CN114279712B - 一种汽车发动机故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机故障检测装置，涉及智能汽车技术领域，包括：冷却液检测模块，振动检测模块，定位模块，传感器检测模块，主控制模块，车载设备监控模块，通信模块；所述冷却液检测模块检测冷却液信息，振动检测模块检测发动机和车辆的振动信息，传感器检测模块检测传感器工作情况，主控制模块处理和传输信号，车载设备监控模块接收信息，通信模块实现该装置与主车辆服务平台建立通信数据。本发明汽车发动机故障检测装置通过对发动机冷却液和发动机振动进行检测，继而判断发动机的工作情况，并且智能的检测传感器的工作状况，确保传感器可靠，还通过通信模块与车辆服务管理平台建立通信并进行故障诊断，提高发动机的安全。

Description

一种汽车发动机故障检测装置

技术领域

本发明涉及智能汽车技术领域，具体是一种汽车发动机故障检测装置。

背景技术

汽车发动机是为汽车提供动力的装置，是汽车的心脏，影响着汽车的动力性、经济性和环保性。当汽车的发动机出现故障时，会使汽车出现安全隐患，并且一旦汽车行驶相应的里程后，就会出现零部件老化和损坏的问题，如果不及时进行处理，就会出现汽车故障，严重影响汽车的行驶安全，目前大多数的发动机用的传感器都不具备自检的功能，大都通过万用表的方式进行检测，检测手段较为麻烦，汽车无法得知第一时间得知传感器是否处于正常运行的状态下，容易导致传感器检测数据出错，并且当发动机动力不足时，会使汽车出现振动，当车子在移动时，车子发生的抖动容易影响对发动机振动的检测精度，因此，有待改进。

发明内容

本发明实施例提供一种汽车发动机故障检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本发明实施例中，提供一种汽车发动机故障检测装置，该汽车发动机故障检测装置包括：冷却液检测模块，振动检测模块，定位模块，传感器检测模块，主控制模块，车载设备监控模块，通信模块；

所述冷却液检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测发动机冷却液的温度情况并输出温度信息，用于检测冷却液的液位并输出液位信息，用于提供时钟信号；

所述振动检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测发动机的振动情况并输出第一振动信息，用于检测汽车运行时的振动情况并输出第二振动信息，用于对所述第一振动信息和第二振动信息进行差分放大处理继而得知发动机的实际振动信息；

所述定位模块，与所述主控制模块连接，用于为汽车发动机故障检测装置进行定位并输出位置信息；

所述传感器检测模块，与所述主控制模块和冷却液检测模块连接，用于检测冷却液检测模块的传感器是否正常工作并输出检测信息；

所述主控制模块，用于接收和处理所述温度信息、液位信息、时钟信号、发动机的实际振动信息、位置信息、检测信息，用于判断冷却液的使用速率，用于控制各个模块的工作；

所述车载设备监控模块，与所述主控制模块连接，用于通过车载设备接收所述主控制模块传输的信息；

所述通信模块，与所述主控制模块连接，用于通过建立无线通信网络实现所述主控制模块与车辆服务平台的连接，用于通过车辆服务平台管理和解析所属车辆传输的数据信息，用于对接收的车辆数据信息进行故障诊断。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明汽车发动机故障检测装置通过对发动机冷却液温度、液位以及时钟时长进行检查，通过主控制模块可轻松监测冷却液的使用情况，避免冷却液的故障使得发动机无法正常降温继而导致发动机的损坏，并且通过差分运算的方式能够精确的计算出发动机工作时的振动情况，继而判断发动机的动力情况，还采用传感器检测模块智能的检测传感器的工作状况，无需拆卸检测，检测手段方便有效，并且通过通信模块可将数据传输给车辆服务管理平台进行故障诊断，由相关人员进行诊断并做出维修提示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实例提供的一种汽车发动机故障检测装置的原理方框示意图。

图2为本发明实例提供的冷却液检测模块示意图。

图3为本发明实例提供的振动检测模块示意图。

图4为本发明实例提供的振动检测模块和传感器检测模块的电路连接图。

图5为本发明实例提供的通信模块示意图。

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。

实施例1：参见图1，本发明实施例提供一种汽车发动机故障检测装置，该汽车发动机故障检测装置包括：冷却液检测模块1，振动检测模块2，定位模块3，传感器检测模块4，主控制模块5，车载设备监控模块6，通信模块7；

