交通运输工具行驶效率实时指示方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种交通运输工具行驶效率实时指示方法及其装置，其原理是：通过行驶距离传感器和能量消耗传感器，采集到实时的交通运输工具行驶距离和能量消耗；经运算部件计算出实时行驶效率；通过模拟和／或数字显示部件指示出来，供驾驶员行驶参考；或者控制自动巡航装置按节能模式行驶。应用于电喷车时，能量消耗传感器直接从ＥＣＵ获取燃油消耗量；或者通过检测受ＥＣＵ控制的燃油喷射器电磁线圈的通电时间，间接计算燃油消耗量。应用于电动车时，能量消耗传感器用电能消耗传感器实现。本发明专利技术可广泛应用于各种机动车、电动自行车、列车、地铁列车、轮船、潜艇和飞机等各种交通运输工具上，可帮助驾驶员有效提高行驶效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
交通运输工具行驶效率实时指示方法及其装置一、
：本专利技术涉及一种交通运输工具用指示装置，特别是一种可广泛应用于各种机动车、电动自行车、列车、地铁列车、轮船、潜艇和飞机等各种交通运输工具上，可实时指示交通运输工具行驶效率的装置。二、
技术介绍
：交通运输工具是以移动为目的，以能量消耗为代价，单位能耗行驶的距离就是交通运输工具的行驶效率(或用单位距离的能耗来表示)。通常交通运输工具说明书中有经济时速这一指标，指出在经济时速下的百公里耗油量，用于指导驾驶员行驶。但是，经济时速是在一个特定情况下的指标，同型号交通运输工具中存在着个体差异，就是同一辆交通运输工具中，受轮胎气压、发动机的状况等交通运输工具状况、发动机输出减速比、所用能源品种标号质量、载重重量、行驶环境状况等许多因素影响，最节能的时速是变化的，经验丰富的驾驶员也无法准确把握。现有交通运输工具的仪表盘通常安装有行驶速度表、油量(能量)表、行驶里程表等指示装置，但是驾驶员根据这些指示还是无法准确地将交通运输工具控制在最高效率下运行。只能通过油量表和行驶里程表大约计算出相当长一段行驶距离和较长时间内的平均行驶效率，对指导驾驶员进行节能驾驶缺乏实际意义。本专利技术的目的，在于提供一种可实时指示交通运输工具行驶效率的方法及其装置，用于指示驾驶员或控制自动巡航装置在需要时将交通运输工具控制在最高效率下运行，以节省能源消耗和减少环境污染。三、
技术实现思路
：本专利技术装置，由行驶距离传感器①、能量消耗传感器②、运算部件③、显示部件④和电源部件⑤组成。本专利技术的实现，是通过行驶距离传感器①和能量消耗传感器②，采集到实时的交通运输工具行驶距离S和能量消耗E送给运算-->部件③；经运算部件③根据η＝S/E或η＝E/S计算出以单位能耗行驶的距离或单位距离消耗的能量表示的实时行驶效率η送给显示部件④；由模拟和/或数字显示部件④实时指示交通运输工具的行驶效率，指示驾驶员或控制自动巡航装置按最节能的方式行驶。显示刷新周期可以按单位能量消耗、单位行驶距离或单位时间的方式进行。指示的精度和实时性取决于行驶距离传感器①、能量消耗传感器②、运算部件③和显示部件④的精度、实时性和最小计量单位。交通运输工具行驶效率的指示单位可以是百公里耗油X升(L/100Km)或每升油行驶X公里(Km/L)及其换算单位，或者是百公里耗电X千瓦时(KWh/100Km)或每千瓦时行驶X公里(Km/KWh)及其换算单位。其中能量消耗单位除了用升(L)还可以用公斤(Kg)及其换算单位。前面提到，行驶效率用单位能耗行驶的距离或单位距离消耗的能量表示。单位能耗行驶的距离比较符合效率的含义，是数值越大效率越高。