直接测量车用燃油油耗量的综合测量系统技术方案

本发明专利技术提出一种直接测量车用燃油量和耗量的综合测量系统，旨在提供一种能够连续检测、显示车辆剩余油量、实时油耗值、总油耗量和百公里油耗率，是一种燃油量、油耗量测量精度准确的综合测量系统。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：信号变换组件(2)的激励源电路通过计算中心(4)和信号接收组件(3)，将油量传感器组件(1)、秏量传感器组件(11)采集到的当前油量和秏量数据信号经过预处理，将接收到的流量信号和电容信号转换为标准电压值信号或电流值信号，然后经输入输出接口(5)进入计算中心(4)对预处理信号进行再次处理，经计算中心(4)中的A/D模数转换器采样后，送至计算中心中的单片机用解算程序软件进行处理后送至显示单元或上传到上位机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种主要用于测量车辆油箱内汽油、柴油、酒精等液体剩余测量及车辆实时油耗的综合测量系统。
技术介绍
一般现在车辆的剩余油量测量显示功能十分简单，一般是只能大致显示油量多少的模拟指针式仪表。如图6所示的传统车辆剩余油量测量系统，多采用接触式测量。现有技术中采用的测量系统，主要有浮子可变电阻式传感器和磁感应式传感器。而且大部分车辆油箱内油量的测量还是采用传统的浮子可变电阻式传感器方法。如丰田皇冠轿车使用的浮子可变电阻式液位传感器，它的油箱内有一根连接金属杆的浮子，金属杆的尾部经由一个可移动的接点连接到一个可变电阻滑动变阻器，并连接到仪表盘的油量表上。利用浮子将 油面高度转换成浮子位移，当浮子滑动的时候让与浮子相连的指针在电阻器上移动，浮子位置的变化反映在可变电阻阻值的变化上，通过模拟式油量表输出现存油量。由于在使用过程中，液体中的垃圾沉淀会对感应元件产生锈蚀破坏,表针指示油量有时偏多有时偏少，造成测量值不稳。如果电阻或电源不正常，表头供电不足、电阻变化不连续，电阻划片脱位、油浮被油侵蚀失去浮力都会发生显示不正常。加之浮子可变电阻式传感器活动部件多，如果有卡滞、活动轴孔偏小或太大、油箱不规则都会造成油浮子机械活动不畅，使油位传感器数据不准，测量精度不高，可靠性差，无法满足用户对测量精度和可靠性的要求。现有技术中的磁感应式液位传感器是一种利用磁场控制舌簧管内触点通断的原理，并在磁性开关电路的公共输入端的导线上串联一个电阻，并将磁性开关的常接点与公共输入端导线上电阻的输入端连通，靠电阻的变化来测量液位变化。这种传感器通常由树脂圆管制成的轴和可沿其上下移动的环状浮子组成。浮子内嵌有永磁铁的磁性浮子，在管状轴内装有强磁性材料制成的舌簧触点开关。通过浮子随液位升降，控制舌簧管内触点通断，经传动机构再转换成电刷在电阻上的相应位移，输出电阻信号，改变指示器中两个线圈的电流的比值，将被测量变化转换为输出信号，再和车辆上的油表相连显示出油箱剩余油量。这种液位传感器常见故障是浮子损坏、舌簧弹性丧失不能工作。上述两种测量方法在路面颠簸、车辆起动、急停等状态下会出现油表指针摆动，影响燃油存量显示精度。而且对于车辆耗油率的测量，在传统的车辆上根本就不存在。而且不能实现连续精确测量油量和显示可行驶里程数剩余燃油量，也不具备瞬时耗油速率及百公里耗油速率的测量和加油量检测。几乎所有的模拟式油量表都不能全量程线性显示，因此存在显示范围不能覆盖全量程同时显示不够准确的问题。随着石油能源贮量的减少和需求扩大,燃油的价格愈来愈高,车辆上的剩油量信息和耗油率信息是否准确已成为驾车一族关注的焦点
