CN101556174B - 智能车载油量计量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能车载油量计量检测系统，旨在提供一种适用于柴油发动机的随车计量，结构简单，计量准确可靠的智能车载油量计量检测系统。计量泵驱动电机的输出轴与计量泵连接，计量泵的进油口与控制阀连接，计量泵的出油口与柴油副油箱的进油口连接，柴油副油箱的出油口与柴油发动机低压泵的进油口连接；在计量泵驱动电机的输出端有转数传感器，在柴油副油箱中有液位传感器，液位传感器和转数传感器分别与中央处理器连接。本发明的计量检测系统解决了以柴油为能源的车载油耗计量问题，为方便计量和管理动力机械以及能源的节约提供了保障。而且，结构简单，计量准确可靠，成本低廉，安装方便。

Description

智能车载油量计量检测系统

技术领域

本发明涉及一种车载油量计量检测系统，更具体的说，是涉及一种以柴油为燃料的发动机的车载油量计量检测系统。

背景技术

节约能源的前提是了解究竟使用了多少能源，在此基础上，才能科学管理和充分使用已有的能源，从而提高能源的使用效率，提高发动机的使用寿命，提高投入产出的比率，达到节约能源的目的。

目前，国际和国内对使用燃油作为能源的机械的燃油消耗计量，有两种方法，一种是容积法(主要用于汽油发动机的燃油计量)；另一种是重量法(主要用于柴油发动机的燃油计量)。两种方法只能用于实验室台架发动机常规试验。对于车载燃油计量还非常少见，并存在这样和那样的不足，使得我国车载柴油计量装置属于空白的状态。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种适用于柴油发动机的随车计量，结构简单，计量准确可靠的智能车载油量计量检测系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种智能车载油量计量检测系统，其特征在于，包括计量控制器、柴油副油箱、计量泵和计量泵驱动电机，所述计量泵驱动电机的输出轴与所述计量泵连接，所述计量泵驱动电机通过计量泵驱动电路与计量控制器的控制信号输出端连接，所述计量泵的进油口与控制阀连接，所述控制阀通过柴油滤清器与柴油发动机的柴油箱连接，所述控制阀与柴油发动机的低压泵连接，所述控制阀与计量控制器的控制信号输出端连接，所述计量泵的出油口与柴油副油箱的进油口连接，柴油副油箱的出油口与柴油发动机低压泵的进油口连接；在计量泵驱动电机的输出端设置有转数传感器，在柴油副油箱中设置有液位传感器，所述转数传感器和液位传感器分别与计量控制器连接。

所述计量控制器包括中央处理器及其外围电路和通讯模块，所述中央处理器与通讯模块连接，所述计量泵驱动电路、控制阀分别与中央处理器连接。液位传感器与中央处理器的A/D转换端口连接，转数传感器与中央处理器的数字信号输入通道连接。

所述通讯模块为无线IC卡数据通讯模块，蜂鸣器报警模块与所述中央处理器连接。

数据输入按钮与所述中央处理器连接，显示模块通过显示驱动单元与中央处理器连接。

中央处理器的外围电路包括复位模块、工作频率震荡电路模块、电压基准电路模块、电源转换模块、时钟信号发生器，所述复位模块、工作频率震荡电路模块、电压基准电路模块、电源转换模块、时钟信号发生器分别与中央处理器连接，所述电源转换模块分别与电压基准电路模块、蜂鸣器报警模块、时钟信号发生器、显示驱动单元、显示模块和无线IC卡数据通讯模块连接。

所述计量泵驱动电机的输出轴通过连轴器与计量泵连接，所述转数传感器包括固定在连轴器上的铝环，所述铝环上设置有两个方向相反的磁性磁柱，与铝环相应的位置固定有脉冲传感器。

在柴油副油箱的侧面连接有液位观测油管。

所述液位传感器为线性滑动浮漂式传感器。

所述计量泵驱动电机为直流电动机。

本发明具有下述技术效果：

1.本发明的智能车载油量计量检测系统解决了以柴油为能源的车载油耗计量问题，为方便计量和管理动力机械以及能源的节约提供了保障。而且，结构简单，计量准确可靠，成本低廉，安装方便。

