CN103867253B - 机油压力传感器、机油压力监控系统和方法以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机油压力传感器，包括具有导电部的壳体,设置在壳体上并与壳体内部连通的油道,电连接部,以及滑动部和弹性件。该结构的设置，通过滑动部在油道油压作用力推动下于壳体内的移动，进而改变电阻体的阻值，进而实现不同压力下流经机油压力传感器电流的变化，提高了油压检测的精度，且结构简单。本发明还涉及一种应用该机油压力传感器的机油压力监控系统以及基于该系统的监控方法，同时，本发明还涉及一种具有该机油压力监控系统的车辆。

Description

机油压力传感器、机油压力监控系统和方法以及车辆

技术领域

本发明涉及一油压检测装置，尤其涉及一种应用在车辆上的用于对发动机机油压力进行检测的机油压力传感器；本发明还涉及一种应用该机油压力传感器的机油压力监控系统以及基于该系统的监控方法，同时，本发明还涉及一种具有该机油压力监控系统的车辆。

背景技术

汽车发动机润滑系统的主要作用是将机油输送到发动机各个部位，润滑各运动零部件表面，以减小零部件之间的表面摩擦，同时带走摩擦表面热量，防止零部件间异常磨损。为保证各润滑部位的供油量，发动机主油道内需要维持一定的机油压力，以使机油能够符合发动机转速下的润滑需求。因此，若润滑系统出现泄漏或机油泵不工作时，机油压力无法保证，发动机则处于干摩擦或热摩擦的状态，容易引起发动机凸轮轴、轴瓦等零部件的磨损。现代发动机多为高强度高转速发动机，其对润滑系统的依赖性更高，发动机转速越高时，发动机主油道的油压需求也越高，如一般车用高速柴油机怠速转速约750r/min，机油压力只需维持在100kpa左右，全速运转时转速约为4000r/min，机油压力需维持在400kpa~500kpa, 因此，必须设置一个对机油压力进行监测的系统以防止机油压力不足而造成的对车辆的破坏。

为了防止如上现象的发生，现有技术中，通常在发动机主油道上安装机油压力报警系统，通过系统中的机油压力传感器对发动机主油道内的油压进行检测，并在机油压力低于设定值时，车辆ECU控制报警器报警，以提示车辆使用者采取相应的措施。然而，现有的机油压力传感器结构，虽然能够实现对发动机主油道内的机油压力进行检测，但其结构复杂；此外，现有的机油压力监控系统中，只设定一个最低油压值，此最低油压值即为主油道最低压力值，在车辆整个发动机转速区间，无论发动机在哪个转速工作，只有在检测到的主油道压力值低于最低压力值时，监控系统才会进行油压较低的提示，而发动机在高速运转时，机油压力有可能达不到此转速下的压力需求，但此时的压力值大于系统设定的最低压力值，因此，系统不能进行低压提示，但实际上此时发动机各运转零部件润滑不足，轴瓦、凸轮轴等磨损增大，极易造成发动机抱轴、抱瓦、拉缸等恶性损坏，降低了发动机的使用寿命。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种结构简单紧凑、测量准确的机油压力传感器。

为实现上述目的，本发明的机油压力传感器,包括具有导电部且内部中空的壳体,设置在壳体上并与壳体内部连通的油道,其还包括:

电连接部,相对于壳体位置固定设置,具有向壳体中心线方向延伸的触片;

滑动部,滑动设置在壳体内,具有与导电部及触片同时电传递滑动连接的电阻体,以及与电阻体固连的用于承受油道内的油压作用力的承载部;在壳体内设有与滑动部相连的、对滑动部施加与油压作用力方向相反的弹性力的弹性件。

该结构的设置，通过滑动部在油道油压作用力推动下于壳体内的移动，进而改变电阻体的阻值，进而实现不同压力下流经机油压力传感器电流的变化，提高了油压检测的精度，且结构简单。

