量值V(i)小于等于零的情况将不进行显示。同时因为油箱的实际油量一直在变化,因此此周期油箱的实际油量将不可再次测量。于是,将此周期的油箱油量显示值Vdis(i)标示为等于上一周期的油箱油量显示值Vdis(i-1),即Vdis(i)=Vdis(i-1),然后进行下一周期的油箱油量显示值的标示。因为采样周期很短,因此偶尔进行上述处理并不会影响油箱油量显示值的整体走势,也不会对观测者造成任何误导。
所述第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i)满足公式其中V’(i)是发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗。以第3个采样周期为例(i=3),第3个采样周期t(3)内的发动机累积输出油量(1)+V’(2)+V’(3)。其中V’(1)为发动机在第1个采样周期t(1)内的燃油消耗,V’(2)为发动机在第2个采样周期t(2)内的燃油消耗,V’(3)为发动机在第3个采样周期t(3)内的燃油消耗。
图2A是现有技术的燃油量信号的仪表显示波形。如图2A所示,本仪表显示波形的采样周期为1s。从图中可以看出,显示的油箱油量波动非常明显,如果显示在显示屏上会对观测者造成严重的误导,如14s-16s的两个采样周期中,油箱油量有明显升高,但是理论上在汽车行驶过程中因为油量消耗,油箱油量是不可能升高的,造成这种情况的原因在于汽车经过坡道或转弯时,油箱中的油瞬间的溅起,在此时燃油传感器1正好采集了油箱油量,导致异常的油量数据显示。
图2B是经过本发明的汽车燃油量信号的处理方法处理后的燃油量信号的仪表显示波形。如图2B所示,经过本发明的方法处理后的燃油量信号被精确地显示,整体趋势处于平稳下降,没有出现如图2A所示的仪表显示波形中油箱油量突然升高的情况,观测者从此仪表显示波形中可以精确地获得油箱油量的变化状态,即使汽车经过任何复杂路段,经过本发明的方法处理后的燃油量信号都可以不受影响并对观测者起到精确地数据指示作用。
图3是本发明的汽车燃油量信号的处理系统的结构示意图。该系统包括燃油传感器1和控制器2,所述燃油传感器1用于检测汽车油箱的剩余油量并输出燃油量信号到所述控制器2,所述控制器2与燃油传感器1连接,用于以采样周期t连续采集来自燃油传感器1的燃油量信号以获得对应于每个采样点的油量检测值、计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i)、根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗处于正常状态还是异常状态;以及根据所确定的状态相应地输出控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)的电信号。
优选地,所述采样周期t为20ms-300ms。本发明中更优选地采样周期为20ms。
具体地,所述控制器2用于当所述耗油量值V(i)小于等于零时,确定汽车油耗处于异常状态;以及当确定汽车油耗处于异常状态时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)。
为了不误导观测者,控制器2将不显示耗油量值V(i)小于等于零的情况。同时控制器2会将此周期的油箱油量显示值Vdis(i)标示为等于上一周期的油箱油量显示值Vdis(i-1),即Vdis(i)=Vdis(i-1),然后进行下一周期的油箱油量显示值的标示。
具体地,所述控制器2用于当所述耗油量值V(i)大于零时,确定汽车油耗处于正常状态;以及当确定汽车油耗处于正常状态时,计算第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i),比较所述耗油量值V(i)与所述发动机累计输出油量Vavg(i):当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述发动机累计输出油量Vavg(i)的差值;当所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述耗油量值V(i)的差值。
尽管此时汽车油耗处于正常状态,但是因为地形或汽车转弯等原因,计算出的耗油量值V(i)很可能大于实际值,此时控制器2不能用第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)减去耗油量值V(i),否则会导致很大的误差。因此计算第i个采样周期t(i)内发动机累积输出油量Vavg(i)是必要的,当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制器2用第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)减去所述发动机累计输出油量Vavg(i)来计算油箱油量显示值Vdis(i)可以将误差降到最低。如果出现所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,说明发动机累计输出油量Vavg(i)计算错误或恰好与所述耗油量值V(i)相同,此时控制器2使用第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)减去耗油量值V(i)来计算油箱油量显示值Vdis(i)更为准确。
其中,所述第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i)满足公式其中V’(i)是发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗。发动机在运行过程中会同时记录燃油消耗,因此发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗可以直接读出,这在现有技术中是已广泛应用的手段,在此不再赘述。