2.本发明的智能车载油量计量检测系统采用容积和脉冲相结合的方法，能够适用于恶劣的工作环境，保障了计量的准确性。

3.本发明的智能车载油量计量检测系统采用无线智能管理IC卡和单片机技术相结合，计量手段先进可靠，信息传送方便快捷。

附图说明

图1为本发明智能车载油量计量检测系统的示意图；

图2为本发明智能车载油量计量检测系统的控制器的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。

图1为本发明智能车载油量计量检测系统的示意图，包括计量控制器14、柴油副油箱16、计量泵7和计量泵驱动电机4，计量泵驱动电机4的输出轴与计量泵7连接，计量泵驱动电机4通过计量泵驱动电路与计量控制器的控制信号输出端连接。计量泵7的进油口8与控制阀10连接，控制阀10通过柴油滤清器11与柴油发动机的柴油箱12连接，控制阀10与柴油发动机的低压泵13连接，在计量控制器自检到整个系统如果有故障存在，则切断副油箱供油方式，系统退出供油计量。主油箱直接为柴油机供油。控制阀10与计量控制器的控制信号输出端连接。计量泵7的出油口9与柴油副油箱的进油口3连接，柴油副油箱的出油口2与柴油发动机低压泵13的进油口连接。在计量泵驱动电机4的输出端设置有转数传感器5，在柴油副油箱中设置有液位传感器1，转数传感器5和液位传感器1分别与计量控制器连接。为了保障计量的准确性，计量泵驱动电机4的输出轴通过连轴器6与计量泵7连接。本实施例的转数传感器包括固定在连轴器上的铝环，所述铝环上设置有两个方向相反的磁性磁柱，与铝环相应的位置固定有脉冲传感器。铝环随连轴器旋转，每旋转一圈，由于磁场变化就会对脉冲传感器的磁场方向做一次改变，产生一个对应的脉冲，将此脉冲送到中央处理器中，就会精确地记录计量泵往副油箱注了多少油。本实施例的脉冲传感器固定在铝环旁的电机底座上。

其中，计量控制器14包括中央处理器及其外围电路和通讯模块，控制器的电路原理图如图2所示，中央处理器与通讯模块连接，计量泵驱动电路、控制阀分别与中央处理器连接。液位传感器与中央处理器的A/D转换端口连接，转数传感器与中央处理器的数字信号输入通道连接。中央处理器可以采用PIC单片机，并采用与PIC单片机相适应的各种外围电路。为了方便管理，通讯模块采用无线IC卡数据通讯模块，蜂鸣器报警模块与所述中央处理器连接。数据输入按钮与所述中央处理器连接，蜂鸣器报警模块为IC卡和按键操作提供必要的信息。数据输入按钮用于输入时间、主油箱往副油箱的充油次数、待机工作的唤醒功能等。显示模块通过显示驱动单元与中央处理器连接，显示模块可以是显示灯和显示屏结合的显示方式，用于显示系统工作情况和人机对话情况。中央处理器的外围电路包括复位模块、工作频率震荡电路模块、电压基准电路模块、电源转换模块、时钟信号发生器，所述复位模块、工作频率震荡电路模块、电压基准电路模块、电源转换模块、时钟信号发生器分别与中央处理器连接，所述电源转换模块分别与电压基准电路模块、蜂鸣器报警模块、时钟信号发生器、显示驱动单元、显示模块和无线IC卡数据通讯模块连接。中央处理器的外围电路中的复位电路用于当计量控制器在执行程序时一旦程序“跑飞”处于死循环时，将发出复位信号，重新回到正确的程序上。电源转换模块的功能是将24V的直流电转换成5V直流电，为计量控制器提供工作电压。

本实施例中的液位传感器为线性滑动浮漂式传感器，当油箱的油在不同的油位时，就会有不同的相对应的模拟量输出电压，将此电压输出到中央处理器的A/D转换器进行比较就可以对设置的上、下限电压进行辨认，从而确定油位是否达到上限或下限位置，在上限和下限的中间位置时，就能判别油箱内剩余的或目前油位的油量了。

