CN105606180B - 一种车用燃油表的采样电路及其故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种测量准确的车用燃油表的采样电路及其故障诊断方法，该故障诊断方法可以提高车用燃油表的故障排查效率，降低维修成本。本发明的车用燃油表的采样电路包括电源、分压电阻器、可变电阻器、平衡电阻器和具有AD转换单元的控制器，所述电源经过分压电阻器与平衡电阻器的第一端相连，平衡电阻器的第一端作为第一采样点，平衡电阻器的第二端悬空并作为第二采样点；平衡电阻器的滑片端通过平衡电阻器与所述电源的参考地端相连；所述控制器分别与第一采样点、第二采样点相连，以获取第一采样点、第二采样点的采样电压。并判断第一采样电压V1、第二采样电压V2是否处于预定的正常范围内，若超出预定的正常范围内，则判断采样电路出现故障。
Description
技术领域
本发明属于液体液面高度测量技术领域，特别涉及到一种车用燃油表的采样电路及其故障诊断方法。
背景技术
车用燃油表主要由油量指示表和油面高度传感器组成，油量指示表根据油面高度传感器的阻值来指示油量位置，目前常使用滑动变阻器来作为油面高度传感器而获得油面高度信息，具体方式是滑动变阻器的滑片随着油面的高度变化而相应地移动位置，从而改变滑动变阻器的阻值。如图1所示，电源v经过限流电阻R连接于可变电阻Rx的滑片端，根据采样电压V1以及已知的电源电压V和电阻R，得出可变电阻Rx引入采样电路中的阻值：R’=（V1*R）/（V-V1）。该种测量电路及测量方法存在下述问题：由于浸没于油液中，可变电阻器的滑片与可变电阻导带之间存在接触电阻，使得R’的值受到影响，不能准确反映剩余油量。另外，电压与可变电阻的参考GND不同，会造成V-V1的值不准确，也会影响R’的准确度。
在上述的测量电路中，一旦出现故障，排查问题点比较繁琐。有时采用直接更换仪表或油泵的方法快速排除故障，不仅增加了维修成本，还提高了零部件的故障率。
发明内容
本发明的目的是提出一种测量准确的车用燃油表的采样电路及其故障诊断方法，该故障诊断方法可以提高车用燃油表的故障排查效率，降低维修成本。
本发明的车用燃油表的采样电路包括电源、分压电阻器、可变电阻器、平衡电阻器和具有AD转换单元的控制器，所述电源经过分压电阻器与平衡电阻器的第一端相连，平衡电阻器的第一端作为第一采样点，所述平衡电阻器的第二端悬空并作为第二采样点；平衡电阻器的滑片端通过平衡电阻器与所述电源的参考地端相连；所述控制器分别与第一采样点、第二采样点相连，以获取第一采样点、第二采样点的采样电压。
上述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法包括如下步骤：控制器采集第一采样点的第一采样电压V1和第二采样点的第二采样电压V2，并判断第一采样电压V1、第二采样电压V2是否处于预定的正常范围内，如果处于预定的正常范围内，则表示采样电路正常，否则判断采样电路出现故障，控制器进行报警。
进一步地，所述电源与分压电阻器之间串接有开关，这样可以通过开关来控制分压电阻器、可变电阻器、平衡电阻器只有在需要的时候才有电流流过，进行电压数据采样，而无需长时间持续为分压电阻器、可变电阻器、平衡电阻器供电，不仅节约了电源，还可以避免分压电阻器、可变电阻器、平衡电阻器因长时间通电而导致过热的问题。
具体来说，所述开关为NPN三极管，所述NPN三极管的集电极与电源相连，基极作为采样控制端与控制器相连，发射极与分压电阻器相连。控制器可以通过输出低电平或者高电平来控制NPN三极管的导通或者关断，从而控制采样电路的工作。
进一步地，所述控制器设有或者连接有存储单元和显示单元，以方便存储故障代码和进行故障提示。在上述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法中，所述控制器预先将各种故障预设成对应的故障代码并存储，并在采样电路出现故障后，自动显示对应的故障代码。
本发明的车用燃油表的故障诊断方法原理如下：
采样阻值R ′与第一采样点的第一采样电压V1和第二采样电压V2存在以下关系式：
R ′=（（V1－V2）×Rl）／(V－V1)，
式中： Rl为分压电阻器的阻值；V为电源的电压值；V1的正常值范围为V1-low~V1-high，V1-low为V1正常值的下限，V1-high为V1正常值的上限；V2的正常值范围为V2-low~V2-high，V2-low为V2正常值的下限，V2-high为V2正常值的上限。
当第一采样电压V1低于预定的下限值V1-low且第二采样电压V2处于正常范围内时，则表示可变电阻器、平衡电阻器、分压电阻器中的一个或多个出现了断路故障，或者可变电阻器出现了滑片接触不良故障；当第一采样电压V1高于预定的上限值V1-high且第二采样电压V2处于正常范围内时，则表示可变电阻器、平衡电阻器、分压电阻器中的一个或多个出现了短路故障；当第二采样电压V2低于预定的下限值V2-low且第一采样电压V1处于正常范围内时，则表示可变电阻器和/或平衡电阻器出现了短路故障，或者分压电阻器出现了断路故障；当第二采样电压V2高于预定的上限值V2-high且第一采样电压V1处于正常范围内时，则表示分压电阻器出现了短路故障，或者可变电阻器出现了滑片接触不良故障，或者可变电阻器、平衡电阻器中的一个或两个出现了断路故障。
本发明在车用燃油表指示出现故障时，售后维修人员通过读取故障代码，能够准确、便捷、快速排查故障类型，再进行针对性的维修，可以显著提高车用燃油表故障排查效率，降低维修成本。
附图说明
