專利名稱：汽車燃油消耗指示儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型“汽車燃油消耗指示儀表”屬公路運(yùn)輸行業(yè)機(jī)動(dòng)車輛能源消耗自動(dòng)計(jì)量指示儀器儀表。
目前，公路交通運(yùn)輸機(jī)動(dòng)車輛中，汽車儀表比較完善，大多數(shù)儀表均能實(shí)際地反映機(jī)械狀態(tài)、性能技術(shù)指標(biāo)及臨界警示指標(biāo)。唯有燃油表，一般的只能反映油箱燃油貯量，較先進(jìn)的也是只能提示余量行駛里程，給加油提供警示。這種情況很不適應(yīng)能源消耗管理的技術(shù)要求，司駕人員在行駛途中根本無(wú)法根據(jù)儀表顯示指數(shù)了解不同路段區(qū)間在不同操作行駛方式下，燃油消耗的實(shí)際狀態(tài)。使節(jié)能工作在行駛途中始終處在自然狀態(tài)。
近幾年來(lái)，從中央到地方對(duì)汽車節(jié)能工作都很重視，交通部成立了汽車節(jié)能辦公室，各省市均成立了相應(yīng)機(jī)構(gòu)，并頒發(fā)了《交通行業(yè)國(guó)家級(jí)節(jié)約能源管理升級(jí)(定級(jí))審定辦法》，各省市也都制定了地區(qū)級(jí)的消耗限額，各種各樣的規(guī)章制度都比較完善，并且總結(jié)推廣了大量實(shí)用技術(shù)，對(duì)節(jié)能工作提高到一定的科學(xué)水平。
這些管理手段由于汽車燃油儀表不能實(shí)時(shí)的反映機(jī)車運(yùn)行的消耗實(shí)數(shù)，駕駛?cè)藛T對(duì)燃油消耗情況不能實(shí)際地象了解機(jī)械溫度，機(jī)油壓力，剎車汽壓那樣了解燃油消耗情況。因此，一切較先進(jìn)或科學(xué)管理手段始終不能轉(zhuǎn)化成實(shí)際技術(shù)手段，從而削弱了節(jié)能工作的管理能力。
本實(shí)用新型“汽車燃油消耗指示儀表”，本表主要解決向司駕人員動(dòng)態(tài)的提供能源消耗數(shù)額、指標(biāo)參數(shù)、技術(shù)參數(shù)和狀態(tài)指示，使司駕人員可以隨機(jī)地根據(jù)儀表指數(shù)調(diào)整駕駛方式；車速、油量以保持或盡其可能地使車輛控制在經(jīng)濟(jì)行駛速度之內(nèi)，將汽車節(jié)能工作從管理性節(jié)能向技術(shù)性節(jié)能轉(zhuǎn)化，把節(jié)能及能源管理納入科學(xué)的閉環(huán)管理軌道。
本實(shí)用新型“汽車燃油消耗指示儀表”的優(yōu)點(diǎn)1.本儀表對(duì)車輛動(dòng)力消耗各項(xiàng)因數(shù)顯示齊全，如統(tǒng)計(jì)期內(nèi)耗油總量、超標(biāo)準(zhǔn)耗油量和減標(biāo)準(zhǔn)耗油量；實(shí)際載重量；動(dòng)態(tài)耗油狀態(tài)顯示；瞬間車速顯示。
2.本儀表由MCS－51系列單片機(jī)自動(dòng)控制顯示，單片機(jī)對(duì)速度、載重、耗油按國(guó)家運(yùn)輸行業(yè)二級(jí)企業(yè)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行隨機(jī)運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果在儀表中顯示，使司駕人員隨時(shí)掌握耗油實(shí)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)耗油相比差數(shù)值。
3.本儀表燃油消耗是經(jīng)過(guò)安裝在化油器外口的電磁流量計(jì)采樣，采集的燃油消耗數(shù)值為燃燒實(shí)數(shù)值，凡屬非功耗油本表均不計(jì)數(shù)，對(duì)非功耗油由加油總量中減出本儀表燃油消耗量即可得到，因此本表可以全部控制非功耗油，燃油損失及丟失數(shù)量，形成閉環(huán)控制。
4.本儀表通過(guò)載重計(jì)量系統(tǒng)自動(dòng)記錄實(shí)載率。并分別記錄空載里程，重載里程，根據(jù)載重率換算燃油指數(shù)，直接提供管理數(shù)據(jù)。
