专利名称：汽车燃油消耗指示仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型“汽车燃油消耗指示仪表”属公路运输行业机动车辆能源消耗自动计量指示仪器仪表。
目前，公路交通运输机动车辆中，汽车仪表比较完善，大多数仪表均能实际地反映机械状态、性能技术指标及临界警示指标。唯有燃油表，一般的只能反映油箱燃油贮量，较先进的也是只能提示余量行驶里程，给加油提供警示。这种情况很不适应能源消耗管理的技术要求，司驾人员在行驶途中根本无法根据仪表显示指数了解不同路段区间在不同操作行驶方式下，燃油消耗的实际状态。使节能工作在行驶途中始终处在自然状态。
近几年来，从中央到地方对汽车节能工作都很重视，交通部成立了汽车节能办公室，各省市均成立了相应机构，并颁发了《交通行业国家级节约能源管理升级(定级)审定办法》，各省市也都制定了地区级的消耗限额，各种各样的规章制度都比较完善，并且总结推广了大量实用技术，对节能工作提高到一定的科学水平。
这些管理手段由于汽车燃油仪表不能实时的反映机车运行的消耗实数，驾驶人员对燃油消耗情况不能实际地象了解机械温度，机油压力，刹车汽压那样了解燃油消耗情况。因此，一切较先进或科学管理手段始终不能转化成实际技术手段，从而削弱了节能工作的管理能力。
本实用新型“汽车燃油消耗指示仪表”，本表主要解决向司驾人员动态的提供能源消耗数额、指标参数、技术参数和状态指示，使司驾人员可以随机地根据仪表指数调整驾驶方式；车速、油量以保持或尽其可能地使车辆控制在经济行驶速度之内，将汽车节能工作从管理性节能向技术性节能转化，把节能及能源管理纳入科学的闭环管理轨道。
本实用新型“汽车燃油消耗指示仪表”的优点1.本仪表对车辆动力消耗各项因数显示齐全，如统计期内耗油总量、超标准耗油量和减标准耗油量；实际载重量；动态耗油状态显示；瞬间车速显示。
2.本仪表由MCS－51系列单片机自动控制显示，单片机对速度、载重、耗油按国家运输行业二级企业技术指标进行随机运算，并将运算结果在仪表中显示，使司驾人员随时掌握耗油实数与标准耗油相比差数值。
3.本仪表燃油消耗是经过安装在化油器外口的电磁流量计采样，采集的燃油消耗数值为燃烧实数值，凡属非功耗油本表均不计数，对非功耗油由加油总量中减出本仪表燃油消耗量即可得到，因此本表可以全部控制非功耗油，燃油损失及丢失数量，形成闭环控制。
4.本仪表通过载重计量系统自动记录实载率。并分别记录空载里程，重载里程，根据载重率换算燃油指数，直接提供管理数据。
5.本仪表按七个道路类别标准运算，对不同道路类别采取分级标准计算，实行全方位控制，有利于科学管理。
6.本仪表除数码显示之外，配备超标警示显示和节油状态显示，时速显示和危险速度显示，载重量显示及超重显示，随时提示驾驶人员采取合理操作技术，使车辆处在最佳经济状态。
本实用新型“汽车燃油消耗指示仪表”是汽车仪表中的计量、运算、显示综合仪表。
本仪表基本类型分载重货车仪表，公路客车仪表两大类，其中分各车种车型，车种车型专用仪表除表型按原表规格尺寸设制外，主要区别在于计算基准。计算基准按GB4352－84，GB4353－84耗油标准编制，分别输入单片机程序中，为本车型运算指数。
本仪表由四大部分构成一、仪表中心处理系统；二、测速记数系统；三、流量计量系统；四、载重计量系统。
一、本仪表中心处理系统电路板(1)上安装有MCS－51系列芯片(2)，道路等级选通多路开关(3)，复位旋扭(4)，CLH系列计数显示器(5)，计量显示器外装有印刷表板(6)，多路开关由固定螺母(7)固定在电路板(1)的两侧，面板外由角形螺母(8)固定，将旋扭钥匙孔(9)露出印刷表板(6)外，由电路板(1)和印刷表板(6)组成的芯件安装在表壳(10)前口，由表壳外套螺母压紧固定。
二、测速计数系统由CYH系列测速发电机(12)经固定压盖(13)压紧在表壳(10)的电机座内，测速由变速箱(14)的输出轴，经软轴(15)与测速发电机(12)的转子连接，软轴头由固定螺母(16)固定在表壳(10)的底部电机轴孔上，其电讯号送中心处理器。
三、燃油流量计量系统，DCL系列电磁流量计(17)安装在机车燃油泵出口(18)上，流量计仪表线经橡胶导线口(19)经表壳内接线端子(20)与中心处理器连接。
