CN203906035U - 汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，包括微控制器，微控制器通过第一模数转换器与机油压力传感器连接，微控制器通过第二模数转换器与机油液位高度传感器连接，微控制器还分别连接有稳压器、液晶显示屏、LED报警灯和语音播报模块，语音播报模块还连接有扬声器。本实用新型汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，解决了现有检测方法繁琐及行车过程中不能及时发现机油供应系统异常的问题，减少汽车机油量过少和机油压力过低、过高而造成的润滑系统故障，导致汽车拉缸烧瓦等严重故障发生，结构简单，使用方便，保证了车辆安全，并在一定程度上保障了汽车在高速公路上行驶因机油减少而熄火的尴尬境遇。

Description

汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置

技术领域

本实用新型属于汽车传感装置技术领域，具体涉及一种汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置。

背景技术

根据现有汽车发动机性能和维护保养技术要求与车辆安全行驶要求，机油对车辆发动机极为重要，机油具有润滑和散热两大功能。因此，对车辆发动机，绝不能缺少机油。机油过少，容易造成发动机润滑和散热不良，影响发动机的正常工作，甚至造成发动机零部件过度磨损而损坏发动机。但过量的添加机油(超过机油标尺上限)，对发动机正常运行并无益处。机油过多，会增加曲轴的转动阻力，降低发动机的输出功率，并且那些过量机油会窜入燃烧室参与燃烧，造成车辆烧机油、冒蓝烟，以至机油消耗过多，造成机油燃烧后的残留物(其主要成分是碳颗粒)积聚在发动机缸体内壁和活塞密封构件上，减少发动机燃烧室空间，降低车辆发动机的压缩比，同时也会加速气缸与活塞的磨损从而降低车辆的使用寿命。

目前，检查发动机润滑油的容量，需要将汽车停放在平坦的路面上，检查前至少应将发动机停止运转10分钟以上，最好是隔夜停放，充分冷却的发动机检测效果更好。检测时将机油检测标尺缓慢地拔出来，检查润滑油标尺上沾附的机油痕迹，如果油迹位于High(最高)和LOW(最低)标记中间位置，则表示机油液位正常，否则就要适量添加或者放掉少许机油。这种传统测试方法过程较为繁琐，需驾驶员在每次出车前，开启引擎盖，拔出机油标尺查看，极易被驾驶员忽视和遗忘检测。若在车辆正常使用、发动机高速运转过程中，驾驶室中控台仪表面板显示发动机机油欠缺信息并警报(在正常行车过程，驾驶员高度关注道路行车安全，驾驶室中控台机油欠缺报警信息极易被忽略)，则会对发动机活塞和缸体造成轻微损害甚至严重损坏发动机活塞、缸体等主要零部件。

此外，在车辆静态检测发动机机油液位正常，而在车辆行驶过程中突发机油润滑系统压力不正常(机油供应系统故障造成机油压力过低、过高或者突然失压)工况，若不能及时发现并停车熄火检测维修，则容易造成发动机润滑不良烧瓦等严重故障。

以上两种汽车机油供应系统故障都会影响车辆发动机的正常工作，缩短发动机使用寿命或严重损害发动机主要零部件造成发动机大修提前，甚至使发动机直接报废。因此，研究和开发一套发动机机油箱液位和机油供油主管路压力实时测试预警系统，对于保护车辆发动机和行车安全具有积极和重要的现实应用意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，解决了现有检测方法繁琐及行车过程中不能及时发现机油供应系统异常的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，包括微控制器，微控制器通过第一模数转换器与机油压力传感器连接，微控制器通过第二模数转换器与机油液位高度传感器连接，微控制器还分别连接有稳压器、液晶显示屏、LED报警灯和语音播报模块，语音播报模块连接有扬声器。

本实用新型的特点还在于，

微控制器的型号为AT89C51。

机油压力传感器采用溅射薄膜压力传感器，型号为NZ-S330。

机油液位高度传感器采用扩散硅压力传感器，型号为JYB-KO-HAG。

液晶显示屏为LCD1604液晶显示屏。

语音播报模块采用ISD2560语音播报芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，通过微控制器分别连接机油压力传感器和机油液位高度传感器，分别检测汽车动态与静态时的机油油量，并通过液晶显示屏和语音播报模块进行显示和预警，解决了现有检测方法繁琐及行车过程中不能及时发现机油供应系统异常的问题，减少汽车机油量过少和机油压力过低、过高而造成的润滑系统故障，导致汽车拉缸烧瓦等严重故障发生，结构简单，使用方便，保证了车辆安全，并在一定程度上保障了汽车在高速公路上行驶因机油减少而熄火的尴尬境遇。

