CN110454256A - 一种多功能车载机油传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能车载机油传感器，包括：用以固定于机油箱体底部的底座；连接所述底座且用以与机油箱体连通、实现与机油箱体内液位相平的腔体；密封设于所述底座内的电路板组件和用以向所述腔体内发射并接收反射超声波的超声波换能单元、用以检测机油油质的发光‑感光传感单元和pH传感单元，所述超声波换能单元、所述发光‑感光传感单元和所述pH传感单元均连接所述电路板组件；所述电路板组件设有用以连接车载ECU的引线端子。上述多功能车载机油传感器既能精确测量机油液位，还能够监测机油油质，便于及时加注或更换机油。
Description
技术领域
本发明涉及车用传感器技术领域，特别涉及一种多功能车载机油传感器。
背景技术
汽车机油传感器的原理是利用不同的传感器来检测机油量，一般通过机油的液位来间接检测机油量大小，也同时检测机油温度，并通过电路把信息显示在仪表盘上。
目前的机油传感器的机油检测原理有以下不同的方案：利用线路板上覆铜线路电阻在不同机油液位下表现不同的阻值而检测机油液位；或使用电极板间机油液位不同时电容极板间距的不同导致电容不同检测机油液位。其中电阻方案因线路板上的线路电阻本身很小，线路的粗细，温度的微小变化都会影响到其感应敏感阻值，且阻值绝对值太小，精度很差，对电路精度要求极高；而电容方案是基于两极之间差异化的介质来检测机油量，但是机油的老化品质导致电容极板间介质的介电常数发生变化，进而影响其检测的精度，造成精度不高。且上述机油传感器只能较为粗糙的检测机油液位，但还是无法解决当前机油使用过程中品质变化或进水的检测，而无法提醒车主更换机油的最佳时机。
因此，如何解决对机油液位精确检测和机油品质的检测成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能车载机油传感器，实现精确检测反映机油的液位，同时对机油的油质进行监测，便于及时提醒车主加注或者更换机油。
为实现上述目的，本发明提供一种多功能车载机油传感器，包括：
用以固定于机油箱体底部的底座；
连接所述底座且用以与机油箱体连通、实现与机油箱体内液位相平的腔体；
密封设于所述底座内的电路板组件和用以向所述腔体内发射并接收反射超声波的超声波换能单元、用以检测机油油质的发光-感光传感单元和pH传感单元，所述超声波换能单元、所述发光-感光传感单元和所述pH传感单元均连接所述电路板组件；
所述电路板组件设有用以连接车载ECU的引线端子。
可选地，所述底座的周向设有多个固定孔，所述底座正面的中央设有用以供所述腔体插接固定的口型固定部。
可选地，所述腔体包括相互嵌套的外壳和内腔壳，所述外壳通过卡扣套设固定于所述口型固定部的外周；所述内腔壳设于所述口型固定部和外壳之间。
可选地，所述内腔壳的外周设有多条竖直延伸的筋板，所述外壳的内周设有与所述筋板配合的定位槽。
可选地，所述外壳的顶部设有连通所述内腔壳的进气孔，所述外壳、所述内腔壳和所述口型固定部设有串向设置且相互连通以延长油路的进油孔。
可选地，所述电路板组件嵌套于所述底座的背部，所述底座的背部设有包围容纳所述电路板组件的筋条，还包括与所述筋条连接以密封所述电路板组件的盖板，所述底座的侧壁设有用以供所述引线端子穿出的线束端口。
可选地，所述底座的背部的中央设有内凹腔，所述超声波换能单元设于所述内凹腔内且通过所述电路板组件和所述盖板密封。
可选地，所述发光-感光传感单元和所述pH传感单元设于所述口型固定部的两侧，且通过电连接端子连接所述电路板组件。
可选地，所述口型固定部的外周设有凹槽，所述凹槽内设有密封圈。
可选地，还包括连接所述电路板组件、用以检测机油温度的温度传感单元。
相对于上述背景技术，本发明所提供的多功能车载机油传感器通过底座固定于机油箱体的底部，使得机油箱体内的机油进入腔体内，由于腔体和机油箱体连通，二者的液位相同，腔体内机油的液位即反映了机油箱体的液位，通过在底座内设置超声波换能单元向腔体内发射超射波并接收液面反射的超声波，用声波在机油内的传播速度乘以发射和接收超声波的时间差的一半即为液面的机油的液位高度。即使油质发生变化，测得的时间误差也即液位高度也可以忽略不计，显著提高了机油液位测量的精度，提高了液位显示的准确性，便于提醒车主在机油不足时及时加注机油。
