DE19755586A1

DE19755586A1 - Kraftfahrzeug Kombigerät

Info

Publication number: DE19755586A1
Application number: DE19755586A
Authority: DE
Inventors: Christopher Weis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-06-17

Description

Bestandteile

Der Bordcomputer besteht aus dem Steuerungsrechner, den daran eingangsseitig ange schlossenen Sensoren und Tastern und der ausgangsseitig angeschlossenen Anzeigeeinheit.

Anzeigenbeschreibung

Nach Anlegen einer Versorgungsspannung von ca. 12 Volt ist der Bordcomputer betriebsbereit. Es gibt zwei verschiedene Anzeigemodi, den normalen Anzeigemodus und den Service modus. Die Bedienung erfolgt über eine mehrstellige, beleuchtete Tastatur, von der zwei Taster zur Anzeigenumschaltung dienen und zwei weitere zum einen im Anzeigemodus zur stufenlosen Einstellung der Helligkeit und zum anderen im Servicemodus für Einstell funktionen zur Verfügung stehen. Nach dem Einschalten befindet sich der Bordcomputer im Anzeigemodus. Der Servicemodus wird aktiviert bzw. auch wieder deaktiviert durch Drücken einer der beiden Anzeigeumschalttasten für eine Dauer von ca. 5 Sekunden. Durch zyklisches Vor- oder Zurückschalten wird schließlich die erste Anzeige wieder erreicht.

Im Anzeigemodus sind 7 verschiedene Menüs anwählbar, wobei jedes maximal 4 Funktionen beinhaltet. Jedem Meßwert im Anzeigemodus ist ein graphisches Pixelsymbol als Funktions erkennung vorangestellt, außer im Menü 1 bei Geschwindigkeit und Drehzahl. Im folgenden werden die Funktionen jeden Menüs beschrieben:

Anzeigemenü 1

Anzeigemenü 2

Anzeigemenü 3

Anzeigemenü 4

Anzeigemenü 5

Fahrgeschwindigkeit: Einheit: km/h, Auflösung: 1 km/h, Bereich: 0-300 km/h
Beschleunigung 0-100 km/h: Einheit: Sekunden, Auflösung: 0,1 sec Bereich: 0-60 sec.

Anzeigemenü 6

Benzinverbrauch momentan: Einheit: 1/100 km Auflösung: 0,1 1/100 km Bereich: 0-1001/100 km
Benzinverbrauch gemittelt: Einheit: 1/100 km Auflösung: 0,1 1/100 km Bereich: 0-501/100 km.

Anzeigemenü 7

Dunkelanzeige: Display und Tastaturbeleuchtung aus.
Im Servicemodus sind folgende Menüs anwahlbar:

Serviceanzeige 1

Einstellung der Uhrzeit.

Serviceanzeige 2

Einstellung °Celsius oder °Fahrenheit.

Serviceanzeige 3

Einstellwert der Torzeit für die Drehzahlmessung 0-999 ms
Drehzahl.

Serviceanzeige 4

Einstellwert des Kalibrierungsfaktors für die Geschwindigkeitsmessung 0-700
Geschwindigkeit
Meßwert.

Serviceanzeige 5

Einstellwert des Kalibrierungsfaktors für die Fahrwegmessung 1-500.

Serviceanzeige 6

Ein- Ausschalten der automatischen Helligkeitsregelung.

Serviceanzeige 7

Analogwerteanzeige.

Serviceanzeige 8

Ramanzeige.

Serviceanzeige 9

Testanzeige (Laufschrift).

Funktionsbeschreibung Geschwindigkeit

Das Geschwindigkeitssignal wird am Tacho abgenommen. Die Frequenz dieses Signals ist proportional zur Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeitsmessung erfolgt durch Ausmessen der Impulsdauer des Signals mittels Zählung von Taktimpulsen. Die Anzahl der Taktimpulse ist proportional zur gefahrenen Geschwindigkeit und wird mittels Kalibrierungsfaktor (Serviceanzeige 4) in die exakte Geschwindigkeit umgerechnet. Somit ist es möglich die Geschwindigkeit auf unterschiedliche Frequenzbereiche der Signale einzustellen. Nach Meßwert- und Anzeigefilterung steht ein schnell ansprechender, ruhig stehender und ein mit einer Auflösung von 1 km/h genauer Geschwindigkeitswert zur Verfügung.

Drehzahl

Das Drehzahlsignal wird am Drehzahlmesser abgenommen. Die Frequenz dieses Signals ist proportional zur Motordrehzahl. Die Drehzahlmessung erfolgt durch ständiges Zählen der Flanken bzw. Impulse dieses Signals für eine bestimmte Dauer. Die Anzahl der gezahlten Impulse entspricht der Motordrehzahl. Die Meßzeit und damit auch die Drehzahl kann mittels Drehzahlkalibrierungsfaktor (Serviceanzeige 3) auf den richtigen Wert eingestellt werden. Nach Meßwert- und Anzeigefilterung steht ein mit einer Auflösung von 100 U/min genauer Drehzahlwert zur Verfügung.

