CN110081947B - 一种基于道路坡度信号的剩余燃油量显示控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于道路坡度信号的剩余燃油量显示控制方法，属于汽车仪器仪表算法技术领域，针对车辆在坡路上长时间行驶或在坡路上加减油时，燃油显示会不准确的问题，本发明在燃油表算法中引入坡度信号，同时结合燃油传感器阻值信号以及发动机瞬时油耗信息能更准确地计算出油箱剩余燃油量，避免了传统燃油表算法的缺点，是剩余燃油显示量更加准确，给用户以更好的驾驶体验。

Description

一种基于道路坡度信号的剩余燃油量显示控制方法

技术领域

本发明属于汽车仪器仪表算法领域，涉及一种基于道路坡度信号的新型汽车燃油量的测算方法。

背景技术

车辆在行驶过程中，燃油表是用户日常使用过程中的重要设备和参数，在使用过程中，燃油显示不准会让用户体验不佳。目前的燃油表算法有两种策略：

1)基于燃油传感器阻值的策略

通过获取燃油传感器阻值信息，从而获得燃油箱内剩余油量信息。

缺点：完全依赖于燃油传感器的阻值信息，当长时间在坡路上怠速/行驶或者在坡路上加油时，不能准确计算油箱剩余真实油量。

2)基于燃油阻值+发动机瞬时燃油消耗的策略

除获取燃油传感器阻值信息外，还引入发动机瞬时油耗信息，两个参数配合使用来计算油箱剩余真实油量。

缺点：此策略的基准仍是燃油阻值信号，当车辆在坡路加/减油时，仍然不能准确计算油箱剩余油量。

以上两种策略均强依赖于燃油传感器的阻值信号，当车辆在上下坡路怠速/行驶，或在颠簸道路行驶时，计算的油箱剩余燃油量是不准确的。

发明内容

为了解决上述两种策略强依赖于燃油传感器的阻值信号而引起的剩余油量计算不准确问题，本发明引入了汽车行驶道路的坡度信号来计算油箱剩余燃油量，以提高剩余燃油量计算的准确性与稳定性。

本发明中一种基于道路坡度信号的剩余燃油量测算方法，具体步骤如下：

1)标定：首先，确定一个标定起始油量，逐一调整车辆AX和AY两个角度，记录此油量值在不同坡度值下对于的燃油传感器阻值；然后，改变油箱内实际油量值重复标定操作；得出各个油量值在各角度下的标定结果；其中，AX代表车辆X向(纵向)的角度信号；AY代表车辆Y向(横向)的角度信号；

2)当车辆启动后首先进入待机模式。

此时车辆点火开关为关闭，燃油表为唤醒状态；通过坡度信号，燃油阻值信号及事先标定好的坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系表或关系式可以获取到油箱中剩余的真实油量值；当计算出的第一个剩余油量值大于等于油箱容积时，令油箱剩余油量值＝油箱容量，燃油表显示值＝油箱剩余油量值。若计算的第一个剩余油量值小于油箱容积，那么继续迭代计算，将实时计算的剩余油量值与上一次熄火前存储的剩余油量值进行比较，比较两者的差值的绝对值是否大于燃油变化阈值(此值为标定量，代表是否进行了加减油)，如果大于燃油变化阈值代表进行了加减油，油箱剩余油量值＝实时计算的剩余油量值，燃油表显示值＝油箱剩余油量值；若不大于燃油变化阈值，油箱剩余油量值＝进入待机模式时计算的第一个剩余油量值，燃油表显示值＝上次熄火前的燃油表显示值。

3)车辆点火开关开启后，车辆处于静止状态，进入静止模式。

首先，根据坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系表或关系式计算出剩余燃油量，当计算出的第一个剩余油量大于油箱容积时，实时剩余油量＝油箱容量，燃油表实时显示值＝实时剩余油量；继续计算剩余油量至剩余油量小于油箱容量时，实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，燃油实时显示值＝实时剩余油量。

当计算出的第一个剩余油量小于等于油箱容积时，继续判断计算出的剩余油量与待机模式的剩余燃油量是否小于燃油变化阈值；

若是，则实时剩余油量＝在待机模式下计算出的油箱剩余油量，燃油表实时显示值＝在待机模式燃油表显示值，利用循环计算方法计算“燃油表实时显示值-实时剩余油量”的差值的绝对值是否小于差值参数；具体的循环计算步骤如下：判断“燃油表实时显示值-实时剩余油量”的差值的绝对值大小，若差值的绝对值小于差值参数，说明燃油表显示值和油箱真实剩余油量值一致，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示示值-发动机实时油耗；实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，得到返回值；继续判断若不小于差值参数，说明燃油表显示值和油箱真实剩余油量值出现了偏差，需要修正，先判断“实时剩余油量-燃油表实时显示值”的差值是否大于差值参数，若大于差值参数，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示值-变量系数B(B＜1)×发动机实时油耗；若不大于差值参数，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示值-变量系数A(A＞1)×发动机实时油耗。