另一方面，通过发光-感光传感单元向机油发射光线，光线通过不同油质的机油时，不同油质机油对光线的吸收不同，即透光率不同，发光-感光传感单元中的感光传感单元接收到发光单元发射光的强度也不同，根据光线在机油内吸收率的不同体现油质的变化，当机油变质越厉害，机油透光率越低，杂质较多。此外还可结合pH传感单元配合发光-感光传感单元对机油油质进行监测，当pH值超出预设范围时，同样表明机油油质变差，通过引线端子一端连接电路板组件，另一端连接车载ECU实现车载ECU和电路板组件的连接，将油质检测及监测结果实时显示在车载ECU的显示屏上，从而提醒车主及时更换机油。
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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的多功能车载机油传感器的示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为图2中底座的正面示意图；
图4为图2中底座的背面示意图；
图5为图2中内腔壳的示意图；
图6为图2中外壳的示意图。
其中：
1-底座、11-凹槽、12盖板、13-口型固定部、131-卡扣、14-线束端口、15-固定孔、16-筋条、17-内凹腔、2-电路板组件、21-电连接端子、3-超声波换能单元、4-发光-感光传感单元、5-pH传感单元、6-密封圈、7-内腔壳、8-外壳、81-进气孔、82-卡扣孔、9-进油孔。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图6，图1为本发明实施例所提供的多功能车载机油传感器的示意图，图2为图1的爆炸图，图3为图2中底座的正面示意图，图4为图2中底座的背面示意图，图5为图2中内腔壳的示意图，图6为图2中外壳的示意图。
本发明所提供的多功能车载机油传感器包括底座1，通过底座1将多功能车载机油传感器整体固定于机油箱体底部，底座1连接固定有连通机油箱体且与机油箱体内液位相平的腔体，底座1内密封设有电路板组件2，底座1还设有超声波换能单元3，通过向腔体内发射和接收反射的超声波检测机油液位，发光-感光传感单元4则通过对机油的透光率进行检测从而根据透光率的大小确认机油油质，pH传感单元5通过检测机油的pH值变化结合透光率的大小共同体现油质的变化，其中超声波换能单元3、发光-感光传感单元4和pH传感单元5均与电路板组件2连接，且通过一段引线端子连接电路板组件2和车载ECU，并将检测及监测信号传递给车载ECU进而显示在车载ECU的显示屏上，ECU(Electronic Control Unit)也即电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等，从用途上讲则是汽车专用微机控制器。
下面结合附图和具体实施例对发明所提供的多功能车载机油传感器进行更加详细的介绍。
在本发明所提供的一种具体实施例中，底座1的周向设有多个固定孔15，方便通过螺栓等紧固件与固定孔15配合将多功能车载机油传感器固定于机油箱体的底部，底座1的正面设有与腔体配合、供腔体插接固定的口型固定部13。腔体具体采用相互嵌套的内腔壳7和外壳8，为了实现外壳8和口型固定部13的相对固定，口型固定部13的外周设有卡扣131，外壳8的底部的对应位置设有与卡扣131配合的卡扣孔82，通过卡扣131和卡扣孔82的配合实现套设固定于口型固定部13的外周。首先将内腔壳7嵌套于外壳8内，当外壳8通过卡扣131套设于口型固定部13时，内腔壳7正好位于外壳8和口型固定部13之间。
腔体可以根据需要设置为单层壳内腔，只需保持与机油箱体的连通且能够保证液面与机油箱体内的液面相平即可。口型固定部13与腔体的连接固定亦可以采用圆形、矩形或者其他形状的配合，并不限于说明书附图所示的形状。
为了实现内腔壳7和外壳8之间的装配定位，内腔壳7的外周和外壳8的内周之间需要设置一定的周向定位机构，周向定位机构可以为设置在内腔壳7外周的筋板或者定位凸起，外壳8的内周则设有和筋板或者定位凸起配合的定位槽。筋板或定位凸起等定位结构不仅可以设置在内腔壳7的周向，还可以设置在内腔壳7的顶部，外壳8的定位槽只需保持和筋板或定位凸起的位置及数目的对应即可。
