淺析汽車燃油表工作原理及設計策略

何雅萍

摘要：汽車燃油表起到告知駕駛員車輛燃油量情況，并及時按需加油的作用。本文簡述了燃油表的一般工作原理和設計策略，使之能更準確地顯示真實油量。

關(guān)鍵詞：燃油表;設計策略;工作原理

0? 引言

組合儀表是駕駛員獲取汽車狀態(tài)的重要窗口，而汽車燃油表是實時顯示油箱的剩余燃油量。在汽車行駛中，如果燃油表顯示不準或頻繁變化都可能會引起用戶抱怨，所以合理的顯示策略至關(guān)重要。

1? 工作原理

燃油傳感器通過油箱液面浮子的高度，輸出對應的電阻值給組合儀表，儀表再通過內(nèi)部算法將當前油量顯示在燃油表上。浮子變化示意圖見圖1。

圖1中，E點末端：表示油箱為空油量;

E點：燃油表指示的E端或0端;

1/2油位：燃油表指示最大油量的1/2;

F點：燃油表指示的F端或1端;

F上端：表示油箱為滿油量。

2? 設計策略及要求

燃油表設計應遵循以下原則：

2.1 刻度均勻分布

燃油表一般情況是按照油箱剩余油量大致呈線性分布的。由于底盤空間的限制，油箱通常是一個不規(guī)則的幾何體，所以設計開發(fā)時，為了能準確指示燃油剩余量，要求設計員將燃油傳感器與汽車油箱實車進行測試標定。從而制定如表1所示油箱剩余油量與傳感器阻值的對應關(guān)系。

2.2 燃油表指示接近“0”位時，應保證車輛可繼續(xù)行駛

設置燃油表零刻度時，不可從油箱內(nèi)0L油量開始計算，應考慮油箱底部有2～5L是不可用油，故建議設置油箱油量為iL時，燃油表指示為零刻度。

2.3 燃油低報警后，應保證車輛可行駛至最近的加油站

當燃油低報警燈點亮，或燃油指示進入紅色警示區(qū)域時，建議至少可繼續(xù)行駛50km，具體油箱剩余多少油量，應視車型、油箱容量和油耗而定。

燃油報警燈點亮和熄滅的參數(shù)值應設置一個回差，建議在2L左右，即假設油箱燃油量降至WL時，報警燈點亮，則加油至（W+2）L后，報警燈熄滅。從而避免在臨界值出現(xiàn)報警燈閃爍的現(xiàn)象。若為段位型燃油表，也可設置點亮和熄滅燃油第一段時分別為報警燈的解報點和報警點。

2.4 燃油指示不應異常波動

車輛行駛在顛簸路面，或急剎車、急轉(zhuǎn)彎等情況時，燃油傳感器浮子隨油箱液面起伏擺動，導致儀表收到非正常不斷變化的電阻值，此時需要儀表加入濾波和阻尼策略。

濾波策略，即采用多個燃油阻值計算平均值的辦法獲取較為穩(wěn)定的燃油阻值。

阻尼策略，依據(jù)不同的車輛狀態(tài)可分為兩種：快速阻尼和慢速阻尼。當車輛在靜止狀態(tài)下，即車速=0km/h時，燃油表按照快速阻尼模式，若燃油阻值發(fā)生變化，對應燃油表指示從F到E或從E到F的最小時間為30s;當車輛在行駛狀態(tài)下，即車速>0km/h時，燃油表按照慢速阻尼模式，若燃油阻值發(fā)生變化，對應燃油表指示從F到E或從E到F的最小時間為90min。

若燃油表為段位顯示，儀表還須加入回差策略，從而避免燃油阻值在段位臨界區(qū)域時，對應段位出現(xiàn)頻繁亮滅的現(xiàn)象?？蓞⒖急?設計參數(shù)。

2.5 熄火再啟動，燃油表應指示到正確位置

若車輛熄火進行加油操作，再次啟動后，燃油表應指示到當前最新位置;若車輛在坡道熄火停車，再次啟動后，燃油表則應指示在上次點火周期內(nèi)最后一個有效值位置。為區(qū)分類似以上兩種情況，燃油表需定義一個閥值XL。

當點火開關(guān)從OFF到ON時，若燃油表檢測的燃油變化量大于等于設定的閥值X，則燃油表立即指示到當前最新的燃油位置;若燃油表檢測的燃油變化量小于設定的閥值X，則燃油表指示在上次點火周期內(nèi)最后一個有效值位置。

各主機廠對以上設計策略部分稍有差異，可自行定義。

3? 結(jié)束語

通過對油箱、燃油傳感器、組合儀表等零件系統(tǒng)分析，考慮到各種可能導致燃油指示不準的因素，制定出上述的設計策略，可以更準確地指示出油箱內(nèi)的燃油量，提高用戶使用的滿意度。

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