CN107942786A - 汽车燃油表的显示控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种汽车燃油表的显示控制系统，它包括有燃油信号输入模块，燃油采样模块，微处理器控制模块，终端显示模块及电源模块，其技术要点是：所述的微处理器控制模块由依次联接的数据处理模块、阻尼滤波模块、定时器模块以及存储模块组成；燃油信号输入模块通过燃油采样模块与数据处理模块连接；微处理器控制模块与发动机状态及车速信号模块相连接，阻尼滤波模块与终端显示模块相连接。本发明控制系统，即使车辆加入或抽取少量燃油，燃油表也可以准确的判断出当前车辆燃油箱内准确的剩余燃油量和燃油变化量，只要燃油信号输入模块的阻值发生变化，燃油表就可以有效的识别出；即使车辆突然停在较大斜坡上燃油表也可以准确的指示燃油箱内的剩余燃油量和燃油变化量。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子控制技术领域，是具体地说是基于对燃油传感器的模拟信号采集、数据处理和存储而设计的汽车燃油表的显示控制系统。用于精准判断当前燃油箱内的剩余燃油量和燃油变化量。
技术背景
汽车燃油表是用来显示和监控汽车燃油箱内的剩余燃油量和燃油的消耗量，使驾驶者在使用过程中对燃油箱内的剩余燃油量一目了然并及时掌握加油的时机和加油油量，让车辆驾驶起来更方便更安全，是非常重要的车辆状态参数。
燃油表工作原理：燃油信号输入模块装在燃油箱内，针对燃油箱内不同的燃油量燃油信号输入模块会输出不同的电阻值。燃油采样模块将该电阻信号转化为电压信号输入给燃油表的微处理器模块MCU的模拟量采样端口，MCU根据预先设置的参数将输入的电压信号通过数据处理模块计算得出相对应的燃油量，同时施加阻尼滤波后控制燃油表终端显示模块提示用户当前车辆燃油相关信息，具体如图1所示。
当前设计状态：现在几乎所有的整车厂在设计燃油表时都会考虑到加油模式的处理，加油模式的判断升数一般设置为6L左右。每次车辆熄火时将当前燃油量存储进存储模块中，当车辆再次启动时燃油表内的MCU通过燃油信号输入模块进行采样，并将存储模块中存储的燃油量读取出来与当前采样值进行对比。只要两者对应的燃油量差值大于加油模式的判断升数，燃油表认为在熄火过程中对车辆有加油操作，MCU驱动燃油表进入快速响应模式在3s内指示到最新采样位置；如果差值小于加油模式的判断升数，燃油表会认为当前燃油量的差异是由于车辆倾斜造成的，MCU驱动燃油表进入快速响应模式在3s内指示到上一次熄火时存储的燃油量所对应的燃油表位置。
尽管燃油表的控制逻辑和算法一直在不断完善，但仍然存在一定的问题。例如车辆加入或抽出少量燃油后，燃油表无法指示到真正燃油位置；车辆熄火后重新启动在没有加油或抽油的情况下，燃油表的显示和熄火前的显示不一致，这种现象在斜坡上较为明显。不管哪种，什么原因造成的，都会降低客户驾乘体验的满意度。因为燃油表显示不准，往往会给客户带来误导，让客户无法准确地判断出车辆的剩余燃油量和实际的燃油消耗量。可能导致车辆在无意间因燃油耗尽而熄火，造成抛锚的事情发生，增大了车辆发生碰撞事故的风险，给消费者带来不必要的损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于判断当前燃油箱内的剩余燃油量和燃油变化量汽车燃油表的显示控制系统。
本发明目的是通过如下技术方案来实现的：一种汽车燃油表的显示控制系统，它包括有燃油信号输入模块，燃油采样模块，微处理器控制模块，终端显示模块及电源模块，其特征是：所述的微处理器控制模块由依次联接的数据处理模块、阻尼滤波模块、定时器模块以及存储模块四部分组成；燃油信号输入模块输出端通过燃油采样模块与数据处理模块的输入端相连接；微处理器控制模块的输入端与发动机状态及车速信号模块输出端相连接，阻尼滤波模块输出端与终端显示模块输入端相连接。
本发明所述的阻尼滤波模块包含以下几种模式：斜坡怠速模式；斜坡停车模式；正常工作模式；快速响应模式；加油模式。
工作原理：当微处理器控制模块检测到当前车辆电源档位为OFF档时，将当前燃油表终端显示模块显示的燃油量存储进存储模块中为A；同时激活定时器模块开始10s计时，当10s定时器结束时通过燃油采样模块持续对燃油信号输入模块进行采样，去掉最小值和最大值，其余作为有效采样值取平均作为参考值存储进存储模块中为B；
车辆重启后燃油采样模块通过燃油信号输入模块采集到的有效燃油量为C，将B和C进行比较，如果B≈C（对应的燃油量差值＜2L）说明从上次熄火到现在并没有对车辆进行加油或抽油的操作，那么此时不管C的数值为多少，燃油表的微处理器控制模块都会控制燃油表进入快速响应模式使终端显示模块在3s内指示到A的位置，认为A和C的差距是因为车辆停在斜坡上造成的，不管A和C的差距有多大（现有的燃油策略当车辆停在较大斜坡上时，当前燃油采样值和上一次熄火时存储的燃油量对比极有可能超过加油模式的判断升数，从而导致燃油表显示错误，而实际上客户并没有加油或抽油的操作）；如果比较得出两者存在差距（对应的燃油量差值≥2L），说明在熄火期间有对车辆进行加油或抽油的操作，检测C对应的是否为满油箱，如果C代表的是满油箱的位置，那么直接驱动燃油表进入快速响应模式使终端显示模块在3s内指示到C的位置；如果不是，B和C所代表的燃油量差值就是此次添加或抽取的燃油量，将该燃油量叠加到A的基础上得到D，驱动燃油表进入快速响应模式使终端显示模块在3s内指示到D的位置；
