一种应用于车辆测试的油量传感器软件模型的分析与设计

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的滑 动变 阻器 ， 其连 杆端 点连 接 一个 漂浮 于汽 油液 面 的浮 子 。 当油 箱 内油量 发 生变化 的时候 ， 面高度 就会 液 发生变 化 ， 浮子 的高度也 会发 生 变化 ， 是 ， 就会 导致 连 杆角 度改 变 ， 滑 动变 阻器 产 生不 同的 阻值 。油量 于 这 使 传 感器 通 过计算 ， 阻值 转换 为 油量信 息 ， 出给 车辆 仪表 。 将 输
０ 引 言
在过去 的几 十年 中 ， 由于半 导体行 业 和软件 行业 的快 速发 展 ， 车 电子行 业 的状 况发 生 了 巨大 的变 化 。 汽
起初 ， 在汽 车上仅使 用 了几个 Ｅ Ｕ（ ｌｃｏｉ Ｃ ｎｒｌ ｎｔ Ｃ Ｅｅｔ ｎｃ ｏｔ ｉ电子控制 单元 ）如 今 已增 加 到数 十个之 多 。这 些 ｒ ｏＵ ，
第２卷 ｌ
第 ４期
长
春
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学
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报
Ｖｏ． １ Ｎｏ ４ Ｉ２ ．
Ａｐｒ ２ ． ０１１
２ １ 年 ４月 ０１
Ｊ ＵＲＮＡ Ｆ ＣＨＡＮ Ｏ ＬＯ ＧＣＨＵＮ Ｕ ＶＥ Ｉ Ｙ ＮＩ ＲＳ Ｔ
一
种 应 用 于 车 辆 测 试 的 油 量 传 感 器 软 件 模 型 的 分 析 与 设 计
表 １ 某 车 型 油 量 传 感 器 油 量 一 电 阻 典 型 值 对 应 表
各 库 之 间数据 的交叉 互 换
本 文设 计 的传 感器模 型 ， 应具 有 如下 功能 ： （ ） 型输 入信 号 为喷油 质量 。 １模 （） ２ 预设 定 的油箱 油 量与输 入 信号 做差 ， 到 当前 油箱 的剩余 油 量 。 得 （） ３ 根据 当前 油量 计算 油量 传 感器 滑 动变 阻器 阻值 。 （ ） 电阻值 转换 为 车辆仪 表 可接 收信 号 ， ４将 并输 出至仪 表 。 在 设计 油量 传感 器模 型 之前 ， 首先 要对 油 量一 电阻 曲线 、 量一 百分 比曲线 进行 建模 。 油
［］ ２ 的可靠性 。因此 ， 计一 个可 内嵌 于整 车软件 模型 中 的 、 设 可实 时 计算 剩余 油量 的油 量 传感 器模 型 是 十分
必要 的 。
１ 油 量传 感 器 工作 原 理 分 析
油 量传感 器 是反 映油箱 剩余油 量 的重要 组成 部分 。它 在计 算 油箱 剩余 油量 的同 时 ， 也要 把 剩 余 油量 信
息 传递 给车辆 仪表 ， 使驾 驶员 能够及 时 的 了解 油量 信息 。油泵 工作 原理 简 图如 图 １所示 。
ｉ二 ］ 二二 ６
ｉ ２ － ］５ ＿ ２
ｉ２ ］ ２２ ４ ：二 ｊ 二 二 ３
— ．
－２ ｊ
图 １ 油源自文库泵 工 作原 理 图
工 作状 态 的油量传 感器将 直 接置 于油箱 内部 。油 量传感 器拥 有 一个依 靠 调节连杆 角 度来 调节 自身 电阻
如 图 中所示 ， 字标 注 的 ６个 位置 显示 了 比较 重要 的 ６个 油量 信 息 。位置 ６为 油箱 满 时 的位 置 ； 置 ５ 数 位
