專利名稱：帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式cng氣量顯示表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車中的儀表及開關(guān)，具體涉及一種帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式 CNG氣量顯示表。
背景技術(shù)：
氣量顯示表是天然氣汽車中的重要儀表，用于實(shí)時顯示氣瓶內(nèi)剩余的CNG壓力， 剩余氣量較少時，自動提醒駕駛員及時加氣。燃料切換開關(guān)是油氣兩用燃料車輛中必不可 少的開關(guān)，用于系統(tǒng)燃料的選擇切換。目前，常規(guī)氣量顯示表具有以下缺陷對壓力傳感器一致性要求高，容錯性差；顯 示亮度固定不變，夜間駕駛時會因亮度過高而影響駕駛員視線。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供能進(jìn)行燃料狀態(tài)指示、數(shù)字顯示天然氣 汽車氣瓶中CNG的剩余氣量的帶燃料切換開關(guān)的CNG氣量顯示表。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯 式CNG氣量顯示表，包括燃料切換開關(guān)、系統(tǒng)控制器和顯示模塊，其中，系統(tǒng)控制器包括電 壓自適應(yīng)模塊、燃料狀態(tài)自動記錄模塊、預(yù)設(shè)門限電路和輸出結(jié)果控制模塊，其特點(diǎn)是所述電壓自適應(yīng)模塊采集系統(tǒng)電壓和壓力傳感器輸出的信號，通過補(bǔ)償計(jì)算，得 到經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號，并將經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號輸出到輸出 結(jié)果控制模塊；所述燃料狀態(tài)自動記錄模塊對燃料切換開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行采集，記錄當(dāng)前燃料類 型，并將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信號輸出經(jīng)輸出結(jié)果控制模塊輸送到發(fā)動機(jī)控制單 元 ECU ；預(yù)設(shè)門限電路輸出預(yù)設(shè)門限電壓到輸出結(jié)果控制模塊；所述輸出結(jié)果控制模塊對收到信號進(jìn)行處理，將處理后的信號輸出到顯示模塊進(jìn) 行顯示；并且輸出結(jié)果控制模塊將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信號輸送到發(fā)動機(jī)控制單 元 ECU ；顯示模塊顯示當(dāng)前燃料類型和數(shù)字顯示壓力值。 由于在系統(tǒng)控制器設(shè)置有電壓自適應(yīng)模塊，顯示模塊顯示的結(jié)果不受系統(tǒng)電壓的 影響，不隨系統(tǒng)電壓的波動而波動；由于設(shè)置了預(yù)設(shè)門限電路，相關(guān)的門限值能降低因壓力 傳感器一致性不好帶來的輸出信號誤差，使氣量顯示更加精準(zhǔn)，降低了傳感器的精度及誤 差要求，使本實(shí)用新型可適應(yīng)不同的壓力傳感器，由于設(shè)置有燃料狀態(tài)自動記錄模塊和燃 料選擇切換開關(guān)，因此能夠進(jìn)行燃料狀態(tài)指示，能自動記錄系統(tǒng)斷電時所使用的燃料，并在 下次上電時保持上次燃料選擇切換開關(guān)的輸出狀態(tài)。 根據(jù)本實(shí)用新型所述的帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表的一種優(yōu)選方 案，該CNG氣量顯示表還包括環(huán)境光線傳感器，所述系統(tǒng)控制器還包括數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊，其中，數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊對環(huán)境光線傳感器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及轉(zhuǎn)換處理，輸出 占空比可連續(xù)自動變化的PWM波到輸出結(jié)果控制模塊；輸出結(jié)果控制模塊接收數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊輸出的占空比可連續(xù)自動變化的 PWM波，輸出控制信號到顯示模塊；顯示模塊接收輸出結(jié)果控制模塊輸出的控制信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示亮度自調(diào)節(jié)。