5.本儀表按七個(gè)道路類別標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算，對(duì)不同道路類別采取分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，實(shí)行全方位控制，有利于科學(xué)管理。
6.本儀表除數(shù)碼顯示之外，配備超標(biāo)警示顯示和節(jié)油狀態(tài)顯示，時(shí)速顯示和危險(xiǎn)速度顯示，載重量顯示及超重顯示，隨時(shí)提示駕駛?cè)藛T采取合理操作技術(shù)，使車輛處在最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。
本實(shí)用新型“汽車燃油消耗指示儀表”是汽車儀表中的計(jì)量、運(yùn)算、顯示綜合儀表。
本儀表基本類型分載重貨車儀表，公路客車儀表兩大類，其中分各車種車型，車種車型專用儀表除表型按原表規(guī)格尺寸設(shè)制外，主要區(qū)別在于計(jì)算基準(zhǔn)。計(jì)算基準(zhǔn)按GB4352－84，GB4353－84耗油標(biāo)準(zhǔn)編制，分別輸入單片機(jī)程序中，為本車型運(yùn)算指數(shù)。
本儀表由四大部分構(gòu)成一、儀表中心處理系統(tǒng)；二、測(cè)速記數(shù)系統(tǒng)；三、流量計(jì)量系統(tǒng)；四、載重計(jì)量系統(tǒng)。
一、本儀表中心處理系統(tǒng)電路板(1)上安裝有MCS－51系列芯片(2)，道路等級(jí)選通多路開關(guān)(3)，復(fù)位旋扭(4)，CLH系列計(jì)數(shù)顯示器(5)，計(jì)量顯示器外裝有印刷表板(6)，多路開關(guān)由固定螺母(7)固定在電路板(1)的兩側(cè)，面板外由角形螺母(8)固定，將旋扭鑰匙孔(9)露出印刷表板(6)外，由電路板(1)和印刷表板(6)組成的芯件安裝在表殼(10)前口，由表殼外套螺母壓緊固定。
二、測(cè)速計(jì)數(shù)系統(tǒng)由CYH系列測(cè)速發(fā)電機(jī)(12)經(jīng)固定壓蓋(13)壓緊在表殼(10)的電機(jī)座內(nèi)，測(cè)速由變速箱(14)的輸出軸，經(jīng)軟軸(15)與測(cè)速發(fā)電機(jī)(12)的轉(zhuǎn)子連接，軟軸頭由固定螺母(16)固定在表殼(10)的底部電機(jī)軸孔上，其電訊號(hào)送中心處理器。
三、燃油流量計(jì)量系統(tǒng)，DCL系列電磁流量計(jì)(17)安裝在機(jī)車燃油泵出口(18)上，流量計(jì)儀表線經(jīng)橡膠導(dǎo)線口(19)經(jīng)表殼內(nèi)接線端子(20)與中心處理器連接。
四、載重計(jì)量系統(tǒng)，由一套載重測(cè)量器(21)組成，分別固定在車輛底盤后橋順梁(22)上由卡緊螺栓(23)將底座(24)固定，底座(24)和外導(dǎo)向套筒(25)由螺紋連接，內(nèi)導(dǎo)向套(26)用封口形式安裝在外導(dǎo)向套筒(25)內(nèi)呈伸縮滑動(dòng)，導(dǎo)套內(nèi)裝壓力彈簧(27)下端壓在彈簧墊(28)上，另一端頂在彈簧導(dǎo)向墊(29)內(nèi)，導(dǎo)向墊外端壓在壓力傳感器(30)上，內(nèi)導(dǎo)向套(26)端部由螺紋連接裝有壓頭(31)由調(diào)整定位螺母(32)固定在內(nèi)導(dǎo)向套(26)端頭。壓頭(31)前端裝有滾動(dòng)球體(33)直接壓在機(jī)車后橋軸頸部(34)上。壓力傳感器(30)由導(dǎo)線(35)經(jīng)穿線孔(36)、橡膠穿線孔(37)連接接線端子(38)將壓力訊號(hào)送中心處理器。
本表安裝和原儀表盤里程表安裝方式相同，流量計(jì)(17)入口端接燃油泵(18)出口端、流量計(jì)(17)出口接化油器，測(cè)速發(fā)電機(jī)(18)的連接軟軸(15)和原里程表連接方式相同，載重測(cè)量器(21)安裝后需調(diào)整，調(diào)整方式可將本套各組依次調(diào)整壓頭(31)的伸出長(zhǎng)度，直至空載信號(hào)燈(41)點(diǎn)亮為止，然后將各組定位螺母(32)鎖緊。此時(shí)空載行駛訊號(hào)(41)有效。
重載時(shí)，由于車體承重后產(chǎn)生下降幅度，經(jīng)安裝在順梁(23)上的載重測(cè)量器壓頭(31)的上升力，由壓宿彈簧(27)將此幅度壓力值傳遞給壓力傳感器(30)，壓力傳感器將由壓力值產(chǎn)生的電訊號(hào)經(jīng)導(dǎo)線(35)傳送給中心處理系統(tǒng)，中心處理器將此記數(shù)結(jié)果送載重顯示器(40)顯示同時(shí)點(diǎn)亮重載信號(hào)(39)。