单位距离消耗的能量，是数值越小效率越高，如：百公里耗油X升，比较符合目前公众的使用习惯。但是，当发动机正在运转而车辆停止时，实时行驶距离为0，出现除以0的状态。运算部件③在计算行驶效率时，要做适当处理。由于实际应用情况多种多样，无法穷举，以下举一些例子配合说明本专利技术的各组成部分：行驶距离传感器①在陆上交通运输工具中，可以使用霍尔、光电、电磁或开关等各种传感器，安装于交通运输工具的变速器、传动轴、车轮轮毂、速度里程表软轴传动输出端或其它与行驶距离成正比的适当位置。水上、水中或空中交通运输工具上，可以使用水或空气流过距离传感器。并将采集到的行驶距离的实时信号送给运算部件③，使其获得交通运输工具行驶距离实时信息。能量消耗传感器②的选用要根据交通运输工具使用的能源来选择。使用燃油的用被动式或主动式液体流量传感器；被动式液体流量传感器安装于油箱到发动机油路上的适当位置；主动式液体流量传感器，直接从ECU(交通运输工具的电子控制部件或发动机控制部件)获取燃油消耗量，或者通过检测由ECU控制的一个或多个燃油喷射器电磁线圈的通电时间，间接获取燃油消耗量。使用燃气的用气体流量传感器，安装于燃气存储器到发动机气路上的适当位置。使用电力的可以用电压和电流传感器，安装于电源到电动机的适当位置，测得电-->源输出的电压和电流，经运算部件③计算出消耗的能量。无论采用哪种能量消耗传感器它的采样值必须与能量消耗成正比，并将采样值送给运算部件③。运算部件③根据行驶距离传感器①送来的行驶距离S的实时信号和能量消耗传感器②送来的能量消耗E的实时信号，计算出行驶效率η，η＝S/E或η＝E/S，并将行驶效率通过显示部件④指示出来。运算部件③包含相应的电平转换和其它接口电路与行驶距离传感器①、能量消耗传感器②和显示部件④连接；需要时使用A/D、D/A电路对行驶距离传感器①和能量消耗传感器②输入的信号以及向显示部件④输出的信号进行模/数、数/模转换；运算部件③中的运算功能用运算放大器电路、单片机(计算机)电路或者其组合电路实现。利用单片机(计算机)中的定时器作为时间传感器，获得对时间的采样，用于有关时间的计算。运算部件③可以安装于交通运输工具的仪表盘或其它适合的位置。显示部件④将运算部件③输出的模拟和/或数字计算结果，用LCD、LED、CRT、荧光管或指针式指示表等有源或无源零部件或者其组合，按模拟和/或数字方式显示。显示部件④安装于交通运输工具的仪表盘或其它便于驾驶员观察的位置。电源部件⑤输入端与交通运输工具自带的电源连接，由它提供输入电源。通过线性或开关稳压电源稳压后，电源部件⑤输出端根据需要与行驶距离传感器①、能量消耗传感器②、运算部件③和显示部件④连接，为它们提供相应电压的电源。本专利技术装置可以实时指示驾驶员或自动巡航装置进行节能驾驶，能够明显降低能耗、减少环境污染，并且增强驾驶员的节能意识，产生显著的经济效益和社会效益。本专利技术装置成本低、工艺简单，不影响交通运输工具的安全性和使用寿命，具有很高的实用价值和推广价值。2001年1月～3月期间，举办的风神杯“一升油”极限挑战赛。八场分赛区的冠军累计行驶94.15公里，第六名(其中一场第六名退出，取第五名成绩)累计行驶80.15公里，冠军组比第六名组节能(94.15－80.15)/80.15＝17.5％：冠军组的平均耗油量为8/94.15＝0.085升/公里，第六名组的平均耗油量为8/80.15＝0.0998升/公里，比冠军组每公里多耗油0.0148升。在本专利技术装置的指示下，普通驾驶员就可以控制车辆达到较理想的行驶效率，获得相当于冠军组的成绩。而没有本专利技术装置的指示，普通驾驶员可能还-->达不到第六名组的成绩，因为第六名也都是经验丰富的节能驾驶员。