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SY-025-BY-4
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄
日期
2011.2.28
地點(diǎn)
辦公室
指導(dǎo)方式
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
學(xué)生（記錄人）簽名：趙天博 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011.3.3
地點(diǎn)
辦公室
指導(dǎo)方式
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
學(xué)生（記錄人）簽名：趙天博 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011.3.7
地點(diǎn)
辦公室
指導(dǎo)方式
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
學(xué)生（記錄人）簽名：趙天博 指導(dǎo)教師簽名：
SY-025-BY-4
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄
日期
2011.3.10
地點(diǎn)
辦公室
指導(dǎo)方式
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
學(xué)生（記錄人）簽名：趙天博 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011.3.14
地點(diǎn)
辦公室
指導(dǎo)方式
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
學(xué)生（記錄人）簽名：趙天博 指導(dǎo)教師簽名：
日期
2011.3.17
地點(diǎn)
辦公室
指導(dǎo)方式
指導(dǎo)記錄
（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問(wèn)題及解決思路）
學(xué)生（記錄人）簽名：趙天博 指導(dǎo)教師簽名：
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
目 錄
摘要...........................................................................................................................................ⅠAbstract .....................................................................................................................................Ⅱ
第1章 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 國(guó)內(nèi)外的油耗儀研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 2
1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究狀況 2
1.2.2 發(fā)展趨勢(shì) 5
1.3 課題研究目的和意義 5
第2章 基于容積法的汽車(chē)油耗儀的總體技術(shù)方案 8
2.1儀器的功能及要求 8
2.2總體設(shè)計(jì)方案的確定 8
2.2.1儀器總體方案的確定 8
2.2.2 儀器的組成和原理 9
2.3 本章小結(jié) 13
第3章 基于容積法的汽車(chē)油耗儀中硬件的設(shè)計(jì)與選擇 14
3.1 流量傳感器的選擇 14
3.1.1 主要功能 14
3.1.2 類(lèi)型及檢測(cè)方法 14
3.1.3 傳感器的選擇原則 16
3.1.4 流量檢測(cè)數(shù)學(xué)模型的建立 16
3.2 單片機(jī)的選擇 17
3.2.1 單片機(jī)的匹配原則 17
3.2.2 MCS196單片機(jī)的特點(diǎn) 18
3.3擴(kuò)展芯片的選擇與匹配 20
3.4 顯示器的選擇與電路接口設(shè)計(jì) 24
3.5打印機(jī)的選擇與電路接口設(shè)計(jì) 26
3.6 電源及其它元器件的選擇與匹配 28
3.7 本章小結(jié) 35
第4章 基于容積法的汽車(chē)油耗儀軟件設(shè)計(jì) 37
4.1軟件系統(tǒng)的作用 37
4.2 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 37
4.2.1 軟件系統(tǒng)的功能 37
4.2.2 軟件編程語(yǔ)言的選擇 38
4.2.3 軟件系統(tǒng)的主程序的設(shè)計(jì) 40
4.2.4 軟件系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì) 42
4.3系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì) 47
4.3.1干擾的來(lái)源 47
4.3.2 抗干擾的措施 48
4.4 本章小結(jié) 50
第5章 基于容積法的汽車(chē)油耗儀機(jī)械部分設(shè)計(jì) 51
5.1 殼體材料的選擇 51
5. 2 外型尺寸的確定 53
5.3 控制面板的設(shè)計(jì) 54
5.4 數(shù)據(jù)線(xiàn)接口的設(shè)計(jì) 55
5.5 內(nèi)部芯片的安裝 57
5.6 本章小結(jié) 58
結(jié) 論 59
參考文獻(xiàn) 60
致 謝 62
附 錄A 63
附 錄B 67
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理材料
題 目
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)
儀器設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
趙天博
院系名稱(chēng)
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)
車(chē)輛07-4班
指導(dǎo)教師
付百學(xué)
職 稱(chēng)
教授
教研室
車(chē)輛工程
起止時(shí)間
2月28-6月24日
教 務(wù) 處 制
畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表
學(xué)生姓名
趙天博
院系
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
車(chē)輛工程07-4班
指導(dǎo)教師姓名
付百學(xué)
職稱(chēng)
教授
從事
專(zhuān)業(yè)
車(chē)輛工程
是否外聘
□否
題目名稱(chēng)
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
序號(hào)
評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目
滿(mǎn)分
得分
1
選題與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度
10
2
題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度
10
3
綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問(wèn)題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力
15
4
設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力
20
5
計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）
10
6
插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性
20
7
設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）
5
8
科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度
10
得 分
X=
評(píng) 語(yǔ)：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語(yǔ)，注意反映該論文的特點(diǎn)）
工作態(tài)度： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng)□ 較強(qiáng)□ 一般□ 較弱□ 很弱□
工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□
