專利名稱：保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種主要用于保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置。
背景技術：
現(xiàn)代裝甲運輸車和各類特種車輛的發(fā)動機越來越趨于一體化，智能化，在發(fā)動機工作過程中，當發(fā)動機自身各參數(shù)變化，如油量不夠等，發(fā)動機要有裝置能自動報警、指示用以提醒操作人員實時維護發(fā)動機，如提醒后得不到相關維護處理，保護裝置將產生關閉發(fā)動機的動作，以實現(xiàn)對發(fā)動機的保護功能。根據車型的不同，發(fā)動機保護裝置相關參數(shù)也會變化，目前市面上還沒有比較通用成熟的發(fā)動機保護裝置的相關產品，公知的發(fā)動機保護裝置保護模式少，只有對發(fā)動機 油壓進行監(jiān)測，單一量上的報警指示，發(fā)動機狀態(tài)缺少數(shù)字化通訊和故障的可追溯性，可靠性低。這種簡單裝置在特種車輛上，一般都不能滿足車輛在不同的運行環(huán)境下的需求。
發(fā)明內容本實用新型目的是提供一種保護模式多，預警范圍寬，監(jiān)控可靠，具備數(shù)據存儲和通信的保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，包括，電連接發(fā)動機轉速傳感器、缸溫傳感器、油溫傳感器和油壓傳感器的信號調理電路，其特征在于，所述傳感器通過光電耦合信號調理電路電連接單片機控制電路，光電耦合信號調理電路將采集到的上述傳感器開關或模擬量信號，經光耦或電壓跟隨放大器隔離后，將原信號再傳送給單片機控制電路的控制芯片，單片機控制電路結合上述傳感器采集到的數(shù)據，分析發(fā)動機當前運行狀態(tài)，向電連接的通信電路，繼電器輸出電路發(fā)出運行發(fā)動機的控制信號。本實用新型相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果。本實用新型通過可靠的電源電路保證裝置能工作在18V 40V的電壓范圍內，即當電源電壓出現(xiàn)異常(高于40V或低于18V)時，裝置能自動切斷電源，保護本裝置的安全；光電耦合信號調理電路保證控制器和外圍電路的有效隔離，單片機控制系統(tǒng)結合傳感器采集到的數(shù)據分析發(fā)動機當前運行狀態(tài)，然后進行數(shù)據分析對異常情況進行存儲，保證故障可追溯性；控制電路還可以將故障情況實時與上位機進行通訊，使得保護裝置和整車其他設備實現(xiàn)信息共享，當故障情況在規(guī)定的時間內沒得到操作人員的處理，保護裝置就發(fā)出繼電器控制信號用于關閉正在運行的發(fā)動機。本實用新型還具有I)能在電源電壓DC20 33V范圍內正常工作，有過壓保護、欠壓保護、極性顛倒保護功能；2)具有RS232通信功能，用以接收上位機發(fā)送的指令對存儲器進行數(shù)據導出，清零，系統(tǒng)時間校正等；[0011]3)對發(fā)動機保護通過一個轉換開關區(qū)分了特殊狀態(tài)和訓練狀態(tài)，在訓練時對發(fā)動機各異常參數(shù)都能產生相關的報警和保護，在特殊狀態(tài)下對發(fā)動機的各參數(shù)只報警不產生任何動作停止發(fā)動機工作。4)對發(fā)動機保護功能有油溫報警油溫報警輸入信號接地持續(xù)I. 6S后，2Hz聲光報警；
缸溫報警缸溫報警輸入信號接地持續(xù)I. 6S后，2Hz聲光報警；油壓報警轉速大于540rpm持續(xù)3S后，如果發(fā)動機油壓報警輸入信號接地再持續(xù)1.6S后，2Hz聲光報警；轉速過高轉速大于3000rpm持續(xù)I. 6S后，2HZ聲光報警；傳動箱油壓報警轉速大于540rpm持續(xù)3S后，如果傳動箱油壓報警輸入電壓大于IV且小于3. 2V再持續(xù)I. 6S后，2HZ聲光報警；存儲器滿報警信息存儲超過2000條后，2Hz聲光報警；發(fā)動機保護輸出發(fā)動機油壓報警確認后，如果選擇特殊模式，則發(fā)動機保護信號輸出(繼電器輸出24V/1A)用以關閉發(fā)動機，如果選擇訓練模式，則只進行2Hz聲光報警。

圖I是本實用新型保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置的電路框圖。圖2是圖I中的光電耦合信號調理電路示意圖。圖3是圖I中的通信電路示意圖。圖4是圖I中的數(shù)據存儲電路示意圖。圖5是圖I中的報警提示電路和保護輸出電路示意圖。
具體實施方式
