TWI547636B - 車輛油耗偵測系統及偵測方法 - Google Patents

Description

車輛油耗偵測系統及偵測方法

本發明係關於一種油耗偵測系統及偵測方法；特別關於一種騎乘式之車輛油耗偵測系統及偵測方法。

車輛為現代人在日常生活中不可或缺的交通工具之一，提供人們交通運輸之便利，然而提供車輛燃燒動力之汽油來自於石油原料，石油並非取之不盡、用之不竭之自然資源，終有不足、枯竭的時候。隨著環保觀念之日漸普及，加上能源也日漸減縮，因此幾乎所有之產品無不以減少能源消耗之方向設計，當然在無其他足夠又有效之取代燃料來取代汽油之前，汽油仍然是現代車輛之主要動力燃料，然而汽油之形成絕非一朝一夕造成的，所以為了延長汽油之使用年限及減輕使用汽油所產生之空氣污染問題，除了減少使用車輛之外，注意車輛的油耗而節省汽油為最直接之方法。

目前，在騎乘式車輛(如速克達機車)的現有的技術中，車輛的電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)係用以控制燃油噴嘴的噴油動作，另外，車輛的的微控制器(Micro Controller Unit,MCU)會偵測電子控制單元控制燃油噴嘴之訊號，再藉由偵測車輛行駛里程所得的數據，計算 該車輛的油耗。然而，由於燃油噴嘴內部之電磁閥於切換開/關作動時之反應速度會產生無效噴油時間，因而造成該微控制器計算該車輛的油耗與實際車輛的油耗有所落差。

故，有必要提供一種車輛油耗偵測系統及偵測方法，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種車輛油耗偵測系統，利用電壓偵測單元將該電瓶電壓回饋該處理單元進行無效噴射時間的運算，使該處理單元能夠運算出更精準的車輛油耗。

本發明之次要目的在於提供一種車輛油耗的偵測方法，利用電壓偵測單元將該電瓶電壓回饋該處理單元進行無效噴射時間的運算，避免與實際車輛油耗有所落差。

為達上述之目的，本發明提供一種車輛油耗偵測系統，包含一處理單元、一噴油偵測單元、一速度偵測單元、一電壓偵測單元、一引擎溫度偵測單元及一顯示單元；該噴油偵測單元電性連接該處理單元，用以將一噴油控制訊號傳送至該處理單元；該速度偵測單元電性連接該處理單元，用以將一車輪轉速傳送至該處理單元；該電壓偵測單元電性連接該處理單元，用以將一電瓶電壓傳送至該處理單元；該引擎溫度偵測單元電性連接該處理單元，用以將一引擎溫度傳送至該處理單元；該顯示單元電性連接該處理單元，其中該處理單元運算該噴油控制訊號、該車輪轉速及該電瓶電壓而得出一車輛油耗，並顯示在該顯示單元上。

在本發明之一實施例中，該噴油偵測單元電性連接該車輛 之一電子控制單元，利用偵測該電子控制單元控制一燃油噴嘴的噴油時間，並將該噴油控制訊號傳送至該處理單元。

在本發明之一實施例中，該速度偵測單元具有一感測器，安裝在該車輛之車輪一側且用以偵測該車輛之車輪轉速，並將該車輪轉速傳送至該處理單元。

在本發明之一實施例中，該電壓偵測單元電性連接在該車輛之一燃油噴嘴及一電瓶之間，用以偵測該電瓶供應該燃油噴嘴之電壓，並將該電瓶電壓傳送至該處理單元。

在本發明之一實施例中，該引擎溫度偵測單元用以偵測一引擎溫度，並將該引擎溫度傳送至該處理單元。

為達上述之目的，本發明提供一種車輛油耗的偵測方法，藉由上述車輛油耗偵測系統來偵測一車輛之油耗，該車輛油耗的偵測方法包含步驟：一第一偵測步驟、一第二偵測步驟、一第三偵測步驟、一無效噴油運算步驟、一燃油噴嘴流量補償量運算步驟、一有效噴油運算步驟、一噴油量運算步驟及一油耗運算步驟；該第一偵測步驟是利用一噴油偵測單元偵測一噴油控制訊號的一單次噴油時間；該第二偵測步驟是利用一電壓偵測單元偵測一電瓶電壓；該第三偵測步驟是利用一引擎溫度偵測單元偵測一引擎溫度；該無效噴油運算步驟是利用該電瓶電壓運算而得到一無效噴油時間；該燃油噴嘴流量補償量運算步驟是利用該引擎溫度運算而得到一燃油噴嘴流量補償量；該有效噴油運算步驟是將該單次噴油時間及該無效噴油時間相減而得到一燃油噴嘴單次噴油時間；該噴油量運算步驟是利用該燃油噴嘴單次噴油時間運算而得到一燃油噴嘴單次噴油量，再將該 燃油噴嘴單次噴油量及該燃油噴嘴流量補償量相加而得到一燃油噴嘴單次實際噴油量；該油耗運算步驟是利用一處理單元比較累加的燃油噴嘴單次實際噴油量以及該車輛的行駛里程，進而得出一車輛油耗。