具体地，所述冷却液检测模块1，与所述主控制模块5连接，用于检测发动机冷却液的温度情况并输出温度信息，用于检测冷却液的液位并输出液位信息，用于提供时钟信号；

振动检测模块2，与所述主控制模块5连接，用于检测发动机的振动情况并输出第一振动信息，用于检测汽车运行时的振动情况并输出第二振动信息，用于对所述第一振动信息和第二振动信息进行差分放大处理继而得知发动机的实际振动信息；

定位模块3，与所述主控制模块5连接，用于为汽车发动机故障检测装置进行定位并输出位置信息；

传感器检测模块4，与所述主控制模块5和冷却液检测模块1连接，用于检测冷却液检测模块1的传感器是否正常工作并输出检测信息；

主控制模块5，用于接收和处理所述温度信息、液位信息、时钟信号、发动机的实际振动信息、位置信息、检测信息，用于判断冷却液的使用速率，用于控制各个模块的工作；

车载设备监控模块6，与所述主控制模块5连接，用于通过车载设备接收所述主控制模块5传输的信息；

通信模块7，与所述主控制模块5连接，用于通过建立无线通信网络实现所述主控制模块5与车辆服务平台的连接，用于通过车辆服务平台管理和解析所属车辆传输的数据信息，用于对接收的车辆数据信息进行故障诊断。

进一步地，所述汽车发动机故障检测装置还包括显示模块8、报警模块9和电源模块10；

具体地，所述显示模块8，用于接收所述主控制模块5传输的数据信号并显示；

报警模块9，用于通过报警程序进行故障报警；

电源模块10，用于为汽车发动机故障检测装置提供所需电能；

该显示模块8、报警模块9和电源模块10均与所述主控制模块5连接。

在具体实施例中，上述冷却液检测模块1可采用温度检测元件和液位检测元件分别对冷却液的液位进行检测，其中液位检测配合时钟检测通过上述主控制模块5的内部软件系统实现对液位减少速率的计算；上述振动检测模块2可采用差分运算的方式对发动机振动情况和车辆振动情况进行差分运算，继而得知发动机的实际振动信息；上述定位模块3可采用，但并不限于GPS定位系统、北斗定位系统等定位系统进行汽车发动机故障检测装置的定位；上述传感器检测模块4可采用对输入自检信号的检测继而判断传感器是否处于正常工作状态；上述主控制模块5可采用，但并不限于单片机、微控制单元(MCU)、中央处理器(CPU)等处理器，通过内部软件系统实现对数据的分析处理，并控制各个模块的工作；上述车载设备监控单元为车载控制设备，在此不做赘述；上述通信模块7可采用，但并不限于GSM通信、GPRS通信和ZigBee通信等通信方式实现与车辆服务平台的数据通信；上述显示模块8可采用，但并不限于液晶显示屏、触摸显示屏等显示装置实现对数据的显示；上述报警模块9可采用，但并不限于声光报警器、语音报警器等报警装置实现对发动机故障报警；上述电源模块10可采用，但并不限于车载电源作主电源，蓄电池、锂电池等供电装置作备用电源的方式为该汽车发动机故障检测装置供电。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2、图3和图5，在本发明所述的一种汽车发动机故障检测装置的一个具体实施例中，所述冷却液检测模块1包括冷却液温度检测单元101、冷却液液位检测单元102、时钟单元103；

