專利名稱：一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車輛領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位的確認系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著當前油價的高漲，節(jié)能減排和低碳生活已在國內(nèi)外受到廣泛的關(guān)注，其中汽車的油耗與排放則成為城市最重要的燃油消耗與污染來源之一。除了鼓勵人們更多采用公共交通工具以外，如何降低車輛油耗也成為一大重點，通過采用高效的發(fā)動機和執(zhí)行更嚴格的排放標準都能夠改善車輛的油耗與排放，同時讓駕駛者采用更節(jié)油的駕駛方式也能顯著的降低車輛的油耗。據(jù)福特公司研究表明，經(jīng)過節(jié)油駕駛培訓的駕駛員短期內(nèi)能降低燃油消耗25%，在一到一年半的長時間內(nèi)比未經(jīng)過培訓的駕駛員節(jié)油15%。但隨著時間越長，培訓的效果逐漸降低，開發(fā)一種能夠隨時培訓、提醒司機節(jié)油駕駛的技術(shù)具有很高的價 值。針對上述考慮，中國發(fā)明專利申請201010157270. 5公開了柴油整車經(jīng)濟檔位及經(jīng)濟車速段智能提醒裝置，其基于車輛等速油耗曲線上的數(shù)據(jù)來確定當前車速下的經(jīng)濟檔位，并通過顯示模塊來告知駕駛?cè)藛T；但是由于其在實施時，需先通過整車實驗或整車計算軟件CRUISE模擬計算，確定滿載和空載狀態(tài)下，各檔等速時的扭矩(用于整車載荷判斷);又還要實驗或模擬計算出各個載荷、各個檔位下的等速油耗曲線(用于經(jīng)濟車速段判斷依據(jù))；故其會存在如下缺陷一、其計算結(jié)果的準確性完全依賴于仿真的計算結(jié)果，而仿真的計算結(jié)果不可避免會存在偏差，故會影響到結(jié)果的準確性；二、由于其需要存儲大量的等速油耗曲線，故需要較多的處理器和存儲資源，從而具有占據(jù)空間大和成本聞的問題；三、其對于不同配置的車輛、售出后車輛配置變更、或者因磨損等因素而導致動力參數(shù)改變的情形，還必須重新計算等速油耗曲線，從而具有實際應用受限的問題。有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有經(jīng)濟檔位提醒裝置的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在準確性差、數(shù)據(jù)量大以及實際應用范圍窄的問題。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，其中，包括數(shù)據(jù)處理器以及均與數(shù)據(jù)處理器相連的車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊、結(jié)果輸出模塊和配置存儲器，該配置存儲器中存儲有發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比以及輪胎滾動半徑，該車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊采集車輛的當前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩并傳輸至數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器則在調(diào)用配置存儲器中發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比和輪胎滾動半徑的基礎(chǔ)上確定當前檔位和經(jīng)濟檔位，該數(shù)據(jù)處理器在經(jīng)濟檔位不等于當前檔位時通過結(jié)果輸出模塊輸出經(jīng)濟檔位。進一步，該檔位確認系統(tǒng)還包括與配置存儲器相連的車輛信息配置模塊，該車輛信息配置模塊接收車輛配置的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為萬有特性曲線、速比及輪胎滾動半徑而存儲在配置存儲器中。進一步，該車輛配置的數(shù)據(jù)信息包括發(fā)動機型號、變速箱型號、主減速比及輪胎滾動半徑。進一步，該檔位確認系統(tǒng)還包括顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備與結(jié)果輸出模塊相連而將經(jīng)濟檔位顯示出來。采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型所需求的萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比以及輪胎滾動半徑等參數(shù)均可以由相應總成生產(chǎn)廠家準確提供，而車輛運行數(shù)據(jù)則可以通過相應電控系統(tǒng)通信取得，故與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型不需要通過整車動力參數(shù)的仿真計算或整車試驗，所需數(shù)據(jù)易于取得能快速適應車輛配置的變更，從而使得本實用新型在準確性、占據(jù)空間以及實際應用范圍等方面均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)；同時本實用新型亦能實時判斷車輛經(jīng)濟檔位，改變司機不良駕駛行為，起到降低油耗的作用。

圖I為本實用新型涉及一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)較佳實施例的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為本實用新型較佳實施例中發(fā)動機萬有特性曲線的示意圖；圖3為本實用新型涉及檔位確認方法較佳實施例在判斷經(jīng)濟檔位時的流程圖。圖中檔位確認系統(tǒng)100數(shù)據(jù)處理器I車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊 2結(jié)果輸出模塊3配置存儲器4車輛信息配置模塊 5顯示設(shè)備6。
