专利名称：带燃料切换开关的数显式cng气量显示表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车中的仪表及开关，具体涉及一种带燃料切换开关的数显式 CNG气量显示表。
背景技术：
气量显示表是天然气汽车中的重要仪表，用于实时显示气瓶内剩余的CNG压力， 剩余气量较少时，自动提醒驾驶员及时加气。燃料切换开关是油气两用燃料车辆中必不可 少的开关，用于系统燃料的选择切换。目前，常规气量显示表具有以下缺陷对压力传感器一致性要求高，容错性差；显 示亮度固定不变，夜间驾驶时会因亮度过高而影响驾驶员视线。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供能进行燃料状态指示、数字显示天然气 汽车气瓶中CNG的剩余气量的带燃料切换开关的CNG气量显示表。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，一种带燃料切换开关的数显 式CNG气量显示表，包括燃料切换开关、系统控制器和显示模块，其中，系统控制器包括电 压自适应模块、燃料状态自动记录模块、预设门限电路和输出结果控制模块，其特点是所述电压自适应模块采集系统电压和压力传感器输出的信号，通过补偿计算，得 到经过电压补偿后的压力传感器信号，并将经过电压补偿后的压力传感器信号输出到输出 结果控制模块；所述燃料状态自动记录模块对燃料切换开关的状态进行采集，记录当前燃料类 型，并将反映当前燃料类型的燃料选择信号输出经输出结果控制模块输送到发动机控制单 元 ECU ；预设门限电路输出预设门限电压到输出结果控制模块；所述输出结果控制模块对收到信号进行处理，将处理后的信号输出到显示模块进 行显示；并且输出结果控制模块将反映当前燃料类型的燃料选择信号输送到发动机控制单 元 ECU ；显示模块显示当前燃料类型和数字显示压力值。 由于在系统控制器设置有电压自适应模块，显示模块显示的结果不受系统电压的 影响，不随系统电压的波动而波动；由于设置了预设门限电路，相关的门限值能降低因压力 传感器一致性不好带来的输出信号误差，使气量显示更加精准，降低了传感器的精度及误 差要求，使本实用新型可适应不同的压力传感器，由于设置有燃料状态自动记录模块和燃 料选择切换开关，因此能够进行燃料状态指示，能自动记录系统断电时所使用的燃料，并在 下次上电时保持上次燃料选择切换开关的输出状态。 根据本实用新型所述的带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表的一种优选方 案，该CNG气量显示表还包括环境光线传感器，所述系统控制器还包括数码管亮度自适应模块，其中，数码管亮度自适应模块对环境光线传感器输出的数据进行采集及转换处理，输出 占空比可连续自动变化的PWM波到输出结果控制模块；输出结果控制模块接收数码管亮度自适应模块输出的占空比可连续自动变化的 PWM波，输出控制信号到显示模块；显示模块接收输出结果控制模块输出的控制信号，实现数字显示亮度自调节。由于设置环境光线传感器和数码管亮度自适应模块，使显示模块能随着外界环境 光线的变化而自动调节显示亮度。根据本实用新型所述的带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表的一种优选方 案，所述系统控制器还包括故障诊断及处理模块；所述故障诊断及处理模块分别对压力传 感器的输出信号、燃料切换开关的状态、环境光线传感器的输出信号和系统电压进行采集， 并判断是否存在故障，故障诊断及处理模块在检测到相应故障时，根据不同的故障，选择输 出缺省压力信号、缺省燃料选择输出信号、固定PWM波、提示系统电压故障信号，并发送信 号到故障诊断输出模块；故障诊断输出模块与外部单片机接口，将故障诊断及处理模块输出的信号输出到 外部单片机，使本实用新型能够与外部计算机连接读出故障信号。本实用新型所述的带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表的有益效果是本实 用新型用数字显示天然气汽车中CNG的剩余气量，具备电压自适应功能，显示结果不受系 统电压的影响，不随系统电压的波动而波动，设置了相关的门限值能避免因压力传感器一 致性不好带来的输出信号误差，使气量显示更加精准，降低了传感器的精度及误差要求，可 适应不同的压力传感器，还能随着外界环境光线的变化而自动调节显示亮度；当压力低于 设定值时，闪烁显示结果；本实用新型带有燃料选择切换开关，能够进行燃料状态指示，能 自动记录系统断电时所使用的燃料，并在下次上电时保持上次切换开关的输出状态，具有 硬件功能失效自主检测，能够与外部计算机连接读出故障信号。

