一種燃油箱的油位檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及一種燃油箱的油位檢測裝置及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車用油位傳感器為駕駛員提供機動車燃油箱中的油量信息，便于駕駛員在燃油耗 盡前適時加注燃油。
[0003] 請參閱圖1，現(xiàn)有的車用油位傳感器包括油箱13、滑動變阻器10、電阻一 12、 ECU(電子控制單元）15和儀表16。其中油箱13的高度（其中盛放燃油的容置空間的高 度）為H，其中燃油的高度為Hm。油箱13中具有一浮子14漂浮在燃油表面?；瑒幼冏杵?10的一端接地，另一端通過串聯(lián)的電阻一 12接電壓V。滑動變阻器10的總電阻為R，由滑 片11得到的可變電阻為Rm，滑片11在滑動變阻器10上的位置受到浮子14的控制。電阻 一的電阻為Rc。通常，滑動變阻器10的總長度等于油箱13的高度，這樣便使得浮子14位 置與滑片11位置一一對應(yīng)。滑片11向E⑶15輸出可變的電壓Vm。E⑶經(jīng)過運算得到油箱 13中的油量信息，并反映在儀表16上。
[0004] 請參閱圖2,現(xiàn)有的車用油位傳感器中的E⑶15包括依次相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器151、 運算單元152和濾波器153。其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器151將可變電壓Vm進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。運算單 元152根據(jù)Vm計算油箱153中的燃油油量Vol。在車輛加速、路面顛簸等情況下油箱153 中的油位會產(chǎn)生波動，濾波器153根據(jù)當(dāng)前車速和加速度對計算出的燃油容積進行時間濾 波，可消除瞬時油位跳變的影響。
[0005] 所述運算單元152根據(jù)Vm計算Vol分為兩步：首先是根據(jù)Vm計算Rm，然后是根 據(jù)Rm查表得到Vol。在理想情況下，通過Vm計算Rm的公式為：
該公式的來
源是流經(jīng)電阻一 12的電流應(yīng)與流經(jīng)滑動變阻器10的電流相等，即 由于Vm通 O 路連接到ECU15的高阻抗模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，因此認(rèn)為Vm通路上沒有電流經(jīng)過。
[0006] 雖然圖1中油箱13顯示為截面積相等，但實際應(yīng)用中油箱13可能為不規(guī)則形狀， 因此每個油位傳感器都有一個Vol與Rm之間的表格可供查詢，即知道Rm即可換算出Vol。 E⑶15得到Rm之后，根據(jù)內(nèi)置的Rm與Vol之間的換算表格，即可查詢得到Vol。
[0007] 實際應(yīng)用中，滑動變阻器是由一個滑點在電阻帶上滑動，從而實現(xiàn)電阻可變的 效果。由于燃油中的雜質(zhì)和腐蝕的影響，滑動變阻器的滑點和電阻帶之間會產(chǎn)生有一 定阻抗的雜質(zhì)，稱為接觸電阻Re。考慮接觸電阻Re之后，通過Vm計算Rm的公式為：
是難以測量的，因此實際計算的滑動變阻器的有效電阻中包含了接觸電 阻，這會導(dǎo)致計算出的油量Vol低于真實油量。極端情況下，在車輛剛啟動時儀表上就顯示 空油箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種燃油箱的油位檢測裝置及檢測方法，以克服現(xiàn)有技術(shù) 中的不足。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0010] 本申請實施例公開了一種燃油箱的油位檢測裝置，包括：油箱、滑動變阻器、電阻 一、電阻二、ECU和儀表，所述油箱中燃油表面漂浮有浮子，所述浮子與所述滑動變阻器上的 滑片相連，所述滑動變阻器的一端通過串聯(lián)的電阻一接電壓V，所述滑動變阻器上的滑片通 過并聯(lián)的電阻二接地，所述滑動變阻器與電阻一串聯(lián)的一端連接到ECU并輸出電壓V 1，所述 滑動變阻器的另一端連接到ECU并輸出電壓V2，所述儀表連接于所述ECU的輸出端。
[0011] 優(yōu)選的，在上述的燃油箱的油位檢測裝置中，所述ECU包括兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、1和 V2采樣模塊、V JP V 2備份模塊、V JP V 2診斷模塊、運算單元一、運算單元二、R "備份模塊、R " 默認(rèn)模塊、Rni診斷模塊和濾波器，所述兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別對輸入的電壓V i、V2進行模數(shù)轉(zhuǎn) 換并輸出給VjP V 2采樣模塊；所述V JP V 2診斷模塊判斷V JP V 2采樣模塊中的V JP V 2值 是否合理；當(dāng)合理，將1和V 2采樣模塊中的V JP V 2值輸出給運算單元一；當(dāng)不合理，則將 1和V 2備份模塊中存儲的上一次判斷為合理的V ^ V 2值輸出給運算單元一；所述運算單 元一根據(jù)1和V 2值計算滑動變阻器的可變電阻值R 所述R "診斷模塊判斷運算單元一計 算出的Rm值是否合理；當(dāng)合理，將運算單元一計算出的Rjl輸出給運算單元二；當(dāng)不合理， 將R ffl備份模塊中存儲的上一次判斷為合理的Rn值或者Rn默認(rèn)模塊預(yù)存的R n默認(rèn)值輸出給 運算單元二；所述運算單元二根據(jù)R1J直計算油箱中燃油量Vol并輸出給濾波器；所述濾波 器對所述Vol值進行濾波，去除短期跳變影響，并輸出給儀表。
[0012] 優(yōu)選的，在上述的燃油箱的油位檢測裝置中，所述VJPV2診斷模塊判斷￥ 1和￥2采 樣模塊中的1和V 2值，當(dāng)出現(xiàn)下述情況的任何一種或多種，即認(rèn)為不合理，否則即認(rèn)為合 理：