說(shuō)明書(shū)規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）
好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
其他：
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)分表
學(xué)生
姓名
趙天博
專(zhuān)業(yè)
班級(jí)
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
指導(dǎo)教
師姓名
付百學(xué)
職稱(chēng)
教授
題目
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
評(píng)閱組或預(yù)答辯組成員姓名
出席
人數(shù)
序號(hào)
評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目
滿(mǎn)分
得分
1
選題與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度
10
2
題目工作量；題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度
10
3
綜合運(yùn)用知識(shí)能力（設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問(wèn)題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力
15
4
設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力；計(jì)算能力（數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力）；外文應(yīng)用能力
25
5
計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）
15
6
插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)水平；設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性
20
7
設(shè)計(jì)規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）
5
得 分
Y=
評(píng) 語(yǔ)：（參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語(yǔ)，注意反映該論文的特點(diǎn)）
回答問(wèn)題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問(wèn)題□
研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng)□ 較強(qiáng)□ 一般□ 較弱□ 很弱□
工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□
說(shuō)明書(shū)規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）
好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
其他：
評(píng)閱人或預(yù)答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日
注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱可以采用2名評(píng)閱教師評(píng)閱或集體評(píng)閱或預(yù)答辯等形式。
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表
學(xué)生
姓名
趙天博
專(zhuān)業(yè)
班級(jí)
車(chē)輛07-4
指導(dǎo)
教師
付百學(xué)
職 稱(chēng)
教授
題目
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
答辯
時(shí)間
月 日 時(shí)
答辯組
成員姓名
出席
人數(shù)
序號(hào)
評(píng) 審 指 標(biāo)
滿(mǎn)
分
得
分
1
選題與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實(shí)際的結(jié)合程度
10
2
設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力、計(jì)算能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力
10
3
應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)、外文的能力
10
4
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計(jì)的規(guī)范化程度（設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等）、實(shí)用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性
15
5
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備情況
5
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)自述情況
20
7
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯回答問(wèn)題情況
30
總 分
Z=
答辯過(guò)程記錄、評(píng)語(yǔ)：
自述思路與表達(dá)能力：好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
回答問(wèn)題： 正確□ 基本正確□ 基本不正確□ 不能回答所提問(wèn)題□
研究能力或設(shè)計(jì)能力：強(qiáng)□ 較強(qiáng)□ 一般□ 較弱□ 很弱□
工作量： 大□ 較大□ 適中□ 較少□ 很少□
說(shuō)明書(shū)規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
圖紙規(guī)范性： 好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
成果質(zhì)量（設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性）
好□ 較好□ 一般□ 較差□ 很差□
其他：
答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表
學(xué)生姓名
趙天博
性別
男
院系
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)
車(chē)輛工程
班級(jí)
07-4班
設(shè)計(jì)（論文）題目
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)分（開(kāi)題、中檢、出勤）
指導(dǎo)教師姓名
職稱(chēng)
指導(dǎo)教師
評(píng)分（X）
評(píng)閱教師姓名
職稱(chēng)
評(píng)閱教師
評(píng)分（Y）
答辯組組長(zhǎng)
職稱(chēng)
答辯組
評(píng)分（Z）
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)
百分制
五級(jí)分制
答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)：
答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 院系公章： 年 月 日
注：1、平時(shí)成績(jī)（開(kāi)題、中檢、出勤）評(píng)分按十分制填寫(xiě)，指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯組評(píng)分按百分制填寫(xiě)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z
2、評(píng)語(yǔ)中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(jì)（論文）水平、設(shè)計(jì)（論文）撰寫(xiě)質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施或?qū)懽鬟^(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評(píng)價(jià)。
優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推薦表
題 目
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
