CN107063400A - 一种汽车仪表与油箱的标定系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车仪表与油箱的标定系统，包括：工况模拟平台、处理单元、阀组单元、液位采集装置、流量采集装置及储水箱；标定油箱设置在工况模拟平台上，并通过循环管路与储水箱相连，以使标定油箱内的液体流向储水箱；流量采集装置用于检测循环管路的流量，并发送流量信号给处理单元；液位采集装置用于检测标定油箱的液位，并发送液位信号给处理单元；工况模拟平台用于根据处理单元的设定要求模拟车辆的行驶工况；处理单元根据所述流量信号，向待标定的汽车仪表输出油耗标定信号，并根据液位信号，向待标定汽车仪表输出油位标定信号。本发明解决现有汽车油箱标定采用路试方法存在耗时、费力的问题，降低汽车生产成本。

Description

一种汽车仪表与油箱的标定系统

技术领域

本发明涉及汽车测试技术领域，尤其涉及一种汽车仪表与油箱的标定系统。

背景技术

在车辆使用过程中，驾驶员需要根据仪表显示的油量估计车辆的可行驶里程。在整车设计时，汽车油箱的外形与车身其它部件的外形相配合，由此油箱经常被设计成不规则状，由此较难获取油箱中的油量是多少，很难准确的校准。当前汽车厂家通常并没有对汽车仪表与油箱进行专门的标定，通常都是通过路试采集数据,来标定汽车仪表与油箱，这种方式需耗费数十以上的人力、不间断连续多日，才能完成一次标定任务，非常繁琐、耗时，而且多达数百次的操作还容易引入人为误差和累计误差。在成本和时间上存在较大的浪费。

发明内容

本发明提供一种汽车仪表与油箱的标定系统，解决现有汽车油箱标定采用路试方法存在耗时、费力的问题，降低汽车生产成本，并提高汽车生产效率。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种汽车仪表与油箱的标定系统，包括：工况模拟平台、处理单元、阀组单元、液位采集装置、流量采集装置及储水箱；

标定油箱设置在所述工况模拟平台上，并通过循环管路与所述储水箱相连，以使标定油箱内的液体流向所述储水箱；

所述流量采集装置用于检测循环管路的流量，并发送流量信号给所述处理单元；

所述液位采集装置用于检测标定油箱的液位，并发送液位信号给所述处理单元；

所述工况模拟平台用于根据所述处理单元的设定要求模拟车辆的行驶工况；

所述阀组单元设置在所述循环管路上，用于根据所述行驶工况控制所述循环管路内的液体流量；

所述处理单元根据所述流量信号，向待标定的汽车仪表输出耗油标定信号，并根据所述液位信号，向待标定汽车仪表输出油位标定信号。

优选的，所述处理单元包括：MCU、键盘输入模块、显示输出模块；

所述MCU的第一输入端与所述键盘输入模块的输出端相连，所述MCU的第二输入端与所述液位采集装置的输出端相连，所述MCU的第三输入端与所述流量采集装置的输出端相连，所述MCU的第一输出端与所述显示输出模块输入端相连；