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提出一种不受路面颠簸、坡度、车辆起动、急停的波动影响，尤其是能够连续检测、显示车辆剩余油量、实时油耗值、总油耗量和百公里油耗率，可对油箱是否出现漏油进行判断，燃油量、油耗量测量精度准确可靠的综合测量系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种直接测量车用燃油油耗量的综合测量系统，主要包括，油量传感器组件、信号变换组件、信号接收组件、计算中心和输入输出接口、牦量传感器组件，其特征在于，信号变换组件的激励源电路通过计算中心和信号接收组件，将油量传感器组件采集到的当前油量数据信号经过预处理，将接收到的电容信号转换为电压值信号或电流值信号，然后经输入输出接口进入计算中心对预处理信号进行再次处理，经计算中心中的A/D模数转换器采样后，送至计算中心中的单片机用解算程序软件进行处理，把油箱内油面的高度变化转换为燃油容量输出到仪表盘模拟式指针显示表进行显示同时送至数字式显示器进行显示或上传到上位机；计算中心同时提供一个正弦波激励信号源给处理主板，由输入输出接口电路接收来自发动机燃油牦量传感器组件和数字式里程表的信号，计算并锁定当前加油量和存油量，解算出瞬时燃油消耗速率和百公里油耗速率，并将计算出的剩余油量、瞬时燃油消耗速率及百公里油耗速率等重要数据送给仪表盘上的油量指示器或液晶显示模块进行显示。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果。本专利技术采用无运动部件的测量传感器，利用电容式液位测量原理，将油箱内油面的高度变化转换为电容变化输出，经由信号变换组件转化为电压信号，并通过计算中心进行解算实现油箱剩余油量的测量。通过信号接收组件接收车辆发动机燃油牦量传感器信号并输出到计算中心解算出发动机实时油耗量。通过上述油量和耗量测量相结合的方式，可实现加油量的连续线性检测和显示，可以计算出可行驶里程数、百公里耗油率、从某时间起的累积油耗量、新车自使用起的总油耗量，并可对油箱是否出现漏油进行判断。相比于现有技术对于油量的简单测量，其测量精度得到很大改善，且不受路面颠簸、车辆起动、急停的波动影响。试验结果表明，在随机振荡状态及连续颠簸路面环境下，该测量系统较之传统的测量系统具有更好的稳定性、可靠性及准确度。能够同时测量输出车辆燃油油箱中剩余油量、发动机瞬时耗油率及平均百公里耗油率、剩余燃油、可行驶里程数的燃油油量、百公里耗油率及加油量测量等功能，测量的信息更全面。使驾驶人员能够方便地实时掌握车载油量信息及余油可行驶里程数，及时补充燃油；在加油时能够了解所加油量多少，使加油更放心；提供的瞬时油耗及精确计量车辆的百公里油耗，记录车辆加油、耗油情况，及时提醒用户调整和发现引起油耗增加的其它故障，防止非法操作和公务车盗油现象发生，便于节约燃油，避免资源浪费，并提高交通安全。油量传感器组件集成了介电常数传感器，从而使系统实现了燃油介电常数变化的修正，消除了燃油品质和牌号变化对测量精度的影响。由于整个测量系统无运动部件，相比于现有的机械浮子电阻式油量测量，其可靠性可成倍提高。整个测量系统在工作时，在燃油箱中，流经油量传感器和补偿传感器的电流仅有微安级，相比于工作面全部暴露在燃油中且工作电流为毫安级的浮子电阻式油量传感器更 加安全。油量传感器组件含有多根电容式液位传感器和介电常数传感器，可在液面倾斜的情况下仍取得准确的测量结果；可修正被测对象变化带来的误差。本专利技术耗量综合测量系统可应用于测量汽油、柴油、酒精、乙醇汽油和甲醇汽油等燃料，适合于油位、水位告警及给、排液等液体液位及容量自动控制等领域，特别适合在燃油中使用。能够精确测量每次加入到油箱的燃油量和瞬时油耗(L/min)、每百千米油耗(L/100km)、油箱剩余油量，提示可加油的数量。能够根据驾驶员的驾驶习惯提示油箱剩余油量的可行驶里程，对油箱是否出现漏油进行判断。