一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置论文和设计-王树云

全文摘要

本实用新型公开了一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置，属于汽车技术领域。该装置包括可燃气体传感器、电压比较器、固态继电器、扬声器；可燃气体传感器与电压比较器的输入端连接；第一可变电阻与第二电阻的公共端连接电压比较器，第二电阻连接电压比较器；第三电阻和第二可变电阻并联构成温度补偿电路；电压比较器的第一输出端与第一固态继电器连接；电压比较器的第二输出端与第二固态继电器连接，第二固态继电器连接第二电源，第二固态继电器与汽车上的燃油泵继电器的线圈连接；解决了利用发动机ECU控制燃油泵的工作状态，可能出现ECU控制失灵的问题；达到了提升燃油泵的控制速度，提高控制可靠性的效果。

主设计要求

1.一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置，其特征在在于，包括可燃气体传感器、电压比较器、固态继电器、扬声器；所述可燃气体传感器与所述电压比较器的输入端连接，所述可燃气体传感器连接第一电源；第一电阻、第一可变电阻和第二电阻串联构成门限值电路，所述第一电阻连接第一电源，所述第一可变电阻与所述第二电阻的公共端连接所述电压比较器，所述第二电阻连接所述电压比较器；第三电阻和第二可变电阻并联构成温度补偿电路，所述第二电阻与温度补偿电路的一端连接，所述温度补偿电路的另一端接地；所述电压比较器的第一输出端与第一固态继电器连接，第一固态继电器通过所述扬声器接第一电源；所述电压比较器的第二输出端与第二固态继电器连接，所述第二固态继电器连接第二电源，所述第二固态继电器与汽车上的燃油泵继电器的线圈连接，所述燃油泵继电器的触点与燃油泵连接；所述可燃气体传感器还连接有接地的第三可变电阻。

设计方案

1.一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置，其特征在在于，包括可燃气体传感器、电压比较器、固态继电器、扬声器；

所述可燃气体传感器与所述电压比较器的输入端连接，所述可燃气体传感器连接第一电源；

第一电阻、第一可变电阻和第二电阻串联构成门限值电路，所述第一电阻连接第一电源，所述第一可变电阻与所述第二电阻的公共端连接所述电压比较器，所述第二电阻连接所述电压比较器；

第三电阻和第二可变电阻并联构成温度补偿电路，所述第二电阻与温度补偿电路的一端连接，所述温度补偿电路的另一端接地；

所述电压比较器的第一输出端与第一固态继电器连接，第一固态继电器通过所述扬声器接第一电源；

所述电压比较器的第二输出端与第二固态继电器连接，所述第二固态继电器连接第二电源，所述第二固态继电器与汽车上的燃油泵继电器的线圈连接，所述燃油泵继电器的触点与燃油泵连接；

所述可燃气体传感器还连接有接地的第三可变电阻。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括发光二极管，所述发光二极管串联第四电阻后并联在所述扬声器的两端。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可燃气体传感器的型号为TGS2610，所述电压比较器的型号为LM393。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电源为+5V电源。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二电源为+12V电源。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一固态继电器接地，所述可燃气体传感器接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及汽车技术领域，特别涉及一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置。

背景技术

随着经济的发展，我国汽车保有量不断上涨。在汽车的使用过程中，随着使用年限的不断增长，汽车的燃油供给系统管路也会老化，老化的燃油管会出现开裂、出现针孔等问题，导致汽车在行驶中发生燃油泄漏的情况。

燃油具有易挥发性和易燃性的特点，泄漏的燃油在狭小密闭的发动机舱内会与空气混合成可燃混合气，当挥发的油气与空气混合到一定浓度，比如1.3％V\/V(体积浓度)-6.0％V\/V，会因高温、静电等因素导致汽车自燃。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置，包括可燃气体传感器、电压比较器、固态继电器、扬声器；