所述键盘输入模块用于输入模拟车辆的行驶工况的设定数据；

所述显示输出模块用于显示所述液位信息和所述流量信息，并输出输出所述油耗标定信号和所述油位标定信号；

所述MCU根据所述设定数据控制所述工况模拟平台模拟车辆的行驶工况。

优选的，所述工况模拟平台包括：第一步进电机、第二步进电机、步进电机驱动控制器及固定平台；

所述第一步进电机控制所述固定平台左右摆动，以模拟车辆行驶状态；

所述第二步进电机控制所述固定平台上下倾斜，以模拟车辆上坡和下坡状态；

所述步进电机驱动控制器用于控制所述第一步进电机和所述第二步进电机的运转；

所述固定平台用于固定标定油箱，以使标定油箱处于所述行驶工况的状态中。

优选的，所述阀组单元包括：第一电动调节阀和第二电动调节阀；

所述第一电动调节阀设置在标定油箱的出水口处，用于控制标定油箱的液体流向所述储水箱的流量；

所述第二电动调节阀设置在标定油箱的进水口处，用于控制流进标定 油箱的液体流量，以使标定油箱内的液体按要求得到补给；

所述处理单元根据所述行驶工况控制所述第一电动调节阀和所述第二电动调节阀的开度。

优选的，所述处理单元还包括第一控制模块和第二控制模块；

所述第一控制模块的输入端与所述MCU的第二输出端相连，所述第一控制模块的输出端与所述第一电动调节阀的控制端相连；

所述第二控制模块的输入端与所述MCU的第三输出端相连；所述第二控制模块的输出端与所述第二电动调节阀的控制端相连；

所述MCU的第二输出端输出第一PWM信号，所述第一控制模块接收所述第一PWM信号，并根据所述第一PWM信号控制所述第一电动调节阀的开度；

所述MCU的第三输出端输出第二PWM信号，所述第二控制模块接收所述第二PWM信号，并根据所述第二PWM信号控制所述第二电动调节阀的开度。

优选的，所述液位采集装置为液位传感器。

优选的，所述流量采集装置为电磁流量计。

优选的，还包括循环泵；

所述循环泵设置在所述循环管路上，在进行加油标定时，所述循环泵运转，以使储水箱的液体经所述循环管路流回标定油箱。

本发明提供一种汽车仪表与油箱的标定系统，采用工况模拟平台对车辆行驶工况进行模拟，并采集该行驶工况下标定油箱的液位和损耗流量，进而向待标定的汽车仪表输出标定信号。解决现有汽车油箱标定采用路试方法存在耗时、费力的问题，降低汽车生产成本，并提高汽车生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种汽车仪表与油箱的标定系统结构示意图；

图2：是本发明实施例提供的一种处理单元的结构示意图。

附图标记

S1 工况模拟平台

R1、R2 液位传感器

L1 第一电动调节阀

L2 第二电动调节阀

F1、F2 流量计

M1 第一步进电机

M2 第二步进电机

D1 循环泵

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前汽车油箱与仪表的标定，常采用路试方式，其存在成本高、过程繁锁的问题，本发明提供一种汽车仪表与油箱的标定装置，解决现有汽车油箱标定采用路试方法存在耗时、费力的问题，降低汽车生产成本，并提高汽车生产效率。

如图1所示，为本发明提供的一种汽车仪表与油箱的标定系统。该系统包括：工况模拟平台S1、处理单元、阀组单元、液位采集装置、流量采集装置及储水箱。标定油箱设置在工况模拟平台S1上，并通过循环管路与所述储水箱相连，以使标定油箱内的液体流向所述储水箱。所述流量采集装置用于检测循环管路的流量，并发送流量信号给所述处理单元。所述液位采集装置用于检测标定油箱的液位，并发送液位信号给所述处理单元。所述工况模拟平台S1用于根据所述处理单元的设定要求模拟车辆的行驶工况。所述阀组单元设置在所述循环管路上，用于根据所述行驶工况控制所述循环管路内的液体流量。所述处理单元根据所述流量信号，向待标定的汽车仪表输出耗油标定信号，并根据所述液位信号，向待标定汽车仪表输出油位标定信号。

具体地，根据处理单元设定要求工况模拟平台对行驶工况进行模拟，通过标定油箱中的液位变化和液体消耗，来模拟车辆行驶时油箱中的油耗情况。处理单元根据采集到的液位信号和流量信号，输出标定信号，待标 定汽车仪表根据标定信号，按比例输出显示读数。试验人员根据显示读数校准汽车仪表的指示值。主要标定内容有油耗标定和加油标定，在加油标定时，主要采用对标定油箱进行液体加注，可采用自来水来代替油液，常在标定油箱进水口处增加电动调节阀控制。液位采集装置根据液位输出电阻信号或电平信号至处理单元，以使处理单元输出标定信号校准汽车仪表的指示值。

需要说明的是，标定油箱和储水箱的进水口设置在上部，其出水口设置在箱体下部，能够更有利应用循环管路，符合实际需要。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种处理单元的结构示意图。所述处理单元包括：MCU、键盘输入模块、显示输出模块。所述MCU的第一输入端与所述键盘输入模块的输出端相连，所述MCU的第二输入端与所述液位采集装置的输出端相连，所述MCU的第三输入端与所述流量采集装置的输出端相连，所述MCU的第一输出端与所述显示输出模块输入端相连。所述键盘输入模块用于输入模拟车辆的行驶工况的设定数据。用于显示所述液位信息和所述流量信息，并输出所述标定信号。所述MCU根据所述设定数据控制所述工况模拟平台模拟车辆的行驶工况。

