CN109211345A

CN109211345A - 一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法

Info

Publication number: CN109211345A
Application number: CN201710532620.3A
Authority: CN
Inventors: 张永贺; 齐善燕; 白金成
Original assignee: Hefei Jin Jia Beijing Great Automotive Components Co Ltd
Current assignee: Hefei Jin Jia Beijing Great Automotive Components Co Ltd
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2019-01-15

Abstract

本发明提供了一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法，其中，测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其特征在于：液体槽下端开口通过管道依次连接第一阀门、第一泵、第一流量计至燃油箱的上端开口；燃油箱的下端开口通过管道与玻璃管的下端开口连接，形成连通器；玻璃管内有浮球；玻璃管顶端有高度传感器，用于测量浮球的高度；燃油箱与玻璃管之间的管道分出一个支管依次连接第二流量计、第二泵、第二阀门至液体槽的上端开口。根据本发明，实现了将汽车燃油箱燃油余量与燃油箱液位高度建立对应关系。

Description

一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法

技术领域

本发明涉及汽车燃油箱检测领域，具体而言涉及一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法。

背景技术

驾驶员在驾驶汽车时需要实时获知汽车中燃油箱剩余的燃油量。通常而言，这是通过汽车燃油箱中的液位传感器测量燃油箱中液位的高度，燃油箱中液位高度变化会使液位传感器输出不同的阻值，并由汽车前面板上的油量表指示出汽车燃油箱当前的燃油余量。

然而，由于燃油箱的形状不一定是规则的形状，通常是根据汽车的外形以及内部结构的需要设计出来的不规则形状的容器，导致汽车燃油箱中液位与实际燃油余量之间的关系不是线性关系，若直接按照液位高度推测燃油余量，指示出的燃油余量并不准确。若因此导致驾驶员误判燃油余量，无法准确估算汽车的续航里程，可能导致驾驶员在没有预料的情况下将汽车燃油用尽，导致不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法，以达到如下目的：实现在汽车燃油箱燃油余量与燃油箱液位高度之间建立对应关系。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的一样态，一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其中：液体槽下端开口通过管道依次连接第一阀门、第一泵、第一流量计至燃油箱的上端开口；燃油箱的下端开口通过管道与玻璃管的下端开口连接，形成连通器；玻璃管内有浮球；玻璃管顶端有高度传感器，用于测量浮球的高度；燃油箱与玻璃管之间的管道分出一个支管依次连接第二流量计、第二泵、第二阀门至液体槽的上端开口。

并且，所述的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其中：所述第一阀门、第一泵、第一流量计、第二阀门、第二泵、第二流量计和玻璃管置于设备箱中。

并且，所述的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其中：所述液体槽中装有与燃油物理性质相似的测试液。

并且，所述的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其中包括：控制器，用于控制所述第一阀门和第二阀门的开闭，控制所述第一泵和第二泵的启动与停止，并接收所述第一流量计和第二流量计测得的流量数据以及所述高度传感器测得的高度数据；计算机，用于接收并记录来自所述控制器的流量数据和高度数据，并根据接收到的流量数据和高度数据计算出所述燃油箱的各液位高度对应的燃油余量。

根据本发明的另一样态，一种测量燃油箱余量和液位高度关系的测量方法，其中：步骤S100，打开第一阀门，启动第一泵，将液体槽中的测试液泵入燃油箱中，当玻璃管中液位高于燃油箱上表面高度时，关闭第一泵和第一阀门；步骤S200，打开第二阀门，启动第二泵，将燃油箱中的测试液泵回液体槽中，并实时记录玻璃管中液位高度和第二流量计的流量，并在计算机中绘制出总流出流量-液位高度曲线，当玻璃管中液位低于燃油箱下表面高度时，关闭第二泵和第二阀门；步骤S300，根据所述总流出流量-液位高度曲线，用如下方法计算并绘制出燃油箱余量-液位高度曲线：设玻璃管液位高度为h时总流出流量为v，曲线起点坐标为(v₀,h₀)，第一拐点坐标为(v₁,h₁)，最后一拐点坐标为(v₂,h₂)，燃油箱余量v余量与燃油箱液位高度h燃油箱的对应关系为：

将玻璃管液位高度h和对应的总流出流量v带入公式1，即可计算出各燃油箱液位高度对应的燃油箱余量，并绘制出燃油箱余量-燃油箱液位高度曲线。

根据本发明的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法，实现了在汽车燃油箱燃油余量与燃油箱液位高度之间建立对应关系，汽车制造者可以根据测得的燃油余量与液位高度的对应关系，对汽车油量表示数进行修正，使油量表可以正确指示燃油余量，进一步可以正确估算汽车续航里程。由计算机自动控制测量过程，操作简单，方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还能根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统的结构示意图；