附图说明

图1是本实用新型汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置的结构示意图；

图2是本实用新型汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置液晶显示屏与微控制器的电路连接图；

图3是本实用新型汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置语音播报模块的电路连接图。

图中，1.微控制器，2.机油压力传感器，3.第一模数转换器，4.机油液位高度传感器，5.第二模数转换器，6.稳压器，7.液晶显示屏，8.LED报警灯，9.语音播报模块，10.扬声器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，如图1所示，包括AT89C51型微控制器1，微控制器1通过第一模数转换器3与机油压力传感器2连接，机油压力传感器2设置在汽车机油供油主管路口，机油压力传感器2采用型号为NZ-S330的溅射薄膜压力传感器，微控制器1通过第二模数转换器5与机油液位高度传感器4连接，机油液位高度传感器4设置在汽车机油油箱内，机油液位高度传感器4采用型号为JYB-KO-HAG的扩散硅压力传感器，微控制器1还分别连接有稳压器6、LCD1604液晶显示屏7、

LED报警灯8和语音播报模块9，语音播报模块9采用ISD2560语音播报芯片，语音播报模块9还连接有扬声器10。

AT89C51型微控制器1采用40引脚的双列直插式封装(DIP)形式，内部由CPU，4KB的ROM，256B的RAM，2个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端口和一个全双工串行通信口等部分组成。AT89C51型微控制器1是汽车机油压力及液面高度检测与显示预警装置的核心部件，其作用是接收并分析机油压力传感器2和机油液位高度传感器4的检测结果，对计时器的计数结果进行数据处理后送入LCD1604液晶显示屏7显示以及控制包含ISD2560语音播报芯片的语音播报模块9。

机油压力传感器2作为力电变换测量元件，将机油压力物理量直接变换成电量。机油压力传感器2输入电压(Vcc)＝12～36VDC，输出电流特性4～20mADC两线，输出精度：0.1％FS、0.2％FS、0.5％FS(包括非线性、重复型、迟滞)，机油压力传感器2通过第一模数转换器3与AT89C51型微控制器1连接，实时采集汽车行驶过程中机油压力变化值。

机油液位高度传感器4采用扩散硅感压芯片，通过检测汽车机油箱液面压力状态，经过机电转化，换算为机油箱液位高度。机油液位高度传感器4选取0～0.2m量程，输出电压型信号，通过第二模数转换器5与AT89C51型微控制器1连接，实时采集汽车机油油箱油量值。

LCD1604液晶显示屏7与AT89C51型微控制器1的连接方式如图2所示，LCD1604液晶显示屏7的RB01—RB07端口分别与AT89C51微控制器1的P0.0—P0.7端口连接，VSS接入5V电压。

语音播报模块9中，ISD2560语音播报芯片与AT89C51型微控制器1接口电路如图3所示，P2.0端口为微控制器1与ISD2560语音播报芯片的通讯口。ISD2560语音播报芯片中，模拟电源(VCCA)和数字电源(VCCD)使用不同的电源总线，分别引到外封装上；模拟地(VSSA)和数字地(VSSD)也使用不同的地线；地址端A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7接地，A8、A9同时接微控制器1的P2.1端口。

本实用新型的原理为：在汽车未点火时(未启动前属于静态测试模式)，机油液位高度传感器4将感应到的机油液面高度信号通过第二模数转换器5转换为数字信号，交由微控制器1处理。当液面高度小于或大于设定值时，可以确定汽车油箱机油过少或过多，微控制器1控制语音播报模块9和LED报警灯8同时发出预警信息，提示司机机油油量过少或过多，司机也可以通过LCD1604液晶显示屏7的屏幕直接读取机油油量的多少。在汽车启动后(车辆行驶过程中)，机油压力传感器2将感应到的机油油箱压力信号通过第一模数转换器3转换为数字信号，交由微控制器1处理。当机油压力和系统预先设定值(发动机正常工作机油压力阈值)不同时，微控制器1判断机油压力异常，并通过语音播报模块9和LED报警灯8同时发出预警信息，提示司机机油压力异常，司机也可以通过液晶显示屏7的屏幕直接读取机油压力的大小。