若否，令上一时刻实时剩余油量＝在待机模式下计算出的油箱剩余油量，实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，燃油表实时显示值＝实时剩余油量值。

4)车辆行驶后进入行车模式，首先判断在静止模式最后计算的油箱剩余油量是否大于等于油箱容量；若是，则实时剩余油量＝油箱容量，燃油表实时显示值＝实时剩余油量，当实时计算的剩余油量小于油箱容量时，根据实时剩余油量＝上一时刻剩余油量-发动机实时油耗和燃油表实时显示值＝实时剩余油量得到燃油表实时显示值，将其显示在燃油表上；

若否，则实时剩余油量＝在静止模式时计算的最后一个剩余油量值，燃油表实时显示值＝静止模式时显示的最后一个燃油表显示值；利用循环计算方法保证燃油表显示值与实时剩余燃油量之间的差值小于设定的差值参数；

5)在行车模式状态下车辆停止后，再次进入静止模式；

首先判断进入静止模式后利用坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系计算出的第一个剩余油量是否大于油箱容量；

若是，则实时的剩余油量等于油箱容量，燃油表显示实时剩余油量，当实时计算的剩余油量小于油箱容量时，根据实时剩余油量＝上一时刻剩余油量-发动机实时油耗和燃油表实时显示值＝实时剩余油量得到燃油表实时显示值，将其显示在燃油表上；

若否，则令实时剩余油量＝实时计算的剩余油量值，燃油表实时显示值＝行车模式时的燃油表显示值；然后通过循环计算将燃油表实时显示值逐渐与实时剩余油量趋同，小于设定的差值参数；

6)在静止模式状态下关闭点火开关，再次进入待机模式；

7)在待机模式、静止模式或行车模式下，当车速值无效或丢失，坡度信号无效或丢失，或者是发动机瞬时油耗无效或丢失时，进入阻值模式，此模式仅根据燃油阻值进行燃油信息的显示。

8)在待机模式、静止模式、行车模式或阻值模式下，车辆的燃油传感器出现短路或断路后，进入故障模式，燃油表显示位置为0，点亮燃油报警灯。

本发明的有益效果：

1、克服强依赖于燃油传感器阻值信号而引起的剩余油量计算不准确问题，大大提高了油箱燃油剩余量的计算准确性。

2、目前，车辆坡度信号的计算已经比较成熟，且坡度信息已是汽车底盘及传动电控系统中的常用参量，故在燃油表策略中引入此参数不需车辆增加额外的工作。

3、本发明的控制显示方法考虑了行车过程中的各种情况，针对不同情况均能够合理应对。

附图说明

图1为输入输出关系图

图2为5种状态流转图。

图3为待机模式处理过程图。

图4为从待机模式进入静止模式处理过程图。

图5为从行车模式进入静止模式处理过程图。

图6为行车模式处理过程图。

图7为基于道路坡度信号的剩余燃油量测算方法装置示意图。

具体实施方式

本实施例中一种基于道路坡度信号的剩余燃油量测算方法，具体步骤如下：

1)标定：首先，确定一个标定起始油量，逐一调整车辆AX和AY两个角度，记录此油量值在不同坡度值下对于的燃油传感器阻值；然后，改变油箱内实际油量值重复标定操作；得出各个油量值在各角度下的标定结果；其中，AX代表车辆X向(纵向)的角度信号；AY代表车辆Y向(横向)的角度信号；

2)当车辆启动后首先进入待机模式，此时车辆点火开关为关闭，燃油表为唤醒状态；通过坡度信号，燃油阻值信号及事先标定好的坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系表或关系式可以获取到油箱中剩余的真实油量值；当计算出的第一个剩余油量值大于等于油箱容积时，令油箱剩余油量值＝油箱容量，燃油表显示值＝油箱剩余油量值，同时设置变量m＝00(为进入静止模式做准备)。若计算的第一个剩余油量值小于油箱容积，那么继续迭代计算，将实时计算的剩余油量值与上一次熄火前存储的剩余油量值进行比较，比较两者的差值的绝对值是否大于燃油变化阈值(此值为标定量，代表是否进行了加减油)，如果大于燃油变化阈值代表进行了加减油，油箱剩余油量值＝实时计算的剩余油量值，燃油表显示值＝油箱剩余油量值；若不大于燃油变化阈值，油箱剩余油量值＝进入待机模式时计算的第一个剩余油量值，燃油表显示值＝上次熄火前的燃油表显示值，同时设置m＝11。