图1是本发明的车用燃油表的采样电路（未画出控制器）。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的车用燃油表的采样电路包括电源V、NPN三极管Q1、分压电阻器R1、可变电阻器Rx、平衡电阻器R2和具有AD转换单元、存储单元、显示单元的控制器，所述电源V经过NPN三极管Q1和分压电阻器R1与平衡电阻器R2的第一端相连，平衡电阻器R2的第一端作为第一采样点，所述平衡电阻器R2的第二端悬空并作为第二采样点；平衡电阻器R2的滑片端通过平衡电阻器R2与所述电源V的参考地端GND相连；NPN三极管Q1的集电极与电源V相连，基极作为采样控制端与控制器相连，发射极与分压电阻器R1相连；所述控制器分别与第一采样点、第二采样点相连，以获取第一采样点、第二采样点的采样电压V1、V2。
控制器通过输出低电平或者高电平来控制NPN三极管Q1的导通或者关断，从而控制采样电路的工作，使得分压电阻器R1、可变电阻器Rx、平衡电阻器R2只有在需要的时候才有电流流过，进行电压数据采样，而无需长时间持续为分压电阻器R1、可变电阻器Rx、平衡电阻器R2供电，不仅节约了电源，还可以避免分压电阻器R1、可变电阻器Rx、平衡电阻器R2因长时间通电而导致过热的问题。
上述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法包括如下步骤：控制器采集第一采样点的第一采样电压V1和第二采样点的第二采样电压V2，并判断第一采样电压V1、第二采样电压V2是否处于预定的正常范围内，如果处于预定的正常范围内，则表示采样电路正常，否则判断采样电路出现故障，控制器进行报警。
在上述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法中，所述控制器预先将各种故障预设成对应的故障代码并存储，并在采样电路出现故障后，自动显示对应的故障代码，具体如下：
当第一采样电压V1低于预定的下限值V1-low且第二采样电压V2处于正常范围内时，对应的故障码为E1，表示可变电阻器Rx、平衡电阻器R2、分压电阻器R1中的一个或多个出现了断路故障，或者可变电阻器Rx出现了滑片接触不良故障，；当第一采样电压V1高于预定的上限值V1-high且第二采样电压V2处于正常范围内时，对应的故障码为E2，表示可变电阻器Rx、平衡电阻器R2、分压电阻器R1中的一个或多个出现了短路故障；当第二采样电压V2低于预定的下限值V2-low且第一采样电压V1处于正常范围内时，对应的故障码为E3，表示可变电阻器Rx和/或平衡电阻器R2出现了短路故障，或者分压电阻器R1出现了断路故障；当第二采样电压V2高于预定的上限值V2-high且第一采样电压V1处于正常范围内时，对应的故障码为E4，表示分压电阻器R1出现了短路故障，或者可变电阻器Rx出现了滑片接触不良故障，或者可变电阻器Rx、平衡电阻器R2中的一个或两个出现了断路故障。
售后维修人员通过读取相应的燃油表故障代码E1或E2 或E3或 E4，根据燃油表故障代码E1、E2、E3、E4与相应故障的对应关系，准确、便捷、快速排查故障类型，再进行针对性的维修，在可维修的情况下，不必更换整套燃油泵系统，以降低维修成本。
Claims (6)
1.一种车用燃油表的采样电路的故障诊断方法，该采样电路包括电源、分压电阻器、可变电阻器、平衡电阻器和具有AD转换单元的控制器，所述电源经过分压电阻器与平衡电阻器的第一端相连，平衡电阻器的第一端作为第一采样点，所述平衡电阻器的第二端悬空并作为第二采样点；平衡电阻器的滑片端通过平衡电阻器与所述电源的参考地端相连；所述控制器分别与第一采样点、第二采样点相连，以获取第一采样点、第二采样点的采样电压；其特征在于该故障诊断方法包括如下步骤：控制器采集第一采样点的第一采样电压V1和第二采样点的第二采样电压V2，并判断第一采样电压V1、第二采样电压V2是否处于预定的正常范围内，如果处于预定的正常范围内，则表示采样电路正常，否则判断采样电路出现故障，控制器进行报警。
2.根据权利要求1所述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法，其特征在于所述控制器预先将各种故障预设成对应的故障代码并存储，并在采样电路出现故障后，自动显示对应的故障代码。
3.根据权利要求1所述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法，其特征在于当第一采样电压V1低于预定的下限值V1-low且第二采样电压V2处于正常范围内时，则表示可变电阻器、平衡电阻器、分压电阻器中的一个或多个出现了断路故障，或者可变电阻器出现了滑片接触不良故障；当第一采样电压V1高于预定的上限值V1-high且第二采样电压V2处于正常范围内时，则表示可变电阻器、平衡电阻器、分压电阻器中的一个或多个出现了短路故障；当第二采样电压V2低于预定的下限值V2-low且第一采样电压V1处于正常范围内时，则表示可变电阻器和/或平衡电阻器出现了短路故障，或者分压电阻器出现了断路故障；当第二采样电压V2高于预定的上限值V2-high且第一采样电压V1处于正常范围内时，则表示分压电阻器出现了短路故障，或者可变电阻器出现了滑片接触不良故障，或者可变电阻器、平衡电阻器中的一个或两个出现了断路故障。
4.根据权利要求1或2或3所述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法，其特征在于所述电源与分压电阻器之间串接有开关。
5.根据权利要求1或2或3所述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法，其特征在于所述开关为NPN三极管，所述NPN三极管的集电极与电源相连，基极作为采样控制端与控制器相连，发射极与分压电阻器相连。
6.根据权利要求1或2或3所述的车用燃油表的采样电路的故障诊断方法，其特征在于所述控制器设有或者连接有存储单元和显示单元。
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