一種汽車油耗顯示控制系統及其控制方法
2023-05-06 15:12:51
專利名稱：一種汽車油耗顯示控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及汽車電子控制領域，具體涉及一種汽車油耗顯示控制系統及其控制方 法。
背景技術：
汽車人性化實用性設計技術越來越完備，除了國家環保法規要求的排放超標OBD 在線診斷顯示以外，還有故障指示、胎壓監控報警指示、倒車雷達指示、瞬時油耗指示等。由於汽油價格的上漲，以及國家節能減排的政策響應，越來越多的消費者關注車 輛的實際油耗。而瞬時油耗功能有其不實用性的方面，它只能告訴車主瞬間暫態的百公裡 油耗，並不能準確的告知消費者跑了一段時期內的實際油耗。即現有技術中存在如下技術 問題很多汽車沒有油耗顯示，即使有油耗顯示也僅限於瞬時油耗。瞬時油耗只是給駕駛者 一個參考，對於實際油耗的統計沒有任何實際意義。
發明內容
本發明的目的在於通過ECU軟體建模計算瞬時油耗和實際油耗，並輸出給儀表， 告知駕駛者。具體來說，本發明的目的在於提供一種汽車油耗顯示控制系統及其控制方法，功 能結構組成由E⑶、儀表顯示屏、油耗按鈕請求開關等組成。油耗的計算功能通過E⑶軟體 建模來進行，由ECU軟體中噴油控制輸出的相對燃油量、噴油數、車速、裡程等變量進行建 模，計算瞬時油耗和實際油耗。瞬時油耗和實際油耗的顯示切換由儀表上的油耗按鈕請求 開關結合其它變量進行邏輯建模達到切換控制的目的。所有計算都是通過ECU內部軟體建 模實現，由E⑶通過CAN或者PIN的方式傳遞給儀表。最後由儀表顯示給駕駛員。具體技術方案如下一種汽車油耗顯示控制系統，包括電控單元E⑶，儀表顯示屏和請求裝置，其中，電 控單元ECU內置有預設的ECU軟體，該ECU軟體建模並計算汽車的瞬時油耗和實際油耗，所 述電控單元ECU通過CAN或者PIN與儀表顯示屏連接，並可以將計算結果發送至儀表顯示 屏，所述儀表顯示屏在請求裝置的操作下進行瞬時油耗和/或實際油耗的顯示。進一步地，所述電控單元E⑶內置的預設E⑶軟體包括瞬時油耗的算法和實際油 耗的算法，其瞬時油耗的算法為計算車輛發動機運行每個工作循環的百公裡燃油消耗量， 通過當前工作循環的燃油消耗量和當前車速計算獲得，其實際油耗的算法為一個駕駛期間 的實際百公裡燃油消耗量，通過駕駛期間的累加燃油消耗量和累計行駛裡程計算獲得。進一步地，所述電控單元E⑶內置的預設E⑶軟體，其參數包括相對燃油量、碳罐 電磁閥相對燃油量、噴油數，和/或行駛裡程、車速、油耗請求按鈕狀態、點火開關狀態。進一步地，所述請求裝置為油耗按鈕請求開關，其用於切換、開關和控制儀表顯示 屏上的瞬時油耗和實際油耗的顯示。進一步地，E⑶軟體的算法為
(1)相對燃油量、碳罐電磁閥相對燃油量、噴油數建模計算獲得發動機每個工作循 環實際消耗的燃油量；(2)每個工作循環實際消耗的燃油量與車速建模計算獲得瞬時油耗；(3)每個工作循環實際消耗的燃油量與裡程建模計算獲得實際油耗；(4)油耗按鈕請求和點火開關對油耗顯示進行切換，並對實際油耗計算的駕駛過 程進行定義以及激活實際油耗計算和復位。上述汽車油耗顯示控制系統的汽車油耗顯示控制方法，採用如下步驟(1)當點火開關為ON，ECU檢測有無駕駛者油耗顯示請求；(2)當油耗請求開關為OFF，此時ECU不對實際油耗進行計算，在計算的過程中儀 表顯示屏上的油耗顯示屏顯示的為瞬時油耗；(3. 1)當油耗請求開關由OFF變為ON，ECU開始對實際油耗進行計算，在計算的過 程中儀表顯示屏上的油耗顯示屏顯示的為瞬時油耗；(3. 2)當點火開關由ON變為OFF，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕的狀態，當其位於 ON,則ECU將計算的實際油耗儲存到EPROM中，以便下次運行繼續計算；(3. 