浅析汽车燃油表工作原理及设计策略

何雅萍

摘要：汽车燃油表起到告知驾驶员车辆燃油量情况，并及时按需加油的作用。本文简述了燃油表的一般工作原理和设计策略，使之能更准确地显示真实油量。

关键词：燃油表;设计策略;工作原理

0  引言

组合仪表是驾驶员获取汽车状态的重要窗口，而汽车燃油表是实时显示油箱的剩余燃油量。在汽车行驶中，如果燃油表显示不准或频繁变化都可能会引起用户抱怨，所以合理的显示策略至关重要。

1  工作原理

燃油传感器通过油箱液面浮子的高度，输出对应的电阻值给组合仪表，仪表再通过内部算法将当前油量显示在燃油表上。浮子变化示意图见图1。

图1中，E点末端：表示油箱为空油量;

E点：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点：燃油表指示的F端或1端;

F上端：表示油箱为满油量。

2  设计策略及要求

燃油表设计应遵循以下原则：

2.1 刻度均匀分布

燃油表一般情况是按照油箱剩余油量大致呈线性分布的。由于底盘空间的限制，油箱通常是一个不规则的几何体，所以设计开发时，为了能准确指示燃油剩余量，要求设计员将燃油传感器与汽车油箱实车进行测试标定。从而制定如表1所示油箱剩余油量与传感器阻值的对应关系。

2.2 燃油表指示接近“0”位时，应保证车辆可继续行驶

设置燃油表零刻度时，不可从油箱内0L油量开始计算，应考虑油箱底部有2～5L是不可用油，故建议设置油箱油量为iL时，燃油表指示为零刻度。

2.3 燃油低报警后，应保证车辆可行驶至最近的加油站

当燃油低报警灯点亮，或燃油指示进入红色警示区域时，建议至少可继续行驶50km，具体油箱剩余多少油量，应视车型、油箱容量和油耗而定。

燃油报警灯点亮和熄灭的参数值应设置一个回差，建议在2L左右，即假设油箱燃油量降至WL时，报警灯点亮，则加油至（W+2）L后，报警灯熄灭。从而避免在临界值出现报警灯闪烁的现象。若为段位型燃油表，也可设置点亮和熄灭燃油第一段时分别为报警灯的解报点和报警点。

2.4 燃油指示不应异常波动

车辆行驶在颠簸路面，或急刹车、急转弯等情况时，燃油传感器浮子随油箱液面起伏摆动，导致仪表收到非正常不断变化的电阻值，此时需要仪表加入滤波和阻尼策略。

滤波策略，即采用多个燃油阻值计算平均值的办法获取较为稳定的燃油阻值。

阻尼策略，依据不同的车辆状态可分为两种：快速阻尼和慢速阻尼。当车辆在静止状态下，即车速=0km/h时，燃油表按照快速阻尼模式，若燃油阻值发生变化，对应燃油表指示从F到E或从E到F的最小时间为30s;当车辆在行驶状态下，即车速>0km/h时，燃油表按照慢速阻尼模式，若燃油阻值发生变化，对应燃油表指示从F到E或从E到F的最小时间为90min。

若燃油表为段位显示，仪表还须加入回差策略，从而避免燃油阻值在段位临界区域时，对应段位出现频繁亮灭的现象。可参考表2设计参数。

2.5 熄火再启动，燃油表应指示到正确位置

若车辆熄火进行加油操作，再次启动后，燃油表应指示到当前最新位置;若车辆在坡道熄火停车，再次启动后，燃油表则应指示在上次点火周期内最后一个有效值位置。为区分类似以上两种情况，燃油表需定义一个阀值XL。

当点火开关从OFF到ON时，若燃油表檢测的燃油变化量大于等于设定的阀值X，则燃油表立即指示到当前最新的燃油位置;若燃油表检测的燃油变化量小于设定的阀值X，则燃油表指示在上次点火周期内最后一个有效值位置。

各主机厂对以上设计策略部分稍有差异，可自行定义。

3  结束语

通过对油箱、燃油传感器、组合仪表等零件系统分析，考虑到各种可能导致燃油指示不准的因素，制定出上述的设计策略，可以更准确地指示出油箱内的燃油量，提高用户使用的满意度。

参考文献：

[1]何茜，邓华.燃油表设计改进[J].汽车零部件，2017（09）：57-60.

[2]伍爱萍，邓华.汽车燃油表控制策略研究[J].汽车实用技术，2017（06）：20-22.

[3]郭依军.浅谈卡特HEUI燃油系统构造原理与故障诊断[J].内燃机与配件，2019（20）：169-170.