具体地，所述冷却液温度检测单元101，用于检测发动机冷却液的温度情况并输出温度信息；

冷却液液位检测单元102，用于检测冷却液的液位并输出液位信息；

时钟单元103，用于提供时钟信号；

该冷却液温度检测单元101、冷却液液位检测单元102和时钟单元103均与所述主控制模块5连接。

进一步地，所述振动检测模块2包括第一振动检测单元201、第二振动检测单元202和差分放大单元203；

具体地，所述第一振动检测单元201，用于检测发动机的振动情况并输出第一振动信息；

第二振动检测单元202，用于检测汽车运行时的振动情况并输出第二振动信息；

差分放大单元203，用于对所述第一振动信息和第二振动信息进行差分放大处理继而得知发动机的实际振动情况；

该第一振动检测单元201和第二振动检测单元202均连接所述差分放大单元203的输入端，差分放大单元203的输出端与所述主控制模块5连接。

进一步地，所述通信模块7包括无线通信单元701、车辆服务管理单元702、故障诊断服务器703；

具体地，所述无线通信单元701，用于通过建立无线通信网络实现所述主控制模块5与车辆服务管理单元702的连接；

车辆服务管理单元702，用于通过车辆服务平台管理和解析所属车辆传输的数据信息；

故障诊断服务器703，用于对接收的车辆数据信息进行故障诊断；

该无线通信单元701与所述主控制模块5和车辆服务管理单元702连接，车辆服务管理单元702与故障诊断服务器703连接。

在具体实施例中，上述冷却液温度检测单元101可采用热电偶对冷却液进行温度检测；上述冷却液液位检测单元102可采用探测针的方式实现对不同液位的冷却液进行检测；上述时钟单元103可选用时钟芯片，具体型号不做限定；上述第一振动检测单元201和第二振动检测单元202均可选用振动传感器，具体型号不做限定；上述差分放大单元203可采用差分放大电路，通过对第一振动信息和第二振动信息的差值计算和放大继而判断出发动机的实际振动情况；上述无线通信单元701可采用GSM通信、GPRS通信和ZigBee通信的通信方式实现与车辆服务管理单元702进行数据通信，具体不做赘述。

实施例3：在实施例2的基础上，请参阅图4，在本发明所述的一种汽车发动机故障检测装置的一个具体实施例中，所述差分放大单元203包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一运放OP1；所述主控制模块5包括第一控制器U1；

具体地，所述第一电阻R1的一端接收所述第一振动检测单元201输出的第一振动信息，第二电阻R2的一端接收所述第二振动检测单元202输出的第二振动信息，第一电阻R1的另一端和第四电阻R4的一端均连接第一运放OP1的同相端，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的一端连接第一运放OP1的反相端，第三电阻R3的另一端和第一运放OP1的输出端连接第一控制器U1的第一ADC端，第四电阻R4的另一端接地。

进一步地，所述传感器检测模块4包括放大器U2、模拟开关S1、指示灯LED、第五电阻R5、第一电容C1、电位器RP1、光耦U3、第二运放OP2和第一电源VCC1；

具体地，所述放大器U2的第一端、第四端、第七端、第十三端、第一电容C1的一端和电位器RP1的一端均接地，放大器U2的第八端和第九端均连接电位器RP1的另一端和第一电容C1的另一端，放大器U2的第十二端连接第五电阻R5的一端和光耦U3的第二端，第五电阻R5的另一端连接指示灯LED的阴极，指示灯LED的阳极和放大器U2的第十一端连接第一电源VCC1，放大器U2的第十四端连接模拟开关S1的第一端，模拟开关S1的第四端连接所述第一控制器U1的第一IO端，电位器RP1的滑片端连接第二运放OP2的同相端，第二运放OP2的反相端和输出端均连接第一控制器U1的第二ADC端，光耦U3的第一端连接第一控制器U1的第二IO端，模拟开关S1的第二端和第三端分别接收自检测信号和温度信号。

在具体实施例中，上述第一运放OP1可选用OP07系列运算放大器；上述第一控制器U1可采用STM32单片机，实现对数据的接收处理和各个模块的控制，并通过内部软件系统计算出冷却液液位的变化速率，预防冷却液出现泄漏情况；上述光耦U3可选用，但并不限于TLP521、PC817等光电耦合芯片实现数据的隔离传输；上述放大器U2可选用AD595仪表放大器，上述第二运放OP2可选用OP07系列运算放大器；上述模拟开关S1可选用TS5A3154DCUR芯片，实现模拟信号的二选一。

本发明一种汽车发动机故障检测装置通过冷却液按检测模块对发动机冷却液温度、液位以及时钟时长进行检查，通过主控制模块5可轻松监测冷却液的使用情况，避免冷却液温度异常使得发动机无法正常降温继而导致发动机的损坏，并且判断冷却液的使用速率，判断出冷却液装置是否出现泄漏现象，并且分别对发动机的振动情况和车辆的振动情况进行检测，通过差分运算的方式能够精确的计算出发动机工作时的振动情况，继而判断发动机的动力情况，还通过传感器检测模块4智能的检测传感器的工作状况，避免传感器异常，且检测时无需拆卸检测，通过主控制模块5便可控制自检测信号的输入，通过将检测信号与温度信号对比继而判断传感器是否处于正常值，并且通过车载设备监控模块6可将数据传输给车载设备供车主进行监控，还通过通信模块7将数据传输给车辆服务管理平台进行故障诊断，由相关人员进行诊断并做出维修提示。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于：