图2是根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统的构成框图；

图3是根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的测量方法的流程图；

图4是根据本发明构思的示例性实施例的第二流量计累计流量-玻璃管液位高度曲线图；

图5是根据本发明构思的示例性实施例的燃油箱余量-液位高度曲线图。

【附图标记说明】

100：设备箱 111：第一阀门

112：第一泵 113：第一流量计

121：第二阀门 122：第二泵

123：第二流量计 130：玻璃管

131：浮球 132：高度传感器

200：液体槽 300：燃油箱

150：控制器 400：计算机

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明的实施例进行清楚、完整地描述。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。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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。

图1是根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统的结构示意图；图2是根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统的构成框图。

参照图1，根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其中：液体槽200下端开口通过管道依次连接第一阀门111、第一泵112、第一流量计113至燃油箱300的上端开口；燃油箱300的下端开口通过管道与玻璃管130的下端开口连接，形成连通器；玻璃管130内有浮球131；玻璃管130顶端有高度传感器132，用于测量浮球131的高度；燃油箱300与玻璃管130之间的管道分出一个支管依次连接第二流量计123、第二泵122、第二阀门121至液体槽200的上端开口。所述第一阀门111、第一泵112、第一流量计113、第二阀门121、第二泵122、第二流量计123和玻璃管130都置于设备箱100中。所述液体槽200中装有与燃油物理性质相似的测试液。

参照图2，根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，还包括：控制器150，用于控制所述第一阀门111和第二阀门121的开闭，控制所述第一泵112和第二泵122的启动与停止，并接收所述第一流量计113和第二流量计123测得的流量数据以及所述高度传感器132测得的高度数据；计算机400，用于接收并记录来自所述控制器150的流量数据和高度数据，并根据接收到的流量数据和高度数据计算出所述燃油箱300的各液位高度对应的燃油余量。

以上，对根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统的构成进行了说明。接着，对根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的测量方法说明如下。

图3是根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的测量方法的流程图；图4是根据本发明构思的示例性实施例的第二流量计累计流量-玻璃管液位高度曲线图；图5根据本发明构思的示例性实施例的燃油箱余量-液位高度曲线图。

参照图3，根据本发明构思的示例性实施例的测量燃油箱余量和液位高度关系的测量方法，步骤如下：步骤S100，打开第一阀门111，启动第一泵112，将液体槽200中的测试液泵入燃油箱300中，当燃油箱300被灌满，玻璃管130中液位高于燃油箱300上表面高度时，关闭第一泵112和第一阀门111；步骤S200，打开第二阀门121，启动第二泵122，将燃油箱300中的测试液泵回液体槽200中，并实时记录玻璃管130中液位高度和第二流量计123的流量，并在计算机400中绘制出总流出流量-液位高度曲线，当燃油箱300完全排空，玻璃管130中液位低于燃油箱300下表面高度时，关闭第二泵122和第二阀门121；步骤S300，根据所述总流出流量-液位高度曲线，计算并绘制出燃油箱余量-液位高度曲线。

参照图4和图5，其中，步骤S300，根据所述总流出流量-液位高度曲线，计算并绘制出燃油箱余量-液位高度曲线的方法如下。

表1

总流出流量/L	液位高度/mm	燃油箱流出流量/L
			0	50	0
1	48	0
			2	46	0
3	44	0
			4	42	0
5	40	0
			10	38	4
20	36	13
			22	34	14
24	32	15
			26	30	16
28	28	17
			30	26	18
35	24	22
			40	22	26
45	20	30
			46	18	30
47	16	30
			48	14	30
49	12	30
			50	10	30

列出总流出流量-液位高度表(参照表1第一、二列)，并绘出总流出流量-液位高度曲线(参照图4)。

图4的曲线中，曲线起点坐标为(0,50)，第一拐点为(5,40)，两点之间曲线呈线性变化，此区间玻璃管130液位高度高于燃油箱300上表面高度，体现的是玻璃管130内测试液流出流量与液位高度的关系；

曲线最后一个拐点为(45,20),终点为(50,10),两点之间曲线呈线性变化，此区间玻璃管130液位高度低于燃油箱300下表面高度，体现的也是玻璃管130内测试液流出流量与液位高度的关系；

设玻璃管130液位高度为h时总流出流量为v，曲线起点坐标为(v0,h₀)，第一拐点坐标为(v₁,h₁)，最后一拐点坐标为(v₂,h₂)；

求出玻璃管130内截面积

玻璃管130液位高度为h时，玻璃管130中流出测试液流量v_玻璃管＝s*(h₀-h)

玻璃管130液位高度为h时，燃油箱流出流量

v_{燃油箱流出}＝v-v_玻璃管＝v-s*(h₀-h)