類(lèi)別
畢業(yè)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
趙天博
院（系）、專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
汽車(chē)與交通工程學(xué)院 車(chē)輛工程07-4班
指導(dǎo)教師
付百學(xué)
職 稱(chēng)
教授
設(shè)計(jì)成果明細(xì)：
答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)：
答辯委員會(huì)主任簽字（蓋章）： 院、系公章： 年 月 日
備 注：
注：“類(lèi)別”欄填寫(xiě)畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)、其它
SY-025-BY-5
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
填表日期
2011年 月 日
迄今已進(jìn)行 周剩余 周
學(xué)生姓名
趙天博
系部
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
車(chē)輛07-4班
指導(dǎo)教師姓名
付百學(xué)
職稱(chēng)
教授
從事
專(zhuān)業(yè)
車(chē)輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱(chēng)
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
學(xué)
生
填
寫(xiě)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度
已完成主要內(nèi)容
待完成主要內(nèi)容
1.領(lǐng)取任務(wù)、收集資料、進(jìn)行調(diào)研
2.整理開(kāi)題報(bào)告制定改進(jìn)方案
3.撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告、開(kāi)題答辯、設(shè)計(jì)
4.總體方案設(shè)計(jì)，硬件方面的設(shè)計(jì)與選擇、外型的設(shè)計(jì)
5.繪制初步圖紙
1.圖紙的修訂、說(shuō)明書(shū)的修訂
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改與完善
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯
存在問(wèn)題及努力方向
學(xué)生簽字：
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
教研室
意 見(jiàn)
教研室主任簽字： 年 月 日
SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
趙天博
系部
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
車(chē)輛工程B07-4班
指導(dǎo)教師姓名
付百學(xué)
職稱(chēng)
教授
從事
專(zhuān)業(yè)
車(chē)輛工程
是否外聘
□是否
題目名稱(chēng)
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義
我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，對(duì)石油資源需求激增，能源供需矛盾日益突出。我國(guó)汽車(chē)保有總量2010年達(dá)到7619萬(wàn)輛。由汽車(chē)消耗的燃料占我國(guó)燃料消耗總量的40%左右。由于油價(jià)不斷上漲，人們更加關(guān)注汽車(chē)油耗,廠家公布的油耗與實(shí)際差距很大。為此我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了《乘用車(chē)燃料消耗量限值》、等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以加快汽車(chē)節(jié)能管理體系的建立和完善。由此需要更專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，采用科學(xué)合理的油耗檢測(cè)儀器，提供更權(quán)威的汽車(chē)油耗檢測(cè)數(shù)據(jù)。汽車(chē)油耗關(guān)系到環(huán)保節(jié)能及汽車(chē)前沿技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。研究汽車(chē)油耗檢測(cè)技術(shù)，具有重要意義。
研發(fā)車(chē)輛油耗檢測(cè)儀，提高油耗檢測(cè)精度，擴(kuò)大儀器測(cè)量范圍，是實(shí)現(xiàn)油耗儀產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求，也是科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需要。基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器能精確檢測(cè)汽車(chē)油耗，可以對(duì)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性有一個(gè)正確的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，可為研制低油耗車(chē)提供依據(jù)；對(duì)營(yíng)運(yùn)車(chē)輛油耗檢測(cè)評(píng)價(jià)，可為其維護(hù)、維修提供依據(jù)；對(duì)于維修企業(yè)，可用于判定維修質(zhì)量；還可用于教學(xué)、研究單位進(jìn)行其工作規(guī)律研究。
二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）
設(shè)計(jì)內(nèi)容：
（1）介紹基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)技術(shù)理論；分析汽車(chē)油耗不同檢測(cè)方法的特點(diǎn)；
（2）確定基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)的控制原理；建立汽車(chē)油耗檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型；
（3）進(jìn)行汽車(chē)油耗快速檢測(cè)儀器的硬件選擇與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)；
（4）根據(jù)儀器功能要求和油耗檢測(cè)數(shù)學(xué)模型等進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序。
技術(shù)要求（研究方法）：
（1）設(shè)計(jì)儀器應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化油耗檢測(cè)；
（2）測(cè)試范圍要廣（汽油車(chē)、柴油車(chē)；各種工況）；
（3）測(cè)試精度要滿(mǎn)足要求。
（4）進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果
1．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
2．裝配圖1張，電路圖1張，零件圖2~4張。
四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集、完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周（2月28日～3月13日）
（2）方案設(shè)計(jì)與分析、整理 第3、4周（3月14日～3月27日）
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算與分析 第5～7周（3月28日～4月10日）
（4）完成繪圖工作 第8～10周（4月11日～5月8日）
（5）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 第11、12周（5月9日～5月22日）
（6）校對(duì)、完善和打印 第13、14周（5月23日～6月5日）
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月6日～6月19日）
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月20日～6月26日）
五、主要參考資料
[1]賀新，王岐東，葉身斌.汽車(chē)油耗的測(cè)量與計(jì)算研究及其進(jìn)展[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（01）：32-37.
