[發明專利]一種汽車油量數字值驅動模擬油表的方法

有效

• 申請號: 201310396831.0
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103575364A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 王紅玲;張元敏;趙忠彪;張廣韜
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: G01F23/30
• 分類號: G01F23/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種汽車油量數字值驅動模擬油表的方法。?

背景技術

隨著汽車電子技術的發展，汽車數字化已逐漸成為一種潮流，也成為汽車賣家的一大賣點，汽車的數字化升級已經成為汽車制造商不懈的追求。上海榮威汽車的數字化改造已經獲得了市場的認可，走在了國產汽車的前列。汽車油箱油量的數字化已經得到了廣泛的應用。汽車油箱油量顯示技術經過200多年來的發展，已經相當穩定成熟，汽車油箱油量數字化顯示很大一部分也是在模擬油表的基礎上改造而來的。?

目前常用的方法主要有以下兩種：方法一，將油浮子帶動的電位器換成電阻網絡，MCU通過控制模擬開關實現電阻網絡的接入和斷開從而驅動模擬油表顯示。方法二，將油浮子帶動的電位器換成數字電位器，MCU通過程序控制數字電位器的抽頭實現驅動模擬油表的目的。?

針對上述的兩種方法，在技術實施中存在如下缺點：?

方法一，由于接入電阻的不連續性較大，電阻網絡的電阻輸出精度往往不能滿足實際要求。

方法二，數字電位器IO口驅動能力有限。流入、流出數字電位器IO口的電流小（最大毫安級），加在數字電位器IO口上的電壓低（一般小于5V），導致數字電位器驅動不了某些電流要求較大的模擬油表；數字電位器的通道阻值一般大于10K，目前，通道電阻值最小的數字電位器（X9C102），單通道電阻值1K,100個抽頭，最小分片率100歐姆，而推動模擬油表需要的電阻一般在十幾歐姆到幾百歐姆，電阻誤差幾歐姆，所以數字電位器無論精度還是IO口的電流容量都滿足不了要求，而且通道電阻值越小的數字電位器誤差往往越大。?

傳統油表的工作原理如圖1所示，VCC車載電瓶電源，R1限流電阻，R2油浮子帶動的電阻值，R1，R2中間接發熱絲。油浮子在油箱中來回晃動，導致R2阻值變化，R2阻值變化會引起回路中的電流發生改變。由Q=I2Rt，導致發熱絲發熱量大小改變，由于金屬絲發熱膨脹系數不一樣，從而推動油表指針來回擺動。盡管汽車行駛過程中油浮子上下晃動劇烈，但電熱絲發熱量Q的累積需要時間，從而有效濾除了油浮子來回晃動引起的指針變化劇烈問題。?

針對目前出現的數字油表模擬化顯示方法不僅電路復雜、成本高、可靠性差，而且油表走動的連續性、平滑性不好，甚至存在一定的安全隱患。?

發明內容

本發明的目的在于設計出在不改變傳統模擬油表結構的基礎上，通過有效的算法和簡單的電路實現了直接用油量傳感器傳上來的數字值驅動傳統模擬油表。?

為此，本發明采用以下技術方案:?

一種簡單可靠的汽車油量數字值驅動模擬油表的方法，所述的方法是通過油量數字值驅動模擬油表的電路設計、依據電路設計進行的驅動程式來實現的；所述數字油量值驅動模擬油表電路：一VCC車載電瓶、一限流電阻、一發熱絲、一NPN三極管依次串接，發熱絲連接NPN三極管的集電極，PWM模塊、一固定電阻、NPN三極管的基極依次串接，NPN三極管的發射極接地；所述數字油量值驅動模擬油表驅動程式實施：VCC車載電瓶電源供電，限流電阻分流，NPN三極管與限流電阻之間連接的發熱絲隨著通電時間的積累產生熱量積累，?NPN三極管放大電流，加快熱量積累，快速濾除油浮子在熱量積累過程中來回晃動引起的指針變化劇烈問題，PWM模塊模擬電阻值調節占空比，MCU通過IO口輸出PWM信號實現驅動模擬油表；所述PWM模塊模擬電阻值是通過如下過程并進行計算的：通過由于油表指針擺動幅度是由發熱絲發熱引起的，而發熱絲的發熱與流過發熱絲電流的有效值有關，根據公式：?，只要流過發熱絲的電流的有效值上符合常規燃油傳感器（油浮子）油位與電阻對應表中相應油位電阻值接入后電流的大小，則油表的擺動位置就一樣,

t取PWM的周期T

則I²RT=I²_有效RT_on

假設PWM模擬電阻值與表中電阻值相等則有

I²RT=I²_有效RT_onI²_有效

I_有效=√T/√T_onI??