将玻璃管130液位高度h和对应的总流出流量v(即表1第一、二列)带入以上公式，计算出各液位高度对应的燃油箱流出流量(即表1第三列)。

由表1第三列可以得知，液位高度h＝h₂＝20，总流出流量v＝v₂＝45时，燃油箱流出流量不再增长，该流出流量即为燃油箱容量

v_容量＝v_{燃油箱流出}＝v-s*(h₀-h)＝v₂-s*(h₀-h₂)

玻璃管130液位高度为h时，燃油箱余量

玻璃管130液位高度为h＝h₂＝20时，燃油箱流出流量不再增长，即燃油箱为排空状态，燃油箱液位高度为0，则燃油箱液位高度h_燃油箱＝h-h₂

综上所述，燃油箱余量v_余量与燃油箱液位高度h_燃油箱的对应关系为：

将玻璃管130液位高度h和对应的总流出流量v(即表1第一、二列)带入公式1，即可计算出各燃油箱液位高度对应的燃油箱余量(即表2)，并绘制出燃油箱余量-燃油箱液位高度曲线(参照图5)。

表2

燃油箱测试液余量/L	液位高度/mm
		30	20
26	18
		17	16
16	14
		15	12
14	10
		13	8
12	6
		8	4
4	2
		0	0

应当注意的是，表1、表2、图4和图5所示出的数据和曲线，是示例性的，旨在说明根据所述总流出流量-液位高度曲线计算并绘制出燃油箱余量-液位高度曲线的方法，操作者应当使用按照上述步骤操作时实际测得的数据，并结合公式1，得出燃油箱余量和液位高度的对应关系。

根据本发明的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统及其测量方法，实现了将汽车燃油箱燃油余量与燃油箱液位高度建立对应关系，汽车制造者可以根据测得的燃油余量与液位高度的对应关系，对汽车油量表示数进行修正，使油量表可以正确指示燃油余量，进一步可以正确估算汽车续航里程。由计算机自动控制测量过程，操作简单，方便快捷。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面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了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能以各种不同的配置来布置和设计。

Claims

1.一种测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其特征在于：

液体槽(200)下端开口通过管道依次连接第一阀门(111)、第一泵(112)、第一流量计(113)至燃油箱(300)的上端开口；

燃油箱(300)的下端开口通过管道与玻璃管(130)的下端开口连接，形成连通器；

玻璃管(130)内有浮球(131)；

玻璃管(130)顶端有高度传感器(132)，用于测量浮球(131)的高度；

燃油箱(300)与玻璃管(130)之间的管道分出一个支管依次连接第二流量计(123)、第二泵(122)、第二阀门(121)至液体槽(200)的上端开口。

2.根据权利要求1所述的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其特征在于：

所述第一阀门(111)、第一泵(112)、第一流量计(113)、第二阀门(121)、第二泵(122)、第二流量计(123)和玻璃管(130)置于设备箱(100)中。

3.根据权利要求1所述的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其特征在于：

所述液体槽(200)中装有与燃油物理性质相似的测试液。

4.根据权利要求1所述的测量燃油箱余量和液位高度关系的系统，其特征在于包括：

控制器(150)，用于控制所述第一阀门(111)和第二阀门(121)的开闭，控制所述第一泵(112)和第二泵(122)的启动与停止，并接收所述第一流量计(113)和第二流量计(123)测得的流量数据以及所述高度传感器(132)测得的高度数据；

计算机(400)，用于接收并记录来自所述控制器(150)的流量数据和高度数据，并根据接收到的流量数据和高度数据计算出所述燃油箱(300)的各液位高度对应的燃油余量。

5.一种测量燃油箱余量和液位高度关系的测量方法，其特征在于：

步骤S100，打开第一阀门(111)，启动第一泵(112)，将液体槽(200)中的测试液泵入燃油箱(300)中，当玻璃管(130)中液位高于燃油箱(300)上表面高度时，关闭第一泵(112)和第一阀门(111)；

步骤S200，打开第二阀门(121)，启动第二泵(122)，将燃油箱(300)中的测试液泵回液体槽(200)中，并实时记录玻璃管(130)中液位高度和第二流量计(123)的流量，并在计算机(400)中绘制出总流出流量-液位高度曲线，当玻璃管(130)中液位低于燃油箱(300)下表面高度时，关闭第二泵(122)和第二阀门(121)；

步骤S300，根据所述总流出流量-液位高度曲线，用如下方法计算并绘制出燃油箱余量-液位高度曲线：

设玻璃管(130)液位高度为h时总流出流量为v，曲线起点坐标为(v₀,h₀)，第一拐点坐标为(v₁,h₁)，最后一拐点坐标为(v₂,h₂)，

燃油箱余量v_余量与燃油箱液位高度h_燃油箱的对应关系为：

将玻璃管(130)液位高度h和对应的总流出流量v带入公式1，计算出各燃油箱液位高度对应的燃油箱余量，并绘制出燃油箱余量-燃油箱液位高度曲线。