由于設(shè)置環(huán)境光線傳感器和數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊，使顯示模塊能隨著外界環(huán)境 光線的變化而自動調(diào)節(jié)顯示亮度。根據(jù)本實(shí)用新型所述的帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表的一種優(yōu)選方 案，所述系統(tǒng)控制器還包括故障診斷及處理模塊；所述故障診斷及處理模塊分別對壓力傳 感器的輸出信號、燃料切換開關(guān)的狀態(tài)、環(huán)境光線傳感器的輸出信號和系統(tǒng)電壓進(jìn)行采集， 并判斷是否存在故障，故障診斷及處理模塊在檢測到相應(yīng)故障時，根據(jù)不同的故障，選擇輸 出缺省壓力信號、缺省燃料選擇輸出信號、固定PWM波、提示系統(tǒng)電壓故障信號，并發(fā)送信 號到故障診斷輸出模塊；故障診斷輸出模塊與外部單片機(jī)接口，將故障診斷及處理模塊輸出的信號輸出到 外部單片機(jī)，使本實(shí)用新型能夠與外部計(jì)算機(jī)連接讀出故障信號。本實(shí)用新型所述的帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表的有益效果是本實(shí) 用新型用數(shù)字顯示天然氣汽車中CNG的剩余氣量，具備電壓自適應(yīng)功能，顯示結(jié)果不受系 統(tǒng)電壓的影響，不隨系統(tǒng)電壓的波動而波動，設(shè)置了相關(guān)的門限值能避免因壓力傳感器一 致性不好帶來的輸出信號誤差，使氣量顯示更加精準(zhǔn)，降低了傳感器的精度及誤差要求，可 適應(yīng)不同的壓力傳感器，還能隨著外界環(huán)境光線的變化而自動調(diào)節(jié)顯示亮度；當(dāng)壓力低于 設(shè)定值時，閃爍顯示結(jié)果；本實(shí)用新型帶有燃料選擇切換開關(guān)，能夠進(jìn)行燃料狀態(tài)指示，能 自動記錄系統(tǒng)斷電時所使用的燃料，并在下次上電時保持上次切換開關(guān)的輸出狀態(tài)，具有 硬件功能失效自主檢測，能夠與外部計(jì)算機(jī)連接讀出故障信號。

圖1是本實(shí)用新型所述的帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)控制器5的程序流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖說明本實(shí)用新型的實(shí)施方案。參見圖1，帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表，由燃料切換開關(guān)2、環(huán)境光線 傳感器3、系統(tǒng)控制器5和顯示模塊4構(gòu)成，其中，系統(tǒng)控制器5由電壓自適應(yīng)模塊6、數(shù)碼 管亮度自適應(yīng)模塊7、燃料狀態(tài)自動記錄模塊8、故障診斷及處理模塊9、預(yù)設(shè)門限電路12、 輸出結(jié)果控制模塊10、故障診斷輸出模塊11和預(yù)設(shè)門限電路12構(gòu)成，其中電壓自適應(yīng)模塊6的輸入端連接壓力傳感器1的輸出端，燃料狀態(tài)自動記錄模塊 8的輸入端連接燃料切換開關(guān)2，并且燃料狀態(tài)自動記錄模塊8的其中一個輸出端連接發(fā)動 機(jī)控制單元ECU ；數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊7的輸入端連接環(huán)境光線傳感器3的輸出端，輸出 結(jié)果控制模塊10的輸入端分別連接電壓自適應(yīng)模塊6的輸出端、燃料狀態(tài)自動記錄模塊8的其中一個輸出端、數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊7的輸出端、預(yù)設(shè)門限電路12的輸出端，輸出結(jié) 果控制模塊10的輸出端連接顯示模塊4的輸入端，故障診斷及處理模塊9的輸入端分別連 接壓力傳感器1的輸出端、燃料切換開關(guān)2、環(huán)境光線傳感器3的輸出端和系統(tǒng)電壓，故障診 斷及處理模塊9的輸出端連接故障診斷輸出模塊11的輸入端；其中所述電壓自適應(yīng)模塊6采集系統(tǒng)電壓和壓力傳感器1輸出的信號，通過補(bǔ)償計(jì)算， 得到經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號，并將經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號輸出到輸 