WO2010078813A1 - 续航里程计算控制系统及计算控制方法 - Google Patents

续航里程计算控制系统及计算控制方法 Download PDF

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巴建友
孙跃进
赵松岭
方吕根
邓军
高新华
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/02—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine wherein the other variable is the speed of a vehicle
    • G01F9/023—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine wherein the other variable is the speed of a vehicle with electric, electro-mechanic or electronic means
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/004—Indicating the operating range of the engine

Definitions

  • the invention belongs to the field of automobiles, and particularly relates to a cruising range calculation control system and a calculation control method. Background technique
  • the cruising range function of the car on the market is basically simply using the remaining fuel quantity and the average fuel consumption to calculate the distance that can be traveled.
  • the calculation method of average fuel consumption is the integral of instantaneous fuel consumption and vehicle speed, after driving for a certain distance, the average fuel consumption will approach infinitely close to a fixed value, so that the cruising range cannot be truly and accurately reflected in the current vehicle condition. The distance that can be traveled under road conditions.
  • Chinese patent application 03139937.1 discloses a method for calculating the average fuel consumption, which is to compare the fuel consumption over a period of time with the distance traveled during this period of time to obtain an average fuel consumption. Its shortcoming is that after a period of time, the average fuel consumption will approach a fixed value, which can not truly reflect the average fuel consumption, resulting in inaccurate mileage. Summary of the invention
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a new cruising range function control strategy, which can accurately calculate the distance that can be traveled under the current vehicle condition based on the current fuel quantity and the current average fuel consumption.
  • the specific technical solutions are as follows:
  • a cruising range calculation control system comprising: an MCU microprocessor, a cruising range digital display, a vehicle speed signal sampling circuit, a instantaneous fuel consumption signal sampling circuit, and a fuel signal sampling circuit, wherein the vehicle speed signal sampling circuit, the instantaneous fuel consumption signal sampling circuit, and the fuel signal
  • the sampling circuit is connected to the MCU microprocessor, and the sampled signal is input thereto, wherein: the MCU microprocessor calculates the average fuel consumption based on the received instantaneous fuel consumption signal and the vehicle speed signal, and then based on the average fuel consumption and the current remaining fuel amount.
  • the cruising range is calculated and displayed on a digital display.
  • the average fuel consumption refers to the fuel consumption of 100 kilometers between two refuelings, and the remaining fuel quantity is obtained by subtracting the amount of fuel that has been consumed according to the instantaneous fuel consumption signal by the amount of fuel detected after refueling.
  • the refueling means that the volume of fuel detected during ignition is increased by more than 5 liters before the flameout, and the average fuel consumption value is automatically reset.
  • the instantaneous fuel consumption signal is a pulse of the engine injector that is given by the engine control unit ECU.
  • the fuel signal is the resistance signal of the fuel system detected by the fuel sensor.
  • the rated average fuel consumption is used to calculate the cruising range within a certain distance after refueling.
  • the remaining fuel volume is processed so that the actual travelable distance is more than 20 kilometers larger than the digital display value.
  • the invention also discloses a method for controlling the cruising range calculation, comprising the following steps:
  • the MCU microprocessor receives the instantaneous fuel consumption signal, the vehicle speed signal, and the fuel signal;
  • FIG. 1 is a block diagram of a cruising range calculation control system of the present invention
  • Figure 2 is a vehicle speed signal diagram
  • Figure 3 is a circuit diagram of a vehicle speed signal sampling
  • FIG. 4 is a pulse signal diagram sent to the combination meter ICM every 100 ms by the engine control unit ECU;
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the instantaneous fuel consumption sampling circuit;
  • Figure 6 is a fuel circuit sampling circuit diagram.
  • the cruising range control system of the present invention is composed of the following parts:
  • the vehicle speed signal is the frequency signal detected by the vehicle speed sensor.
  • the form and the sampling circuit of the combination meter ICM are shown in Figures 2 and 3; the instantaneous fuel consumption signal is the number of pulses of the engine injector operated by the engine control unit ECU.
  • the signal form and sampling circuit are shown in Figures 4 and 5; the fuel signal is the resistance signal of the fuel system detected by the fuel sensor, and the sampling circuit of the combination meter ICM is shown in Figure 6.
  • the cruising range is calculated based on the average fuel consumption and the current remaining fuel.
  • the average fuel consumption is calculated based on the instantaneous fuel consumption and the speed of the vehicle. In order to avoid the average fuel consumption after driving for a certain distance, the infinity approaches a fixed value, resulting in inaccurate cruising range.
  • the average fuel consumption is defined as the average fuel consumption per 100 kilometers of the distance traveled by a tank of fuel.
  • the fuel control strategy is used to detect whether the vehicle is refueling, and the average fuel consumption is automatically reset after detecting the fueling, so that the average fuel consumption value will indicate the fuel consumption per 10,000 km between the two refuelings. Under normal circumstances, the average fuel consumption per 100 kilometers of the distance traveled by this tank of oil will be indicated.
  • the remaining fuel quantity is based on the amount of fuel detected after ignition (or refueling) minus the amount of fuel that has been consumed based on the instantaneous fuel consumption signal.
  • the sampling circuit for detecting the fuel quantity is as shown
  • the MCU microprocessor samples the various signals and uses the remaining fuel quantity and the average fuel consumption to calculate the cruising range according to the above method, and displays it through the digital display.
  • the remaining fuel volume V foel is generally processed so that the actual travelable distance is more than 20 kilometers larger than the digital display value, that is, when the digital display has a cruising range of zero, the car Can also drive about 20 kilometers.
  • the cruising range is digitally displayed. It may be caused by frequent changes in the average fuel consumption and the remaining fuel quantity, resulting in frequent changes in the cruising range. In particular, the cruising range number will become larger due to the smaller average fuel consumption, which may cause misunderstandings and Dissatisfaction, for this reason, adding the cruising range number to the control strategy only reduces the algorithm that does not suddenly increase.