在本發明之一實施例中，在該燃油噴嘴流量補償量運算步驟中，係將該引擎溫度以內插法運算得到該燃油噴嘴流量補償量。

在本發明之一實施例中，在該無效噴油運算步驟中，係將該電瓶電壓以內插法運算得到該無效噴油時間。

在本發明之一實施例中，在該噴油量運算步驟中，係將燃油噴嘴單次噴油時間以內插法運算得到該燃油噴嘴單次噴油量。

在本發明之一實施例中，在該油耗運算步驟中，該車輛油耗的一瞬間油耗係由比較一單位時間累加的燃油噴嘴單次噴油量以及該車輛以一車輪轉速行進該單位時間的行駛里程加以運算得到。

在本發明之一實施例中，在該油耗運算步驟中，該車輛油耗的一平均油耗係由比較全部累加的燃油噴嘴單次噴油量以及該車輛全部累加的行駛里程加以運算得到。

如上所述，利用該處理單元計算燃油嘴噴油量時，藉由該電壓偵測單元將該電瓶電壓回饋該處理單元進行無效噴射時間的運算，使該處理單元能夠運算出更精準的車輛油耗，避免與實際車輛油耗有所落差。

100‧‧‧車輛油耗偵測系統

101‧‧‧電子控制單元

102‧‧‧電瓶

103‧‧‧燃油噴嘴

2‧‧‧處理單元

3‧‧‧噴油偵測單元

4‧‧‧速度偵測單元

41‧‧‧感測器

5‧‧‧電壓偵測單元

6‧‧‧顯示單元

8‧‧‧引擎溫度偵測單元

Vt‧‧‧電瓶電壓

S‧‧‧噴油控制訊號

T1‧‧‧單次噴油時間

T2‧‧‧無效噴油時間

Ts‧‧‧燃油噴嘴單次噴油時間

Fs‧‧‧燃油噴嘴單次噴油量

S1‧‧‧第一偵測步驟

S2‧‧‧第二偵測步驟

S3‧‧‧無效噴油運算步驟

S4‧‧‧有效噴油運算步驟

S5‧‧‧噴油量運算步驟

S6‧‧‧油耗運算步驟

S7‧‧‧第三偵測步驟

S8‧‧‧燃油噴嘴流量補償量運算步驟

Fc‧‧‧燃油噴嘴流量補償量

E_T‧‧‧引擎溫度

第1圖是根據本發明一實施例之車輛油耗偵測系統的示意圖。

第2圖是根據本發明一實施例之車輛油耗偵測系統的噴油控制訊號的 示意圖。

第3圖是根據本發明一實施例之車輛油耗的偵測方法的流程圖。

第4、5圖是根據本發明一實施例之車輛油耗偵測系統的Vt與T2為線性及非線性的關係圖。

第6、7圖是根據本發明一實施例之車輛油耗偵測系統的Fs與Ts為線性及非線性的關係圖。

第8圖是根據本發明一實施例之車輛油耗偵測系統的Fc及E_T的關係圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1圖所示，為本發明一實施例之車輛油耗偵測系統100，包含一處理單元2(Micro Controller Unit,MCU)、一噴油偵測單元3、一速度偵測單元4、一電壓偵測單元5、一顯示單元6及一引擎溫度偵測單元8，本發明將於下文詳細說明各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

請參照第1、2圖所示，該噴油偵測單元3電性連接該處理單元2，用以將一噴油控制訊號S傳送至該處理單元2。在本實施例中，該噴油偵測單元3電性連接該車輛之一電子控制單元101(Electronic Control Unit,ECU)，利用偵測該電子控制單元101控制一燃油噴嘴的噴油時間(單次噴油 時間以T1表示)，並將該電子控制單元101的噴油控制訊號S傳送至該處理單元2。

續參照第1圖所示，該速度偵測單元4電性連接該處理單元2，用以將該車輛之一車輪轉速傳送至該處理單元2。在本實施例中，該速度偵測單元4具有一感測器41(例如霍爾感知器)，安裝在該車輛之車輪一側(未繪示)，而用以偵測該車輛之車輪轉速，並將該車輪轉速傳送至該處理單元2。