微处理器控制模块持续检测发动机状态和车速信号，若当前发动机处于非工作状态，那么燃油表进入斜坡停车模式，此时燃油表终端显示模块的显示值不发生变化；如当前发动机处于工作状态，但是车速为零，那么燃油表进入斜坡怠速模式，此时燃油表的阻尼系数根据定义进行计算设定（阻尼系数=燃油信号输入模块可有效识别的燃油量/该模式下单位时间内最大耗油量）/2）并驱动终端显示模块显示车辆燃油信息；如当前发动机处于工作状态，同时车速不为零，燃油表进入正常工作模式（需要重新计算阻尼系数，阻尼系数的设计一定要贴近实际情况，阻尼系数设计过大，会出现燃油已经耗空，但是燃油表终端显示模块依然显示有油；阻尼系数设计过小，在颠婆路面会出现燃油表终端显示模块显示抖动等降低客户驾乘体验满意度的现象）并驱动终端显示模块显示车辆燃油信息。
通过以上发明的燃油表显示控制系统，即使车辆加入或抽取少量燃油，燃油表也可以准确的判断出当前车辆燃油箱内准确的剩余燃油量和燃油变化量，只要燃油信号输入模块的阻值发生变化，燃油表就可以有效的识别出；即使车辆突然停在较大斜坡上燃油表也可以准确的指示燃油箱内的剩余燃油量和燃油变化量，以上燃油表的两个重大问题都能得到高效完美的解决，这是目前所不具备的。
设计的燃油表显示控制系统可以确保在任何情况下燃油表都可以平稳均匀变化，可以及时向客户传递燃油信息，提升驾乘体验的满意度。
附图说明：
附图1是目前燃油表工作原理示意简图；
附图2是本发明的系统方框原理示意图；
附图3是本发明的燃油表逻辑流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图2-3所示，本发明的具体方案为：它包括有燃油信号输入模块，燃油采样模块，微处理器控制模块，终端显示模块及电源模块，所述的微处理器控制模块由依次联接的数据处理模块、阻尼滤波模块、定时器模块以及存储模块四部分组成；燃油信号输入模块输出端通过燃油采样模块与数据处理模块的输入端相连接；微处理器控制模块的输入端与发动机状态及车速信号模块输出端相连接，阻尼滤波模块输出端与终端显示模块输入端相连接。
操作步骤：
1.步骤一：在车辆熄火时将当前燃油表显示对应的燃油量存储进存储模块中，同时开启10s定时器模块，当10s定时器结束后通过燃油采样模块在10s内连续对燃油信号输入模块进行采样，去掉最小值和最大值，其余采样值取平均值作为参考值存储进存储模块中为B；
2.步骤二：车辆重新启动电源档位为ON档，燃油表中的燃油采样模块通过燃油信号输入模块采集到的有效燃油量为C，将B和C进行比较，如果B≈C（对应的燃油量差值＜2L），说明从上次熄火到现在并没有对车辆有加油或抽油的操作，进入步骤三，否则说明在上次熄火到现在对车辆有加油或抽油的操作，进入步骤四；
3.步骤三：此时不管C的数值为多少，燃油表的微控制器模块都会驱动燃油表进入快速相应模式使终端显示模块在3s内指示到A的位置，认为A和C的差距是因为车辆停在斜坡上造成的，此时不管A和C的差距有多大。判断发动机是否处于工作状态，如否进入步骤六；否是进入步骤七；
4.步骤四：检测C代表的燃油量是否为满油箱，如是，直接驱动燃油表进入快速相应模式使终端显示模块在3s内指示到满油箱的位置；否则进入步骤五；
5.步骤五：B和C的燃油量差值，就是此次加油或抽油的燃油量，将该燃油量差值叠加到A上得到D；驱动燃油表进入快速相应模式使终端显示模块在3s内指示到D的位置；
6.步骤六：燃油表进入斜坡停车模式，燃油表的终端显示模块的显示不发生变化；
7.步骤七：此时检测是否有车速，如是燃油表进入正常工作模式（根据设计的阻尼系数驱动燃油表的终端显示模块显示车辆燃油信息），如否进入斜坡怠速模式（根据设计的阻尼系数驱动燃油表的终端显示模块显示车辆燃油信息）。
备注：本发明中所有代表升数和时间的参数均为参考值，可依据实际情况进行设计计算。
Claims (2)
1.一种汽车燃油表的显示控制系统，它包括有燃油信号输入模块，燃油采样模块，微处理器控制模块，终端显示模块及电源模块，其特征是：所述的微处理器控制模块由依次联接的数据处理模块、阻尼滤波模块、定时器模块以及存储模块四部分组成；燃油信号输入模块输出端通过燃油采样模块与数据处理模块的输入端相连接；微处理器控制模块的输入端与发动机状态及车速信号模块输出端相连接，阻尼滤波模块输出端与终端显示模块输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的汽车燃油表的显示控制系统，其特征是：所述的阻尼滤波模块包含以下几种模式：斜坡怠速模式；斜坡停车模式；正常工作模式；快速响应模式；加油模式。
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