在实际应用中，MCU常采用型号为S9S12HA48J0CLL芯片，键盘输入模块可采用AN1至AN16数字编码编程输入键盘，显示输出模块可选用LED显示屏。处理单元中的设定要求常通过对MCU编程实现或通过键盘输入模块输入相应信息去触发对应程序来实现，比如，采用AN1至AN16数字编码编程输入键盘，可手动输入车速及工况要求的数据进行编程输入。

进一步，所述工况模拟平台包括：第一步进电机、第二步进电机、阀组单元及固定平台。所述第一步进电机控制所述固定平台左右摆动，以模拟车辆行驶状态。所述第二步进电机控制所述固定平台上下倾斜，以模拟车辆上坡和下坡状态。所述固定平台用于固定标定油箱，以使标定油箱处于所述行驶工况的状态中。

具体地，第一步进电机M1控制标定油箱水平方向的晃动，第二步进电机M2控制标定油箱垂直方向的上下运动。常用第一步进电机M1模拟转弯的运动状态，第二步进电机M2模拟上坡和下坡的运行状态。处理单 元通过步进电机驱动控制器实现对第一步进电机M1和第二步进电机M2的控制。

更进一步，所述阀组单元包括：第一电动调节阀L1和第二电动调节阀L2。第一电动调节阀L1设置在标定油箱的出水口处，用于控制标定油箱的液体流向所述储水箱的流量。第二电动调节阀L2设置在标定油箱的进水口处，用于控制流进标定油箱的液体流量，以使标定油箱内的液体按要求得到补给；所述处理单元根据所述行驶工况控制所述第一电动调节阀和所述第二电动调节阀的开度。

在实际应用中，如图1所示，阀组单元还包括第三电动调节阀和第四电动调节阀，第三电动调节阀用于控制储水箱返回标定油箱的流量，第四电动调节阀用于控制自来水进水流量。流量计F1可设置在标定油箱的出水口位置，用于检测标定油箱的消耗状态，当然还可以在标定油箱的进水口位置设置流量计F2，用于检测标定油箱的进水口流量。

如图2所示，所述处理单元还包括第一控制模块和第二控制模块；所述第一控制模块的输入端与所述MCU的第二输出端相连，所述第一控制模块的输出端与所述第一电动调节阀的控制端相连；所述第二控制模块的输入端与所述MCU的第三输出端相连；所述第二控制模块的输出端与所述第二电动调节阀的控制端相连；所述MCU的第二输出端输出第一PWM信号，所述第一控制模块接收所述第一PWM信号，并根据所述第一PWM信号控制所述第一电动调节阀的开度；所述MCU的第三输出端输出第二PWM信号，所述第二控制模块接收所述第二PWM信号，并根据所述第二PWM信号控制所述第二电动调节阀的开度。

需要说明的是，MCU根据行驶工况的要求控制第一PWM信号和第二PWM信号的输出时间，来控制第一电动调节阀和第二电动调节阀的开度。同样地，MCU还可以输出第三PWM信号和第四PWM信号，控制第三电动调节阀和第四电动调节阀的开度，主要以实际需要设置。第一控制模块和第二控制模块常采用步进电机控制芯片来实现对第一电动调节阀和第二电动调节阀的电机，以使开度符合要求。

在实际应用中，液位采集装置常采用液位传感器，通常使用多个液位 传感器采集液位信号，如图1所示，采用液位传感器R1和液位传感器R2采集不同位置的液位，进而计算出标定油箱准确液位。流量采集装置常采用电磁流量计。

为了节省能源消耗，常把储水箱内的液体再次利用，如图1所示，该系统还包括循环泵D1；循环泵D1设置在所述循环管路上，在进行加油标定时，循环泵D1运转，以使储水箱的液体经循环管路流进标定油箱。

