CN104442627A - 用于双燃料发动机燃气系统的obd显示器 - Google Patents

用于双燃料发动机燃气系统的obd显示器 Download PDF

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CN104442627A CN201410527642.7A CN201410527642A CN104442627A CN 104442627 A CN104442627 A CN 104442627A CN 201410527642 A CN201410527642 A CN 201410527642A CN 104442627 A CN104442627 A CN 104442627A
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张俊健
袁格飞
廖建容
彭育林
易宗华
唐送
张炳坤
郑雄
马敏
尹屹
吴小军
吴松延
刘元明
刘凡
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    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

本发明涉及一种用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，属自动控制技术领域，其主要技术特征是它包括电源模块Ⅰ、控制芯片U1、显示电路Ⅱ，控制芯片U1的型号为PIC16F716，显示电路Ⅱ包括显示屏P1、LED绿灯D3、LED红灯D4，控制芯片U1接收燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态、燃气系统故障代码及气瓶剩余气量数据，控制芯片U1对数据进行查询和校验后，通过端口传输至显示电路Ⅱ，显示电路Ⅱ的LED绿灯D3、LED红灯D4以常亮、灭以及闪烁的方式显示车辆的油气状态，显示电路Ⅱ的显示屏P1通过十位数码管Q1、个位数码管Q2以两位数字形式显示气瓶剩余气量或车辆燃气系统故障代码，它具有性能稳定可靠、显示准确直观、应用前景好等优点。