[2]付百學(xué),胡勝海.汽車(chē)油耗測(cè)試系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立與應(yīng)用研究[J].測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，2008（1）：38-43.
[3]凌建群.載重車(chē)油耗計(jì)算方法與分析[J].柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造，2006（1）：24-27.
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六、備注
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器計(jì)
系部名稱(chēng)： 汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 車(chē)輛工程07-4班
學(xué)生姓名： 趙天博
指導(dǎo)教師： 付百學(xué)
職 稱(chēng)： 教授
黑 龍 江 工 程 學(xué) 院
二○一一年六月
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Based On Volumetric Method Automobile Oil Consumption Instrumentation Design
Candidate：Zhao Tianbo
Specialty： Vehicle Engineering
Class： 07-04
Supervisor：Professor . Fu Baixue
Heilongjiang Institute of Technology
2011-06·Harbin
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
院 系 名 稱(chēng): 汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 車(chē)輛工程07-4
學(xué) 生 姓 名: 趙天博
導(dǎo) 師 姓 名: 付百學(xué)
開(kāi) 題 時(shí) 間:
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
開(kāi)題報(bào)告撰寫(xiě)要求
一、“開(kāi)題報(bào)告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題；
4. 技術(shù)路線(xiàn)或研究方法；
5. 進(jìn)度安排；
6. 主要參考文獻(xiàn)。
二、“開(kāi)題報(bào)告”撰寫(xiě)規(guī)范
請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及畢業(yè)論文撰寫(xiě)規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
趙天博
系部
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)、班級(jí)
車(chē)輛工程07—4
指導(dǎo)教師姓名
付百學(xué)
職稱(chēng)
教授
從事
專(zhuān)業(yè)
車(chē)輛工程
是否外聘
□是否
題目名稱(chēng)
基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1. 課題研究目的和意義
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，汽車(chē)保有量不斷增加，石油資源需求激增，使能源供需矛盾日益突出。由于廠家公布的油耗與實(shí)際差距很大，油價(jià)又不斷上漲，使人們更加關(guān)注汽車(chē)油耗。同時(shí)，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，大眾更加關(guān)心車(chē)輛油耗，要求限制車(chē)輛用油量的呼聲也越來(lái)越強(qiáng)烈。
我國(guó)2009年中國(guó)石油表觀消費(fèi)量為40,837.5萬(wàn)噸，僅次于美國(guó)，預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到4.27億噸。2009年中國(guó)石油凈進(jìn)口量21,888.5萬(wàn)噸，石油進(jìn)口依存度達(dá)到53.6%。同時(shí)，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅速，2009年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為1379.10萬(wàn)輛和1364.48萬(wàn)輛, 成為世界汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)第一大國(guó)，2010年的汽車(chē)保有總量已達(dá)到7619萬(wàn)輛，由汽車(chē)消耗的燃料占我國(guó)燃料消耗總量的40%左右。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)本土汽車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到2000萬(wàn)輛，其中兩成產(chǎn)品將進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。到2020年，車(chē)用燃油消耗為3.05億噸，換算成原油將超過(guò)5億噸，車(chē)用燃油將成為我國(guó)新增石油消耗的主體。以中國(guó)的石油儲(chǔ)備量和2008年中國(guó)石油靜態(tài)消費(fèi)量計(jì)算，我國(guó)的石油儲(chǔ)備再過(guò)10年將全部耗盡。如果想將之延長(zhǎng)到20年，則50%以上的車(chē)輛必須停止行駛。目前，包括歐盟、美國(guó)、日本、韓國(guó)等在內(nèi)的很多國(guó)家和地區(qū)都已經(jīng)根據(jù)各自國(guó)情實(shí)施了不同形式的汽車(chē)燃料消耗量標(biāo)示制度，作為控制汽車(chē)二氧化碳排放和油耗的支柱措施之一。為此我國(guó)也陸續(xù)出臺(tái)了《乘用車(chē)燃料消耗量限值》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以加快汽車(chē)節(jié)能管理體系的建立和完善。這些政策的提出需要更專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，采用科學(xué)合理的油耗檢測(cè)儀器，提供更權(quán)威的汽車(chē)油耗檢測(cè)數(shù)據(jù)。因此研制能快速、準(zhǔn)確測(cè)量汽車(chē)在各種工況下油耗的儀器，也已成為一項(xiàng)重要課題。