3)车辆点火开关开启后，车辆处于静止状态，进入静止模式。首先，根据在待机模式下对变量m的赋值进行判定与计算：

若m＝00，代表油箱油位为满油位，实时剩余油量＝油箱容量，燃油表实时显示值＝实时剩余油量；同时在此状态实时检测油箱剩余油量，判定实时剩余油量是否小于油箱容量，若否，持续循环判断，直至实时剩余油量小于油箱容量时，实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，燃油实时显示值。

若m＝11，代表当前油箱油位与上次熄火前相比，油箱剩余油量无变化，实时剩余油量＝在待机模式下计算出的油箱剩余油量，燃油表实时显示值＝在待机模式下燃油表显示值。利用循环计算方法计算“燃油表实时显示值-实时剩余油量”的差值的绝对值是否小于差值参数(此差值参数为可标定值，代表燃油表显示值与油箱剩余油量真实值有偏差)，具体的循环计算步骤如下：判断“燃油表实时显示值-实时剩余油量”的差值的绝对值大小，若差值的绝对值小于差值参数，说明燃油表显示值和油箱真实剩余油量值一致，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示示值-发动机实时油耗；实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，得到返回值；继续判断若不小于差值参数，说明燃油表显示值和油箱真实剩余油量值出现了偏差，需要修正，先判断“实时剩余油量-燃油表实时显示值”的差值是否大于差值参数，若大于差值参数，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示值-变量系数B(B＜1)×发动机实时油耗；若不大于差值参数，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示值-变量系数A(A＞1)×发动机实时油耗。所述系数在本实施例中分为系数A和系数B，系数A针对燃油表显示值大于剩余油量的情况，系数B针对燃油表显示值小于剩余油量的情况。

若m的取值既不是00也不是11，代表油箱油量与上次熄火前相比油量发生了变化，令上一时刻实时剩余油量＝在待机模式下计算出的油箱剩余油量，实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，燃油表实时显示值＝实时剩余油量值。

4)车辆行驶后进入行车模式，首先判断在静止模式最后计算的油箱剩余油量是否大于等于油箱容量；若是，则实时剩余油量＝油箱容量，燃油表实时显示值＝实时剩余油量，当实时计算的剩余油量小于油箱容量时，根据实时剩余油量＝上一时刻剩余油量-发动机实时油耗和燃油表实时显示值＝实时剩余油量得到燃油表实时显示值，将其显示在燃油表上；

若否，则实时剩余油量＝在静止模式时计算的最后一个剩余油量值，燃油表实时显示值＝静止模式时显示的最后一个燃油表显示值；利用循环计算方法保证燃油表显示值与实时剩余燃油量之间的差值小于设定的差值参数；

5)在行车模式状态下车辆停止后，再次进入静止模式；

首先判断进入静止模式后利用坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系计算出的第一个剩余油量是否大于油箱容量；

若是，则实时的剩余油量等于油箱容量，燃油表显示实时剩余油量，当实时计算的剩余油量小于油箱容量时，根据实时剩余油量＝上一时刻剩余油量-发动机实时油耗和燃油表实时显示值＝实时剩余油量得到燃油表实时显示值，将其显示在燃油表上；

若否，则令实时剩余油量＝实时计算的剩余油量值，燃油表实时显示值＝行车模式时的燃油表显示值；然后通过循环计算将燃油表实时显示值逐渐与实时剩余油量趋同，小于设定的差值参数；

6)在静止模式状态下关闭点火开关，再次进入待机模式；

7)在待机模式、静止模式或行车模式下，当车速值无效或丢失，坡度信号无效或丢失，或者是发动机瞬时油耗无效或丢失时，进入阻值模式，此模式仅根据燃油阻值进行燃油信息的显示。

8)在待机模式、静止模式、行车模式或阻值模式下，车辆的燃油传感器出现短路或断路后，进入故障模式，燃油表显示位置为0，点亮燃油报警灯。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于道路坡度信号的剩余燃油量显示控制方法，具体步骤如下：

1)标定：首先，确定一个标定起始油量，逐一调整车辆AX和AY两个角度，记录此油量值在不同坡度值下对于的燃油传感器阻值；然后，改变油箱内实际油量值重复标定操作；得出各个油量值在各角度下的标定结果；其中，AX代表车辆X向的角度信号；AY代表车辆Y向的角度信号；