3)當點火開關由OFF變為0N，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕的狀態，當其位於 ON, ECU從EPROM讀取(3.2)中所計算的實際油耗計算值，繼續計算實際油耗，在計算的過 程中儀表上的油耗顯示屏顯示的為瞬時油耗；(4)噹噹點火開關為0N，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕的狀態，當其由ON變為0FF， ECU停止實際油耗進行計算，並把此駕駛者定義的駕駛過程中計算的實際油耗信號傳遞給 儀表，儀表上的油耗顯示屏顯示的為實際油耗。進一步地，步驟(4)中，油耗顯示屏顯示的實際油耗持續60秒，60秒之後油耗顯示 屏顯示轉為瞬時油耗，並且ECU把上一駕駛過程的實際油耗計算清零。進一步地，E⑶瞬時油耗的計算具體方法為通過E⑶對每個工作循環的噴油脈寬 進行處理，計算得出每個工作循環內的燃油消耗量，依據當前車速，計算出每個工作循環的 瞬時百公裡油耗，並由ECU通過儀表顯示。進一步地，E⑶實際油耗的計算具體方法為預設一個一個駕駛期間，通過E⑶對 每個工作循環的噴油脈寬進行處理，計算得出每個工作循環內的燃油消耗量，並進行累加， 獲得一定的駕駛周期內總的燃油消耗量，然後依據這段周期的行程裡程，統計出駕駛員定 義的周期內的實際燃油百公裡消耗量，並ECU通過儀表顯示。進一步地，瞬時油耗和實際油耗在同一個儀表顯示屏顯示，由油耗控制按鈕通過 軟體控制邏輯進行切換。EMS系統通過軟體建模計算實際駕駛過程中的實際燃油消耗，並通過儀表指示告 知駕駛者。實際油耗顯示的駕駛過程由駕駛者通過油耗顯示請求開關進行定義。只用一個 儀表顯示屏可以按照定義交替顯示定義期間的實際燃油消耗和瞬時油耗。簡單實用，不增 加硬體成本。既可以顯示瞬時油耗，告知駕駛者糾正駕駛方法，減少油耗，又可以顯示駕駛 者自己定義駕駛過程的實際燃油消耗量，讓消費者清楚了解自己駕駛過程中車輛的真實燃 油消耗量。與目前現有技術相比，本發明簡單實用，不增加成本。瞬時油耗和實際油耗只用儀 表上一個顯示屏顯示。駕駛者可對實際油耗的計算期間進行自定義。準確計算瞬時油耗和
5實際油耗。瞬時油耗可以糾正駕駛者的不良費油駕駛習慣，實際油耗可以統計一段時期內 車輛的實際運行油耗。
圖1為控制邏輯圖
圖2為模型輸入輸出面示意圖
圖3為模型整體結構
圖4結構原理圖
圖3中
Fl 相對燃油量
FlPg 碳罐電磁閥相對燃油量
NumInj_b 噴油數
Vsp 車速
KmQl 行駛裡程
B_CsmFlCalReq 油耗按鈕請求
BJfeyOn 點火開關
Fuel account Calculation 每個工作循環燃油消耗量計算模型
Instant Fuel Consume Calculation 瞬時油耗計算模型
Actual Fuel Consume Calculation 實際油耗計算模型
具體實施例方式下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實 施例。參照圖1 1、駕駛者沒有控制按鈕自定義請求車輛key-on上電後，E⑶在檢測沒有駕駛者油耗顯示請求，油耗顯示控制按鈕處 於OFF狀態，ECU不對實際油耗進行計算。在計算的過程中儀表上的油耗顯示屏顯示的為 瞬時油耗；2、駕駛者有控制按鈕自定義請求2. 1、車輛key-on上電後，E⑶在檢測有駕駛者油耗顯示請求，油耗顯示控制按鈕 由OFF到ON狀態，ECU開始對實際油耗進行計算。在計算的過程中儀表上的油耗顯示屏顯 示的為瞬時油耗；2. 2、車輛key-off下電後，E⑶在檢測油耗顯示控制按鈕處於ON狀態，E⑶會把 計算的實際油耗儲存到EPROM中，以便下次運行繼續計算，直到油耗顯示控制按鈕由ON到 OFF狀態；2. 3、車輛key-on上電後，ECU在檢測油耗顯示控制按鈕處於ON狀態，ECU從EPROM 讀取上次的實際油耗計算值，繼續計算實際油耗。在計算的過程中儀表上的油耗顯示屏顯 示的為瞬時油耗；3、駕駛者取消控制按鈕自定義請求