出結(jié)果控制模塊10 ；所述燃料狀態(tài)自動記錄模塊8對燃料切換開關(guān)2的狀態(tài)進(jìn)行采集，記錄當(dāng)前燃料 類型，并將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信號輸出經(jīng)輸出結(jié)果控制模塊10輸送到發(fā)動機(jī) 控制單元ECU ；預(yù)設(shè)門限電路12輸出預(yù)設(shè)門限電壓到輸出結(jié)果控制模塊10 ；數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊7對環(huán)境光線傳感器3輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及轉(zhuǎn)換處理， 輸出占空比可連續(xù)自動變化的PWM波到輸出結(jié)果控制模塊10 ；所述輸出結(jié)果控制模塊10對收到的經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號、反映當(dāng) 前燃料類型的燃料選擇信號進(jìn)行處理，將處理后的信號輸出到顯示模塊4進(jìn)行顯示；輸出 結(jié)果控制模塊10還接收數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊7輸出的占空比可連續(xù)自動變化的PWM波， 輸出控制信號到顯示模塊4 ；并且輸出結(jié)果控制模塊10將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信 號輸送到發(fā)動機(jī)控制單元ECU ；顯示模塊4顯示當(dāng)前燃料類型和數(shù)字顯示壓力值，并且顯示模塊4還接收輸出結(jié) 果控制模塊10輸出的控制信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示亮度自調(diào)節(jié)；所述故障診斷及處理模塊9分別對壓力傳感器1的輸出信號、燃料切換開關(guān)2的 狀態(tài)、環(huán)境光線傳感器3的輸出信號和系統(tǒng)電壓進(jìn)行采集，并判斷是否存在故障，故障診斷 及處理模塊9在檢測到相應(yīng)故障時，根據(jù)不同的故障，選擇輸出缺省壓力信號、缺省燃料選 擇輸出信號、固定PWM波、提示系統(tǒng)電壓故障信號到故障診斷輸出模塊11 ；若壓力傳感器1 存在故障，輸出缺省壓力信號到故障診斷輸出模塊11 ；若燃料切換開關(guān)2存在故障，輸出缺 省燃料選擇輸出信號到故障診斷輸出模塊11 ；若環(huán)境光線傳感器3存在故障，輸出固定PWM 波到故障診斷輸出模塊11 ；若系統(tǒng)電壓存在故障，輸出提示系統(tǒng)電壓故障信號到故障診斷 輸出模塊11 ；故障診斷輸出模塊11與外部單片機(jī)接口，將故障診斷及處理模塊9輸出的信號輸 出到外部單片機(jī)。參見圖2，系統(tǒng)控制器5的主要工作過程是先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，進(jìn)行壓力信號、 電源電壓、環(huán)境光強(qiáng)A/D采樣，并對信號進(jìn)行軟件濾波處理，然后判斷硬件是否存在故障， 若硬件存在故障，則對故障硬件進(jìn)行處理，并選擇輸出缺省壓力信號、缺省燃料選擇輸出信 號、固定PWM波，若系統(tǒng)電壓存在故障，輸出提示系統(tǒng)電壓故障的信號；若硬件無故障，則 根據(jù)采集的電壓值對壓力信號進(jìn)行電壓補(bǔ)償，再判斷壓力信號的大小，用數(shù)碼管顯示壓力 值，當(dāng)壓力信號小于設(shè)定值時，用數(shù)碼管閃爍顯示壓力值，并根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)值調(diào)整數(shù)碼管的 顯示亮度，完成一次氣量顯示工作。上述實(shí)施例僅是為了解釋和說明本實(shí)用新型，按照上述原則還可以進(jìn)行顯而易見 的變更或修改，所有此類修改和變更都在本實(shí)用新型所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表，包括燃料切換開關(guān)(2)、系統(tǒng)控制 器(5)和顯示模塊(4)，其中，系統(tǒng)控制器(5)包括電壓自適應(yīng)模塊(6)、燃料狀態(tài)自動記錄 模塊(8)、預(yù)設(shè)門限電路(12)和輸出結(jié)果控制模塊(10)，其特征在于所述電壓自適應(yīng)模塊(6 )采集系統(tǒng)電壓和壓力傳感器(1)輸出的信號，通過補(bǔ)償計(jì)算， 