2)当车辆启动后首先进入待机模式；

此时车辆点火开关为关闭，燃油表为唤醒状态；通过坡度信号，燃油阻值信号及事先标定好的坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系表或关系式可以获取到油箱中剩余的真实油量值；当计算出的第一个剩余油量值大于等于油箱容积时，令油箱剩余油量值＝油箱容量，燃油表显示值＝油箱剩余油量值；若计算的第一个剩余油量值小于油箱容积，那么继续迭代计算，将实时计算的剩余油量值与上一次熄火前存储的剩余油量值进行比较，比较两者的差值的绝对值是否大于燃油变化阈值，此值为标定量，代表是否进行了加减油；如果大于燃油变化阈值代表进行了加减油，油箱剩余油量值＝实时计算的剩余油量值，燃油表显示值＝油箱剩余油量值；若不大于燃油变化阈值，油箱剩余油量值＝进入待机模式时计算的第一个剩余油量值，燃油表显示值＝上次熄火前的燃油表显示值；

3)车辆点火开关开启后，车辆处于静止状态，进入静止模式；

首先，根据坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系表或关系式计算出剩余燃油量，当计算出的第一个剩余油量大于油箱容积时，实时剩余油量＝油箱容量，燃油表实时显示值＝实时剩余油量；继续计算剩余油量至剩余油量小于油箱容量时，实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，燃油实时显示值＝实时剩余油量；

当计算出的第一个剩余油量小于等于油箱容积时，继续判断计算出的剩余油量与待机模式的剩余燃油量是否小于燃油变化阈值；

若是，则实时剩余油量＝在待机模式下计算出的油箱剩余油量，燃油表实时显示值＝在待机模式燃油表显示值，利用循环计算方法计算燃油表实时显示值-实时剩余油量的差值的绝对值是否小于差值参数；

具体的循环计算步骤如下：判断燃油表实时显示值-实时剩余油量的差值的绝对值大小，若差值的绝对值小于差值参数，说明燃油表显示值和油箱真实剩余油量值一致，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示示值-发动机实时油耗；实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，得到返回值；继续判断若不小于差值参数，说明燃油表显示值和油箱真实剩余油量值出现了偏差，需要修正，先判断实时剩余油量-燃油表实时显示值的差值是否大于差值参数，若大于差值参数，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示值-变量系数B×发动机实时油耗；若不大于差值参数，燃油表实时显示值＝上一时刻燃油表显示值-变量系数A×发动机实时油耗；变量系数A＞1，变量系数B＜1；

若否，令上一时刻实时剩余油量＝在待机模式下计算出的油箱剩余油量，实时剩余油量＝上一时刻实时剩余油量-发动机实时油耗，燃油表实时显示值＝实时剩余油量值；

4)车辆行驶后进入行车模式，首先判断在静止模式最后计算的油箱剩余油量是否大于等于油箱容量；若是，则实时剩余油量＝油箱容量，燃油表实时显示值＝实时剩余油量，当实时计算的剩余油量小于油箱容量时，根据实时剩余油量＝上一时刻剩余油量-发动机实时油耗和燃油表实时显示值＝实时剩余油量得到燃油表实时显示值，将其显示在燃油表上；

若否，则实时剩余油量＝在静止模式时计算的最后一个剩余油量值，燃油表实时显示值＝静止模式时显示的最后一个燃油表显示值；利用循环计算方法保证燃油表显示值与实时剩余燃油量之间的差值小于设定的差值参数；

5)在行车模式状态下车辆停止后，再次进入静止模式；

首先判断进入静止模式后利用坡度信号、燃油阻值和油箱油量对应关系计算出的第一个剩余油量是否大于油箱容量；

若是，则实时的剩余油量等于油箱容量，燃油表显示实时剩余油量，当实时计算的剩余油量小于油箱容量时，根据实时剩余油量＝上一时刻剩余油量-发动机实时油耗和燃油表实时显示值＝实时剩余油量得到燃油表实时显示值，将其显示在燃油表上；

若否，则令实时剩余油量＝实时计算的剩余油量值，燃油表实时显示值＝行车模式时的燃油表显示值；然后通过循环计算将燃油表实时显示值逐渐与实时剩余油量趋同，小于设定的差值参数；

6)在静止模式状态下关闭点火开关，再次进入待机模式；

7)在待机模式、静止模式或行车模式下，当车速值无效或丢失，坡度信号无效或丢失，或者是发动机瞬时油耗无效或丢失时，进入阻值模式，此模式仅根据燃油阻值进行燃油信息的显示；

8)在待机模式、静止模式、行车模式或阻值模式下，车辆的燃油传感器出现短路或断路后，进入故障模式，燃油表显示位置为0，点亮燃油报警灯。

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