中心處理器按由調(diào)度部門確認(rèn)的行車道路類別，通過(guò)道路選通開關(guān)(3)，依確定的行車道路類別，調(diào)用輸入程序中相應(yīng)的燃油消耗標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)指數(shù)。
中心處理器以此指數(shù)為基準(zhǔn)，對(duì)照由電磁流量計(jì)(17)測(cè)得的燃油實(shí)耗量，由載重測(cè)量器(21)測(cè)得的實(shí)載量，由測(cè)速發(fā)電機(jī)(12)測(cè)得的里程，進(jìn)行計(jì)量運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果分別記入總行駛里程(42)，空載里程(43)和重載里程(40)，總耗油量(45)和加減超標(biāo)耗油量(46)或加減節(jié)約耗油量(44)的各個(gè)顯示系統(tǒng)。駕駛員可隨時(shí)根據(jù)顯結(jié)果選擇最佳經(jīng)濟(jì)時(shí)速并將時(shí)速在(49)顯示。
本實(shí)用新型汽車燃油消耗耗指示儀表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.本儀表所采用的電磁流量計(jì)測(cè)量燃油消耗量是實(shí)際數(shù)值，此燃油消耗量又是純?nèi)加土?，這是原燃油表所不能獲得的數(shù)值。
2.本儀表測(cè)重系統(tǒng)所測(cè)載重量是車輛實(shí)載量數(shù)值。
3.本儀表將不同道路類別載重耗油標(biāo)準(zhǔn)輸入。中心處理器可根據(jù)實(shí)駛道路類別選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)每0.1km路段進(jìn)行一次燃油實(shí)耗數(shù)值累加計(jì)算。
4.本儀表采用發(fā)光數(shù)碼板顯示，其數(shù)字直觀，準(zhǔn)確，并帶有耗油狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)超標(biāo)顯示(48)、減耗顯示(50)使駕駛員了解耗油超減情況。
5.本儀表的各項(xiàng)記錄全部為實(shí)數(shù)值，企業(yè)可根據(jù)儀表燃油消耗情況執(zhí)行(86)財(cái)字第17號(hào)文件，并可根據(jù)耗油總數(shù)對(duì)照統(tǒng)計(jì)期內(nèi)加油總量得到燃油剩余量，用剩余量檢驗(yàn)實(shí)余量可得到非燃燒消耗數(shù)，可控制燃油非功消耗量。
6.本儀表在統(tǒng)計(jì)期末，統(tǒng)計(jì)人員可通過(guò)復(fù)位旋扭使統(tǒng)計(jì)數(shù)清零，進(jìn)入下個(gè)統(tǒng)計(jì)期。
最佳實(shí)施例圖一、總裝圖；圖二、載重測(cè)量器結(jié)構(gòu)圖；圖三、儀表面板顯示分布圖；圖四、電原理圖。
本儀表采用下列原器件組成燃油消耗數(shù)字的采集，采用DCL－8電磁流量計(jì)經(jīng)1／274LS74接8031P10口，用位控查詢法，軟件計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測(cè)量周期獲得得數(shù)值。
載重測(cè)量SENSOR采用自制形式(圖二)，比電勢(shì)選擇0.5V／kgf／cm2，經(jīng)1／274S74接8031P1口，用位控查詢法，軟件計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測(cè)量周期獲得數(shù)值。測(cè)量系統(tǒng)由30CY－1型永磁直流發(fā)電機(jī)經(jīng)軟軸由變速箱輸出軸獲得轉(zhuǎn)速使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生5V／1000r／min的比電勢(shì)經(jīng)1／274L574按8031P13口，用檢控查詢法，軟件計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)測(cè)量周期。