續參照第1圖所示，該電壓偵測單元5電性連接該處理單元2，用以將一電瓶102的一電瓶電壓Vt傳送至該處理單元2。在本實施例中，該電壓偵測單元5電性連接在該車輛之一燃油噴嘴103及一電瓶102之間，用以偵測該電瓶102供應該燃油噴嘴103之電瓶電壓Vt，並將該電瓶電壓Vt傳送至該處理單元2。另外，該引擎溫度偵測單元8電性連接該處理單元2，用以將一引擎溫度E_T傳送至該處理單元2，其中該引擎溫度偵測單元8用以偵測一引擎的引擎溫度E_T，並將該引擎溫度E_T傳送至該處理單元2。

續參照第1、2圖所示，該顯示單元6電性連接該處理單元2，其中該處理單元2係藉由該噴油控制訊號S(如第2圖所示)運算得出燃油嘴噴油量，再以該車輪轉速運算得出該車輛的行駛里程，又，該電瓶電壓Vt能夠回饋於該給處理單元2而進行無效噴射時間的運算，進而能夠運算出燃油噴嘴單次實際噴油量，而得到一車輛油耗，並顯示在該顯示單元6上。

如上所述，利用該處理單元2計算燃油嘴噴油量時，藉由該電壓偵測單元5將該電瓶電壓Vt回饋該處理單元2進行無效噴射時間的運算，使該處理單元2能夠運算出更精準的車輛油耗，避免與實際車輛油耗有 所落差。

請參閱第3圖並配合第1、2圖所示，本發明一實施例之車輛油耗的偵測方法，藉由上述實施例的車輛油耗偵測系統100偵測該車輛油耗，該車輛油耗的偵測方法包含步驟：一第一偵測步驟S1、一第二偵測步驟S2、一第三偵測步驟S7、一無效噴油運算步驟S3、一燃油噴嘴流量補償量運算步驟S8、一有效噴油運算步驟S4、一噴油量運算步驟S5及一油耗運算步驟S6；本發明將詳細說明步驟如下。

續參閱第2、3圖所示，該第一偵測步驟S1是利用一噴油偵測單元3偵測一噴油控制訊號S的一單次噴油時間T1；接著，該第二偵測步驟S2是利用一電壓偵測單元5偵測一電瓶102供應一燃油噴嘴103之電瓶電壓Vt；接著，該第三偵測步驟S7是利用一引擎溫度偵測單元8偵測一引擎的引擎溫度E_T。

續參閱第2、3圖所示，該無效噴油運算步驟S3是利用該電瓶電壓Vt運算而得到一無效噴油時間T2；要說明的是，該電瓶電壓Vt與該無效噴油時間T2之關係依該燃油噴嘴103的特性而決定，可如第4圖所示，Vt與T2之關係為線性，則Vt與T2可利用內插法換算；或者如第5圖所示，Vt與T2之關係為非線性，則Vt與T2之關係可採用查表的方式換算或分段進行內插法換算。例如，Vt與T2之關係如第4圖所示為線性，即該無效噴油運算步驟S3係將該電瓶電壓Vt以內插法運算得到該無效噴油時間T2。

請參閱第2、3、8圖所示，該燃油噴嘴流量補償量運算步驟是利用該引擎溫度E_T運算而得到一燃油噴嘴流量補償量Fc，要說明的是，該引擎溫度E_T與該燃油噴嘴流量補償量Fc之關係依該引擎的特性而決定， 可如第8圖所示，Fc與E_T之關係為線性，則Fc與E_T可利用內插法換算。

請參閱第2、3、6圖所示，該有效噴油運算步驟S4是將該單次噴油時間T1及無效噴油時間T2及一相減而得到一燃油噴嘴單次噴油時間Ts；該噴油量運算步驟是S5係利用該燃油噴嘴單次噴油時間Ts運算而得到一燃油噴嘴單次噴油量Fs，再將該燃油噴嘴單次噴油量Fs及該燃油噴嘴流量補償量Fc相加而得到一燃油噴嘴單次實際噴油量；要說明的是，該燃油噴嘴103之噴射壓力來自於燃油泵(Fuel Pump)，當供給該燃油噴嘴103之壓力固定時，該燃油噴嘴之燃油噴嘴單次噴油量Fs取決於該燃油噴嘴103內部電磁閥之開啟時間；而該燃油噴嘴103之燃油噴嘴單次噴油量Fs與電磁閥之開啟時間的關係取決於該燃油噴嘴103之特性，可如第6圖所示，Fs與Ts之關係為線性，由於燃油噴嘴單次噴油量Fs與電磁閥之開啟時間之關係曲線為通過原點之曲線，故燃油噴嘴單次噴油量Fs與電磁閥之開啟時間可以一係數K_F(曲線斜率)換算；或者如第7圖所示，Fs與Ts之關係為非線性，燃油噴嘴單次噴油量Fs與電磁閥之開啟時間之關係可以查表換算或是分段以內插法換算。例如，Fs與Ts之關係如第6圖所示為線性，該噴油量運算步驟S5係將燃油噴嘴單次噴油時間Ts以內插法運算得到該燃油噴嘴單次噴油量Fs。