图1是本实用新型所述的带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表的原理框图。图2是本实用新型所述的系统控制器5的程序流程框图。
具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的实施方案。参见图1，带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表，由燃料切换开关2、环境光线 传感器3、系统控制器5和显示模块4构成，其中，系统控制器5由电压自适应模块6、数码 管亮度自适应模块7、燃料状态自动记录模块8、故障诊断及处理模块9、预设门限电路12、 输出结果控制模块10、故障诊断输出模块11和预设门限电路12构成，其中电压自适应模块6的输入端连接压力传感器1的输出端，燃料状态自动记录模块 8的输入端连接燃料切换开关2，并且燃料状态自动记录模块8的其中一个输出端连接发动 机控制单元ECU ；数码管亮度自适应模块7的输入端连接环境光线传感器3的输出端，输出 结果控制模块10的输入端分别连接电压自适应模块6的输出端、燃料状态自动记录模块8的其中一个输出端、数码管亮度自适应模块7的输出端、预设门限电路12的输出端，输出结 果控制模块10的输出端连接显示模块4的输入端，故障诊断及处理模块9的输入端分别连 接压力传感器1的输出端、燃料切换开关2、环境光线传感器3的输出端和系统电压，故障诊 断及处理模块9的输出端连接故障诊断输出模块11的输入端；其中所述电压自适应模块6采集系统电压和压力传感器1输出的信号，通过补偿计算， 得到经过电压补偿后的压力传感器信号，并将经过电压补偿后的压力传感器信号输出到输 出结果控制模块10 ；所述燃料状态自动记录模块8对燃料切换开关2的状态进行采集，记录当前燃料 类型，并将反映当前燃料类型的燃料选择信号输出经输出结果控制模块10输送到发动机 控制单元ECU ；预设门限电路12输出预设门限电压到输出结果控制模块10 ；数码管亮度自适应模块7对环境光线传感器3输出的数据进行采集及转换处理， 输出占空比可连续自动变化的PWM波到输出结果控制模块10 ；所述输出结果控制模块10对收到的经过电压补偿后的压力传感器信号、反映当 前燃料类型的燃料选择信号进行处理，将处理后的信号输出到显示模块4进行显示；输出 结果控制模块10还接收数码管亮度自适应模块7输出的占空比可连续自动变化的PWM波， 输出控制信号到显示模块4 ；并且输出结果控制模块10将反映当前燃料类型的燃料选择信 号输送到发动机控制单元ECU ；显示模块4显示当前燃料类型和数字显示压力值，并且显示模块4还接收输出结 果控制模块10输出的控制信号，实现数字显示亮度自调节；所述故障诊断及处理模块9分别对压力传感器1的输出信号、燃料切换开关2的 状态、环境光线传感器3的输出信号和系统电压进行采集，并判断是否存在故障，故障诊断 及处理模块9在检测到相应故障时，根据不同的故障，选择输出缺省压力信号、缺省燃料选 择输出信号、固定PWM波、提示系统电压故障信号到故障诊断输出模块11 ；若压力传感器1 存在故障，输出缺省压力信号到故障诊断输出模块11 ；若燃料切换开关2存在故障，输出缺 省燃料选择输出信号到故障诊断输出模块11 ；若环境光线传感器3存在故障，输出固定PWM 波到故障诊断输出模块11 ；若系统电压存在故障，输出提示系统电压故障信号到故障诊断 输出模块11 ；故障诊断输出模块11与外部单片机接口，将故障诊断及处理模块9输出的信号输 出到外部单片机。参见图2，系统控制器5的主要工作过程是先进行系统初始化，进行压力信号、 电源电压、环境光强A/D采样，并对信号进行软件滤波处理，然后判断硬件是否存在故障， 若硬件存在故障，则对故障硬件进行处理，并选择输出缺省压力信号、缺省燃料选择输出信 号、固定PWM波，若系统电压存在故障，输出提示系统电压故障的信号；若硬件无故障，则 根据采集的电压值对压力信号进行电压补偿，再判断压力信号的大小，用数码管显示压力 值，当压力信号小于设定值时，用数码管闪烁显示压力值，并根据环境光强值调整数码管的 显示亮度，完成一次气量显示工作。上述实施例仅是为了解释和说明本实用新型，按照上述原则还可以进行显而易见 的变更或修改，所有此类修改和变更都在本实用新型所限定的保护范围之内。