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Description

续航里程计算控制系统及计算控制方法 技术领域
本发明属于汽车领域， 具体涉及一种续航里程计算控制系统及计算控制方法。 背景技术
目前市场上汽车的续航里程功能，基本上都是简单的利用剩余燃油量和平均油耗， 计算出还可以行驶的距离。 但是存在一个问题， 由于其平均油耗的计算方法为瞬时油 耗和车速的积分， 在行驶一段距离后， 平均油耗会无限趋近于一个固定的值， 从而导 致续航里程不能真实准确地反映在当前车况路况下还能够行驶的距离。
中国专利申请 03139937.1公开了一种平均油耗的计算方法， 其就是利用一段时间 内的燃油消耗量与这段时间内行驶的路程比较， 得出平均油耗的。 它的缺点就是过一 段时间后， 平均油耗会趋近于一个固定值， 不能够真实的反映平均油耗， 从而导致续 航里程的不准确。 发明内容
本发明要解决的技术问题在于， 提供一种新的续航里程功能控制策略， 其能够根 据当前的燃油量和当前平均油耗， 准确的计算出在当前车况下， 还能行驶的距离。 具 体技术方案如下：
一种续航里程计算控制系统， 包括： MCU微处理器、 续航里程数字显示器、 车速 信号采样电路、 瞬时油耗信号采样电路以及燃油信号采样电路， 其中车速信号采样电 路、 瞬时油耗信号采样电路以及燃油信号采样电路连接到 MCU微处理器， 向其输入 采样的信号， 其特征在于： MCU微处理器根据接收到的瞬时油耗信号和车速信号计算 出平均油耗， 然后再根据平均油耗和当前的剩余燃油量计算出续航里程， 通过数字显 示器显示出来。
所述平均油耗是指两次加油之间的燃油百公里消耗量， 所述剩余燃油量是通过加 油后检测到的燃油量减去根据瞬时油耗信号计算出的已经消耗的燃油量得出的， 所述 加油是指点火时检测到的燃油体积比熄火之前增加了 5升以上， 此时将平均油耗值自 动复位。
瞬时油耗信号是通过采集发动机控制单元 ECU 给出的发动机喷油器工作的脉冲 数得到的； 燃油信号是燃油传感器检测到的燃油系统的阻值信号。
在加油后的一段距离内， 采用额定的平均油耗来计算续航里程。
对剩余燃油体积进行处理， 使实际可行驶的距离比数字显示值大 20公里以上。 本发明还公开了一种续航里程计算控制方法， 包括如下步骤：
MCU微处理器接收瞬时油耗信号、 车速信号以及燃油信号；
根据瞬时油耗信号和车速信号计算出平均油耗；
根据平均油耗和当前的剩余燃油量计算出续航里程；
通过数字显示器显示出来。
通过上述系统及计算方法， 能在当前行驶条件下， 提示用户， 油箱中的剩余燃油 还能行驶多少距离， 具有智能化， 人性化的特点。 附图说明
图 1是本发明续航里程计算控制系统框图；
图 2是车速信号图；
图 3是车速信号采样电路图；
图 4是发动机控制单元 ECU每 100ms向组合仪表 ICM发送脉冲信号图； 图 5是瞬时油耗采样电路图；
图 6是燃油信号采样电路图。
其中，
图 2中： 占空比固定范围: 50% ± 10%；
信号高电平范围=点火电压 Ign〜2V之内；
信号低电平范围 = 0〜+ 1.5V;
图 4中： 高电平 = (点火电压 Ign-2 ) V〜点火电压 Ign，
低电平 = 0〜1.5。 具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述。
如图 1所示， 本发明的续航里程控制系统由以下几部分构成：
1.车速信号采样电路
2.瞬时油耗信号采样电路 3.燃油信号采样电路
4. MCU微处理器
5.续航里程数字显示器
车速信号是车速传感器检测到的频率信号，其形式和组合仪表 ICM的采样电路如 图 2、 3所示； 瞬时油耗信号是通过采集发动机控制单元 ECU给出的发动机喷油器工 作的脉冲数， 信号形式和采样电路如图 4、 5所示； 燃油信号是燃油传感器检测到的燃 油系统的阻值信号， 组合仪表 ICM的采样电路如图 6所示。
续航里程是根据平均油耗和当前的剩余燃油量计算出来的。 而平均油耗是根据瞬 时油耗和车速的积分计算出来的。 为了避免平均油耗在行驶一段距离后， 无限趋近于 一个固定值， 导致续航里程不准。 这里将平均油耗定义为一箱燃油所行使距离的百公 里平均油耗。 为了实现这一要求， 利用燃油控制策略， 检测车是否加油， 检测到加油 后对平均油耗进行自动复位， 这样平均油耗数值将会指示 2次加油之间的燃油百公里 消耗量。 在正常情况下， 将会指示这一箱油所行使距离的百公里平均油耗。 （注： 对加 油动作定义： 点火时检测到的燃油体积比熄火之前增加了 5升以上视为加油）。在加油 (平均油耗自动复位后的一段距离内， 如 8公里内）， 我们采用额定的平均油耗（根据 整车试验确定该参数） 来计算。 因为在加油 （平均油耗自动复位） 之后， 还没有累计 足够的数据来计算平均油耗， 在一段距离以内 （如 8公里内） 只利用平均油耗的额定 值， 一段距离后再使用实际值计算。
剩余燃油量是根据点火 （或加油） 后检测到的燃油量减去根据瞬时油耗信号计算 出的已经消耗的燃油量。 检测燃油量的采样电路如图所示
MCU微处理器对采样到各种信号， 依照上述方法， 用剩余燃油量与平均油耗进行 运算， 得出续航里程， 并通过数字显示器显示出来。 考虑到续航里程的作用是准确的 预警提示， 一般会对剩余燃油体积 V foel进行处理， 使实际可行驶的距离要比数字显 示值大 20公里以上， 也就是数字显示续航里程为零时， 车子还能行驶 20公里左右。
续航里程是数字显示的， 可能会因为平均油耗和剩余燃油量的微小变化， 导致续 航里程数字的频繁变化， 特别是续航里程数字会因为平均油耗变小而变大， 这可能引 起用户的误解和不满， 为此在控制策略中加入续航里程数字只减小不会突然增大的算 法。