由此可見(jiàn)，汽車(chē)油耗不僅關(guān)系到環(huán)保節(jié)能更是汽車(chē)前沿技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。因此研究汽車(chē)油耗檢測(cè)技術(shù)，具有重要意義。
研發(fā)車(chē)輛油耗檢測(cè)儀，提高油耗檢測(cè)精度，擴(kuò)大儀器測(cè)量范圍，是實(shí)現(xiàn)油耗儀產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求，也是科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需要?；谌莘e法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器能精確檢測(cè)汽車(chē)油耗，可以對(duì)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性有一個(gè)正確的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，可為研制低油耗車(chē)提供依據(jù)；對(duì)營(yíng)運(yùn)車(chē)輛油耗檢測(cè)評(píng)價(jià)，可為其維護(hù)、維修提供依據(jù)；對(duì)于維修企業(yè)，也可用于判定維修質(zhì)量；還可用于教學(xué)、研究單位進(jìn)行其工作規(guī)律研究
2.文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）。
燃油消耗量是評(píng)價(jià)汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，是汽油機(jī)的重要測(cè)量參數(shù)之一。隨著汽車(chē)技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)其測(cè)試的手段也應(yīng)同步發(fā)展。
目前檢測(cè)油耗的儀器多為體積式的，日本小野公司的FP-214 型活塞式流量傳感器，最低采樣時(shí)間為0.ls，最小油量分辨率為lml，傳感器量程為0.3～120L/h。渦輪流量?jī)x具有瞬時(shí)測(cè)量和累計(jì)功能，得到廣泛應(yīng)用，可測(cè)量0.05～1200L/min 的液體流量，在標(biāo)定條件下，精度可達(dá)±0.5%，響應(yīng)時(shí)間2～10ms。中小功率汽油機(jī)燃油流量小，一般在10～3000mL/min，超出渦流流量計(jì)下限，為此國(guó)內(nèi)研制出不同大小的渦輪以滿(mǎn)足汽油機(jī)小流測(cè)量的需要。以上兩種流量?jī)x均用于汽車(chē)道路試驗(yàn)，只能測(cè)量體積流量。美國(guó)Pierburg 儀器司的流量計(jì)為渦輪流量?jī)x的改進(jìn)型，流量范圍可從1L/h 起，響應(yīng)時(shí)間為200ms，精度可達(dá)±0.l%。奧地利的AVL公司研制的臺(tái)架試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)燃油耗的精確測(cè)量?jī)x，在油量25g 時(shí)精度較高，臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)量范圍為0～150kg/h，盡管該油耗儀可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試， 但由于仍是靜態(tài)燃油測(cè)量秤的改進(jìn)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間大于200ms?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)汽車(chē)油耗檢測(cè)主要采用普通式汽車(chē)油耗檢測(cè)裝置，其測(cè)試范圍、測(cè)試精度、顯示、使用維護(hù)和可靠性等方面都不是很理想。一些院校和科研單位研制的電子油耗檢測(cè)裝置，能測(cè)試平均油耗、瞬時(shí)油耗、累計(jì)油耗和圖
形顯示等，但在實(shí)際使用過(guò)程中，一些宣傳上的功能和性能與實(shí)際還有差距，甚至差距較大。其測(cè)試精度尚需進(jìn)一步提高，裝置的成本還需進(jìn)一步降低。
現(xiàn)今汽車(chē)油耗檢測(cè)方法包括直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兩類(lèi)。
1.直接測(cè)量法
直接測(cè)量法通過(guò)計(jì)量一定時(shí)間或里程內(nèi)汽車(chē)所消耗的燃油體積或質(zhì)量，得到汽車(chē)的燃油消耗量。包括容積法、質(zhì)量法（失重法）等。
容積法、質(zhì)量法油耗檢測(cè)原理：系統(tǒng)采用流量傳感器檢測(cè)燃油流量信號(hào)，并將信號(hào)送給單片機(jī)處理，單片機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的控制程序得到不同要求和條件下的油耗量，通過(guò)顯示器或打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，還可通過(guò)通訊接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，擴(kuò)展系統(tǒng)功能。