为了便于观察油位，在柴油副油箱的侧面连接有液位观测油管15。

计量泵驱动电机为直流电动机，由中央处理器和计量泵驱动电路控制电机的启动与停止。当电机旋转时，转数传感器记录计量泵转动的圈数，由于计量泵每转动一圈往柴油副油箱输入一定的油量，则往柴油副油箱充油一次所对应的油量就可以计算出来，S＝A×n，其中，S为一次充油的油量，A为每圈充油的固定量，为常数，n为计量泵旋转的圈数。

系统上电，检测副油箱剩余的油量，如果达到下限，则进行充油。如果没有达到下限，则计算出剩余的油量存入相对应的单元以备在结束工作时计算用油量。等待工作人员刷卡上岗。工作人员上岗刷卡，蜂鸣器报警模块发出报警信号，刷卡成功。在工作过程中，循环检测柴油副油箱的油位，判断是否达到下限，如果达到下限立即往副油箱中充油。在充油的过程中，记录油泵旋转的圈数，并在结束充油时，将脉冲数累加在计数器中。此时完成一次充油过程。在工作人员下班或停止本次工作时刷卡下岗。无线通讯模块将相关信息输送到IC卡中。工作人员持IC卡到上位机。上位机对工作人员卡号、工作时间、上下岗时间、用油量、完成的工作内容等进行处理，实现管理。

充油时，中央处理器通过计量泵驱动电路使计量泵驱动电机启动，并使控制阀打开。柴油经过柴油箱、柴油滤清器、控制阀、计量泵进入柴油副油箱中。当油位到达上限时，液位传感器将信息送到中央处理器。中央处理器控制计量泵驱动电机停止，并关闭控制阀。在充油的过程中，中央处理器通过转数传感器记录计量泵旋转的圈数，从而计算出一次向柴油副油箱中充油的油量。柴油副油箱中的油送到柴油发动机低压泵，再经过柴油发动机高压泵到柴油发动机。

Claims (5)

1.一种智能车载油量计量检测系统，其特征在于，包括计量控制器、柴油副油箱、计量泵和计量泵驱动电机，所述计量泵驱动电机的输出轴与所述计量泵连接，所述计量泵驱动电机通过计量泵驱动电路与计量控制器的控制信号输出端连接，所述计量泵的进油口与控制阀连接，所述控制阀通过柴油滤清器与柴油发动机的柴油箱连接，所述控制阀与柴油发动机的低压泵连接，所述控制阀与计量控制器的控制信号输出端连接，所述计量泵的出油口与柴油副油箱的进油口连接，柴油副油箱的出油口与柴油发动机低压泵的进油口连接；在计量泵驱动电机的输出端设置有转数传感器，在柴油副油箱中设置有液位传感器，所述转数传感器和液位传感器分别与计量控制器连接。

2.根据权利要求1所述的智能车载油量计量检测系统，其特征在于，所述计量控制器包括中央处理器及其外围电路和通讯模块，所述中央处理器与通讯模块连接，所述计量泵驱动电路、控制阀分别与中央处理器连接，液位传感器与中央处理器的A/D转换端口连接，转数传感器与中央处理器的数字信号输入通道连接。

3.根据权利要求2所述的智能车载油量计量检测系统，其特征在于，所述通讯模块为无线IC卡数据通讯模块，蜂鸣器报警模块与所述中央处理器连接。

4.根据权利要求3所述的智能车载油量计量检测系统，其特征在于，数据输入按钮与所述中央处理器连接，显示模块通过显示驱动单元与中央处理器连接。

5.根据权利要求4所述的智能车载油量计量检测系统，其特征在于，中央处理器的外围电路包括复位模块、工作频率震荡电路模块、电压基准电路模块、电源转换模块、时钟信号发生器，所述复位模块、工作频率震荡电路模块、电压基准电路模块、电源转换模块、时钟信号发生器分别与中央处理器连接，所述电源转换模块分别与电压基准电路模块、蜂鸣器报警模块、时钟信号发生器、显示驱动单元、显示模块和无线IC卡数据通讯模块连接。

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