权利要求1.一种带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表，包括燃料切换开关(2)、系统控制 器(5)和显示模块(4)，其中，系统控制器(5)包括电压自适应模块(6)、燃料状态自动记录 模块(8)、预设门限电路(12)和输出结果控制模块(10)，其特征在于所述电压自适应模块(6 )采集系统电压和压力传感器(1)输出的信号，通过补偿计算， 得到经过电压补偿后的压力传感器信号，并将经过电压补偿后的压力传感器信号输出到输 出结果控制模块(10);所述燃料状态自动记录模块(8)对燃料切换开关(2)的状态进行采集，记录当前燃料 类型，并将反映当前燃料类型的燃料选择信号输出经输出结果控制模块(10)输送到发动机 控制单元ECU ；预设门限电路(12)输出预设门限电压到输出结果控制模块(10)；所述输出结果控制模块(10)对收到信号进行处理，将处理后的信号输出到显示模块 (4)进行显示；并且输出结果控制模块10将反映当前燃料类型的燃料选择信号输送到发动 机控制单元ECU ；显示模块(4)显示当前燃料类型和数字显示压力值。
2.根据权利要求1所述的带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表，其特征在于该CNG气量显示表还包括环境光线传感器(3)，所述系统控制器(5)还包 括数码管亮度自适应模块(7 )，其中，数码管亮度自适应模块(7)对环境光线传感器(3)输出的数据进行采集及转换处理， 输出占空比可连续自动变化的PWM波到输出结果控制模块(10)；输出结果控制模块(10)接收数码管亮度自适应模块(7)输出的占空比可连续自动变 化的PWM波，输出控制信号到显示模块(4)；显示模块(4)还接收输出结果控制模块(10)输出的控制信号，实现数字显示亮度自调节。
3.根据权利要求1或2所述的一种带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表，其特征 在于系统控制器(5)还包括故障诊断及处理模块(9)；所述故障诊断及处理模块(9)分别 对压力传感器(1)的输出信号、燃料切换开关(2)的状态、环境光线传感器(3)的输出信号 和系统电压进行采集，并判断是否存在故障，故障诊断及处理模块(9)在检测到故障时，根 据不同的故障，选择输出缺省压力信号、缺省燃料选择输出信号、固定PWM波、提示系统电 压故障并发送信号到故障诊断输出模块(11)；故障诊断输出模块(11)与外部单片机接口，将故障诊断及处理模块(9)输出的信号输 出到外部单片机。
专利摘要本实用新型提供带燃料切换开关的数显式CNG气量显示表，包括燃料切换开关、系统控制器和显示模块，其中，系统控制器包括电压自适应模块、燃料状态自动记录模块、预设门限电路和输出结果控制模块，其特征在于所述电压自适应模块采集系统电压和压力传感器输出的信号，通过补偿计算，得到经过电压补偿后的压力传感器信号，并将经过电压补偿后的压力传感器信号输出到输出结果控制模块；所述燃料状态自动记录模块对燃料切换开关的状态进行采集，记录当前燃料类型，并将反映当前燃料类型的燃料选择信号输出到输出结果控制模块和发动机控制单元ECU；所述输出结果控制模块对收到信号进行处理，将处理后的信号输出到显示模块进行显示。
文档编号G01L19/08GK201926541SQ20102066703
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者刘俊刚, 吴向畅, 敬世海, 李开国, 李静波, 邹博文 申请人:中国汽车工程研究院股份有限公司