作为对上述方式的限定，在电阻体上固定连接有与导电部电传递滑动连接的金属片。

作为对上述方式的限定，所述的承载部与壳体内壁密封滑动配合。

作为对上述方式下的一种结构形式限定，所述的壳体包括塑制的上壳体，以及与上壳体固连的、设置有油道且作为导电部的金属制的下壳体，所述的电连接部固定在上壳体上。

作为对上述方式的限定，所述的触片固定设置在上壳体的外部，所述的电阻体由上壳体穿出而与触片电传递滑动连接。

作为对上述方式的改进，在上壳体上罩扣有防尘罩。

本发明提供了一种基于如上机油压力传感器的机油压力监控系统，包括ECU，对ECU进行供电的蓄电池，与发动机相连的机油压力传感器，其特征在于：所述的机油压力传感器具有如权利要求1所述的机油压力传感器结构；所述的ECU与机油压力传感器结构中的电连接部电连接，所述的油道与发动机主油道连通；在ECU上连接设有存储有对应不同发动机转速而设置的基础电流值的存储模块。

作为对上述方式的改进，在ECU的信号输出端连接有警示单元。

同时本发明提供了一种，机油压力监控方法，该方法包括如下步骤：

步骤一，ECU对机油压力传感器加载固定电压，机油压力传感器实时获取发动机主油道的油压作用力；

步骤二，ECU实时计算在不同油压作用力下流经机油压力传感器上的电流值，并将该电流值与当前发动机转速所对应的存储在存储模块中的基础电流值进行比对，并根据比对结果判断当前车辆状态下机油压力需求的合理性。

通过对机油压力监控系统的结构设置，使系统中设置多个不同发动机转速或转速区间下的基础电流值，在车辆运行状态下，通过对机油压力传感器测量的对油压进行表达的电流值与基础电流值的比对，实现了对不同发动机转速下的油压检测，避免了油压不足导致发动机部件磨损现象的发生，提高了发动机的寿命。

此外，本发明同时提供了一种车辆，该车辆搭载有如上所述的机油压力监控系统。

综上所述，采用本发明的技术方案，实现了对发动机不同转速下的油压测量或监控，有效的提高了发动机寿命。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

图1是本发明实施例一的立体结构示意图；

图2为图1的纵向剖视图；

图3为本发明实施例二的纵向结构剖视图；

图4为本发明实施例三的连接结构示意图。

图中：

1、壳体；101、上壳体；1011、导向座；1012、安装口；102、下壳体；1021、缩径部；103、空腔；104、油道；201、承载部；202、电阻体；203、O型密封圈；3、弹性件；4、金属针脚；5、触片；6、防尘罩；7、金属片；8、金属条；9、蓄电池；10、发动机；11、存储模块；12、警示单元。

具体实施方式

实施例一

本实施例涉及一种机油压力传感器,是用于对发动机主油道内的机油压力进行检测，由图1结合图2所示，其结构中，包括壳体1，壳体1包括上壳体101、与上壳体101固连的下壳体102，上壳体101采用塑料材质，可以起到绝缘效果，下壳体102采用如铁质的金属材质，在上壳体101和下壳体102扣合固连的内部形成空腔103。如图2所示状态的下壳体102左侧形成一个缩径部1021，该缩径部1021上可设置有外螺纹，用于将整个机油压力传感器螺纹固连在发动机上。

在下壳体102的左侧，贯穿于缩径部1021，设有与空腔103连通的油道104，该油道104与下壳体102共中心线设置，这样，在将机油压力传感器安装在发动机上时，油道104与发动机主油道连通，主油道内的油液可通过油道104对如下描述的置于空腔103内的滑动部施加油压作用力。

在壳体1内的空腔103内，滑动设置有滑动部，滑动部整体成T形结构，包括与空腔103截面相应的靠近油道104的承载部201，以及垂直固连在承载部201上的棒状的电阻体202，承载部201和电阻体202可一体成型制造，二者可均采用金属材质，此时，为了实现电阻体202的电阻效果，在电阻体202的表面涂上电阻材质即可。基于如上描述，进入油道104内的油液产生的油压作用力即可施加在承载部201的左侧端面上，为了防止油液推动承载部201运动时产生泄露，在承载部201与空腔103内壁结合处设有O型密封圈203。