四、载重计量系统，由一套载重测量器(21)组成，分别固定在车辆底盘后桥顺梁(22)上由卡紧螺栓(23)将底座(24)固定，底座(24)和外导向套筒(25)由螺纹连接，内导向套(26)用封口形式安装在外导向套筒(25)内呈伸缩滑动，导套内装压力弹簧(27)下端压在弹簧垫(28)上，另一端顶在弹簧导向垫(29)内，导向垫外端压在压力传感器(30)上，内导向套(26)端部由螺纹连接装有压头(31)由调整定位螺母(32)固定在内导向套(26)端头。压头(31)前端装有滚动球体(33)直接压在机车后桥轴颈部(34)上。压力传感器(30)由导线(35)经穿线孔(36)、橡胶穿线孔(37)连接接线端子(38)将压力讯号送中心处理器。
本表安装和原仪表盘里程表安装方式相同，流量计(17)入口端接燃油泵(18)出口端、流量计(17)出口接化油器，测速发电机(18)的连接软轴(15)和原里程表连接方式相同，载重测量器(21)安装后需调整，调整方式可将本套各组依次调整压头(31)的伸出长度，直至空载信号灯(41)点亮为止，然后将各组定位螺母(32)锁紧。此时空载行驶讯号(41)有效。
重载时，由于车体承重后产生下降幅度，经安装在顺梁(23)上的载重测量器压头(31)的上升力，由压宿弹簧(27)将此幅度压力值传递给压力传感器(30)，压力传感器将由压力值产生的电讯号经导线(35)传送给中心处理系统，中心处理器将此记数结果送载重显示器(40)显示同时点亮重载信号(39)。
中心处理器按由调度部门确认的行车道路类别，通过道路选通开关(3)，依确定的行车道路类别，调用输入程序中相应的燃油消耗标准数值为基准计数指数。
中心处理器以此指数为基准，对照由电磁流量计(17)测得的燃油实耗量，由载重测量器(21)测得的实载量，由测速发电机(12)测得的里程，进行计量运算，将运算结果分别记入总行驶里程(42)，空载里程(43)和重载里程(40)，总耗油量(45)和加减超标耗油量(46)或加减节约耗油量(44)的各个显示系统。驾驶员可随时根据显结果选择最佳经济时速并将时速在(49)显示。
本实用新型汽车燃油消耗耗指示仪表的结构特点1.本仪表所采用的电磁流量计测量燃油消耗量是实际数值，此燃油消耗量又是纯燃油量，这是原燃油表所不能获得的数值。
2.本仪表测重系统所测载重量是车辆实载量数值。
3.本仪表将不同道路类别载重耗油标准输入。中心处理器可根据实驶道路类别选择计算标准，并根据此标准每0.1km路段进行一次燃油实耗数值累加计算。
4.本仪表采用发光数码板显示，其数字直观，准确，并带有耗油状态实时显示，通过超标显示(48)、减耗显示(50)使驾驶员了解耗油超减情况。
5.本仪表的各项记录全部为实数值，企业可根据仪表燃油消耗情况执行(86)财字第17号文件，并可根据耗油总数对照统计期内加油总量得到燃油剩余量，用剩余量检验实余量可得到非燃烧消耗数，可控制燃油非功消耗量。
6.本仪表在统计期末，统计人员可通过复位旋扭使统计数清零，进入下个统计期。
最佳实施例图一、总装图；图二、载重测量器结构图；图三、仪表面板显示分布图；图四、电原理图。
本仪表采用下列原器件组成燃油消耗数字的采集，采用DCL－8电磁流量计经1／274LS74接8031P10口，用位控查询法，软件计数器计数测量周期获得得数值。
载重测量SENSOR采用自制形式(图二)，比电势选择0.5V／kgf／cm2，经1／274S74接8031P1口，用位控查询法，软件计数器计数测量周期获得数值。测量系统由30CY－1型永磁直流发电机经软轴由变速箱输出轴获得转速使发电机产生5V／1000r／min的比电势经1／274L574按8031P13口，用检控查询法，软件计数器计数测量周期。
为了充分利用8031片内资源，同时考虑上述被测数据属低频讯号，只要让被测信号通过D触发器，置P1口工作在输入方式，被测信号经D触发器二分频后形成与其周期等宽的矩形脉冲加在P1口端，用位直接寻址指令不断查询口状态，当下降沿到来时，便使用片内RAM作计数器进行计数、转而去执行数据处理程序、把查询、计数一次所需时间乘上计数值再加其它开锁时间即可得到被测信号周期。CPU按程序时序将RAM三个地址的计量数值分别调出，调燃油消耗实时数与RAM中燃油消耗累加值累加，驱动燃油消耗总量。数码显示器CLH103快速十进制计数显示器显示统计期内累加值。调用消耗标准程序中给定指数及计算方式，用RAM中的转速换算里程，用载重计数换算成实载吨位。