一种燃油箱的油位检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种燃油箱的油位检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002] 车用油位传感器为驾驶员提供机动车燃油箱中的油量信息，便于驾驶员在燃油耗 尽前适时加注燃油。
[0003] 请参阅图1，现有的车用油位传感器包括油箱13、滑动变阻器10、电阻一 12、 ECU(电子控制单元）15和仪表16。其中油箱13的高度（其中盛放燃油的容置空间的高 度）为H，其中燃油的高度为Hm。油箱13中具有一浮子14漂浮在燃油表面。滑动变阻器 10的一端接地，另一端通过串联的电阻一 12接电压V。滑动变阻器10的总电阻为R，由滑 片11得到的可变电阻为Rm，滑片11在滑动变阻器10上的位置受到浮子14的控制。电阻 一的电阻为Rc。通常，滑动变阻器10的总长度等于油箱13的高度，这样便使得浮子14位 置与滑片11位置一一对应。滑片11向E⑶15输出可变的电压Vm。E⑶经过运算得到油箱 13中的油量信息，并反映在仪表16上。
[0004] 请参阅图2,现有的车用油位传感器中的E⑶15包括依次相连的模数转换器151、 运算单元152和滤波器153。其中，模数转换器151将可变电压Vm进行模数转换。运算单 元152根据Vm计算油箱153中的燃油油量Vol。在车辆加速、路面颠簸等情况下油箱153 中的油位会产生波动，滤波器153根据当前车速和加速度对计算出的燃油容积进行时间滤 波，可消除瞬时油位跳变的影响。
[0005] 所述运算单元152根据Vm计算Vol分为两步：首先是根据Vm计算Rm，然后是根 据Rm查表得到Vol。在理想情况下，通过Vm计算Rm的公式为：
该公式的来
源是流经电阻一 12的电流应与流经滑动变阻器10的电流相等，即 由于Vm通 O 路连接到ECU15的高阻抗模数转换器中，因此认为Vm通路上没有电流经过。
[0006] 虽然图1中油箱13显示为截面积相等，但实际应用中油箱13可能为不规则形状， 因此每个油位传感器都有一个Vol与Rm之间的表格可供查询，即知道Rm即可换算出Vol。 E⑶15得到Rm之后，根据内置的Rm与Vol之间的换算表格，即可查询得到Vol。
[0007] 实际应用中，滑动变阻器是由一个滑点在电阻带上滑动，从而实现电阻可变的 效果。由于燃油中的杂质和腐蚀的影响，滑动变阻器的滑点和电阻带之间会产生有一 定阻抗的杂质，称为接触电阻Re。考虑接触电阻Re之后，通过Vm计算Rm的公式为：
是难以测量的，因此实际计算的滑动变阻器的有效电阻中包含了接触电 阻，这会导致计算出的油量Vol低于真实油量。极端情况下，在车辆刚启动时仪表上就显示 空油箱。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种燃油箱的油位检测装置及检测方法，以克服现有技术 中的不足。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0010] 本申请实施例公开了一种燃油箱的油位检测装置，包括：油箱、滑动变阻器、电阻 一、电阻二、ECU和仪表，所述油箱中燃油表面漂浮有浮子，所述浮子与所述滑动变阻器上的 滑片相连，所述滑动变阻器的一端通过串联的电阻一接电压V，所述滑动变阻器上的滑片通 过并联的电阻二接地，所述滑动变阻器与电阻一串联的一端连接到ECU并输出电压V 1，所述 滑动变阻器的另一端连接到ECU并输出电压V2，所述仪表连接于所述ECU的输出端。
[0011] 优选的，在上述的燃油箱的油位检测装置中，所述ECU包括两个模数转换器、1和 V2采样模块、V JP V 2备份模块、V JP V 2诊断模块、运算单元一、运算单元二、R "备份模块、R " 默认模块、Rni诊断模块和滤波器，所述两个模数转换器分别对输入的电压V i、V2进行模数转 换并输出给VjP V 2采样模块；所述V JP V 2诊断模块判断V JP V 2采样模块中的V JP V 2值 是否合理；当合理，将1和V 2采样模块中的V JP V 2值输出给运算单元一；当不合理，则将 1和V 2备份模块中存储的上一次判断为合理的V ^ V 2值输出给运算单元一；所述运算单 元一根据1和V 2值计算滑动变阻器的可变电阻值R 所述R "诊断模块判断运算单元一计 算出的Rm值是否合理；当合理，将运算单元一计算出的Rjl输出给运算单元二；当不合理， 将R ffl备份模块中存储的上一次判断为合理的Rn值或者Rn默认模块预存的R n默认值输出给 运算单元二；所述运算单元二根据R1J直计算油箱中燃油量Vol并输出给滤波器；所述滤波 器对所述Vol值进行滤波，去除短期跳变影响，并输出给仪表。