具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。如圖I所示，本實用新型涉及的一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)100，其至少包括數(shù)據(jù)處理器I、車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊2、結(jié)果輸出模塊3和配置存儲器4，該數(shù)據(jù)處理器I為整個檔位確認系統(tǒng)100的處理核心，其具體可以采用諸如單片機等微處理器來實現(xiàn)，該車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊2、結(jié)果輸出模塊3和配置存儲器4則均與微處理器相連。該配置存儲器4中存儲有發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比以及 輪胎滾動半徑。優(yōu)選地，為了具有更大的應用范圍，該檔位確認系統(tǒng)100還包括車輛信息配置模塊5，該車輛信息配置模塊5與配置存儲器4相連，如此該車輛信息配置模塊5可以接收車輛配置的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為萬有特性曲線、速比及輪胎滾動半徑而存儲在配置存儲器4中；該車輛配置的數(shù)據(jù)信息即為發(fā)動機型號、變速箱型號、主減速比及輪胎滾動半徑。該車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊2采集車輛的當前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩并傳輸至數(shù)據(jù)處理器1，其具體是通過總線和傳感器信號來實現(xiàn)。該數(shù)據(jù)處理器I則調(diào)用配置存儲器4中發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比和輪胎滾動半徑，并結(jié)合車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊2獲得的當前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩，而確定當前檔位和經(jīng)濟檔位，并且在經(jīng) 濟檔位不等于當前檔位時，通過結(jié)果輸出模塊3輸出經(jīng)濟檔位。具體地，該檔位確認系統(tǒng)100還包括顯示設(shè)備6，該顯示設(shè)備6與結(jié)果輸出模塊3相連而將經(jīng)濟檔位顯示出來。為了讓本實用新型能夠更加清楚地被公開，本實用新型還提供一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認方法，其包括如下步驟①、預存車輛的發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比以及輪胎滾動半徑;②、采集車輛行駛時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩以及車速；③、根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輪胎滾動半徑、車速以及主減速比計算出當前速比，并根據(jù)變速箱各檔速比判斷出當前檔位；④、模擬換擋并計算出其它檔位下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩；⑤、基于發(fā)動機萬有特性中燃油消耗率曲線，計算出各個檔位下的燃油消耗率；t匕較各個檔位的燃油消耗率，并基于最小燃油消耗率而確定出經(jīng)濟檔位；⑥、判斷該經(jīng)濟檔位是否為當前檔位，若不是則輸出經(jīng)濟檔位。優(yōu)選地，在步驟④中，若某一檔位計算出來的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩落在發(fā)動機萬有特性曲線之外，則在步驟⑤中取消對該檔位的燃油消耗率計算。下面結(jié)合圖2和圖3所示出的具體實施例來具體闡述上述檔位確認方法，如圖2所示，其為一個具有四檔變速箱車輛中發(fā)動機的萬有特性曲線。當前檔位為2檔，其發(fā)動機轉(zhuǎn)速為a，工作點為A。在車速不變的前提下，發(fā)動機輸出功率不變，不同檔位下發(fā)動機轉(zhuǎn)速值分別是圖中b，c，d，三條轉(zhuǎn)速線與經(jīng)過A點的等功率線P的交點，即是發(fā)動機在當前車速下不同檔位的工作點，B、C、D三點。其中C點在發(fā)動機外特性以外，說明當前車速下發(fā)動機不能工作在C點檔位下，即在進行燃油消耗率計算時予以排除。在萬有特性曲線圖上，越靠近中心的點，其燃油消耗率越低，發(fā)動機經(jīng)濟性越好，由圖可知B點發(fā)動機燃油消耗率最低，其車輛百公里油耗
god，在車速不變的情況下，V、P都是常量，因此燃油消耗率最低的工作點油耗最低。因
此B點所對應的檔位就是當前車速下的經(jīng)濟檔位。本實用新型的實現(xiàn)過程如圖3所示事先將發(fā)動機萬有特性中燃油消耗率曲線、變速箱各檔速比in、主減速比i。和輪胎滾動半徑r存儲在配置存儲器4中。而在車輛行駛時則實時采集車輛當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速n、扭矩T和車速V。并根據(jù)公式is=0.377xi^l而計算得到當前速比i，并根據(jù)變速箱速比參數(shù)與當
VW0前速比i之間的對應關(guān)系而判斷出當前所在檔位。接著進行模擬換擋，具體是根據(jù)公式和r= ，其中i’為新檔位下變速
II
箱的速比，計算出新檔位下發(fā)動機轉(zhuǎn)速n’與扭矩T’。由于在發(fā)動機萬有特性曲線上，燃油消耗率是轉(zhuǎn)速與扭矩的函數(shù)4 二 f{n,T)。由此根據(jù)計算出的各檔位的轉(zhuǎn)速與扭矩值，查詢