可燃气体传感器与电压比较器的输入端连接，可燃气体传感器连接第一电源；

第一电阻、第一可变电阻和第二电阻串联构成门限值电路，第一电阻连接第一电源，第一可变电阻与第二电阻的公共端连接电压比较器，第二电阻连接电压比较器；

第三电阻和第二可变电阻并联构成温度补偿电路，第二电阻与温度补偿电路的一端连接，温度补偿电路的另一端接地；

电压比较器的第一输出端与第一固态继电器连接，第一固态继电器通过扬声器接第一电源；

电压比较器的第二输出端与第二固态继电器连接，第二固态继电器连接第二电源，第二固态继电器与汽车上的燃油泵继电器的线圈连接，燃油泵继电器的触点与燃油泵连接；

可燃气体传感器还连接有接地的第三可变电阻。

可选的，还包括发光二极管，发光二极管串联第四电阻后并联在扬声器的两端。

可选的，可燃气体传感器的型号为TGS2610，电压比较器的型号为LM393。

可选的，第一电源为+5V电源。

可选的，第二电源为+12V电源。

可选的，第一固态继电器接地，可燃气体传感器接地。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置可燃气体传感器、电压比较器、固态继电器和扬声器，可燃气体传感器与电压比较器连接，电压比较器与两个固态继电器连接，其中一个固态继电器连接扬声器，另一个固态继电器连接汽车上燃油继电器的线圈，通过可燃气体传感器检测挥发的燃油浓度是否达到警报值，当燃油浓度达到警报值后，通过电压比较器不同引脚的输出，控制扬声器发出警报声，控制燃油继电器的线圈的通断状态来控制燃油继电器的触点与电源之间的通断，直接控制燃油泵的工作状态；解决了相关技术中油气超过警报值后利用发动机ECU控制燃油泵的工作状态，可能出现ECU控制失灵的问题；达到了提升燃油泵的控制速度，提高控制可靠性的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对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实用新型的一些实施例，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是根据一示例性实施例示出的一种在自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置的结构框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，其示出了本实用新型一个实施例提供的自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置的结构示意图。该自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置设置在汽车中。如图1所示，该自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置包括可燃气体传感器110、检测电路120、报警电路130、燃油泵控制电路140。

燃油泵控制电路140与汽车上的燃油泵150、发动机ECU160连接。燃油泵控制电路140可以直接控制燃油泵150与电源之间的通断状态。

可燃气体传感器110与检测电路120连接，检测电路120与报警电路130连接，检测电路120与燃油泵控制电路140连接；燃油泵控制电路140根据检测电路120的检测结果控制燃油泵150的通断，检测电路的检测结果用高电平或低电平表示。

其中，可燃气体传感器、检测电路120、报警电路130连接第一电源，燃油泵控制电路140连接第二电源。

可燃气体传感器设置在汽车内容易发生燃油泄漏的部位，用于检测燃油是否发生泄漏。一般情况下，可燃气体传感器设置在发动机舱内。

检测电路包括电压比较器、若干个可变电阻和若干个电阻。

报警电路包括第一固态继电器和扬声器。可选的，报警电路还包括发光二极管。

燃油泵控制电路包括第二固态继电器，第二固态继电器与汽车上燃油泵继电器的线圈连接，燃油泵继电器的触点一端与第二电源连接，燃油泵继电器的触点另一端与汽车上的燃油泵连接。

在一个例子中，可燃气体传感器的型号为TGS2610，电压比较器的型号为LM393。

可选的，第一电源为+5V电源，第二电源为+12V电源。

图2示例性地示出了自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置的电路原理示意图。

可燃气体传感器U1与电压比较器U2的输入端连接，可燃气体传感器U1的第2引脚与电压比较器U2的第3引脚、第5引脚连接。

可燃气体传感器U1连接第一电源+5V。

第一电阻R1、第一可变电阻RP1和第二电阻R2串联构成门限值电路，门限值电路用于设置点A和点B处的检测值；点A和点B处的检测值可以通过调节第一可变电阻RP1实现。

其中，第一电阻R1连接第一电源+5V，第一电阻R1与第一可变电阻RP1连接，第一可变电阻RP1与第二电阻R2连接，第一可变电阻RP1与第二电阻R2的公共端为B点，第二电阻R2的另一端为A点。

