某車型油表顯示不準(zhǔn)問題分析與解決

張允峰 鄭宇 唐基榮

【摘 要】汽車油表作為重要的油量顯示系統(tǒng)，因較多的關(guān)聯(lián)因素、制造質(zhì)量、匹配度等原因造成顯示不準(zhǔn)問題時有發(fā)生。文章對某車型油表顯示不準(zhǔn)問題進行分析并發(fā)現(xiàn)了引發(fā)問題的原因：燃油箱工藝偏差造成的實際容積-液面高度與理論值不合、油表滿油位閾值定義不當(dāng)?；谏鲜鲆蛩亟o出解決方案，有效地解決了汽車油表顯示不準(zhǔn)問題，為從事汽車油表、油泵、燃油箱開發(fā)的人員提供了一些新的失效模式及解決方法。

【關(guān)鍵詞】油表;油泵;燃油箱

【中圖分類號】U472 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）12-0078-03

0 前言

燃油箱中的油位傳感器與油浮子配合工作，將液面高度情況轉(zhuǎn)換成電信號反饋給儀表，通過系統(tǒng)邏輯關(guān)系，在儀表上能輔助顯示剩余油量、百公里油耗、瞬時油耗、續(xù)航里程等信息，滿足準(zhǔn)確性、及時性的要求。從油泵的油浮子到整車線束、ECU、儀表等，影響油表指示不準(zhǔn)的因素較多，其指示不準(zhǔn)的問題類型一般有3種：油表指示偏高或偏低、加滿油后油表顯示不滿、行駛中油表顯示不穩(wěn)或上下漂移。車輛使用過程中若出現(xiàn)油表指示失準(zhǔn)，將給客戶帶來使用不便甚至燃油耗盡無法行駛的后果。

某車型在前期開發(fā)過程中，發(fā)生了一定概率的加滿油后油表顯示不滿、油量實際下降速度與理論速度不符的問題（如圖1所示）。

1 設(shè)計說明

該車型采用塑料燃油箱（6層塑料共擠），額定容積為62 L。油箱容積、油位高度、浮子位置和液位傳感器阻值關(guān)系見表1。

2 調(diào)查分析

該車型油箱采用的是塑料吹塑工藝，受其工藝限制，輪廓度為8，設(shè)計要求油箱實際容積-液面高度與理論值公差為≤5%。對燃油箱抽檢容積-液面高度關(guān)系發(fā)現(xiàn)，燃油箱內(nèi)實際液面高度比理論液面高度略低，且隨著總?cè)莘e不斷增加，其液面差值越大（如圖2所示）。

從測試結(jié)果得知：當(dāng)油箱內(nèi)加入60 L液體時，液面高度僅為139 mm，比理論值144.8 mm低5.8 mm，偏差4.2%，符合設(shè)計要求。該車型的油表顯示策略：當(dāng)油箱容量達(dá)到額定容積的94%時，油表顯示為滿油。汽車油箱的燃油加注原理示意圖如圖3所示。

燃油加注量是靠圖3中通氣管排氣口位置約束的：當(dāng)油箱內(nèi)液面不斷升高并淹沒通氣管排氣口，油箱內(nèi)壓力不斷上升，加油管內(nèi)燃油無法進入油箱，并在加油管內(nèi)聚集致使液面快速上升，液態(tài)燃油接觸到加油槍進氣嘴引起加油槍關(guān)閉加注。該過程受加油槍、加油速率、油品、燃油RVP值、溫度、大氣壓及客戶操作習(xí)慣等多種因素影響，加油過程中的首次跳槍、總加油量均無法精確控制。一般的設(shè)計要求加油首次跳槍時油箱內(nèi)燃油量應(yīng)達(dá)到額定容積的95%，間隔5 s后補槍3次，總加油量應(yīng)在額定容積的（100±3）%。

基于上述分析來看，加油首次跳槍時達(dá)到額定容積95%，已達(dá)到油表顯示策略定義的94%滿油位閥值，但考慮到塑料油箱工藝水平、額定液面偏低等因素，實際液面高度將低于額定容積94%對應(yīng)的理論液面高度，造成首次跳槍后油表并未顯示滿油位。同時，由于油箱內(nèi)實際容積液面比理論值偏低，因此造成油量實際下降速度偏快，并隨著剩余油量減少而逐漸縮小偏差。

3 問題解決

基于上述分析，采取了兩個解決措施：？譹？訛油泵的電阻值與油量對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)實際容積-液面高度曲線重新定義。？譺？訛將滿油位閾值從額定容積的94%調(diào)整為90%（見表2）。

經(jīng)實車驗證，首次加油跳槍時油箱內(nèi)燃油量為59 L，達(dá)到額定容積要求的95%，液面高度超過滿油位閾值對應(yīng)位置，油表顯示為滿油。同時，儀表上油量實際下降速度顯示與理論速度基本吻合。

4 結(jié)語

汽車上油表顯示不準(zhǔn)的問題，除了一些常見的機械故障外，油箱工藝偏差、匹配度不合等也可能是影響因素。因此，新車開發(fā)時建議考慮如下兩點：①由于工藝約束，因此塑料油箱的輪廓偏差會造成實際容積-液面高度關(guān)系與理論值存在偏差，建議油泵的電阻值與油量對應(yīng)關(guān)系要根據(jù)實際容積-液面高度曲線定義。②油表定義的滿油位閾值對應(yīng)容積建議為額定容積的90%。

參 考 文 獻

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