Uhrzeit

Die Uhrzeit besteht aus Stunden- und Minutenanzeige, der Doppelpunkt dazwischen blinkt im Sekundentakt.

Die Ziffern sind selbstdefinierte Zeichen, sind kleiner und nutzen nur eine 3 × 5 großer Dot matrix von einer einzelnen 5 × 7 Ziffernmatrix des Displays.

Außentemperatur

Die Außentemperatur wird im Anzeigemenü 1 mit selbstdefinierte Pixelzeichen und im Anzeigemenü 2 in Normalgröße angezeigt. Sie sollte an einer geschützten Stelle des Kraftfahrzeugs gemessen werden, um mögliche Fremdeinflüsse zu minimieren. Sie mißt die Temperatur in einem Bereich von -20° - +55° Celsius bzw. von -4° - 131° Fahrenheit (Serviceanzeige 2). Die Kennlinie des Sensors ist mit 15 Wertepaaren als Stützpunkte im Speicher abgelegt. Hieraus wird durch lineare Interpolation jede beliebige Temperatur mit einer Auflösung von einem zehntel Grad berechnet. Meßwert- und Anzeigefilter liefern einen stabilen Wert auf dem Display.

Öltemperatur

Die Öltemperatur wird durch einen Sensor in der Ölwanne gemessen. Sie umfaßt einen Temperaturbereich von -20° - +150° Celsius bzw. von -4° - 302° Fahrenheit (Service anzeige 2). Die Kennlinie des Sensors ist mit 35 Wertepaaren als Stützpunkte im Speicher abgelegt. Hieraus wird durch lineare Interpolation, Meßwert- und Anzeigefilterung, jede beliebige Temperatur mit einer Auflösung von einem Grad berechnet.

Öldruck

Der Öldruck wird mit einem mit dem Öldruckschalter ausgetauschten Öldrücksensor ge messen. Sein Meßbereich liegt zwischen 0-10 bar. Die Kennlinie des Sensors ist mit 12 Wertepaaren als Stützpunkte im Speicher abgelegt. Hieraus wird durch lineare Interpolation jeder beliebige Öldruck mit eine Auflösung von 0,1 bar berechnet (Filterung des Meß- und Anzeigewertes).

Wassertemperatur

Die Wassertemperatur wird mittel eine Sensors, der im Motorblock oder im Kühlwasser schlauch sitzt, gemessen. Temperaturen liegen zwischen Minimal- und Maximaltemperaturen von -15° und 120° Celsius bzw. von 5° - 248° Fahrenheit (Serviceanzeige 2). Die Kennlinie des Sensors ist mit 31 Wertepaaren als Stützpunkte im Speicher abgelegt. Hieraus wird durch lineare Interpolation jeder beliebige Wassertemperatur mit einer Auflösung von einem Grad berechnet (Filterung des Meß- und Anzeigewertes).

Kompressordruck

Der Kompressordruck wird am Kompressor gemessen in einem Bereich von -0,60 - +0,60 bar, d. h. Unter- und Überdruck. Auch hier ist eine Kennlinie im Speicher abgelegt, aus der über lineare Interpolation der momentane Kompressordruck in 10 mbar Schritten berechnet wird (Filterung des Meß- und Anzeigewertes).

Batteriespannung

Die Batteriespannung steht über die Versorgungsspannung dem Bordcomputer zur Verfü gung. Der Meßbereich geht von 0-20 Volt mit einer Auflösung von 100 mV (Filterung des Meß- und Anzeigewertes).

Hinterachstemperatur

Meßverfahren wie Öltemperatur.

Innentemperatur

Meßverfahren wie Außentemperatur.

Maximalgeschwindigkeit

Sie wird als Maximalwert der Geschwindigkeit gespeichert, solange der Bordcomputer nicht ausgeschaltet wird.

Fahrweg

Der Fahrweg ergibt sich durch Zählung der Geschwindigkeitsimpulse. Diese Zahl wird mittels Kalibrierungsfaktor in einen Kilometerwert mit eine Auflösung von 100 m umgerechnet. Dieser wird bei erneutem Einschalten des Bordcomputers auf null gesetzt.

Fahrzeit

Die Fahrzeit wird von der Uhrzeit abgeleitet und läuft nach jedem Einschalten wieder ab 00:00 los.

Durchschnittsgeschwindigkeit

Die Durchschnittsgeschwindigkeit wird aus Fahrweg und Fahrzeit berechnet.