續參閱第3圖所示，該油耗運算步驟S6是利用一處理單元2比較累加的燃油噴嘴單次實際噴油量以及該車輛的行駛里程，進而得出一車輛油耗；要說明的是，該油耗運算步驟S6可用以運算一瞬間油耗或一平均油耗，其中該車輛油耗的瞬間油耗係由比較一單位時間累加的燃油噴嘴單次噴油量Fs以及該車輛以一車輪轉速行進該單位時間的行駛里程加以運算得到；另外，該車輛油耗的平均油耗係由比較全部累加的燃油噴嘴單次 噴油量Fs以及該車輛全部累加的行駛里程加以運算得到。

如上所述，利用該處理單元2計算燃油嘴噴油量時，藉由該電壓偵測單元5將該電瓶電壓Vt回饋該處理單元2進行無效噴射時間的運算，使該處理單元2能夠運算出更精準的車輛油耗，避免與實際車輛油耗有所落差。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧車輛油耗偵測系統

101‧‧‧電子控制單元

102‧‧‧電瓶

103‧‧‧燃油噴嘴

2‧‧‧處理單元

3‧‧‧噴油偵測單元

4‧‧‧速度偵測單元

41‧‧‧感測器

5‧‧‧電壓偵測單元

6‧‧‧顯示單元

8‧‧‧引擎溫度偵測單元

Claims (5)

1. 一種車輛油耗的偵測方法，藉由一車輛油耗偵測系統來偵測一車輛之油耗，其中該車輛油耗偵測系統具有一噴油偵測單元、一電壓偵測單元、一引擎溫度偵測單元及一處理單元，該車輛油耗的偵測方法包含步驟：一第一偵測步驟，利用該噴油偵測單元偵測一噴油控制訊號的一單次噴油時間；一第二偵測步驟，利用該電壓偵測單元偵測一電瓶電壓；一第三偵測步驟，利用該引擎溫度偵測單元偵測一引擎溫度；一無效噴油運算步驟，利用該電瓶電壓運算而得到一無效噴油時間；一燃油噴嘴流量補償量運算步驟，利用該引擎溫度運算而得到一燃油噴嘴流量補償量；一有效噴油運算步驟，將該單次噴油時間及該無效噴油時間相減而得到一燃油噴嘴單次噴油時間；一噴油量運算步驟，利用該燃油噴嘴單次噴油時間運算而得到一燃油噴嘴單次噴油量，再將該燃油噴嘴單次噴油量及該燃油噴嘴流量補償量相加而得到一燃油噴嘴單次實際噴油量；及一油耗運算步驟，利用該處理單元比較累加的燃油噴嘴單次實際噴油量以及該車輛的行駛里程，進而得出一車輛油耗，其中該車輛油耗的一瞬間油耗係由比較一單位時間累加的燃 油噴嘴單次噴油量以及該車輛以一車輪轉速行進該單位時間的行駛里程加以運算得到。
2. 根據申請專利範圍第1項的車輛油耗的偵測方法，其中在該無效噴油運算步驟中，係將該電瓶電壓以內插法運算得到該無效噴油時間。
3. 根據申請專利範圍第1項的車輛油耗的偵測方法，其中在該燃油噴嘴流量補償量運算步驟中，係將該引擎溫度以內插法運算得到該燃油噴嘴流量補償量。
4. 根據申請專利範圍第1項的車輛油耗的偵測方法，其中在該噴油量運算步驟中，係將燃油噴嘴單次噴油時間以內插法運算得到該燃油噴嘴單次噴油量。
5. 根據申請專利範圍第1項的車輛油耗的偵測方法，其中在該油耗運算步驟中，該車輛油耗的一平均油耗係由比較全部累加的燃油噴嘴單次噴油量以及該車輛全部累加的行駛里程加以運算得到。