外壳8、内腔壳7和口型固定部13的底部开设有相互连通的进油孔9，且三者的进油孔9串向设置，也即设置在不同的方位，通过两两之间的间隙连通，一方面保证机油能够从机油箱底进入内腔壳7的内腔，另一方面通过进油孔9的串向设置增长进油油路，避免机油在内腔壳7的内腔内产生泡沫，导致液位测量不精确。内腔壳7不仅壳壁上开设有进油孔9，其内腔具有隔离的内腔壁，内腔壁上同样开设进油孔9，且内腔壁与壳壁之间设有肋板，连接内腔壁和壳壁的肋板上也开设有进油孔9，且开设在内腔壁上的进油孔9、开设在肋板上的进油孔9和开设在壳壁上的进油孔9串向设置，进一步延长进油油路。同时，为了保证机油箱体内的机油液位与内腔壳7的内腔的机油液位相平，外壳8和内腔壳7的顶部设有连通内腔壳7的内腔的进气孔81，使内腔和机油箱体形成一个连通器，保证了液位的相同。进气孔81可以设置在外壳8及内腔壳7的最顶部，也可以设置在顶部的一侧。
电路板组件2可以采用如下形式密封设置在底座1内，底座1的背部内凹，电路板组件2卡嵌在底座1的背部，电路板组件2的周部设有包围容纳电路板组件2的筋条16，通过盖板12和筋条16配合连接实现对电路板组件2的密封，还可以在盖板12和筋条16的连接处设置密封垫圈。底座1背部的中央设有内凹腔17，内凹腔17对准内腔壳7的内腔，超声波换能单元3可通过软胶等固定于内凹腔17，从而向内腔壳7的内腔发射并接收反射的超声波。
为了实现电路板组件2、超声波换能单元3、发光-感光传感单元4和pH传感单元5的供电以及及时将检测及监测信号传递给车载ECU，电路板组件2和车载ECU以及车载电池需要通过线束连接，引线端子的一端连接底座1内的电路板组件2，另一端连接车载ECU。为此，底座1的侧部还设有供引线端子穿过并连接至电路板组件2的线束端口14，只需保证引线端子插接入线束端口14处的密封即可。可以通过在引线端子的周部套设硅胶圈或者橡胶圈避免灰尘和水等杂质进入电路板组件2，引线端子与线束端口14的处的连接密封还可以参考现有技术灵活设置。
口型固定部13的周向设有凹槽11，凹槽11内设有密封圈6进行密封。发光-感光传感单元4和pH传感单元5分别设置在口型固定部13的两侧，具体设置在凹槽11和口型固定部13外周之间，并通过电连接端子21连接电路板组件2，电连接端子21的一端穿透底座1的上端面与电路板组件2连接，且保障穿透处密封，防止机油进入，电连接端子21的另一端设有连接固定发光-感光传感单元4和pH传感单元5。
进一步的，本发明所提供的多功能车载机油传感器还包括用来检测机油温度的温度传感单元，温度传感单元连接至电路板组件2。温度传感单元可以为热电偶等测温元件，温度传感单元与电路板组件2之间的连接可参考发光-感光传感单元4以及pH传感单元5与电路板组件2之间的连接。
发光-感光传感单元4的发光部可以为光学二极管，如发光二极管，激光二极管以及红外二极管等，感光部可以为光敏电阻等感光部件。pH传感单元5可采用pH传感器，通过检测机油中游离的氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号并经电路板组件2传递至车载ECU进行显示，通常由化学检测部分和信号传输部分构成。超声换能单元和温度传感单元的结构均可参考现有技术，此处不再一一展开。
以上对本发明所提供的多功能车载机油传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多功能车载机油传感器，其特征在于，包括：
用以固定于机油箱体底部的底座(1)；
连接所述底座(1)且用以与机油箱体连通、实现与机油箱体内液位相平的腔体；
密封设于所述底座(1)内的电路板组件(2)和用以向所述腔体内发射并接收反射超声波的超声波换能单元(3)、用以检测机油油质的发光-感光传感单元(4)和pH传感单元(5)，所述超声波换能单元(3)、所述发光-感光传感单元(4)和所述pH传感单元(5)均连接所述电路板组件(2)；
所述电路板组件(2)设有用以连接车载ECU的引线端子。
2.根据权利要求1所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述底座(1)的周向设有多个固定孔(15)，所述底座(1)正面的中央设有用以供所述腔体插接固定的口型固定部(13)。
3.根据权利要求2所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述腔体包括相互嵌套的外壳(8)和内腔壳(7)，所述外壳(8)通过卡扣(131)套设固定于所述口型固定部(13)的外周；所述内腔壳(7)设于所述口型固定部(13)和外壳(8)之间。