采用本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法和系统处理来自燃油传感器的燃油量信号,通过计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i)来判断汽车的油耗处于正常状态还是异常状态,并在不同的油耗状态下对油箱油量的显示值进行对应的控制,在油耗处于异常状态时忽略当前不准确的燃油量信号,而显示之前检测到的燃油量值,仪表显示平稳准确,避免了仪表显示的异常抖动。
通过本发明提供的汽车燃油量信号的处理方法和汽车燃油量信号的处理系统,只需接收燃油传感器的信号提供的油量检测值,利用油量检测值和发动机提供的燃油消耗即可通过计算完成燃油量信号的精确显示。因为接收的油量检测值与信号的特性无关,所以不需再在组合仪表中设置多种部件来处理不同特性的信号,因此本发明的汽车燃油量信号的处理方法可以适用于任何燃油传感器的信号,减轻了组合仪表的负担,缩短了组合仪表的开发周期,节约了开发成本,并且解决了燃油量信号的抖动问题,使观测者可以获知精确的油箱油量情况。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种汽车燃油量信号的处理方法,其特征在于,该处理方法包括以下步骤:
(S1)以采样周期t连续采集来自燃油传感器的燃油量信号,以获得对应于每个采样点的油量检测值;
(S2)计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i);
(S3)根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗的状态;以及
(S4)根据所确定的状态相应地控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i),
其中,当确定汽车油耗处于正常状态时,计算第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i),比较所述耗油量值V(i)与所述发动机累计输出油量Vavg(i),根据比较结果控制所述油箱油量显示值Vdis(i)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采样周期t为20ms-300ms。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(S3)包括:当所述耗油量值V(i)小于等于零时,确定汽车油耗处于异常状态;
步骤(S4)包括:当确定汽车油耗处于异常状态时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(S3)还包括:当所述耗油量值V(i)大于零时,确定汽车油耗处于正常状态;
步骤(S4)还包括:
当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述发动机累计输出油量Vavg(i)的差值;
当所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述耗油量值V(i)的差值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i)满足公式其中V’(i)是发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗。
6.一种汽车燃油量信号的处理系统,其特征在于,该系统包括燃油传感器(1)和控制器(2),所述燃油传感器(1)用于检测汽车油箱的剩余油量并输出燃油量信号到所述控制器(2),所述控制器(2)用于以采样周期t连续采集来自燃油传感器(1)的燃油量信号以获得对应于每个采样点的耗油量检测值、计算第i个采样周期t(i)内的耗油量值V(i)、根据所述耗油量值V(i)确定汽车油耗的状态;以及根据所确定的状态相应地输出控制第i个采样周期t(i)的油箱油量显示值Vdis(i)的电信号,其中,当确定汽车油耗处于正常状态时,计算第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i),比较所述耗油量值V(i)与所述发动机累计输出油量Vavg(i),根据比较结果控制所述油箱油量显示值Vdis(i)。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述采样周期t为20ms-300ms。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述控制器(2)用于当所述耗油量值V(i)小于等于零时,确定汽车油耗处于异常状态;
以及当确定汽车油耗处于异常状态时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述控制器(2)用于当所述耗油量值V(i)大于零时,确定汽车油耗处于正常状态;
当所述耗油量值V(i)大于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述发动机累计输出油量Vavg(i)的差值;
当所述耗油量值V(i)小于或等于所述发动机累计输出油量Vavg(i)时,控制油箱油量显示值Vdis(i)为第i-1个采样周期t(i-1)的油箱油量显示值Vdis(i-1)与所述耗油量值V(i)的差值。
10.根据权利要求9所述系统,其特征在于,所述第i个采样周期t(i)内的发动机累计输出油量Vavg(i)满足公式其中V’(i)是发动机在第i个采样周期t(i)内的燃油消耗。
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