Claims

权利要求书
1、 一种续航里程计算控制系统， 包括： MCU 微处理器、 续航里程数字显示器、 车速信号 采样电路、 瞬时油耗信号采样电路以及燃油信号采样电路， 其中车速信号采样电路、 瞬时 油耗信号采样电路以及燃油信号采样电路连接到 MCU微处理器， 向其输入采样的信号， 其 特征在于： MCU微处理器根据接收到的瞬时油耗信号和车速信号计算出平均油耗， 然后再 根据平均油耗和当前的剩余燃油量计算出续航里程， 通过数字显示器显示出来。
2、 如权利要求 1所述的续航里程控制系统， 其特征在于： 所述平均油耗是指两次加油之 间的燃油百公里消耗量， 所述剩余燃油量是通过加油后检测到的燃油量减去根据瞬时油耗 信号计算出的已经消耗的燃油量得出的， 所述加油是指点火时检测到的燃油体积比熄火之 前增加了 5升以上， 此时将平均油耗值自动复位。
3、 如权利要求 2所述的续航里程控制系统， 其特征在于： 瞬时油耗信号是通过采集发动 机控制单元 ECU给出的发动机喷油器工作的脉冲数得到的； 燃油信号是燃油传感器检测到 的燃油系统的阻值信号。
4、 如权利要求 1一 3任一项所述的续航里程控制系统， 其特征在于： 在加油后的一段距离 内， 采用额定的平均油耗来计算续航里程。
5、 如权利要求 1一 4任一项所述的续航里程控制系统， 其特征在于： 对剩余燃油体积进行 处理， 使实际可行驶的距离要比数字显示值大 20公里以上。
6、 一种续航里程计算控制方法， 包括如下步骤：
MCU微处理器接收瞬时油耗信号、 车速信号以及燃油信号;
根据瞬时油耗信号和车速信号计算出平均油耗；
根据平均油耗和当前的剩余燃油量计算出续航里程；
通过数字显示器显示出来。
7、 如权利要求 6所述的续航里程计算控制方法， 其特征在于： 所述平均油耗是指两次加 油之间的燃油百公里消耗量， 所述剩余燃油量是通过加油后检测到的燃油量减去根据瞬时 油耗信号计算出的已经消耗的燃油量得出的， 所述加油是指点火时检测到的燃油体积比熄 火之前增加了 5升以上， 此时将平均油耗值自动复位。
8、 如权利要求 7所述的续航里程计算控制方法， 其特征在于： 瞬时油耗信号是通过采集 发动机控制单元 ECU给出的发动机喷油器工作的脉冲数得到的； 燃油信号是燃油传感器检 测到的燃油系统的阻值信号。
9、 如权利要求 6— 8任一项所述的续航里程计算控制方法， 其特征在于： 在加油后的一段 距离内， 采用额定的平均油耗来计算续航里程。
10、 如权利要求 6— 9 任一项所述的续航里程计算控制方法， 其特征在于： 对剩余燃油体 积进行处理， 使实际可行驶的距离比数字显示值大 20公里以上。
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