得到經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號，并將經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號輸出到輸 出結(jié)果控制模塊(10);所述燃料狀態(tài)自動記錄模塊(8)對燃料切換開關(guān)(2)的狀態(tài)進(jìn)行采集，記錄當(dāng)前燃料 類型，并將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信號輸出經(jīng)輸出結(jié)果控制模塊(10)輸送到發(fā)動機(jī) 控制單元ECU ；預(yù)設(shè)門限電路(12)輸出預(yù)設(shè)門限電壓到輸出結(jié)果控制模塊(10)；所述輸出結(jié)果控制模塊(10)對收到信號進(jìn)行處理，將處理后的信號輸出到顯示模塊 (4)進(jìn)行顯示；并且輸出結(jié)果控制模塊10將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信號輸送到發(fā)動 機(jī)控制單元ECU ；顯示模塊(4)顯示當(dāng)前燃料類型和數(shù)字顯示壓力值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表，其特征在于該CNG氣量顯示表還包括環(huán)境光線傳感器(3)，所述系統(tǒng)控制器(5)還包 括數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊(7 )，其中，數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊(7)對環(huán)境光線傳感器(3)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及轉(zhuǎn)換處理， 輸出占空比可連續(xù)自動變化的PWM波到輸出結(jié)果控制模塊(10)；輸出結(jié)果控制模塊(10)接收數(shù)碼管亮度自適應(yīng)模塊(7)輸出的占空比可連續(xù)自動變 化的PWM波，輸出控制信號到顯示模塊(4)；顯示模塊(4)還接收輸出結(jié)果控制模塊(10)輸出的控制信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示亮度自調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表，其特征 在于系統(tǒng)控制器(5)還包括故障診斷及處理模塊(9)；所述故障診斷及處理模塊(9)分別 對壓力傳感器(1)的輸出信號、燃料切換開關(guān)(2)的狀態(tài)、環(huán)境光線傳感器(3)的輸出信號 和系統(tǒng)電壓進(jìn)行采集，并判斷是否存在故障，故障診斷及處理模塊(9)在檢測到故障時，根 據(jù)不同的故障，選擇輸出缺省壓力信號、缺省燃料選擇輸出信號、固定PWM波、提示系統(tǒng)電 壓故障并發(fā)送信號到故障診斷輸出模塊(11)；故障診斷輸出模塊(11)與外部單片機(jī)接口，將故障診斷及處理模塊(9)輸出的信號輸 出到外部單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供帶燃料切換開關(guān)的數(shù)顯式CNG氣量顯示表，包括燃料切換開關(guān)、系統(tǒng)控制器和顯示模塊，其中，系統(tǒng)控制器包括電壓自適應(yīng)模塊、燃料狀態(tài)自動記錄模塊、預(yù)設(shè)門限電路和輸出結(jié)果控制模塊，其特征在于所述電壓自適應(yīng)模塊采集系統(tǒng)電壓和壓力傳感器輸出的信號，通過補(bǔ)償計(jì)算，得到經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號，并將經(jīng)過電壓補(bǔ)償后的壓力傳感器信號輸出到輸出結(jié)果控制模塊；所述燃料狀態(tài)自動記錄模塊對燃料切換開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行采集，記錄當(dāng)前燃料類型，并將反映當(dāng)前燃料類型的燃料選擇信號輸出到輸出結(jié)果控制模塊和發(fā)動機(jī)控制單元ECU；所述輸出結(jié)果控制模塊對收到信號進(jìn)行處理，將處理后的信號輸出到顯示模塊進(jìn)行顯示。
文檔編號G01L19/08GK201926541SQ20102066703
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者劉俊剛, 吳向暢, 敬世海, 李開國, 李靜波, 鄒博文 申請人:中國汽車工程研究院股份有限公司