車輛處於key-on，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕由ON到OFF狀態，E⑶停止實際油 耗進行計算。並把此駕駛者定義的駕駛過程中計算的實際油耗信號傳遞給儀表，儀表上的 油耗顯示屏顯示的為實際油耗，持續60秒。60秒之後油耗顯示屏顯示轉為瞬時油耗。ECU 把上一駕駛過程的實際油耗計算清零。參照圖2，其算法可以為(1)相對燃油量、碳罐電磁閥相對燃油量、噴油數建模計 算獲得發動機每個工作循環實際消耗的燃油量；(2)每個工作循環實際消耗的燃油量與車 速建模計算獲得瞬時油耗；(3)每個工作循環實際消耗的燃油量與裡程建模計算獲得實際 油耗；(4)油耗按鈕請求和點火開關對油耗顯示進行切換，並對實際油耗計算的駕駛過程 進行定義以及激活實際油耗計算和復位。其中，瞬時油耗車輛發動機運行每個工作循環的百公裡燃油消耗量，當前工作循 環的燃油消耗量和當前車速計算獲得，單位L/100km ；實際油耗駕駛員定義的一個駕駛期 間的實際百公裡燃油消耗量，駕駛期間的累加燃油消耗量和累計行駛裡程計算獲得，單位 L/IOOkmο參照圖3，兩種油耗通過儀表上一個顯示屏顯示。1、駕駛員定義的一個駕駛期間實 際百公裡油耗顯示通過E⑶對每個工作循環的噴油脈寬進行處理，計算得出每個工作循 環內的燃油消耗量，並進行累加，獲得一定的駕駛周期內總的燃油消耗量，然後依據這段周 期的行程裡程，統計出駕駛員定義的周期內的實際燃油百公裡消耗量。由ECU通過儀表顯 示，告知駕駛員。可以讓駕駛員清楚的知道在自己定義的一個駕駛期間實際的百公裡燃油 消耗量；2、瞬時油耗顯示通過ECU對每個工作循環的噴油脈寬進行處理，計算得出每個工 作循環內的燃油消耗量，依據當前車速，計算出每個工作循環的瞬時百公裡油耗。由ECU通 過儀表顯示，實時告知駕駛員。可以讓駕駛員糾正自己的駕駛習慣，達到節油的目的。所有計算都是通過E⑶內部軟體建模實現，由E⑶通過CAN或者PIN的方式傳遞 給儀表。通過儀表顯示給駕駛員。參照圖4，油耗的計算功能通過E⑶軟體建模來進行，當E⑶接收到儀表上的油耗 控制按鈕請求時，依據控制邏輯對油耗進行計算，由E⑶通過數據傳送給儀表，最終由儀表 上的油耗顯示屏顯示給駕駛者。瞬時油耗和實際油耗在同一個顯示屏顯示，由油耗控制按 鈕通過軟體控制邏輯進行切換。上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式 的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用 於其它場合的，均 本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種汽車油耗顯示控制系統，其特徵在於，包括電控單元ECU，儀表顯示屏和請求裝置，其中，電控單元ECU內置有預設的ECU軟體，該ECU軟體建模並計算汽車的瞬時油耗和實際油耗，所述電控單元ECU通過CAN或者PIN與儀表顯示屏連接，並可以將計算結果發送至儀表顯示屏，所述儀表顯示屏在請求裝置的操作下進行瞬時油耗和/或實際油耗的顯示。
2.如權利要求1所述的汽車油耗顯示控制系統，其特徵在於，所述電控單元ECU內置的 預設ECU軟體包括瞬時油耗的算法和實際油耗的算法，其瞬時油耗的算法為計算車輛發動 機運行每個工作循環的百公裡燃油消耗量，通過當前工作循環的燃油消耗量和當前車速計 算獲得，其實際油耗的算法為一個駕駛期間的實際百公裡燃油消耗量，通過駕駛期間的累 加燃油消耗量和累計行駛裡程計算獲得。
3.如權利要求2所述的汽車油耗顯示控制系統，其特徵在於，所述電控單元ECU內置的 預設ECU軟體，其參數包括相對燃油量、碳罐電磁閥相對燃油量、噴油數，和/或行駛裡程、 車速、油耗請求按鈕狀態、點火開關狀態。