存儲單元中的發(fā)動機MAP，就可以確定各個檔位下發(fā)動機的燃油消耗率。如果存在燃油消耗率最低的檔位，且不為當前檔位，則此檔位即為該車速下的經(jīng)濟檔位。檔位確認系統(tǒng)100則將該檔位數(shù)據(jù)輸出，供儀表或其他顯示設(shè)備6使用。而當當前檔位就是經(jīng)濟檔位時，則直接顯示經(jīng)濟行駛提示；當經(jīng)濟檔位高于當前檔位時，發(fā)出升檔 提醒；當經(jīng)濟檔位低于當前檔位時，則發(fā)出降檔提醒。當本實用新型實施在不同車輛上或因改裝、維修等情況更換出現(xiàn)變更車輛傳動系的情況，通過車輛信息配置模塊5即可迅速準確地變更配置存儲器4中的車輛發(fā)動機萬有特性曲線中的燃油消耗率、變速箱各檔速比in、主減速比Itl以及輪胎滾動半徑r，如此可達到立即適應的功效。綜上所述，本實用新型至少具有如下優(yōu)點一、本實用新型以發(fā)動機萬有特性為決策依據(jù)，不需要進行整車實驗與仿真，從而減少匹配工作量及對整車參數(shù)的依賴，即具有運算數(shù)據(jù)量小和實際應用面廣的功效。二、本實用新型所需參數(shù)萬有特性曲線、主減速比、變速箱速比、輪胎滾動半徑均可以從相應廠家取得或直接由車輛配置表或產(chǎn)品銘牌獲得，即通過簡單的配置就可以適用于不同配置、不同廠家的多數(shù)車輛上。三、本實用新型可以利用通信接口輸出檔位信息，并可以直接利用車輛現(xiàn)有的儀表、車載電腦、指示燈或設(shè)備自身顯示設(shè)備6進行經(jīng)濟檔位提醒。四、本實用新型可以實時監(jiān)控車輛檔位狀態(tài)，提醒司機采用適當?shù)臋n位，從而起到節(jié)油減排的作用，并同時降低因使用不當檔位而造成車輛損傷的問題。簡而言之，本實用新型的重點在于采用基于發(fā)動機萬有特性曲線上發(fā)動機工作點的分析方式，通過分析不同檔位下發(fā)動機工作點的油耗狀態(tài)來確定車輛經(jīng)濟檔位。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理器以及均與數(shù)據(jù)處理器相連的車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊、結(jié)果輸出模塊和配置存儲器，該配置存儲器中存儲有發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比以及輪胎滾動半徑，該車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊采集車輛的當前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩并傳輸至數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器則在調(diào)用配置存儲器中發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比和輪胎滾動半徑的基礎(chǔ)上確定當前檔位和經(jīng)濟檔位，該數(shù)據(jù)處理器在經(jīng)濟檔位不等于當前檔位時通過結(jié)果輸出模塊輸出經(jīng)濟檔位。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，其特征在于，該檔位確認系統(tǒng)還包括與配置存儲器相連的車輛信息配置模塊，該車輛信息配置模塊接收車輛配置的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為萬有特性曲線、速比及輪胎滾動半徑而存儲在配置存儲器中。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，其特征在干，該車輛配置的數(shù)據(jù)信息包括發(fā)動機型號、變速箱型號、主減速比及輪胎滾動半徑。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，其特征在于，該檔位確認系統(tǒng)還包括顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備與結(jié)果輸出模塊相連而將經(jīng)濟檔位顯示出來。
專利摘要本實用新型公開一種發(fā)動機驅(qū)動車輛經(jīng)濟行駛檔位確認系統(tǒng)，該檔位確認系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理器、車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊、結(jié)果輸出模塊和配置存儲器，該配置存儲器中存儲有發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比以及輪胎滾動半徑，該車輛運行數(shù)據(jù)采集模塊采集車輛的當前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩并傳輸至數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器則在調(diào)用配置存儲器中發(fā)動機萬有特性曲線、變速箱各檔速比、主減速比和輪胎滾動半徑的基礎(chǔ)上確定當前檔位和經(jīng)濟檔位，該數(shù)據(jù)處理器在經(jīng)濟檔位不等于當前檔位時通過結(jié)果輸出模塊輸出經(jīng)濟檔位。本實用新型能實時判斷車輛經(jīng)濟檔位，改變司機不良駕駛行為，起到降低油耗的作用。
文檔編號B60R16/02GK202413669SQ20122002663
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者劉強生, 葉偉宏, 周方明, 徐一凡, 陳曉冰 申請人:廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司