4.根据权利要求3所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述内腔壳(7)的外周设有多条竖直延伸的筋板，所述外壳(8)的内周设有与所述筋板配合的定位槽。
5.根据权利要求4所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述外壳(8)的顶部设有连通所述内腔壳(7)的进气孔(81)，所述外壳(8)、所述内腔壳(7)和所述口型固定部(13)设有串向设置且相互连通以延长油路的进油孔(9)。
6.根据权利要求5所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述电路板组件(2)嵌套于所述底座(1)的背部，所述底座(1)的背部设有包围容纳所述电路板组件(2)的筋条(16)，还包括与所述筋条(16)连接以密封所述电路板组件(2)的盖板(12)，所述底座(1)的侧壁设有用以供所述引线端子穿出的线束端口(14)。
7.根据权利要求6所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述底座(1)的背部的中央设有内凹腔(17)，所述超声波换能单元(3)设于所述内凹腔(17)内且通过所述电路板组件(2)和所述盖板(12)密封。
8.根据权利要求7所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述发光-感光传感单元(4)和所述pH传感单元(5)设于所述口型固定部(13)的两侧，且通过电连接端子(21)连接所述电路板组件(2)。
9.根据权利要求8所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，所述口型固定部(13)的外周设有凹槽(11)，所述凹槽(11)内设有密封圈(6)。
10.根据权利要求1至9任一项所述的多功能车载机油传感器，其特征在于，还包括连接所述电路板组件(2)、用以检测机油温度的温度传感单元。
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| CN201910899830.5A Pending CN110454256A (zh) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | 一种多功能车载机油传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110454256A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111595366A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-28 | 山东清沂山石化科技有限公司 | 一种油品信息自动显示设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0915143A (ja) * | 1995-06-27 | 1997-01-17 | Japan Energy Corp | オートマチックトランスミッションフルード劣化検出装置 |
| US20140130587A1 (en) * | 2011-09-23 | 2014-05-15 | Mastinc | Multi-modal fluid condition sensor platform and system thereof |
| KR20150010866A (ko) * | 2013-07-19 | 2015-01-29 | 현대자동차주식회사 | 역동 유면 영향을 제거한 오일 레벨 측정 장치 |
| CN105143879A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-09 | 玛斯特股份有限公司 | 多模态流体状况传感器平台及其系统 |
| CN209818138U (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 赵梓杰 | 一种多功能车载机油传感器 |
-
2019
- 2019-09-23 CN CN201910899830.5A patent/CN110454256A/zh active Pending
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