CN219325729U - 一种燃油转换阀油量自动切换控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，包括主控模块、主油箱油量传感器P1，副油箱油量传感器P2，运算放大器U1，主油箱油量传感器P1，副油箱油量传感器P2，单刀双掷开关S1。单刀双掷开关S1分别连接主油箱油量传感器P1，副油箱油量传感器P2支路。主控模块分别连接主油箱油量传感器P1，副油箱油量传感器P2。本实用新型一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，能够自动监测主副油箱的油量、同时能够燃油转换阀的自动转换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃油转换阀的控制电路，具体是一种燃油转换阀油量自动切换控制电路。
背景技术
燃油转换阀是双油箱车型广泛使用的一种油路系统部件，其通过进油油路三通阀和回油油路三通阀组成，可以手动转换，也可以通过电路控制。实现燃油系统的主副油箱间的转换，实现增加车辆续航里程的目的。详见中国专利“一种汽车双油箱油路切换机械开关”（申请号 202021114084 .9；授权公告号CN：212604490 U）中记载的为燃油转换阀、或主副油箱转换阀提供一种汽车双油箱油路切换机械开关。
现有技术中的燃油转换阀转换需要通过司机主观意愿来控制阀体转换，但行车过程中，若司机未察觉油量报警，就会出现发动机停机，存在较大的安全隐患。如：传统转换阀为机械式手动阀，转换油箱的时需要停车，再手动转换，这在高速路上行车时，或路况不明时，极不安全。传统电动阀转换，需要司机按下驾驶室转换开关进行转换，如果一旦忘记转换，可能造成车辆突然熄火。可能造成危险的状况。
因此设计开发一款以现有燃油转换阀为基础，具备自动转换的燃油转换阀是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型在不影响车辆ECU对主副油箱的油量传感器信号测量的前提下，提供一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，能够自动监测主副油箱的油量、同时能够实现燃油转换阀的自动转换。
本实用新型采取的技术方案为：
一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，包括主控模块、主油箱油量传感器P1、副油箱油量传感器P2；主控模块的采样端口分别连接电容C3一端、电容R7一端，电容R7另一端分别连接电阻R6一端、电阻R8一端，电阻R8另一端连接GND端；
电阻R6另一端连接运算放大器U1的输出端，运算放大器U1的反向输入端连接电阻R6另一端；
运算放大器U1的同向输入端分别连接电阻R2一端、电容C2一端，电容C2另一端连接GND端；
电阻R2另一端分别连接电阻R1一端、燃油转换阀的单刀双掷开关S1的固定端；电阻R1另一端连接油量表P0一端，油量表P0另一端连接VCC端；
单刀双掷开关S1的第一活动端连接主油箱油量传感器P1一端，主油箱油量传感器P1另一端连接GND端；
单刀双掷开关S1的第二活动端连接副油箱油量传感器P2一端，副油箱油量传感器P2另一端连接GND端。
所述主控模块采用单片机STM8S003K3T6。
所述主控模块的测量端口连接主油箱油量传感器P1、副油箱油量传感器P2。
所述电阻R2、电容C2连接构成第一级滤波电路；
所述电阻R7、电容C3连接构成第二级滤波电路。
所述电阻R6、 电阻R8连接构成分压电路。
所述运算放大器U1构成电压跟随器。
本实用新型一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，技术效果如下：
1）采用该燃油转换阀油量自动切换控制电路的转换阀，会根据油箱的油量自动切换至油量充足的油箱，让司机可以专心的开车，提高行车安全性。如果用在军车上，可以提升军车的机动性能和安全性。
2）本实用新型利用车上的油量信号采集电路同步采集油量信号，不需要对现成的使用环境进行额外的改造，兼容目前的6芯接口。
附图说明
图1为本实用新型控制电路图。
图2为本实用新型控制实施例控制流程图。
图3为燃油转换阀结构图。
图3中：1-控制电路，2-电机，3-外壳，4-主动齿轮，5-信号电路，6-从动齿轮，7-密封圈，8-压板，9-油道盖，10-拔叉，11-动阀片，12-静阀片，13-密封垫，14-阀嘴。
具体实施方式
如图1所示，一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，包括主控模块、主油箱油量传感器P1、副油箱油量传感器P2；
主控模块的采样端口MCU_AD分别连接电容C3一端、电容R7一端，电容R7另一端分别连接电阻R6一端、电阻R8一端，电阻R8另一端连接GND端；
电阻R6另一端连接运算放大器U1的输出端，运算放大器U1的反向输入端连接电阻R6另一端；
运算放大器U1的同向输入端分别连接电阻R2一端、电容C2一端，电容C2另一端连接GND端；
电阻R2另一端分别连接电阻R1一端、燃油转换阀的单刀双掷开关S1的固定端；电阻R1另一端连接油量表P0一端，油量表P0另一端连接VCC端；
单刀双掷开关S1的第一活动端连接主油箱油量传感器P1一端，主油箱油量传感器P1另一端连接GND端；
单刀双掷开关S1的第二活动端连接副油箱油量传感器P2一端，副油箱油量传感器P2另一端连接GND端。
所述主控模块采用单片机STM8S003K3T6。
所述主控模块的测量端口连接主油箱油量传感器P1、副油箱油量传感器P2。
所述电阻R2、电容C2连接构成第一级滤波电路；第一级RC低通滤波电路，用来滤除传感器分压电路后的干扰，包含VCC电源上的干扰，下方单刀双掷开关S1频繁切换产生的干扰。
所述电阻R7、电容C3连接构成第二级滤波电路。第二级滤波电路用于消除尖峰干扰，平滑输入电压，使采样电压不至于有比较大的突变而导致采样信号失真影响程序的控制逻辑输出。