Description

用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器
技术领域
本发明涉及一种用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，属自动控制技术领域，它主要应用于汽油/天然气两用燃料发动机燃气系统的自动故障检测、气瓶剩余气量显示警示及车辆油气状态监测。 
背景技术
从“清洁汽车行动”到“十一五”863计划，国家在节能与新能源汽车重大项目中相继投入大量专项经费支持以天然气为代用燃料的汽车发动机技术攻关，使汽油/天然气双燃料发动机技术得到了快速发展。背景技术中，在目前国内现行的两用燃料汽车上，OBD故障报警提示使用的是声音蜂鸣器，同时燃料箱/瓶显示剩余油/气量采用的是LED灯分级显示方式。OBD故障报警时，驾驶员只知道车辆出现故障，但不知道故障到底出自哪里；判断汽车剩余油/气量时，驾驶员必须牢记LED灯闪灯规则并经过经验粗略估算出车辆的剩余油/气量，驾驶员不能得到直观的数字显示。为了克服以上不足，我们对用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器进行了研究。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，它通过控制芯片接收燃气电控单元发送的车辆油气状态、燃气系统故障代码及气瓶剩余气量数据，控制芯片对数据进行查询和校验后，通过端口传输至显示电路，显示电路的LED绿灯、LED红灯以常亮、灭以及闪烁的方式显示车辆的油气状态，显示电路的显示屏通过两只7段LED数码管显示气瓶剩余气量或车辆燃气系统故障代码。 
本发明解决其技术问题采用的技术方案是它包括：电源模块Ⅰ、控制芯片U1、显示电路Ⅱ， 
所述的电源模块Ⅰ为控制芯片U1、显示电路Ⅱ提供稳定的电源，
所述的控制芯片U1的型号为PIC16F716，
控制芯片U1通过异步串行通讯查询方式和车辆的燃气电控单元ECU进行数据传输，RA1为数据发送端口，RA3为数据接收端口，
所述的显示电路Ⅱ包括显示屏P1、LED绿灯D3、LED红灯D4，
显示电路Ⅱ的显示屏P1通过两只7段LED的十位数码管Q1、7段LED的个位数码管Q2显示气瓶剩余气量或车辆燃气系统故障代码， 
显示电路Ⅱ的绿灯D3、红灯D4采用常亮、灭以及闪烁的方式显示车辆的油气状态，
控制芯片U1通过多个端口连接显示电路Ⅱ，
控制芯片U1的RB2、RB4端口分别控制显示电路Ⅱ上的绿灯D3、红灯D4的常亮、灭以及闪烁状态，
控制芯片U1通过接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态数据，由绿灯D3、红灯D4的常亮、灭以及闪烁状态指示车辆的油气状态，
控制芯片U1的RA4端口为绿灯D3、红灯D4输出位选控制信号，
控制芯片U1的RB1～RB7端口分别控制显示屏P1上十位数码管Q1、个位数码管Q2的a～g引脚，控制芯片U1的RA2、RB0端口分别控制十位数码管Q1、个位数码管Q2的M1、M2引脚，
控制芯片U1接收车辆燃气电控单元ECU发送的气瓶剩余气量、燃气系统故障代码并通过RB1～RB7端口输出信号至7段LED数码管的a～g引脚，
控制芯片U1通过RA2、RB0端口输出位选控制信号至十位数码管Q1、个位数码管Q2，
十位数码管Q1、个位数码管Q2将剩余气量或故障代码以两位数字形式显示于显示屏P1上，
燃气系统无故障时，十位数码管Q1、个位数码管Q2显示气瓶剩余气量，无故障代码显示，
燃气系统有故障时，十位数码管Q1、个位数码管Q2显示故障代码，不显示气瓶中剩余气量，当燃气系统出现多个故障时，显示屏P1上优先显示故障代码小的故障，故障代码小的故障排除后，再显示故障代码较大的故障，依此类推，
气瓶中天然气剩余气量的百分比显示是以气瓶中气体压力为20MPa时设定为100%为标准，十位数码管Q1、个位数码管Q2显示的两位数字即表示气瓶中剩余气量的百分比，
显示器工作过程中，控制芯片U1接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态、燃气系统故障代码及气瓶剩余气量数据，并对获得的数据进行查询和校验，
如数据校验正确，控制芯片U1将油气状态、故障代码、剩余气量数据传输给显示电路Ⅱ并通过绿灯D3、红灯D4和显示屏P1显示，同时控制芯片U1向ECU返回命令字，
如数据校验不正确，控制芯片U1忽略本次接受的数据，绿灯D3、红灯D4和显示屏P1的显示保持不变，
控制芯片U1端口与显示屏P1上a、b 、c、d、e、f、g引脚及绿灯D3、红灯D4位选的对应关系如下：
控制芯片U1引脚 数码管标号 控制芯片U1引脚 数码管标号
RB0 个位数码管Q2 RB5 f
RB1 b RB6 a
RB2 c RB7 g
RB3 e RA2 十位数码管Q1
RB4 d RA4 红绿灯位选
绿灯D3、红灯D4及显示屏P1的显示状态与车辆油气状态的对应关系如下：
绿灯D3/红灯D4状态 显示屏P1显示 车辆油气状态
绿灯D3、红灯D4常亮 Q1、Q2显示值XX 自动油状态，剩余气量为XX%
绿灯D3闪烁、红常D4常亮 Q1、Q2显示值XX 自动油状态，剩余气量不足(＜15%)