为了确保滑动部在移动过程中的稳定性，在上壳体101上固定设有探入空腔103内的导向座1011，该导向座1011的中部开有可供电阻体202滑动插入的通孔，这样，在承载部201带动电阻体202移动时，整体可以受到导向座1011的导向作用，进而提高滑动部运动过程的稳定性。此外，在壳体1的空腔103内，还设有与滑动部相连的、对滑动部施加与油压作用力方向相反的弹性力的弹性件3，本实施例中，弹性件3采用弹簧，弹簧的一端套装在导向座1011上，另一端顶置连接在承载部201上，通过弹性件3的设置，确保了电阻体202的初始位置。

在上壳体101上固定设有电连接部，该电连接部主要用于获取外部电压，并将电压加载在电阻体202上，本实施例中，电连接部包括连接汽车线束的金属材质的金属针脚4、与金属针脚4焊接固连的向壳体1中心线方向延伸的金属材质的触片5，由图1结合图2所示，在上壳体101上设有倾斜设置在安装口1012，金属针脚4一端与触片5焊接固连后注塑固定在上壳体101内，另一端引至安装口1012内。相对于上壳体101位置固定的触片5，位于上壳体101的外部，其向壳体1中心线方向延伸的长度应确保能够与由导向座1011穿出的电阻体202接触。在电阻体202滑动时，电阻体202能够与触片5始终滑动接触配合，同时，触片5将电压加载至电阻体202上，这样，电阻体与触片之间即形成了电传递滑动连接。

为了实现对探出上壳体101的电阻体202、触片5等部件的保护，在上壳体101上固定罩扣有防尘罩6，防尘罩6的内部中空设置，其具有可供电阻体202无阻挡运动的空间。

此外，下壳体102采用金属材质，其作为本实施例中的导电部，进而与电阻体等共同形成电传递中的导体结构，为了实现下壳体102与电阻体202之间的电传递连接，在电阻体202与承载部201的连接处设有固连在电阻体202上的金属片7，金属片7与下壳体102的内壁滑动配合，这样，金属针脚4、触片5、电阻体202、金属片7以及下壳体102则形成了电传递过程中的导体结构。

在使用时，通过对金属针脚4上加载一个恒定电压，发动机主油道内的油压发生变化如变大时，油液由油道104推动承载部201向图2所示状态的右方运动，电阻体202与触片5的接触点不断发生变化，使得电阻体202的有效长度变短，进而使得阻值变小，由于电压恒定，电流变大，进而能够通过对电流的测量，获知不同的发动机转速下发动机主油道内的油压大小。

此外，值得说明的是，基于上述结构描述，本领域技术人员可以根据各个部件进行适应性的调整，如采用其他的常规连接结构将整个机油压力传感器固连在发动机上，或是缩小导向座的长度，而使触片置于空腔103内等。

实施例二

如图3所示，本实施例与实施例一的结构基本相同，不同之处在于导电部并未采用金属制的下壳体，而是在下壳体102的内部镶嵌一个与金属片7滑动配合的金属条8，该金属条8位于空腔103内的部分能够与金属片7滑动接触配合，金属条8位于缩径部1021的部分，镶嵌于缩径部1021的外表面。在该结构中，缩径部1021与发动机连接时，金属条8应确保能够与发动机相接触以实现电传递。基于此结构，上壳体和下壳体可均采用塑料材质制成。

实施例三

如图4所示，本实施例涉及一种机油压力监控系统，是基于实施例一结构的应用，该系统包括ECU，对ECU进行供电的蓄电池9，与发动机10相连的机油压力传感器，机油压力传感器采用实施例一的结构；ECU与机油压力传感器结构中的电连接部电连接，其从蓄电池9获取电量后，向机油压力传感器施加5V电压，此时，由于发动机和蓄电池负极接地（车身），电流通过蓄电池9、ECU、金属针脚4、触片5、电阻体202、金属片7、下壳体102、发动机10形成闭环电路，此时，在发动机不同转速下，由于发动机主油道内的油压不同，油压作用力推动电阻体202向右移动，电阻体202的移动致使触片5与金属片7之间的电阻不断变化，由于电压一定，故电流大小随着电阻变化而变化。于图2所示状态下电阻体202的初始位置时的电阻段最长，电阻最大，电流最小；如图4所示状态下的电阻体202行程最大时，电阻体202的电阻段最短，电阻最小，电流最大。因此，通过本系统的ECU，可以计算出的电流值与油压的对应关系，进而可通过ECU监测车辆实际状态下获得的机油压力传感器的电流大小，来间接监测发动机主油道内的油压大小。

