一种汽车燃油表阻尼油量的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车燃油表阻尼油量的计算方法，属于汽车电子领域。在该方法中，根据车速值和设定的最大平均油耗值，计算采样周期内的耗油量，并比较前次计算的阻尼油量和当前周期内采样得到的瞬时油量大小，在前次计算得到的阻尼油量的基础上减去或加上该周期的耗油量得到当前的阻尼油量，由于每个采样周期取值较小，计算得到的阻尼油量的变化很小，但计算是按最大的平均油耗计算的，因此能够跟踪实际油量消耗的变化，避免了采用固定响应速率或固定阻尼系数计算方法不能兼顾实时跟踪车辆在各种路况的耗油量和平稳响应的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车燃油表阻尼油量的计算方法，属于汽车电子领域。
技术介绍
汽车燃油表指示的准确性，关系到驾驶人员驾车的安全。而燃油传器在路面颠簸的情况下输出的值变化很大，因此必须对燃油传感器采样值进行合理的阻尼滤波计算，才能保证燃油表平稳准确地指示油箱油量的消耗，但现有计算方法在保证燃油表平稳指示和跟踪油箱燃油消耗的兼顾方面均存在一定的缺陷。1)通常采用的计算方法：采用固定时间取平均值，然后按以固定响应速率，进行滞后显示。若取太长时间的平均值或太慢的固定响应速率，将会影响燃油表指示对实际油量消耗的跟踪，若太短时间的平均值或太快的固定响应速率，则不能过滤路面颠簸或山路连续弯道液面大幅波动的影响，燃油表指示将会较大幅度地上下波动，因此只能在确保燃油表指示能跟踪实际燃油消耗的情况下取一个合适的求平均值时间或响应速率值。一般地，在行驶时，取5min的平均值，或取燃油表从空油位走到满油位的响应时间为60min～120min，这样做，对于一般使用没有问题，若一些厂家要求长时间(比如5min)坡道行驶时，燃油表指示变化不超过满量程的3％，则按上述方法5min显示将会变化8.3％～4.2％，不能满足客户提出的要求，尤其是在较长距离的上山下山连续弯道行驶时，指示值将会有较大幅度的变化，给驾驶员观察燃油表指示值带来一定的影响。2)采用固定阻尼系数的递归计算方法。通过合理选择阻尼系数，保证满刻度响应时间在一般在90min，在正常行驶时能够满足平稳指示和跟踪的要求，但在极限行驶条件下，比如：路试场150Km/h左右的车速长时间路试行驶，油耗达到15L/100Km，则行驶90min的实际耗油量为(15/100)×(150/60×90＝33.75(L)，对于一些小型轿车的油箱空油位到满油位的容积为32L＜33.75L，则行驶90min后，出现油量表指示值不能跟踪实际油量的消耗，即指示值还未到空油位，而实际燃油量已空了。若阻尼时间取得小一些，在长时间斜坡或山路行驶时，又存在指示值变化幅度比实际耗油变化值大得较多的缺陷。
技术实现思路
本专利技术采用一种新的阻尼算法对燃油信号进行处理，以解决燃油表在各种油耗的情况下能够及时跟踪油箱燃油的消耗，又能使燃油表在各种颠簸路面上以较小的起伏变化平稳指示油箱油量的消耗。具体措施如下：该阻尼计算方法中除了有燃油传感器测量的瞬时油量信号外，还需要车速值参与计算。具体计算方法如下：1.确定燃油传感器测量的瞬时油量燃油传感器每t(ms)采样一次油箱油量，共采样10次，去掉一个最大和最小值，然后取8次的平均值Ft，即油箱的瞬时油量，采样周期T＝10t；2.确定参与计算的车速信号由仪表车速处理模块提供实时车速值，为了处理怠速和低速油耗，当车速小于10Km/h时，车速按10Km/h计算(也可以根据实际车辆情况调整)；3.计算阻尼油量该计算方法的思路是：根据车辆行驶时最大可能的耗油情况，设定一个车辆最大的平均油耗值FAVRmax(百公里平均油耗，单位L/100Km)，将此数据乘以当前的车速值SP(Km/h)，再除以100即得到当前车速下最大可能的每小时油耗值。计算程序每隔采样周期T秒(比如0.5S)按上述方法计算一次，则T秒内最大可能的耗油量为：ΔFsp＝(FAVRmax/100)×(SP/3600)×T＝FAVRmax×SP×T/360000(L)①为了保证准确采集到怠速或低速缓慢行车油耗响应，当车速SP＜10Km/h时，取车速为10Km/h。设上次采样周期T秒内计算得到的阻尼油量为FRold，本次采样周期T秒内计算得到的阻尼油量为FRnew，若|Ft-FRold|≥ΔFsp(为本次采样得到的瞬时油量)，则按下列公式计算本次阻尼油量：FRnew＝FRold±ΔFsp②式中，若Ft-FRold≥0，取“+”；若Ft-FRold≤0，取“-”，否则FRnew＝FRold。