4.如權利要求1-3中任一項所述的汽車油耗顯示控制系統，其特徵在於，所述請求裝 置為油耗按鈕請求開關，其用於切換、開關和控制儀表顯示屏上的瞬時油耗和實際油耗的 顯不。
5.如權利要求1-4中任一項所述的汽車油耗顯示控制系統，其特徵在於，ECU軟體的算 法為(1)相對燃油量、碳罐電磁閥相對燃油量、噴油數建模計算獲得發動機每個工作循環實 際消耗的燃油量；(2)每個工作循環實際消耗的燃油量與車速建模計算獲得瞬時油耗；(3)每個工作循環實際消耗的燃油量與裡程建模計算獲得實際油耗；(4)油耗按鈕請求和點火開關對油耗顯示進行切換，並對實際油耗計算的駕駛過程進 行定義以及激活實際油耗計算和復位。
6.使用如權利要求1-5所述汽車油耗顯示控制系統的汽車油耗顯示控制方法，其特徵 在於，採用如下步驟(1)當點火開關為ON，ECU檢測有無駕駛者油耗顯示請求；(2)當油耗請求開關為OFF，此時ECU不對實際油耗進行計算，在計算的過程中儀表顯 示屏上的油耗顯示屏顯示的為瞬時油耗；(3. 1)當油耗請求開關由OFF變為ON，ECU開始對實際油耗進行計算，在計算的過程中 儀表顯示屏上的油耗顯示屏顯示的為瞬時油耗；(3.2)當點火開關由ON變為OFF，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕的狀態，當其位於0N，則 ECU將計算的實際油耗儲存到EPROM中，以便下次運行繼續計算；(3. 3)當點火開關由OFF變為ON，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕的狀態，當其位於ON，E⑶ 從EPROM讀取(3. 2)中所計算的實際油耗計算值，繼續計算實際油耗，在計算的過程中儀表 上的油耗顯示屏顯示的為瞬時油耗；(4)噹噹點火開關為ON，E⑶檢測油耗顯示控制按鈕的狀態，當其由ON變為OFF，E⑶停 止實際油耗進行計算，並把此駕駛者定義的駕駛過程中計算的實際油耗信號傳遞給儀表， 儀表上的油耗顯示屏顯示的為實際油耗。
7.如權利要求6所述的汽車油耗顯示控制方法，其特徵在於，步驟(4)中，油耗顯示屏 顯示的實際油耗持續60秒，60秒之後油耗顯示屏顯示轉為瞬時油耗，並且ECU把上一駕駛 過程的實際油耗計算清零。
8.如權利要求6或7所述的汽車油耗顯示控制方法，其特徵在於，ECU瞬時油耗的計算 具體方法為通過ECU對每個工作循環的噴油脈寬進行處理，計算得出每個工作循環內的 燃油消耗量，依據當前車速，計算出每個工作循環的瞬時百公裡油耗，並由ECU通過儀表顯7J\ ο
9.如權利要求6或7所述的汽車油耗顯示控制方法，其特徵在於，ECU實際油耗的計算 具體方法為預設一個一個駕駛期間，通過ECU對每個工作循環的噴油脈寬進行處理，計算 得出每個工作循環內的燃油消耗量，並進行累加，獲得一定的駕駛周期內總的燃油消耗量， 然後依據這段周期的行程裡程，統計出駕駛員定義的周期內的實際燃油百公裡消耗量，並 E⑶通過儀表顯示。
10.如權利要求6-9中任一項所述的汽車油耗顯示控制方法，其特徵在於，瞬時油耗和 實際油耗在同一個儀表顯示屏顯示，由油耗控制按鈕通過軟體控制邏輯進行切換。
全文摘要
本發明涉及一種汽車油耗顯示控制系統及其控制方法，包括電控單元ECU，儀表顯示屏和請求裝置，其中，電控單元ECU內置有預設的ECU軟體，該ECU軟體建模並計算汽車的瞬時油耗和實際油耗，所述電控單元ECU通過CAN或者PIN與儀表顯示屏連接，並可以將計算結果發送至儀表顯示屏，所述儀表顯示屏在請求裝置的操作下進行瞬時油耗和/或實際油耗的顯示。
文檔編號G05B13/04GK101968632SQ20101021540
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者祁克光 申請人:奇瑞汽車股份有限公司