第一可变电阻RP1与第二电阻R2的公共端与电压比较器U2的第6引脚连接；第二电阻R2的另一端与电压比较器U2的第2引脚连接。

第三电阻R3和第二可变电阻TH构成温度补偿电路，调节第二可变电阻TH以实现温度补偿。

第二电阻R2与温度补偿电路的一端连接，即，第三电阻R3和第二可变电阻TH的一个公共端与第二电阻R2连接。

温度补偿电路接地，即第三电阻R3和第二可变电阻TH的另一个公共端接地。

可燃气体传感器U1还连接有接地的第三可变电阻RX。通过调节第三可变电阻RX来设置环境气体浓度。

电压比较器U2的第一输出端与第一固态继电器SSR1连接，具体地，电压比较器U2的第1引脚与第一固态继电器SSR1的第3引脚连接。

第一固态继电器SSR1常开，用来控制扬声器sp。

第一固态继电器SSR1通过扬声器sp接第一电源+5V，具体地，第一固态继电器SSR的第1引脚与扬声器sp连接，扬声器sp与第一电源+5V连接。

该自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置还包括发光二极管D1，发光二极管D1串联第四电阻R4后并联在扬声器sp的两端。

第一固态继电器的第2引脚和第4引脚接地。

电压比较器U2的第二输出端与第二固态继电器SSR2连接，具体地，电压比较器U2的第7引脚与第二固态继电器的第3引脚连接。

第二固态继电器SSR2常闭，用来控制燃油泵继电器J1的线圈K。

第二固态继电器SSR2连接第二电源，具体地，第二固态继电器SSR2第1引脚接第二电源+12V。

第二固态继电器SSR2与汽车上的燃油泵继电器J1的线圈K连接；具体地，第二固态继电器SSR2的第2触点与汽车上的燃油泵继电器J1的线圈K连接。

燃油泵继电器J1的触点一端与燃油泵连接，燃油泵继电器J1的触点另一端与第二电源+12V连接。

汽车上的燃油泵继电器J1的线圈K还与汽车上的发动机ECU连接。

电压比较器U2的第4引脚接地，电压比较器U2的第8引脚接第一电源+5V。

第二固态继电器SSR2的第4引脚接地。

第二电源与第二固态继电器SSR2、燃油泵继电器J1的触点之间连接有保险丝F。

在一个例子中，为该自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置设置2个警报值。由于可燃气体传感器的输出电压会随着燃油挥发浓度大小变化，可以根据可燃气体传感器的输出电压判断挥发的燃油浓度。

通过调节第一可变电阻，设置第一警报值为10％，第二警报值为25％，如图2所示，点A对应10％，点B对应25％。该自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置开机瞬间会发出警报声；让可燃气体传感器U1检测到油气浓度低于10％时，电压比较器U2的第1引脚和第7引脚输出低电平，发光二极管D2不点亮，扬声器sp不发出警报声；当可燃气体传感器U1检测到挥发的燃油浓度达到10％时，电压比较器U2的第1引脚输出高电平，第一固态继电器SSR1动作，发光二极管D2点亮，扬声器sp发出警报声，此时，电压比较器U2的第7引脚输出低电平，第二固态继电器SSR2不动作；当可燃气体传感器U1检测到挥发的燃油浓度达到25％时，电压比较器U2的第1引脚输出高电平，第一固态继电器SSR1动作，发光二极管D2点亮，扬声器sp发出警报声，此时，电压比较器U2的第7引脚输出高电平，第二固态继电器SSR2动作，汽车上的燃油泵继电器J1的线圈K断电，燃油泵继电器J1的触点断开，与燃油泵继电器J1的触点连接的燃油泵M与第二电源+12V之间的连接断开，燃油供给系统停止供油。由于燃油泵继电器J1的线圈K接汽车上发动机ECU，当燃油泵继电器J1的线圈K断电时，发动机ECU也能够收到表示挥发的燃油超过第二警报值的信号。

综上所述，本实用新型实施例提供的自动检测汽车燃油供给系统泄漏的装置，设置可燃气体传感器、电压比较器、固态继电器和扬声器，可燃气体传感器与电压比较器连接，电压比较器与两个固态继电器连接，其中一个固态继电器连接扬声器，另一个固态继电器连接汽车上燃油继电器的线圈，通过可燃气体传感器检测挥发的燃油浓度是否达到警报值，当燃油浓度达到警报值后，通过电压比较器不同引脚的输出，控制扬声器发出警报声，控制燃油继电器的线圈的通断状态来控制燃油继电器的触点与电源之间的通断，直接控制燃油泵的工作状态；解决了相关技术中油气超过警报值后利用发动机ECU控制燃油泵的工作状态，可能出现ECU控制失灵的问题；达到了提升燃油泵的控制速度，提高控制可靠性的效果。

需要说明的是：上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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