绿灯D3常亮、红灯D4灭 Q1、Q2显示值XX 气状态，剩余气量为XX%
绿灯D3闪烁，红灯D4灭 Q1、Q2显示值XX 气状态，剩余气量不足(＜15%)
绿灯D3灭、红灯D4常亮 Q1、Q2显示值XX 强制油状态，剩余气量为XX%
绿灯D3灭、红灯D4闪烁 Q1、Q2显示值XX 油气系统故障，故障代码为XX
本发明同现有技术相比所产生的有益效果
1、采用两只7段LED的十位数码管Q1和个位数码管Q2显示气瓶剩余气量或车辆燃气系统故障代码，驾驶员能准确直观读出气瓶中的剩余燃气量，当车辆燃气系统出现故障时，驾驶员可通过故障代码掌握燃气系统的运行情况，及时解决故障，避免事故发生。
2、控制芯片U1通过接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态数据，控制绿灯D3、红灯D4的常亮、灭以及闪烁状态，可直观指示车辆的油气使用状态。 
3、它具有性能稳定可靠、显示准确直观、应用前景好等优点。 
附图说明
图1为本发明双燃料发动机燃气系统的OBD显示器的主控电路板图。 
图2为图1中控制芯片U1接收车辆ECU数据的程序流程图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的最佳实施例作进一步描述。 
一种用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，它包括电源模块Ⅰ、控制芯片U1、显示电路Ⅱ。 
电源模块Ⅰ为控制芯片U1、显示电路Ⅱ提供稳定的电源。 
控制芯片U1的型号为PIC16F716。 
控制芯片U1通过异步串行通讯查询方式和车辆的燃气电控单元ECU进行数据传输，RA1为数据发送端口，RA3为数据接收端口。 
显示电路Ⅱ包括显示屏P1、LED绿灯D3、LED红灯D4。 
显示电路Ⅱ的显示屏P1通过两只7段LED的十位数码管Q1、7段LED的个位数码管Q2显示气瓶剩余气量或车辆燃气系统故障代码。 
显示电路Ⅱ的绿灯D3、红灯D4采用常亮、灭以及闪烁的方式显示车辆的油气状态。 
控制芯片U1通过多个端口连接显示电路Ⅱ。 
控制芯片U1的RB2、RB4端口分别控制显示电路Ⅱ上的绿灯D3、红灯D4的常亮、灭以及闪烁状态。 
控制芯片U1通过接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态数据，由绿灯D3、红灯D4的常亮、灭以及闪烁状态指示车辆的油气状态。 
控制芯片U1的RA4端口为绿灯D3、红灯D4输出位选控制信号。 
控制芯片U1的RB1～RB7端口分别控制显示屏P1上十位数码管Q1、个位数码管Q2的a～g引脚，控制芯片U1的RA2、RB0端口分别控制十位数码管Q1、个位数码管Q2的M1、M2引脚。 
控制芯片U1接收车辆燃气电控单元ECU发送的气瓶剩余气量、燃气系统故障代码并通过RB1～RB7端口输出信号至7段LED数码管的a～g引脚。 
控制芯片U1通过RA2、RB0端口输出位选控制信号至十位数码管Q1、个位数码管Q2。 
十位数码管Q1、个位数码管Q2将剩余气量或故障代码以两位数字形式显示于显示屏P1上。 
燃气系统无故障时，十位数码管Q1、个位数码管Q2显示气瓶剩余气量，无故障代码显示。 
燃气系统有故障时，十位数码管Q1、个位数码管Q2显示故障代码，不显示气瓶中剩余气量。当燃气系统出现多个故障时，显示屏P1上优先显示故障代码小的故障，故障代码小的故障排除后，再显示故障代码较大的故障，依此类推。 
气瓶中天然气剩余气量的百分比显示是以气瓶中气体压力为20MPa时设定为100%为标准，十位数码管Q1、个位数码管Q2显示的两位数字即表示气瓶中剩余气量的百分比。 
显示器工作过程中，控制芯片U1接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态、燃气系统故障代码及气瓶剩余气量数据，并对获得的数据进行查询和校验。 
如数据校验正确，控制芯片U1将油气状态、故障代码、剩余气量数据传输给显示电路Ⅱ并通过绿灯D3、红灯D4和显示屏P1显示，同时控制芯片U1向ECU返回命令字。 
如数据校验不正确，控制芯片U1忽略本次接受的数据，绿灯D3、红灯D4和显示屏P1的显示保持不变， 
控制芯片U1端口与显示屏P1上a、b 、c、d、e、f、g引脚及绿灯D3、红灯D4位选的对应关系如下：
控制芯片U1引脚 数码管标号 控制芯片U1引脚 数码管标号
RB0 个位数码管Q2 RB5 f
RB1 b RB6 a
RB2 c RB7 g
RB3 e RA2 十位数码管Q1
RB4 d RA4 红绿灯位选
绿灯D3、红灯D4及显示屏P1的显示状态与车辆油气状态的对应关系如下：
绿灯D3/红灯D4状态 显示屏P1显示 车辆油气状态
绿灯D3、红灯D4常亮 Q1、Q2显示值XX 自动油状态，剩余气量为XX%
绿灯D3闪烁、红常D4常亮 Q1、Q2显示值XX 自动油状态，剩余气量不足(＜15%)
绿灯D3常亮、红灯D4灭 Q1、Q2显示值XX 气状态，剩余气量为XX%
绿灯D3闪烁，红灯D4灭 Q1、Q2显示值XX 气状态，剩余气量不足(＜15%)
绿灯D3灭、红灯D4常亮 Q1、Q2显示值XX 强制油状态，剩余气量为XX%
绿灯D3灭、红灯D4闪烁 Q1、Q2显示值XX 油气系统故障，故障代码为XX