[0013] V-AV < V1，所述AV用于判斷Vl的合理性，〇 < AV彡〇· 5伏；
[0014] V1^ V2;
[0015] V2= 0〇
[0016] 優(yōu)選的，在上述的燃油箱的油位檢測裝置中，所述Rni診斷模塊判斷運算單元一計 算出的IU直是否合理，當(dāng)〇彡K R，所述R為滑動變阻器的總電阻值，即認(rèn)為合理，否則 即認(rèn)為不合理。
[0017] 本申請還公開了一種燃油箱內(nèi)油位的檢測方法，包括步驟：
[0018] (1)、油箱中的浮子漂浮在燃油表面，跟隨燃油容量的變化而改變在油箱中的高 度，所述浮子帶動滑動變阻器上的滑片改變位置；
[0019] (2)、滑動變阻器與電阻一串聯(lián)的一端向E⑶輸出電壓V1，滑動變阻器的另一端向 ECU輸出電壓V 2;
[0020] (3)、兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別對V V2進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并輸出給V挪V 2采樣模塊；
[0021 ] (4)、VJP V 2診斷模塊判斷V JP V 2采樣模塊中的V廊V 2值，當(dāng)出現(xiàn)下述情況的任 何一種或多種，即認(rèn)為不合理，否則即認(rèn)為合理：
[0022] V-AV < V1，所述AV用于判斷V1的合理性，〇 < AV彡〇· 5伏；
[0023] Vl ^ V2;
[0024] V2= 0 ；
[0025] 當(dāng)VjP V 2診斷模塊判斷V JP V 2采樣模塊中的V JP V 2值合理，則將V JP V 2采樣 模塊中的Vl和V2值輸出給運算單元一，同時將該V JP V 2值保存在V JP V 2備份模塊中；
[0026] 當(dāng)VjP V 2診斷模塊判斷V廊V 2采樣模塊中的V廊V 2值不合理，則將V廊V 2備 份模塊中存儲的上一次判斷為合理的Vl和￥2值輸出給運算單元一；
[0027] (5)、運算單元一計算滑動變阻器的可變電阻值Rni，其中Rc為電阻一的電阻值；
[0028] (6)、Rni診斷模塊判斷運算單元一計算的R J直，當(dāng)0彡K R，所述R為滑動變阻 器的總電阻值，即認(rèn)為合理，否則即認(rèn)為不合理：
[0029] 當(dāng)Rm診斷模塊判斷運算單元一計算的R Jl合理，則將運算單元一計算出的Rjl 輸出給運算單元二，同時將該RJ直保存在Rni備份模塊中；
[0030] 當(dāng)Rni診斷模塊判斷運算單元一計算的Rni值不合理且持續(xù)時間小于第一閾值，則將 R ni備份模塊中存儲的上一次判斷為合理的R J直輸出給運算單元二；
[0031] 當(dāng)Rni診斷模塊判斷運算單元一計算的R J直不合理且持續(xù)時間大于或等于第一閾 值，則將Rni默認(rèn)模塊中預(yù)存的R J犬認(rèn)值輸出給運算單元二；
[0032] 0 <第一閾值彡600秒；
[0033] (7)、運算單元二查表得到油箱中燃油量Vol并輸出給濾波器；
[0034] (8)、濾波器對所述Vol值進行時間濾波，并輸出給儀表；
[0035] (9)、儀表使用Vol值顯示油箱中的燃油容量。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明車用油位傳感器及其實現(xiàn)方法采集 兩路電壓輸入VJPV2，通過計算得到油箱中的燃油容量，排除了滑動變阻器的接觸電阻的 干擾，并可獲得更為準(zhǔn)確的計算結(jié)果。
【附圖說明】
[0037] 為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038] 圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中油位傳感器的原理示意圖；
[0039] 圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中E⑶的原理示意圖；
[0040] 圖3所示本發(fā)明具體實施例中油位傳感器的原理示意圖；
[0041] 圖4所示本發(fā)明具體實施例中油位傳感器中電阻部分的等效電路圖。
【具體實施方式】
[0042] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細(xì)的描 述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明 中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0043] 參圖3至圖4所示，燃油箱的油位檢測裝置包括：油箱23、滑動變阻器20、電阻一 22、電阻二27、E⑶25和儀表26,油箱中燃油表面漂浮有浮子24,浮子24與滑動變阻器20 上的滑片21相連，滑動變阻器20的一端通過串聯(lián)的電阻一 22接電壓V，滑動變阻器20上 的滑片21通過并聯(lián)的電阻二27接地，滑動變阻器20與電阻一 22串聯(lián)的一端連接到E⑶ 并輸出電壓V1，滑動變阻器20的另一端連接到ECU并輸出電壓V2，儀表26連接于ECU的輸 出端。
[0044] E⑶包括兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、VjP V 2采樣模塊、V JP V 2備份模塊、V JP V 2診斷模塊、 運算單元一、運算單元二、Rni備份模塊、R J犬認(rèn)模塊、R "診斷模塊和濾波器，兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 分別對輸入的電壓V2進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并輸出給V JP V 2采樣模塊；V JP V 2診斷模塊判斷V i 和V2采樣模塊中的V :和V 2值是否合理；當(dāng)合理，將V JP V 2采樣模塊中的V廊