通常體積流量檢測(cè)采用渦輪流量傳感器、超聲波流量計(jì)等，質(zhì)量流量檢測(cè)采用壓差傳感器（質(zhì)量傳感器）。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、回油管道上各安裝一只渦輪流量傳感器,用來(lái)得到進(jìn)、回油管道的流量信號(hào)，并送入單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)進(jìn)、回油管道流量信號(hào)進(jìn)行處理,并做溫度修正,得到進(jìn)、回油管道標(biāo)態(tài)體積流量,然后對(duì)進(jìn)、回油管道的流量進(jìn)行差值計(jì)算,累加得到實(shí)際燃油消耗量。
由于該方法需要將油耗儀串入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng),通過(guò)計(jì)量一定時(shí)間或里程內(nèi)汽車(chē)消耗的燃油體積或質(zhì)量得到汽車(chē)油耗，需要拆開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)油路，所以存在著安全問(wèn)題(汽油揮發(fā)造成污染和易燃)；油耗儀串入到油路中會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的供給和燃油消耗量的測(cè)試精度，既破壞了汽車(chē)原有結(jié)構(gòu),又費(fèi)時(shí)費(fèi)力；同時(shí),油耗儀的安裝連接十分不便；安裝和測(cè)量過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)。
2.間接測(cè)量法
間接測(cè)量法即不解體測(cè)量法，包括碳平衡法、超聲波法（測(cè)體積流量）、燃油噴射量累積法等。
（1）碳平衡法
通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣燃燒前、后的碳(C)質(zhì)量守恒,得到汽車(chē)的燃油消耗量?；谖镔|(zhì)守恒定律。該方法只要測(cè)得排氣 (或稀釋排氣) 中含C成分(主要是CO2、CO、HC) 和排氣(或稀釋排氣)的流量,就可得到排氣中總的C質(zhì)量；燃燒前的C質(zhì)量主要來(lái)源于燃料 ,同時(shí)考慮參與燃燒的空氣(或用于稀釋的空氣)含有的C。因此,只要測(cè)量(稀釋) 排氣的流量和含C成分的濃度以及空氣中的含C成分濃度,就可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)不解體燃油消耗量的測(cè)量,解決直接測(cè)量法存在的弊端。
（2）超聲波法（測(cè)體積流量）
當(dāng)超聲波在流動(dòng)的媒質(zhì)中傳播時(shí)，超聲波速度與靜止媒質(zhì)的傳播速度有所不同，其變化值與媒質(zhì)流速有關(guān)。因此根據(jù)超聲波速度的變化即可求出媒質(zhì)流速。
（3） 燃油噴射量累積法
根據(jù)電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的特性及原理，汽車(chē)耗油量與噴油器的開(kāi)啟時(shí)間成正比，直接通過(guò)采集噴油器的控制脈沖寬度（即噴油時(shí)間），找出耗油量和控制信號(hào)脈寬之間的關(guān)系，只需測(cè)量控制信號(hào)脈寬就可以計(jì)算出相應(yīng)的耗油量及耗油率。
由于間接測(cè)量法的設(shè)備昂貴、體積龐大、無(wú)法移動(dòng)、對(duì)測(cè)試環(huán)境要求高、取樣口需要與排氣管密封連接,很難普及應(yīng)用等缺點(diǎn)，應(yīng)積極對(duì)傳統(tǒng)的直接測(cè)量法改進(jìn)，基于已被廣泛應(yīng)用的容積法去改善其安裝和測(cè)量過(guò)程。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
基本內(nèi)容：
（1）介紹基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)技術(shù)理論；分析汽車(chē)油耗不同檢測(cè)方法的特點(diǎn)；
（2）確定基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)的控制原理；建立汽車(chē)油耗檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型；
（3）進(jìn)行汽車(chē)油耗快速檢測(cè)儀器的硬件選擇與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)；
（4）根據(jù)儀器功能要求和油耗檢測(cè)數(shù)學(xué)模型等進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序。
擬解決的主要問(wèn)題：
（1）設(shè)計(jì)儀器應(yīng)能實(shí)現(xiàn)智能化油耗檢測(cè)；
（2）測(cè)試范圍要廣（汽油車(chē)、柴油車(chē)；各種工況）；
（3）測(cè)試精度要滿(mǎn)足要求。
（4）進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
三、技術(shù)路線(xiàn)（研究方法）
選擇控制程序
進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)
進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
進(jìn)行儀器的硬件選擇與設(shè)計(jì)
建立數(shù)學(xué)模型
調(diào)研分析所選題目
確定檢測(cè)技術(shù)理論及特點(diǎn)
選擇設(shè)計(jì)題目
完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
四、進(jìn)度安排
（1）調(diào)研、資料收集、完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周（2月28日～3月13日）
（2）方案設(shè)計(jì)與分析、整理 第3、4周（3月14日～3月27日）
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算與分析 第5～7周 （3月28日～4月10日）
（4）完成繪圖工作 第8～10周（4月11日～5月8日）
（5）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 第11、12周（5月9日～5月22日）