Claims (3)

1.一种用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，其特征在于它包括电源模块(Ⅰ)、控制芯片(U1)、显示电路(Ⅱ)；
所述的电源模块(Ⅰ)为控制芯片(U1)、显示电路(Ⅱ)提供稳定电源；
控制芯片(U1)通过异步串行通讯查询方式和车辆的燃气电控单元ECU进行数据传输，RA1为数据发送端口，RA3为数据接收端口；
所述的显示电路(Ⅱ)包括显示屏(P1)、LED绿灯(D3)、LED红灯(D4)；
显示电路(Ⅱ)的显示屏(P1)通过两只7段LED的十位数码管(Q1)、7段LED的个位数码管(Q2)显示气瓶剩余气量或车辆燃气系统故障代码；
显示电路(Ⅱ)的绿灯(D3)、红灯(D4)采用常亮、灭以及闪烁的方式显示车辆的油气状态；
控制芯片(U1)通过多个端口连接显示电路(Ⅱ)；
控制芯片(U1)的RB2、RB4端口分别控制显示电路(Ⅱ)上的绿灯(D3)、红灯(D4)的常亮、灭以及闪烁状态；
控制芯片(U1)通过接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态数据，由绿灯(D3)、红灯(D4)的常亮、灭以及闪烁状态指示车辆的油气状态；
控制芯片(U1)的RA4端口为绿灯(D3)、红灯(D4)输出位选控制信号；
控制芯片(U1)的RB1～RB7端口分别控制显示屏P1上十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)的a～g引脚，控制芯片(U1)的RA2、RB0端口分别控制十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)的M1、M2引脚；
控制芯片(U1)接收车辆燃气电控单元ECU发送的气瓶剩余气量、燃气系统故障代码并通过RB1～RB7端口输出信号至7段LED数码管的a～g引脚；
控制芯片(U1)通过RA2、RB0端口输出位选控制信号至十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)；
十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)将剩余气量或故障代码以两位数字形式显示于显示屏(P1)上；
燃气系统无故障时，十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)显示气瓶剩余气量，无故障代码显示；
燃气系统有故障时，十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)显示故障代码，不显示气瓶中剩余气量，当燃气系统出现多个故障时，显示屏(P1)上优先显示故障代码小的故障，故障代码小的故障排除后，再显示故障代码较大的故障，依此类推；
显示器工作过程中，控制芯片(U1)接收车辆燃气电控单元ECU发送的车辆油气状态、燃气系统故障代码及气瓶剩余气量数据，并对获得的数据进行查询和校验，
如数据校验正确，控制芯片(U1)将油气状态、故障代码、剩余气量数据传输给显示电路(Ⅱ)并通过绿灯(D3)、红灯(D4)和显示屏(P1)显示，同时控制芯片(U1)向ECU返回命令字；
如数据校验不正确，控制芯片(U1)忽略本次接受的数据，绿灯(D3)、红灯(D4)和显示屏(P1)的显示保持不变；
控制芯片(U1)端口与显示屏(P1)上a、b、c、d、e、f、g引脚及绿灯(D3)、红灯(D4)位选的对应关系如下：
控制芯片U1引脚 数码管标号 控制芯片U1引脚 数码管标号 RB0 个位数码管Q2 RB5 f RB1 b RB6 a RB2 c RB7 g
RB3 e RA2 十位数码管Q1 RB4 d RA4 红绿灯位选
绿灯(D3)、红灯(D4)及显示屏(P1)的显示状态与车辆油气状态的对应关系如下：
绿灯D3/红灯D4状态 显示屏P1显示 车辆油气状态 绿灯D3、红灯D4常亮 Q1、Q2显示值XX 自动油状态，剩余气量为XX％ 绿灯D3闪烁、红常D4常亮 Q1、Q2显示值XX 自动油状态，剩余气量不足(＜15％) 绿灯D3常亮、红灯D4灭 Q1、Q2显示值XX 气状态，剩余气量为XX％ 绿灯D3闪烁，红灯D4灭 Q1、Q2显示值XX 气状态，剩余气量不足(＜15％) 绿灯D3灭、红灯D4常亮 Q1、Q2显示值XX 强制油状态，剩余气量为XX％ 绿灯D3灭、红灯D4闪烁 Q1、Q2显示值XX 油气系统故障，故障代码为XX
2.根据权利要求1所述的用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，其特征在于：所述的控制芯片(U1)的型号为PIC16F716。
3.根据权利要求1所述的用于双燃料发动机燃气系统的OBD显示器，其特征在于：气瓶中天然气剩余气量的百分比显示是以气瓶中气体压力为20MPa时设定为100％为标准，十位数码管(Q1)、个位数码管(Q2)显示的两位数字即表示气瓶中剩余气量的百分比。
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