[0012] 优选的，在上述的燃油箱的油位检测装置中，所述VJPV2诊断模块判断￥ 1和￥2采 样模块中的1和V 2值，当出现下述情况的任何一种或多种，即认为不合理，否则即认为合 理：
[0013] V-AV < V1，所述AV用于判断Vl的合理性，〇 < AV彡〇· 5伏；
[0014] V1^ V2;
[0015] V2= 0〇
[0016] 优选的，在上述的燃油箱的油位检测装置中，所述Rni诊断模块判断运算单元一计 算出的IU直是否合理，当〇彡K R，所述R为滑动变阻器的总电阻值，即认为合理，否则 即认为不合理。
[0017] 本申请还公开了一种燃油箱内油位的检测方法，包括步骤：
[0018] (1)、油箱中的浮子漂浮在燃油表面，跟随燃油容量的变化而改变在油箱中的高 度，所述浮子带动滑动变阻器上的滑片改变位置；
[0019] (2)、滑动变阻器与电阻一串联的一端向E⑶输出电压V1，滑动变阻器的另一端向 ECU输出电压V 2;
[0020] (3)、两个模数转换器分别对V V2进行模数转换并输出给V挪V 2采样模块；
[0021 ] (4)、VJP V 2诊断模块判断V JP V 2采样模块中的V廊V 2值，当出现下述情况的任 何一种或多种，即认为不合理，否则即认为合理：
[0022] V-AV < V1，所述AV用于判断V1的合理性，〇 < AV彡〇· 5伏；
[0023] Vl ^ V2;
[0024] V2= 0 ；
[0025] 当VjP V 2诊断模块判断V JP V 2采样模块中的V JP V 2值合理，则将V JP V 2采样 模块中的Vl和V2值输出给运算单元一，同时将该V JP V 2值保存在V JP V 2备份模块中；
[0026] 当VjP V 2诊断模块判断V廊V 2采样模块中的V廊V 2值不合理，则将V廊V 2备 份模块中存储的上一次判断为合理的Vl和￥2值输出给运算单元一；
[0027] (5)、运算单元一计算滑动变阻器的可变电阻值Rni，其中Rc为电阻一的电阻值；
[0028] (6)、Rni诊断模块判断运算单元一计算的R J直，当0彡K R，所述R为滑动变阻 器的总电阻值，即认为合理，否则即认为不合理：
[0029] 当Rm诊断模块判断运算单元一计算的R Jl合理，则将运算单元一计算出的Rjl 输出给运算单元二，同时将该RJ直保存在Rni备份模块中；
[0030] 当Rni诊断模块判断运算单元一计算的Rni值不合理且持续时间小于第一阈值，则将 R ni备份模块中存储的上一次判断为合理的R J直输出给运算单元二；
[0031] 当Rni诊断模块判断运算单元一计算的R J直不合理且持续时间大于或等于第一阈 值，则将Rni默认模块中预存的R J犬认值输出给运算单元二；
[0032] 0 <第一阈值彡600秒；
[0033] (7)、运算单元二查表得到油箱中燃油量Vol并输出给滤波器；
[0034] (8)、滤波器对所述Vol值进行时间滤波，并输出给仪表；
[0035] (9)、仪表使用Vol值显示油箱中的燃油容量。
[0036] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明车用油位传感器及其实现方法采集 两路电压输入VJPV2，通过计算得到油箱中的燃油容量，排除了滑动变阻器的接触电阻的 干扰，并可获得更为准确的计算结果。
【附图说明】
[0037] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038] 图1所示为现有技术中油位传感器的原理示意图；
[0039] 图2所示为现有技术中E⑶的原理示意图；
[0040] 图3所示本发明具体实施例中油位传感器的原理示意图；
[0041] 图4所示本发明具体实施例中油位传感器中电阻部分的等效电路图。
【具体实施方式】
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 参图3至图4所示，燃油箱的油位检测装置包括：油箱23、滑动变阻器20、电阻一 22、电阻二27、E⑶25和仪表26,油箱中燃油表面漂浮有浮子24,浮子24与滑动变阻器20 上的滑片21相连，滑动变阻器20的一端通过串联的电阻一 22接电压V，滑动变阻器20上 的滑片21通过并联的电阻二27接地，滑动变阻器20与电阻一 22串联的一端连接到E⑶ 并输出电压V1，滑动变阻器20的另一端连接到ECU并输出电压V2，仪表26连接于ECU的输 出端。
[0044] E⑶包括两个模数转换器、VjP V 2采样模块、V JP V 2备份模块、V JP V 2诊断模块、 运算单元一、运算单元二、Rni备份模块、R J犬认模块、R "诊断模块和滤波器，两个模数转换器 分别对输入的电压V2进行模数转换并输出给V JP V 2采样模块；V JP V 2诊断模块判断V i 和V2采样模块中的V :和V 2值是否合理；当合理，将V JP V 2采样模块中的V廊