（6）校對(duì)、完善和打印 第13、14周（5月23日～6月5日）
（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周（6月6日～6月19日）
（8）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周 （6月20日～6月26日）
五、參考文獻(xiàn)
[1]賀新，王岐東，葉身斌.汽車(chē)油耗的測(cè)量與計(jì)算研究及其進(jìn)展[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（01）：32-37.
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄
題 目
基于容積法的汽車(chē)油耗
檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
趙天博
院系名稱(chēng)
汽車(chē)與交通工程學(xué)院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)
車(chē)輛工程07-4班
指導(dǎo)教師
付百學(xué)
職 稱(chēng)
教授
教 務(wù) 處 制
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
隨著我國(guó)汽車(chē)保有量的不斷增加，汽油、柴油等非再生資源的逐漸減少，加之環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，使人們更加關(guān)心車(chē)輛油耗，而且要求限制車(chē)輛用油量的呼聲也越來(lái)越強(qiáng)烈。開(kāi)發(fā)能快速、準(zhǔn)確測(cè)量汽車(chē)在各種工況下的油耗的新技術(shù)，已成為一項(xiàng)重要的課題。
本文在分析和總結(jié)目前國(guó)內(nèi)外車(chē)輛油耗檢測(cè)儀器普遍存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，根據(jù)油耗檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)有的技術(shù)水平和發(fā)展趨勢(shì)，采用單片機(jī)技術(shù)，研制基于容積法的汽車(chē)油耗檢測(cè)儀器。主要內(nèi)容包括汽車(chē)油耗快速檢測(cè)儀器的硬件選擇與設(shè)計(jì)，系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)構(gòu)建汽車(chē)油耗智能檢測(cè)系統(tǒng)，建立汽車(chē)油耗檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)儀器功能要求進(jìn)行軟件的選擇與設(shè)計(jì)，最后選擇語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序。
關(guān)鍵字：容積法；油耗；單片機(jī)；匯編語(yǔ)言；設(shè)計(jì)
ABSTRACT
With the cars in the ever-increasing, petrol, diesel and other non-renewable resources gradually reduced, in addition to the gradual strengthening of environmental awareness, it is more concerned about fuel consumption of vehicles, vehicle fuel consumption to limit the voices have become stronger and stronger. To develop rapid, accurate measurement of vehicle fuel consumption in various operating conditions of the new technologies, has become an important topic.
In this paper, analysis and summary of vehicle fuel consumption at home and abroad the issue of widespread detection technique based on the fuel consumption of detection technology and the technological level of existing development trends, the use of single-chip technology, the development of intelligent vehicle fuel consumption testing software. Include motor vehicle fuel consumption to build mathematical model of intelligent detection systems, detection systems based on vehicle fuel consumption and the mathematical model of the design of vehicle fuel consumption testing software and software unit testing and integration testing, the overall test hardware. At the same time, the system anti-jamming measures.
Intelligent vehicle fuel consumption testing of software delivered by calculating the fuel flow sensor flow pulse signal, can measure the fuel consumption of motor vehicles 100 kilometers.
Key words：Fuel consumption; Single chip; Assembly language; Design