具体地，对于循环泵的控制，通过MCU的第四输出端与控制第三控制单元输入端相连，第三控制单元的输出端与循环泵的控制端相连。第三控制单元包括：NMOS管和继电器，NMOS管的栅极作为所述第三控制单元的输入端，NMOS管的源极接地；继电器的输入端与电源正极相连，继电器的输出端作为所述第三控制单元的输出端，继电器的线圈端串接在NMOS管的漏极与电源正极之间。

可见，本发明提供一种汽车仪表与油箱的标定系统，采用工况模拟平台对车辆行驶工况进行模拟，并采集该行驶工况下标定油箱的液位和损耗流量，进而向待标定的汽车仪表输出标定信号。解决现有汽车油箱标定采用路试方法存在耗时、费力的问题，降低汽车生产成本，并提高汽车生产效率。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种汽车仪表与油箱的标定系统，其特征在于，包括：工况模拟平台、处理单元、阀组单元、液位采集装置、流量采集装置及储水箱；

标定油箱设置在所述工况模拟平台上，并通过循环管路与所述储水箱相连，以使标定油箱内的液体流向所述储水箱；

所述流量采集装置用于检测循环管路的流量，并发送流量信号给所述处理单元；

所述液位采集装置用于检测标定油箱的液位，并发送液位信号给所述处理单元；

所述工况模拟平台用于根据所述处理单元的设定要求模拟车辆的行驶工况；

所述阀组单元设置在所述循环管路上，用于根据所述行驶工况控制所述循环管路内的液体流量；

所述处理单元根据所述流量信号，向待标定的汽车仪表输出油耗标定信号，并根据所述液位信号，向待标定汽车仪表输出油位标定信号。

2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述处理单元包括：MCU、键盘输入模块、显示输出模块；

所述MCU的第一输入端与所述键盘输入模块的输出端相连，所述MCU的第二输入端与所述液位采集装置的输出端相连，所述MCU的第三输入端与所述流量采集装置的输出端相连，所述MCU的第一输出端与所述显示输出模块输入端相连；

所述键盘输入模块用于输入模拟车辆的行驶工况的设定数据；

所述显示输出模块用于显示所述液位信息和所述流量信息，并输出所述油耗标定信号和所述油位标定信号；

所述MCU根据所述设定数据控制所述工况模拟平台模拟车辆的行驶工况。

3.根据权利要求2所述的标定系统，其特征在于，所述工况模拟平台包括：第一步进电机、第二步进电机、步进电机驱动控制器及固定平台；

所述第一步进电机控制所述固定平台左右摆动，以模拟车辆行驶状态；

所述第二步进电机控制所述固定平台上下倾斜，以模拟车辆上坡和下坡状态；

所述步进电机驱动控制器用于控制所述第一步进电机和所述第二步进电机的运转；

所述固定平台用于固定标定油箱，以使标定油箱处于所述行驶工况的状态中。

4.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述阀组单元包括：第一电动调节阀和第二电动调节阀；

所述第一电动调节阀设置在标定油箱的出水口处，用于控制标定油箱的液体流向所述储水箱的流量；

所述第二电动调节阀设置在标定油箱的进水口处，用于控制流进标定油箱的液体流量，以使标定油箱内的液体按要求得到补给；

所述处理单元根据所述行驶工况控制所述第一电动调节阀和所述第二电动调节阀的开度。

5.根据权利要求4所述的标定系统，其特征在于，所述处理单元还包括第一控制模块和第二控制模块；

所述第一控制模块的输入端与所述MCU的第二输出端相连，所述第一控制模块的输出端与所述第一电动调节阀的控制端相连；

所述第二控制模块的输入端与所述MCU的第三输出端相连；所述第二控制模块的输出端与所述第二电动调节阀的控制端相连；

所述MCU的第二输出端输出第一PWM信号，所述第一控制模块接收所述第一PWM信号，并根据所述第一PWM信号控制所述第一电动调节阀的开度；

所述MCU的第三输出端输出第二PWM信号，所述第二控制模块接收所述第二PWM信号，并根据所述第二PWM信号控制所述第二电动调节阀的开度。

6.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述液位采集装置为液位传感器。

7.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述流量采集装置为电磁流量计。

8.根据权利要求1至7任一项所述的标定系统，其特征在于，还包括循环泵；

所述循环泵设置在所述循环管路上，在进行加油标定时，所述循环泵运转，以使储水箱的液体经所述循环管路流回标定油箱。