Beschleunigung 0-100

Voraussetzung für die Beschleunigungsmessung ist der Geschwindigkeitswert. Die Beschleu nigungsmessung erfolgt vollautomatisch. Sowohl beim Umschalten in die Beschleunigung sanzeige als auch bei Erreichen der Geschwindigkeit 0 km/h wird die Meßzeit auf null zu rückgesetzt. Wird die Geschwindigkeit wieder größer als 0 km/h, wird die Zeit gestartet und stoppt entweder bei Erreichen der Geschwindigkeit 100 km/h oder spätestens nach 60 Se kunden. Die Auflösung beträgt zehntel Sekunden.

Automatische Helligkeitsregelung

Die automatische Helligkeitsregelung wird im Servicemenü 6 ein- oder ausgeschaltet. Ist sie ausgeschaltet, kann die Helligkeit durch die zwei Verstelltasten manuell stufenlos auf die Umgebungshelligkeit eingestellt werden.

Außerdem besteht die Möglichkeit über einen digitalen Eingang festzustellen, ob das Licht eingeschaltet wurde.

In diesem Fall kann die Helligkeit um einen bestimmten Prozentsatz reduziert werden. Wird das Licht wieder ausgeschaltet, wird der alte Helligkeitswert wieder eingestellt.

Ist die Automatik eingeschaltet, stellt der Bordcomputer automatisch die optimale Helligkeit des Displays in Abhängigkeit der über einen lichtempfindlichen Sensor gemessenen Um gebungshelligkeit ein.

In beiden Fällen ist mit den Einstelltastern eine Absenkung oder Anhebung des Helligkeits levels möglich, d. h. eine Verschiebung der Helligkeitskennlinie.

Besonderheiten

Die Steuereinheit besteht aus zwei 10 × 8 cm großen Platinen, die übereinander angeordnet sind. Auf der unteren Platine befindet sich die Rechnereinheit mit parallelen und serieller Schnittstelle, auf der oberen Platine die Meßwerterfassung und ein 1,5 A 5 V Netzteil. Bei dem Netzteil handelt es sich um ein Schaltreglernetzteil, das den Vorteil geringer Verlust leistung hat. Beide Platinen befinden sich in einem Aluminiumgehäuse, das zur Abschirmung dient. Das Display ist über ein abgeschirmtes Flachbandkabel mit der parallelen Schnittstelle verbunden. Um den Stromverbrauch möglichst gering zu halten wird die Hintergrundbe leuchtung des Displays mit einer bestimmten Frequenz über ein pulsweitenmoduliertes Signal getaktet. Es können alle alphanumerischen Displays mit einer parallelen oder seriellen Schnittstelle verwendet werden. Es gibt sie in vielen Variationen. Sie unterscheiden sich durch Zifferngrößen (5, 8, 12 mm), Anzahlen der Ziffern pro Zeile (16, 20), Anzahl der Zeilen (1, 2, 4), und in der Farbe der Hintergrundbeleuchtung (grün, rot, orange). Sie sind somit auf jeden Fahrzeugtyp abstimmbar.

Darüberhinaus können zwei Bordcomputer über die serielle Schnittstelle miteinander vernetzt werden. Der zweite Rechner kann dann als Fernbedienung benutzt werden. In diesem Fall wäre sogar ein graphikfähiges Display vom Fernbedienungsrechner ansteuerbar.

Über eine zweite parallele Schnittstelle mit nachgeschalteten Stromtreibern können zusätzlich 16 Siebensegmentanzeigen angeschlossen werden. Um den Stromverbrauch zu minimieren werden sie per Software gemultiplext. Damit bei 16 Anzeigeelementen eine flimmerfreie Anzeige entsteht liegt die Multiplexfrequenz bei 1 khz. Auch sie sind in der Helligkeit stufen los manuell oder automatisch regelbar.

Um den EMV-Vorschriften zu genügen, sind bestimmte Maßnahmen getroffen. Dazu zählen folgende Vorkehrungen:

- geerdetes Gehäuse des Steuerungsrechners und Display
- abgeschirmtes Flachbandkabel zum Display
- gefilterte digitale und analoge Eingänge
- Eingangsfilter vor Schaltreglernetzteil
- Pufferkondensatoren an jedem IC
- geerdeter SUB-D Stecker für die Ausgänge

Schließlich ist noch erwähnenswert, daß der Rechner noch über einige freie Kapazitäten verfügt, wie z. B. digitale oder analoge Eingänge. Sie können jederzeit belegt werden und über eine Erweiterung der Software ausgewertet werden.

Claims

1. Display für ein Kraftfahrzeug zur gleichzeitigen Anzeige von mehreren Betriebsinformationen, welches von einem Bordcomputer angesteuert wird, der mit Sensoren für Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß im Display ein Anzeigebereich für die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.

2. Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anzeigebereich alphanumerische Informationen anzeigbar sind.