為了充分利用8031片內(nèi)資源，同時(shí)考慮上述被測(cè)數(shù)據(jù)屬低頻訊號(hào)，只要讓被測(cè)信號(hào)通過(guò)D觸發(fā)器，置P1口工作在輸入方式，被測(cè)信號(hào)經(jīng)D觸發(fā)器二分頻后形成與其周期等寬的矩形脈沖加在P1口端，用位直接尋址指令不斷查詢口狀態(tài)，當(dāng)下降沿到來(lái)時(shí)，便使用片內(nèi)RAM作計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)、轉(zhuǎn)而去執(zhí)行數(shù)據(jù)處理程序、把查詢、計(jì)數(shù)一次所需時(shí)間乘上計(jì)數(shù)值再加其它開鎖時(shí)間即可得到被測(cè)信號(hào)周期。CPU按程序時(shí)序?qū)AM三個(gè)地址的計(jì)量數(shù)值分別調(diào)出，調(diào)燃油消耗實(shí)時(shí)數(shù)與RAM中燃油消耗累加值累加，驅(qū)動(dòng)燃油消耗總量。數(shù)碼顯示器CLH103快速十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器顯示統(tǒng)計(jì)期內(nèi)累加值。調(diào)用消耗標(biāo)準(zhǔn)程序中給定指數(shù)及計(jì)算方式，用RAM中的轉(zhuǎn)速換算里程，用載重計(jì)數(shù)換算成實(shí)載噸位。運(yùn)算得出實(shí)時(shí)實(shí)耗量與標(biāo)準(zhǔn)量的比差，將此比差，(＋)加入超耗地址原值，(－)加入減耗地址原值，并優(yōu)先進(jìn)行逆運(yùn)算，將其結(jié)果驅(qū)動(dòng)(＋)記入CLH132快速十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器進(jìn)行顯示，(－)記入CLH133快速十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器進(jìn)行顯示，同時(shí)CPU判斷運(yùn)行狀態(tài)，CPU根據(jù)有載重信號(hào)，將行駛里程記入RAM中重載里程地址累加，并驅(qū)動(dòng)CLH133快速十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器進(jìn)行重載里程顯示，無(wú)載重信號(hào)時(shí)，將其行駛里程記入RAM中空載里程地址累加，并驅(qū)動(dòng)CLH131快速十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器進(jìn)行空載里程顯示，同時(shí)將這兩種實(shí)時(shí)速度里程值記入RAM總里程地址累加，并驅(qū)動(dòng)CLH105快速十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器顯示。CPU根據(jù)P13口輸入的時(shí)速訊號(hào)，按車速實(shí)時(shí)率點(diǎn)亮車速顯示器中BMG104G面發(fā)光顯示器顯示速度。同時(shí)CPU根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，燃油消耗為(＋)時(shí)，點(diǎn)亮BMG1614－R面發(fā)光顯示器顯示超耗警示。燃油消耗為(－)時(shí)，點(diǎn)亮BMG1614－G面發(fā)光顯示器顯示經(jīng)濟(jì)時(shí)速標(biāo)記。
為防止數(shù)碼顯示的不穩(wěn)定性，顯示系統(tǒng)除用軟件控制RAM中有存貯數(shù)值不丟失外，各組顯示器均加鎖存器74S164鎖存。