上式中的ΔFsp是按最大平均油耗FAVRmax计算的，一般情况下，车辆行驶的平均油耗比这个最大平均油耗低得多，因此根据上式计算得到阻尼油量，完全能够跟踪车辆在各种情况下油箱油量实际消耗的变化。车辆在行驶或怠速过程中，以一定的采样周期T秒采样得到油箱的瞬时油量Ft，然后按上述公式进行阻尼油量的计算，将计算结果作为燃油表的指示值。当采样时间T取值合理时(一般取0.1～1秒)，使每次计算的变化量ΔFsp较小，这样最终计算得到的阻尼油量既能平滑地跟踪油箱油量正常消耗的变化，又能平稳地响应油量消耗的变化，不会出现较大幅度的跳变；4.当仪表首次上电或每次加油后，需要初始化阻尼油量值FRold＝FRnew＝Ft。具体实施例本实施例针对的是一款小型轿车。设微控器每500ms采样得到燃油传感器电阻值的大小，根据电阻值与油箱燃油容积的对应关系，计算得到相应的油箱瞬时油量F0.5，再根据瞬时油量计算出阻尼油量FRnew。1)瞬时油量F0.5和阻尼油量FRnew的计算点火开关打开后，每500ms根据采样的油量传感器阻值，当油箱燃油液面高度在E-Stop点以上，且在F-Stop点以下(包含这两点)时，计算出瞬时油量F0.5：Y＝(FF_STOP-FE_STOP)/(RE_STOP-RF_STOP)③F0.5＝FE_STOP+(RE_STOP-R)*Y④式③、④中：Y：即油箱燃油量与传感器输出阻值的线性比率[L/Ω]；FF_STOP：油浮在最高位置F_STOP点时对应油箱燃油量值[L]；FE_STOP：油浮在最低位置E_STOP点时对应油箱燃油量值[L]；RE_STOP：油浮在最低位置E_STOP点时对应的传感器输出阻值[Ω]；RF_STOP：油浮在最高位置F_STOP点时对应的传感器输出阻值[Ω]；F0.5：瞬时油量，每0.5秒的油箱燃油量的平均值[L]；R：采样计算得到的油量传感器输出阻值(0.5S更新一次)[Ω]；以上是按线性方式计算，也可以根据燃油量与传感器阻值的对应表格，用查表法计算。当燃油液面在E_Stop点以下，或在F_Stop点以上，瞬时油量F0.5按照FE_STOP或FF_STOP计算。每500ms，按公式①和②计算阻尼油量。该小型轿车在实际行驶过程中的最大平均油耗为18L/100km，为了保证对耗油变化的响应，选定计算用最大平均油耗FAVRmax为25L/100Km，即0.25L/Km。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及一种汽车燃油表阻尼油量的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括如下步骤：在采样周期T内采集燃油传感器信号，再对该信号处理计算，得到瞬时油量Ft；获取实时车速值，为了处理怠速和低速油耗，当车速小于10Km/h时，车速按10Km/h计算(也可以根据实际车辆情况调整)；每隔采样周期T秒，根据车速值和设定的最大平均油耗值FAVRmax(百公里平均油耗，单位L/100Km)，计算采样周期T内的耗油量ΔFsp；每隔采样周期T秒，比较前次计算得到的阻尼油量FRold和当前采样得到的瞬时油量Ft的大小，将前次的阻尼油量FRold减去或加上ΔFsp，计算出当前的阻尼油量FRnew作为燃油表的指示油量。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种汽车燃油表阻尼油量的计算方法，其特征在于，所述
计算方法包括如下步骤：
在采样周期T内采集燃油传感器信号，再对该信号处理计算，得到瞬时油
量Ft；
获取实时车速值，为了处理怠速和低速油耗，当车速小于10Km/h时，车
速按10Km/h计算(也可以根据实际车辆情况调整)；
每隔采样周期T秒，根据车速值和设定的最大平均油耗值FAVRmax(百公
里平均油耗，单位L/100Km)，计算采样周期T内的耗油量ΔFsp；
每隔采样周期T秒，比较前次计算得到的阻尼油量FRold和当前采样得
到的瞬时油量Ft的大小，将前次的阻尼油量FRold减去或加上ΔFsp，计算
出当前的阻尼油量FRnew作为燃油表的指示...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋华，杨小江，谭志华，
申请(专利权)人：成都天兴仪表集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51