因此，根据本专利技术装置的指示，预计驾驶节能效果为20％左右。如果某辆轿车，一年行驶2.5万公里，使用93#无铅汽油每升约2.98元，每年可节省油费25000公里×0.0148升/公里×2.98元/升＝1103元，如果这辆车使用10年可以节省1万多元。对于营运性的出租车，使用90#无铅汽油每升约2.75元，每天行驶500公里，每年可节省油费500公里/天×350天×0.0148升/公里×2.75元/升＝7123元。福州市现有机动车30万辆以上，以每辆车平均每年行驶3万公里计算，每年省油30万辆×3万公里/辆×0.0148升/公里＝1.332亿升，每升油按2.8元计算每年节省3.73亿元的油费。如果在全国、全世界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通运输工具行驶效率实时指示方法，其特征是：通过行驶距离传感器①和能量消耗传感器②，采集到实时的交通运输工具行驶距离Ｓ和能量消耗Ｅ送给运算部件③；经运算部件③根据η＝Ｓ／Ｅ或η＝Ｅ／Ｓ计算出以单位能耗行驶的距离或单位距离消耗的能量表示的实时行驶效率η送给显示部件④；由显示部件④实时指示交通运输工具的行驶效率。

【技术特征摘要】
1.一种交通运输工具行驶效率实时指示方法，其特征是：通过行驶距离传感器①和能量消耗传感器②，采集到实时的交通运输工具行驶距离S和能量消耗E送给运算部件③；经运算部件③根据η＝S/E或η＝E/S计算出以单位能耗行驶的距离或单位距离消耗的能量表示的实时行驶效率η送给显示部件④；由显示部件④实时指示交通运输工具的行驶效率。2.如权利要求1所述的交通运输工具行驶效率实时指示方法，其特征在于：所述的能量消耗传感器②，通过相应接口电路，检测受ECU控制的一个或者多个燃油喷射器的电磁线圈，获得对应通电时间Ti送给运算部件③；运算部件③根据公式q＝Q(Ti－Tv)/60计算出实时的燃油消耗量；或者根据实验建立的Ti和燃油消耗量对照表求得实时的燃油消耗量。3.如权利要求1所述的交通运输工具行驶效率实时指示方法，其特征在于：所述的能量消耗传感器②，通过在ECU和运算部件③之间建立通讯接口，使运算部件③可以读取ECU的计算结果，直接获取实时的燃油消耗量，或者直接获取一个或者多个燃油喷射器电磁线圈的通电时间Ti；运算部件③根据公式q＝Q(Ti－Tv)/60计算出实时的燃油消耗量；或者根据实验建立的Ti和燃油消耗量对照表求得实时的燃油消耗量。4.如权利要求1所述的交通运输工具行驶效率实时指示方法，其特征在于：所述的能量消耗传感器②，实质上就是ECU的运算部件③中的一段程序，由此程序读取ECU的计算结果，直接获取实时的燃油消耗量，或者直接获取一个或者多个燃油喷射器电磁线圈的通电时间Ti；运算部件③根据公式q＝Q(Ti－Tv)/60计算出实时的燃油消耗量；或者根据实验建立的Ti和燃油消耗量对照表求得实时的燃油消耗量。5.如权利要求1所述的交通运输工具行驶效率实时指示方法，其特征在于：所述的能量消耗传感器②，通过它的交流或直流电压传感器、交流或直流电流传感器和时间传感器，测得电源电压U、电源电流I和时间t；或者通过它的电功率传感器和时间传感器，测得电功率P和时间t；或者它就是电能消耗传感器，测得电功耗W；能量消耗传感器②将测得的信号送给运算部件③，运算部件③根据E＝W＝UIt或者E＝W＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，
申请(专利权)人：郑军，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]