设置有数据通信和存储，通过数据接口与外部仪器进行通讯或数据下载。采用数据保持技术，系统的数据能够长期保存，当油耗监控器断电或电压低于规定值时，所记录数据不会丢失。面向各种车辆，用于数字化记录车辆加油、耗油情况，可以防止盗油现象发生，避免资源浪费，并提高交通安全，加强运营管理的高科技产品。能够规范司机的驾驶行为，监视加油站或公务车驾驶人员的盗油现象，也可以检测车辆漏油故障，便于及时采取维修措施。精确计量司机在外加油情况，防止虚开发票。加油数量统计。可提供在设定期间内每次加油的燃油加油量，自动记录加油次数、时间、力口油量。可查询任意时间内的加油记录，包括加油时间，加油数量。附图说明下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接测量车用燃油油耗量的综合测量系统，主要包括，油量传感器组件(1)、信号变换组件(2)、信号接收组件(3)、计算中心(4)和输入输出接口(5)和秏量传感器组件(11)，其特征在于，信号变换组件(2)的激励源电路通过计算中心(4)和信号接收组件(3)，将油量传感器组件(1)采集到的当前油量数据信号经过预处理，将接收到的流量信号和电容信号转换为标准电压值信号或电流值信号，然后经输入输出接口(5)进入计算中心(4)对预处理信号进行再次处理，经计算中心(4)中的A/D模数转换器采样后，送至计算中心中的单片机用解算程序软件进行处理，把油箱内油面的高度变化转换为燃油容量输出到仪表盘模拟式指针显示表显示，同时送至数字式显示器进行显示或上传到上位机；计算中心同时提供一个正弦波激励信号源给处理主板，由输入输出接口(5)电路接收来自车辆发动机燃油秏量传感器组件(11)信号和数字式里程表的信号，计算并锁定当前加油量和存油量，解算出瞬时燃油消耗速率和百公里油耗速率，并将计算出的剩余油量、瞬时燃油消耗速率及百公里油耗速率等重要数据送给仪表盘上的油量指示器或液晶显示模块进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种直接测量车用燃油油耗量的综合测量系统，主要包括，油量传感器组件(I)、信号变换组件(2)、信号接收组件(3)、计算中心(4)和输入输出接口(5)和牦量传感器组件(11)，其特征在于，信号变换组件(2)的激励源电路通过计算中心(4)和信号接收组件(3)，将油量传感器组件(I)采集到的当前油量数据信号经过预处理，将接收到的流量信号和电容信号转换为标准电压值信号或电流值信号，然后经输入输出接口(5)进入计算中心(4)对预处理信号进行再次处理，经计算中心(4)中的A/D模数转换器采样后，送至计算中心中的单片机用解算程序软件进行处理，把油箱内油面的高度变化转换为燃油容量输出到仪表盘模拟式指针显示表显示，同时送至数字式显示器进行显示或上传到上位机；计算中心同时提供一个正弦波激励信号源给处理主板，由输入输出接口(5)电路接收来自车辆发动机燃油牦量传感器组件(11)信号和数字式里程表的信号，计算并锁定当前加油量和存油量，解算出瞬时燃油消耗速率和百公里油耗速率，并将计算出的剩余油量、瞬时燃油消耗速率及百公里油耗速率等重要数据送给仪表盘上的油量指示器或液晶显示模块进行显示。2.根据权利要求I所述的直接测量车用燃油油耗量的综合测量系统，其特征在于，油量传感器组件(I)由电连接激励源电路的油量传感器和补偿传感器组成，且油量传感器组件包含了介电常数补偿传感器和前级信号转换电路，能够将检测到的电容信号进行转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远东，秦强林，
申请(专利权)人：成都泛华航空仪表电器有限公司，
类型：发明
国别省市：