使用时，在汽车未启动时(汽车处于静态模式)，机油液位高度传感器4将检测到的机油液位高度信号通过第二模数转换器5转换为数字信号，交由微控制器1处理，微控制器1每0.1s读取一次机油液位高度传感器2输出的模拟值，判断油箱液位高度。对于从合适的油量到油量过多或过少的过渡阶段，需要设定一个电压的阈值，该阈值由使用者设定。当汽车油箱液位高度大于机油最大量或小于机油最小量时，微控制器1通过语音播报模块9和LED报警灯8及时提示司机油量过多或过少，同时，司机通过液晶显示屏7可以查看油量的多少，方便及时排放或添加适量的机油，保证机油量在合适的范围内，方便驾驶员和车辆维修保养人员进行车辆发动机机油添加和维护，减少汽车在高速行驶中机油不足而导致的汽车发动机系统故障的发生。

在汽车行驶过程中(汽车处于动态模式)，机油压力传感器2将感应到的机油压力信号通过第一模数转换器3转换为数字信号，交由微控制器1处理，微控制器1每100ms读取一次机油压力传感器2输出的模拟值，判断机油压力的大小，对于从合适的机油压力到机油压力异常的过渡阶段，需要设定一个电压的阈值，该阈值由使用者依据汽车设计要求进行设定。在车辆行驶过程中，机油压力大于设定的最大压力值或小于设定的最小压力值时，微控制器1控制语音播报模块9和LED报警灯8及时提示司机机油压力过大或过小，同时，司机可以通过液晶显示屏7查看实时的机油压力，方便及时排查机油压力过大或过小的原因，保证机油压力正常，避免汽车因机油压力过低导致汽车润滑不足、增加气缸磨损、机油浪费或因机油过多会造成燃烧室积炭过多、散热功能降低等不利发动机正常工作因素的发生。

本实用新型具有以下优点：

1)安装和使用便捷。本实用新型采用独立模块电路，采用机油压力传感器2和机油液位高度传感器4测试机油系统压力和油箱液面高度，单独并入已有汽车电路系统，无需改动汽车现有电路系统，不对现有汽车电路造成任何影响，采用汽车蓄电池为本装置供电，在车辆上安装和电路连接简单，对于车辆可直接附加，不更改原有电路，安装使用便捷；

2)成本低廉、测试结果准确。本装置采用51系列单片机作为微控制器1，机油压力传感器2和机油液位高度传感器4采用现有市场成熟产品，其成本低廉、测试结果准确；

3)双向测试、液晶显示、语音播报和LED灯光报警联合使用，全面有效检测发动机机油供应系统。通过机油压力传感器2和机油液位高度传感器4双向检测，实时动态准确监控发动机机油供油主管路压力和机油箱液面高度，确保机油在汽车使用过程中的正确、准确与合理使用，全面有效监测发动机润滑系统的工作，从而确保发动机整机系统正常工作，切实保证车辆行驶安全。

Claims (3)

1.汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，其特征在于，包括微控制器(1)，所述微控制器(1)的型号为AT89C51，所述微控制器(1)通过第一模数转换器(3)与机油压力传感器(2)连接，所述机油压力传感器(2)采用溅射薄膜压力传感器，型号为NZ-S330，所述微控制器(1)通过第二模数转换器(5)与机油液位高度传感器(4)连接，所述机油液位高度传感器(4)采用扩散硅压力传感器，型号为JYB-KO-HAG，所述微控制器(1)还分别连接有稳压器(6)、液晶显示屏(7)、LED报警灯(8)和语音播报模块(9)，所述语音播报模块(9)连接有扬声器(10)。 

2.如权利要求1所述的汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，其特征在于，所述液晶显示屏(7)为LCD1604液晶显示屏。 

3.如权利要求1所述的汽车机油压力与油箱液位检测显示预警装置，其特征在于，所述语音播报模块(9)采用ISD2560语音播报芯片。