运算得出实时实耗量与标准量的比差，将此比差，(＋)加入超耗地址原值，(－)加入减耗地址原值，并优先进行逆运算，将其结果驱动(＋)记入CLH132快速十进制计数显示器进行显示，(－)记入CLH133快速十进制计数显示器进行显示，同时CPU判断运行状态，CPU根据有载重信号，将行驶里程记入RAM中重载里程地址累加，并驱动CLH133快速十进制计数显示器进行重载里程显示，无载重信号时，将其行驶里程记入RAM中空载里程地址累加，并驱动CLH131快速十进制计数显示器进行空载里程显示，同时将这两种实时速度里程值记入RAM总里程地址累加，并驱动CLH105快速十进制计数显示器显示。CPU根据P13口输入的时速讯号，按车速实时率点亮车速显示器中BMG104G面发光显示器显示速度。同时CPU根据运算结果，燃油消耗为(＋)时，点亮BMG1614－R面发光显示器显示超耗警示。燃油消耗为(－)时，点亮BMG1614－G面发光显示器显示经济时速标记。
为防止数码显示的不稳定性，显示系统除用软件控制RAM中有存贮数值不丢失外，各组显示器均加锁存器74S164锁存。
为考虑将全部耗油指标各道路类别及载重量t／km定额予先存入，以减少CPU负担，本系统拓展一片ROMET2716，经74LS373锁存，供CPU调用，CPU可按多路旋转开关给定的路类别指令到ROM中调用该系列指数进行实时运算。旋扭(3)的七位转换开关按键盘设置方式接8031的P20～7，旋扭(4)的六位转换开关按双功能键盘方式设置，并行与P41～7，转换档接P34口。在统计期结束时，CPU根据统计期结束指令对燃油总量，超耗量，减耗量，重载里程，空载里程各地址进行清零，其指令来源于统计旋转开关按转位遂次进行。当旋转开关复位后即完成一个统计期，下个统计期开始。
权利要求1.一种属于公路交通运输行业汽车燃油消耗管理自动化仪表。由微型单板机、测速器，流量计，载重测量器四部分组成。汽车燃油消耗指示仪表其特征在于由电路板(1)上安装的MCS-51系列芯片(2)，道路等级选通开关(3)，复位旋扭(4)，计数显示器(5)组装在表壳(10)内构成的仪表。通过安装在表壳(10)内后侧的测速发电机(12)计量车速；安装在汽车燃油泵(18)出口上的流量计(17)计量燃油消耗；安装在汽车底盘顺梁(22)上的载重测量器(21)测载量；由单板机按GB4352-84、GB4353-84基准进行运算处理，在计数显示器(5)上显示。
2.如权利要求1所述，汽车燃油消耗指示仪表其特征在于载重测量器(21)是多件配套组合件。载重测量器(21)底座(24)和外导向套筒(25)由螺纹连接，内导向套(26)用封口形式安装在外导向套筒(25)内，呈伸缩滑动。导套(26)内装压力弹簧(27)下端压在弹簧垫(28)上，另一端顶在弹簧导向垫(29)内，导向垫压在压力传感器(30)上，内导向套(26)下端由螺纹连接装有压头(31)，由调整定位螺母(32)固定在内导向套(26)端部，压头(31)前端装有滑动球(33)直接压在后桥轴颈部(34)上，由车体下沉量测得载重。
3.如权利要求1所述，汽车燃油消耗指示仪表其特征在于计数显示器(5)在表板(6)的分布；总耗油量(45)，超标耗油量(46)，节约耗油量(44)，总行驶里程(42)，空载里程(43)，重载里程(40)，节约状态显示(50)和超耗显示(48)及时速显示(49)和重量显示(47)。
4.如权利要求1所述，汽车燃油消耗指示仪表其特征在于流量计(17)入口安装在燃油泵(18)出口至化油器间，计量燃油实耗量。
专利摘要“汽车燃油消耗指示仪表”属公路交通运输行业汽车燃油消耗自动计量、计算、显示的管理自动化仪表。它主要解决汽车运输行业中对单车燃油消耗的计量和实载量燃油消耗比的计算及其动态实际显示问题。
本仪表主要由微型单板机，燃油消耗计量器，载重测量器和测速装置组成。单板机器件组装在电路板(1)上，流量计(17)安装在汽车燃油泵(18)的出口端，测速发电机(12)安装在表壳(10)底部，载重测量器(21)安装在汽车底盘顺梁(22)下边的窄面上。它主要用在公路汽车各种车型的燃油消耗标准化管理中。
文档编号G01F9/00GK2145983SQ9224198
公开日1993年11月10日 申请日期1992年11月15日 优先权日1992年11月15日
发明者贺风羽, 贺昀 申请人:贺风羽
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