上述是针对于基于实施例一的机油压力传感器结构下获取的机油压力传感器电流与油压的对应关系的描述，在本实施例的系统结构中，还设有与ECU相连的存储模块11，该存储模块11中存储有对应于不同的发动机转速下的基础电流值，该基础电流值是不同发动机转速所需的最小机油压力对应的电流值，其可以对应不同发动机转速而被设置，也可以将发动机转速分成多个区间，对应每个区间设有一个该区间最低转速对应的电流值。

此外，在ECU的信号输出端还设有警示单元12，警示单元12可以采用常规的指示灯或是蜂鸣器等具有警示作用的装置。

如上机油压力监控系统在监控时，先根据机油压力传感器结构获取不同发动机转速对应的基础电流值，并将基础电流值存在在存储模块中。监控过程按如下步骤进行：

步骤一，ECU对机油压力传感器加载5V的固定电压，机油压力传感器实时获取发动机主油道的油压作用力；

步骤二，ECU实时计算在不同油压作用力下流经机油压力传感器上的电流值，并将该电流值与当前发动机转速所对应的存储在存储模块中的基础电流值进行比对，若此时ECU获取的机油压力传感器的电流值大于存储模块中存储的基础电流值时，则证明当前车辆状态下机油压力不小于车辆正常状态下的机油压力需求，车辆润滑系统正常；若根据此时ECU获取的机油压力传感器的电流值小于存储模块中存储的基础电流值时，则证明当前车辆状态下机油压力小于车辆正常状态下的机油压力需求，此时，发动机润滑系统可能因为发生泄漏而导致主油道压力降低，车辆当前状态的机油压力需求不合理，ECU控制警示单元12报警。此外，当机油压力需求不合理时，ECU也可以对喷油器进行控制，限制喷油量，以降低发动机转速。

Claims (9)

1.一种机油压力传感器,包括具有导电部且内部中空的壳体,设置在壳体上并与壳体内部连通的油道,其特征在于:所述的壳体包括塑制的上壳体，以及与上壳体固连的、设置有油道且作为导电部的金属制的下壳体；还包括固定设置在上壳体上的电连接部，以及滑动设置在壳体内的滑动部，所述电连接部具有向壳体中心线方向延伸的触片,所述滑动部具有与导电部及触片同时电传递滑动连接的电阻体,以及与电阻体固连的用于承受油道内的油压作用力的承载部;在壳体内设有与滑动部相连的、对滑动部施加与油压作用力方向相反的弹性力的弹性件。

2.根据权利要求1所述的机油压力传感器，其特征在于：在电阻体上固定连接有与导电部电传递滑动连接的金属片。

3.根据权利要求1所述的机油压力传感器，其特征在于：所述的承载部与壳体内壁密封滑动配合。

4.根据权利要求1所述的机油压力传感器，其特征在于：所述的触片固定设置在上壳体的外部，所述的电阻体由上壳体穿出而与触片电传递滑动连接。

5.根据权利要求4所述的机油压力传感器，其特征在于：在上壳体上罩扣有防尘罩。

6.一种机油压力监控系统，包括ECU，对ECU进行供电的蓄电池，与发动机相连的机油压力传感器，其特征在于：所述的机油压力传感器具有如权利要求1所述的机油压力传感器结构；所述的ECU与机油压力传感器结构中的电连接部电连接，所述的油道与发动机主油道连通；在ECU上连接设有存储有对应不同发动机转速而设置的基础电流值的存储模块。

7.根据权利要求6所述的机油压力监控系统，其特征在于：在ECU的信号输出端连接有警示单元。

8.一种机油压力监控方法，其特征在于，该方法基于如权利要求6所述的机油压力监控系统，且包括如下步骤：

步骤一，ECU对机油压力传感器加载固定电压，机油压力传感器实时获取发动机主油道的油压作用力；

步骤二，ECU实时计算在不同油压作用力下流经机油压力传感器上的电流值，并将该电流值与当前发动机转速所对应的存储在存储模块中的基础电流值进行比对，并根据比对结果判断当前车辆状态下机油压力需求的合理性。

9.一种车辆，其特征在于：该车辆搭载有如权利要求6所述的机油压力监控系统。