该汽车发动机故障检测装置包括：冷却液检测模块，振动检测模块，定位模块，传感器检测模块，主控制模块，车载设备监控模块，通信模块；

所述冷却液检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测发动机冷却液的温度情况并输出温度信息，用于检测冷却液的液位并输出液位信息，用于提供时钟信号；

所述振动检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测发动机的振动情况并输出第一振动信息，用于检测汽车运行时的振动情况并输出第二振动信息，用于对所述第一振动信息和第二振动信息进行差分放大处理继而得知发动机的实际振动信息；

所述定位模块，与所述主控制模块连接，用于为汽车发动机故障检测装置进行定位并输出位置信息；

所述传感器检测模块，与所述主控制模块和冷却液检测模块连接，用于检测冷却液检测模块的传感器是否正常工作并输出检测信息；

所述主控制模块，用于接收和处理所述温度信息、液位信息、时钟信号、发动机的实际振动信息、位置信息、检测信息，用于判断冷却液的使用速率，用于控制各个模块的工作；

所述车载设备监控模块，与所述主控制模块连接，用于通过车载设备接收所述主控制模块传输的信息；

所述通信模块，与所述主控制模块连接，用于通过建立无线通信网络实现所述主控制模块与车辆服务平台的连接，用于通过车辆服务平台管理和解析所属车辆传输的数据信息，用于对接收的车辆数据信息进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于，所述汽车发动机故障检测装置还包括显示模块、报警模块和电源模块；

所述显示模块，用于接收所述主控制模块传输的数据信号并显示；

所述报警模块，用于通过报警程序进行故障报警；

所述电源模块，用于为汽车发动机故障检测装置提供所需电能；

所述显示模块、报警模块和电源模块均与所述主控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于，所述冷却液检测单元包括冷却液温度检测单元、冷却液液位检测单元、时钟单元；

所述冷却液温度检测单元，用于检测发动机冷却液的温度情况并输出温度信息；

所述冷却液液位检测单元，用于检测冷却液的液位并输出液位信息；

所述时钟单元，用于提供时钟信号；

所述冷却液温度检测单元、冷却液液位检测单元和时钟单元均与所述主控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于，所述振动检测模块包括第一振动检测单元、第二振动检测单元和差分放大单元；

所述第一振动检测单元，用于检测发动机的振动情况并输出第一振动信息；

所述第二振动检测单元，用于检测汽车运行时的振动情况并输出第二振动信息；

所述差分放大单元，用于对所述第一振动信息和第二振动信息进行差分放大处理继而得知发动机的实际振动情况；

所述第一振动检测单元和第二振动检测单元均连接所述差分放大单元的输入端，差分放大单元的输出端与所述主控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于，所述差分放大单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一运放；所述主控制模块包括第一控制器；

所述第一电阻的一端接收所述第一振动检测单元输出的第一振动信息，第二电阻的一端接收所述第二振动检测单元输出的第二振动信息，第一电阻的另一端和第四电阻的一端均连接第一运放的同相端，第二电阻的另一端和第三电阻的一端连接第一运放的反相端，第三电阻的另一端和第一运放的输出端连接第一控制器的第一ADC端，第四电阻的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于，所述传感器检测模块包括放大器、模拟开关、指示灯、第五电阻、第一电容、电位器、光耦、第二运放和第一电源；

所述放大器的第一端、第四端、第七端、第十三端、第一电容的一端和电位器的一端均接地，放大器的第八端和第九端均连接电位器的另一端和第一电容的另一端，放大器的第十二端连接第五电阻的一端和光耦的第二端，第五电阻的另一端连接指示灯的阴极，指示灯的阳极和放大器的第十一端连接第一电源，放大器的第十四端连接模拟开关的第一端，模拟开关的第四端连接所述第一控制器的第一IO端，电位器的滑片端连接第二运放的同相端，第二运放的反相端和输出端均连接第一控制器的第二ADC端，光耦的第一端连接第一控制器的第二IO端，模拟开关S1的第二端和第三端分别接收自检测信号和温度信号。

7.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障检测装置，其特征在于，所述通信模块包括无线通信单元、车辆服务管理单元、故障诊断服务器；

所述无线通信单元，用于通过建立无线通信网络实现所述主控制模块与车辆服务管理单元的连接；

所述车辆服务管理单元，用于通过车辆服务平台管理和解析所属车辆传输的数据信息；

所述故障诊断服务器，用于对接收的车辆数据信息进行故障诊断；

所述无线通信单元与所述主控制模块和车辆服务管理单元连接，车辆服务管理单元与故障诊断服务器连接。