參閱圖I-圖3。所述保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，包括，與信號調理電路相連接的發(fā)動機轉速傳感器、缸溫傳感器、油溫傳感器和油壓傳感器，上述這些傳感器通過光電耦合信號調理電路電連接單片機控制電路。在單片機控制電路中，在上述單片機控制電路中還連接有數(shù)據存儲電路，報警提示電路和保護輸出電路。單片機可以選用MICROCHIP公司的PIC18系列單片機芯片。PIC單片機的抗干擾能力比較強，適合用于汽車這種環(huán)境比較惡劣的場合，并且PIC單片機的內部集成了開關量、模擬量的采集模塊，可以大大簡化對外部電路的設計。圖2所示的光電耦合信號調理電路將采集到的油壓、缸溫、油溫等傳感器開關信號和轉速模擬量信號，經光耦合器TLP521-4隔離后，將信號傳送給單片機控制電路的控制芯片，單片機控制電路結合上述傳感器采集到的數(shù)據，分析發(fā)動機當前運行狀態(tài)，向電連接的通信電路，繼電器輸出電路發(fā)出運行發(fā)動機的控制信號。所述通信電路由圖3所示的MAX232集成電路和相關的電容組成，其中電容C19、C20分別并聯(lián)在MAX232集成芯片C1+、C1_，C2+、C2-的引腳上，電容C19、C20將外部提供的+5V電源轉換成該RS232電路需要的+IOV和-IOV電源，電容C21用于對電源的濾波。參閱圖4。該數(shù)據存儲電路可以是由并聯(lián)在同一接地電阻R41上的FM24C256集成電路U6、U7組成。該數(shù)據存儲電路可以存儲4000條發(fā)動機異常數(shù)據，以滿足特種車輛至少兩年內的數(shù)據存儲要求。[0032]參閱圖5。所述的報警提示電路和保護輸出電路由分別連接在單片機控制端口，通 過三極管Q9驅動的蜂鳴器U12和由三極管QlO驅動的繼電器K2組成，實現(xiàn)弱電流控制強電流。
權利要求1.一種保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，包括，電連接發(fā)動機轉速傳感器、缸溫傳感器、油溫傳感器和油壓傳感器的信號調理電路，其特征在于，所述傳感器通過光電耦合信號調理電路電連接單片機控制電路，光電耦合信號調理電路將采集到的上述傳感器開關或模擬量信號，經光耦或電壓跟隨放大器隔離后，將原信號再傳送給單片機控制電路的控制芯片，單片機控制電路結合上述傳感器采集到的數(shù)據，分析發(fā)動機當前運行狀態(tài)，向電連接的通信電路，繼電器輸出電路發(fā)出運行發(fā)動機的控制信號。
2.如權利要求I所述的保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，其特征在于，在單片機控制電路中，還連接有數(shù)據存儲電路，報警提示電路和保護輸出電路。
3.如權利要求2所述的保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，其特征在于，所述數(shù)據存儲電路由并聯(lián)在同一接地電阻R41上的FM24C256集成電路U6、U7組成。
4.如權利要求2所述的保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，其特征在于，所述的報警提示電路和保護輸出電路由分別連接在單片機控制端口，通過三極管Q9驅動的蜂鳴器U12和由三極管QlO驅動的繼電器K2組成。
5.如權利要求I所述的保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，其特征在于，在單片機控制電路中，單片機是PIC18系列單片機芯片。
專利摘要本實用新型公開的一種保護車輛發(fā)動機的發(fā)動機保護裝置，包括，電連接發(fā)動機轉速傳感器、缸溫傳感器、油溫傳感器和油壓傳感器的信號調理電路，所述傳感器通過光電耦合信號調理電路電連接單片機控制電路，光電耦合信號調理電路將采集到的上述傳感器開關或模擬量信號，經光耦或電壓跟隨放大器隔離后，將原信號再傳送給單片機控制電路的控制芯片，單片機控制電路結合上述傳感器采集到的數(shù)據，分析發(fā)動機當前運行狀態(tài)，向電連接的通信電路，繼電器輸出電路發(fā)出運行發(fā)動機的控制信號。本實用新型提供了一種保護模式多，預警范圍寬，監(jiān)控可靠，具備數(shù)據存儲和通信的車輛發(fā)動機保護裝置。
文檔編號F02B77/08GK202431371SQ201120439488
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權日2012年4月6日
發(fā)明者陳鐵華 申請人:四川海天儀表電器開發(fā)有限公司