所述电阻R6、 电阻R8连接构成分压电路。分压电路用于保证输入单片机MCU 的电压在0-3.3V的范围内不至于使电压过高而损坏或击穿GPIO口，或者输入电压过高、AD采集值一直显示最大值而使油量信号失真，影响程序的控制逻辑输出。
所述运算放大器U1构成电压跟随器。用于提高输入阻抗，增强抗扰能能力，保证AD转换精度/缓冲隔离作用。
工作原理：
自动转换阀机械结构里面有个电刷，燃油转换阀在转换的时候，小型直流电机会带动阀芯旋转，电刷就在阀芯上，所以电机旋转的时候，电刷也会随之旋转，主副油箱分别有2个滑轨，分别是A滑轨（主）、B滑轨（副），所以单片机MCU控制阀芯转换的时候，这个电刷就跟随阀芯转换过去了，不需要单片机MCU额外的控制，这个电刷头加滑轨起到的作用就相当于一个单刀双掷开关S1。参见图3的燃油转换阀结构图。图3中的控制电路1即为本实用新型燃油转换阀油量自动切换控制电路。
若主油箱、副油箱其中一个油箱有油量信号达到油量报警值，另一侧油量信号未报警，则燃油转换阀自动转换，将油路切换只另一个油箱，同时将使用油箱的信号传送给车辆ECU。
若主油箱、副油箱其中两个油箱有油量信号均为达到油量报警值，则燃油转换阀不转换，将使用油箱的信号传送给车辆ECU。
如图2所示，上电后，MCU要先判断一下阀芯的位置，如果因为突然断电或者其他故障导致阀并未转换完成，而使阀芯停在中间位置，会导致燃油车的两个油箱的油品混合（假如主/副油箱油品不同）而给用户造成一定的经济损失，如果阀芯位置既不是在主油箱位置，也不是在副油箱位置，那么上电默认转换到主油箱位置。对于油箱位置的判断，也在软件中采用滤波算法，对位置的判断需要每隔50ms采集一次，持续采集100次，每次的结果必须要相同才算确定，若中间有一次采集结果异常，则这100次的采集结果全部丢弃，进行下一个100次采集周期。
油箱位置确定以后，再来采集该油箱的油量值，若发动机启动，利用上述油量信号的采集电路，1秒内采集100次油量值，并写入缓存区，将缓存区的数据按照从小到大的顺序排列，去掉最小的20个值，去掉最大的20个值，然后求其平均值A1,重复上述过程，求其平均值A2，若A1和A2的差值不大于A1的5%，则认定两次采集的信号有效，当前值取A2的值。以A2的来判断是否超过报警值2.80V。若该值不大于2.8V，则该油箱的油量满足使用要求，无需转换，F脚输出指示灯常量，通知司机，用以人机交互，
如果发动机未启动，则只需要采集10次取其平均值即可认为是有效的油量采集。同样来判断是否超过报警值2.80V。若该值不大于2.8V，则该油箱的油量满足使用要求，无需转换，F脚输出指示灯常量，若大于2.8V,全局变量flag1=1,然后判断flag2的值是否为0，
如果不为0，则F脚指示灯每间隔300ms,连续闪烁3次用以通知司机，两个油箱油量均不足，需要加油了。若flag2为0，则可以顺利的转到副油箱。
转到副油箱后，定位逻辑和控制逻辑和主油箱的相同，若副油箱油量值充足，F指示灯灭，否则全局变量flag2=1，接着判断flag1是否为0，若flag1=1,间隔1秒，连续闪烁3次，用以提示司机，主副油箱均没有油了，需要加油了。若flag1=0，则可以转到主油箱。其中全局变量falg1,flag2每次上电均会清0，该值为保存在MCU的flash中。
本实用新型控制电路也可用于手动控制的燃油转换电磁阀，该设计增对同标号燃油油箱之间的切换，可用于军用车辆及民用车辆。对油箱破损、燃油耗尽情况提供自动切换的处理措施。
Claims (7)
1.一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，包括主控模块、主油箱油量传感器（P1）、副油箱油量传感器（P2）；其特征在于：
主控模块的采样端口分别连接电容C3一端、电容R7一端，电容R7另一端分别连接电阻R6一端、电阻R8一端，电阻R8另一端连接GND端；
电阻R6另一端连接运算放大器U1的输出端，运算放大器U1的反向输入端连接电阻R6另一端；
运算放大器U1的同向输入端分别连接电阻R2一端、电容C2一端，电容C2另一端连接GND端；
电阻R2另一端分别连接电阻R1一端、燃油转换阀的单刀双掷开关S1的固定端；电阻R1另一端连接油量表（P0）一端，油量表（P0）另一端连接VCC端；
单刀双掷开关S1的第一活动端连接主油箱油量传感器（P1）一端，主油箱油量传感器（P1）另一端连接GND端；
单刀双掷开关S1的第二活动端连接副油箱油量传感器（P2）一端，副油箱油量传感器（P2）另一端连接GND端。
2.根据权利要求1所述一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，其特征在于：所述主控模块为单片机STM8S003K3T6。
3.根据权利要求1所述一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，其特征在于：所述主控模块的测量端口连接主油箱油量传感器（P1）、副油箱油量传感器（P2）。
4.根据权利要求1所述一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，其特征在于：所述电阻R2、电容C2连接构成第一级滤波电路。
5.根据权利要求1所述一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，其特征在于：所述电阻R7、电容C3连接构成第二级滤波电路。
6.根据权利要求1所述一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，其特征在于：所述电阻R6、 电阻R8连接构成分压电路。
7.根据权利要求1所述一种燃油转换阀油量自动切换控制电路，其特征在于：所述运算放大器U1构成电压跟随器。
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