為考慮將全部耗油指標(biāo)各道路類別及載重量t／km定額予先存入，以減少CPU負(fù)擔(dān)，本系統(tǒng)拓展一片ROMET2716，經(jīng)74LS373鎖存，供CPU調(diào)用，CPU可按多路旋轉(zhuǎn)開關(guān)給定的路類別指令到ROM中調(diào)用該系列指數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算。旋扭(3)的七位轉(zhuǎn)換開關(guān)按鍵盤設(shè)置方式接8031的P20～7，旋扭(4)的六位轉(zhuǎn)換開關(guān)按雙功能鍵盤方式設(shè)置，并行與P41～7，轉(zhuǎn)換檔接P34口。在統(tǒng)計(jì)期結(jié)束時(shí)，CPU根據(jù)統(tǒng)計(jì)期結(jié)束指令對(duì)燃油總量，超耗量，減耗量，重載里程，空載里程各地址進(jìn)行清零，其指令來(lái)源于統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)開關(guān)按轉(zhuǎn)位遂次進(jìn)行。當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)復(fù)位后即完成一個(gè)統(tǒng)計(jì)期，下個(gè)統(tǒng)計(jì)期開始。
權(quán)利要求1.一種屬于公路交通運(yùn)輸行業(yè)汽車燃油消耗管理自動(dòng)化儀表。由微型單板機(jī)、測(cè)速器，流量計(jì)，載重測(cè)量器四部分組成。汽車燃油消耗指示儀表其特征在于由電路板(1)上安裝的MCS-51系列芯片(2)，道路等級(jí)選通開關(guān)(3)，復(fù)位旋扭(4)，計(jì)數(shù)顯示器(5)組裝在表殼(10)內(nèi)構(gòu)成的儀表。通過(guò)安裝在表殼(10)內(nèi)后側(cè)的測(cè)速發(fā)電機(jī)(12)計(jì)量車速；安裝在汽車燃油泵(18)出口上的流量計(jì)(17)計(jì)量燃油消耗；安裝在汽車底盤順梁(22)上的載重測(cè)量器(21)測(cè)載量；由單板機(jī)按GB4352-84、GB4353-84基準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)算處理，在計(jì)數(shù)顯示器(5)上顯示。
2.如權(quán)利要求1所述，汽車燃油消耗指示儀表其特征在于載重測(cè)量器(21)是多件配套組合件。載重測(cè)量器(21)底座(24)和外導(dǎo)向套筒(25)由螺紋連接，內(nèi)導(dǎo)向套(26)用封口形式安裝在外導(dǎo)向套筒(25)內(nèi)，呈伸縮滑動(dòng)。導(dǎo)套(26)內(nèi)裝壓力彈簧(27)下端壓在彈簧墊(28)上，另一端頂在彈簧導(dǎo)向墊(29)內(nèi)，導(dǎo)向墊壓在壓力傳感器(30)上，內(nèi)導(dǎo)向套(26)下端由螺紋連接裝有壓頭(31)，由調(diào)整定位螺母(32)固定在內(nèi)導(dǎo)向套(26)端部，壓頭(31)前端裝有滑動(dòng)球(33)直接壓在后橋軸頸部(34)上，由車體下沉量測(cè)得載重。
3.如權(quán)利要求1所述，汽車燃油消耗指示儀表其特征在于計(jì)數(shù)顯示器(5)在表板(6)的分布；總耗油量(45)，超標(biāo)耗油量(46)，節(jié)約耗油量(44)，總行駛里程(42)，空載里程(43)，重載里程(40)，節(jié)約狀態(tài)顯示(50)和超耗顯示(48)及時(shí)速顯示(49)和重量顯示(47)。
4.如權(quán)利要求1所述，汽車燃油消耗指示儀表其特征在于流量計(jì)(17)入口安裝在燃油泵(18)出口至化油器間，計(jì)量燃油實(shí)耗量。
專利摘要“汽車燃油消耗指示儀表”屬公路交通運(yùn)輸行業(yè)汽車燃油消耗自動(dòng)計(jì)量、計(jì)算、顯示的管理自動(dòng)化儀表。它主要解決汽車運(yùn)輸行業(yè)中對(duì)單車燃油消耗的計(jì)量和實(shí)載量燃油消耗比的計(jì)算及其動(dòng)態(tài)實(shí)際顯示問(wèn)題。
本儀表主要由微型單板機(jī)，燃油消耗計(jì)量器，載重測(cè)量器和測(cè)速裝置組成。單板機(jī)器件組裝在電路板(1)上，流量計(jì)(17)安裝在汽車燃油泵(18)的出口端，測(cè)速發(fā)電機(jī)(12)安裝在表殼(10)底部，載重測(cè)量器(21)安裝在汽車底盤順梁(22)下邊的窄面上。它主要用在公路汽車各種車型的燃油消耗標(biāo)準(zhǔn)化管理中。
文檔編號(hào)G01F9/00GK2145983SQ9224198
公開日1993年11月10日 申請(qǐng)日期1992年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月15日
發(fā)明者賀風(fēng)羽, 賀昀 申請(qǐng)人:賀風(fēng)羽