为油箱 剩余 ３ ４时 的位置 ； 置 ４是油 箱剩 余一 半 油量 的位 置 ； 置 ３为油 箱 剩余 １４时 的位 置 ； 置 ２表 ／ 位 位 ／ 位 示油箱 剩余 油量 已经不 多 ， 会发 出“ 加油 ” 并 请 提示 ； 置 １表示 油箱 已经基本 无 油 ， 会发 出报警信 号 。 位 并 油 量 的典 型值对 应表 （ 据某 车 型的 实测 记 录 ） 表 ｌ 根 如 ：
关 键 词 ： 量 传 感 器 ； Ａ Ｌ ＢＳＭＵ Ｉ Ｋ 曲线 拟 合 ； 量 信 息 转换 油 Ｍ Ｔ Ａ Ｉ ＬＮ 油
中图 分 类 号 ：Ｂ ３ Ｔ ２
文献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ９～ ９７ ２ １ ）４— ０ ６— ４ １０ ３ ０ （０ １ ０ ０ １ ０
收 稿 日期 ：０ １ ２２ ２１－ － ０ ７
作 者 简 介 ： 旭 （９ ５ ） 男 ， 许 １８ 一 ， 吉林 长 春 人 ， 士研 究 生 ， 硕 主要 从 事 电子 器 件 应 用 、 车 电 子 方 面 的 研 究 。 汽
第 ４期
许 旭 ： 种 应 用 于 车 辆 测试 的 油 量 传 感 器 软 件 模 型 的分 析 与 设 计 一
许 旭
（ 电子科技大学
摘
微电子与固体 电子学院 ，四川 成都
６０５ ） １０ ４
要： 为了满足现代车辆测试的 需要 以及对现有车辆测 试 系统进 行改善 ， 文在 分析 了油量 传感 器工作原 理的 本
基础 上 ， 用 ＭＡ Ｌ Ｂ及 ＳＭＵ Ｉ Ｋ设 计 了一 个 油 量 传 感 器 软 件 模 型 ， 达 到代 替 真 实 器 件 的 目的 。在 设 计 过 程 利 ＴＡ Ｉ ＬＮ 以 中， 用 了对 离散 数 据 的 解 超 定 方 程 组 的 方 法进 行 曲 线 拟 合 ， 采 实现 了从 油量 信 息 到 其 他 信 号 的 转 换 。
境 和实时 条件 下 ， 些系统 缺 陷才会 暴露 出来 ［ ］ 一 １。 在 传统 的整 车测 试模 型 中 ， 本包 含 了车辆 主要控 制器 和传 感器 的模 型 ， 是未 能包 括 油泵所 带 的油量 基 但
传感器 。因此 ， 进行 整车 自动测 试 的过程 中 ， 有虚 拟 的油箱 、 在 没 油量计 算模 块 ， 而必 须将 真 实油量 传感 器连 接 到仪 表后 方可进 行测 试 。但是 真实 油量传 感器 是油 泵 的组成 部 分 ， 油泵 在 车辆 中 的工 作 环境 是 浸 于汽 油 中， 因此 ， 当进 行虚 拟测试 时 ， 如油泵 长 时间工 作在无 油 状态 下 ， 导致 油 泵 过 热而 烧 毁 。这 样 ， 会 在进 行 几小 时甚 至十 几 小时 的长时 间的 测 试 时 ， 引 起 因 不 能连 接 油量 传 感 器 而 导 致 无 法 准 确 的检 测 仪 表 次要 功 能 会
增 加 的电子 系统 ， 提 高 了安 全性 、 在 舒适 性并节 约 了能 源 的 同时 ， 导 致 了潜 在 错误 源 的数 量急 剧 增 多 。进 也 行 整车测 试 ， 以尽 早发 现并 改正错 误 和降低 成本 。此外 ， 可 只有 将 车辆 的各种 部件 集成起 来 并运行 于 真实环