CN106481492A - 车辆用燃料滤清器的加热器控制装置和加热器控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用燃料滤清器的加热器控制装置和加热器控制方法。车辆用燃料滤清器的加热器控制装置包括：加热器，其安装在燃料滤清器内；加热器电源用继电器，其用于将电池的电力供给到加热器或从加热器中断电池的电力；燃料温度检测传感器，其安装在发动机上并且检测燃料的温度；以及发动机电子控制单元(ECU)，其用于基于燃料温度检测传感器的检测信号，接通和切断继电器。

Description

车辆用燃料滤清器的加热器控制装置和加热器控制方法
技术领域
本公开涉及车辆用燃料滤清器的加热器控制装置和加热器控制方法。更具体地，本公开涉及如下车辆用燃料滤清器的加热器控制装置和加热器控制方法，其能够改善用于操作柴油燃料滤清器的加热器的加热器电源用继电器的接通/切断控制。
背景技术
参考图1，柴油车辆用燃料供给系统包括燃料滤清器20，其用于过滤燃料箱10中的燃料以将过滤后的燃料供给到发动机。在燃料滤清器20上安装有用于检测燃料温度的热敏开关(thermo-switch)22、根据检测到的燃料温度接通和切断的加热器24、用于检测从燃料过滤的水分的量是否大于预定量以接通仪表群(cluster)30的警报灯的水分传感器26等。
燃料滤清器20的加热器改善了低温启动性能，并且由于柴油燃料的特性，当柴油燃料的温度降低到低于基准低温度值时，燃料的某些组分(例如，石蜡)的粘度增加且燃料的流动性降低，为了解决该问题，通过使用加热器24降低燃料的粘度，从而平稳地供给燃料。
这里，在下面将描述根据现有技术的安装在柴油燃料滤清器上的加热器电路的构造和操作。
图2是根据现有技术的安装在柴油燃料滤清器上的加热器电路的电路图。
在图2中，加热器24安装在燃料滤清器20内，并且加热器是正温度系数(PTC)加热器。
热敏开关22安装在燃料滤清器20内，采用双金属开关型，用于检测来自燃料箱的燃料的温度。
接着，加热器24通过加热器电源用继电器28连接到电池，并且热敏开关22在点火步骤IG2中接通和切断加热器电源用继电器28。
因此，如果热敏开关22检测从燃料箱供给到燃料滤清器20的燃料的温度，并确定出燃料的温度在低温范围以下，则热敏开关22接通，并且同时加热器电源用继电器28也接通，使得电池的电力被供给到加热器24，以根据加热器24的操作加热燃料。
当从燃料箱供给到燃料滤清器20的燃料温度高于低温范围时，热敏开关22维持在切断状态，并且加热器电源用继电器28也维持在切断状态，使得加热器不操作并且燃料不被加热。
接着，用于接通和切断热敏开关22的燃料温度检测范围被设置为，例如在加热器/热敏开关是可分离型的情况下，对于接通操作，燃料温度为-3℃±3，对于切断操作，燃料温度为+5℃±3，并且在加热器/热敏开关是一体型的情况下，对于接通操作，燃料温度为-3℃±3，对于切断操作，燃料温度为+17℃±3。
然而，因为由热敏开关测量的燃料温度检测范围存在偏差，即用于热敏开关的接通操作的燃料温度检测范围与用于热敏开关的切断操作的燃料温度检测范围之间的差较大，所以无法精确检测燃料的温度，并且因此无法精确执行加热器的接通/切断控制。
此外，因为由热敏开关检测的燃料温度检测范围大，所以热敏开关的接通/切断操作频繁执行，使得热敏开关的耐久性劣化，并且容易损坏。
此外，热敏开关用连接器，包括连接到加热器电源用继电器的加热器用连接器被消耗，制造成本增加，并且在流水(inline)组装过程中用于安装连接器的处理的数量也增加。
发明内容
本公开致力于解决上述问题，并且提供了车辆用燃料滤清器的加热器控制装置和加热器控制方法，通过该装置和方法，在安装在发动机上的燃料温度检测传感器检测燃料的温度之后，如果燃料的温度低于基准温度，则发动机电子控制单元(ECU)接通加热器电源用继电器，并且如果燃料的温度高于基准温度、加热器的操作时间长于预定时间或者电池的电压低于预定电压，则切断加热器电源用继电器，使得能够实现加热器的精确接通/切断控制。
根据本公开的实施例，车辆用燃料滤清器的加热器控制装置包括：加热器，其安装在燃料滤清器内；加热器电源用继电器，其用于将电池的电力供给到加热器或从加热器中断电池的电力；燃料温度检测传感器，其安装在发动机上并且检测燃料的温度；以及发动机ECU，其用于基于燃料温度检测传感器的检测信号，接通和切断继电器。
用于测量加热器的操作时间的计时器可以连接到发动机ECU。
用于测量电池电压的电压测量单元可以连接到发动机ECU。
冷却水温度传感器或外部空气温度传感器可以连接到发动机ECU。
根据本公开的另一个实施例，车辆用燃料滤清器的加热器控制方法包括以下步骤：通过安装在发动机上的燃料温度检测传感器检测从燃料箱流经燃料滤清器并被供给到发动机的燃料的温度；以及通过接收燃料温度检测传感器的检测信号的发动机ECU，如果燃料的温度低于基准温度，则接通加热器电源用继电器，并且如果燃料的温度高于基准温度，则切断继电器。
加热器控制方法还包括以下步骤：如果加热器的操作时间长于预定时间，则通过发动机ECU切断加热器电源用继电器。
加热器控制方法还包括以下步骤：如果作为加热器电源的电池的电压低于预定电压持续预定时间，则通过发动机ECU切断加热器电源用继电器。
加热器控制方法还包括以下步骤：如果在加热器操作之后，燃料的温度在预定时间内没有上升到基准温度或更高，则通过发动机ECU采用发动机冷却水的温度或外部空气的温度作为加热器电源用继电器的接通/切断确定因素。
本公开通过装置和方法提供了以下效果。
第一，因为安装在发动机上的燃料温度检测传感器检测燃料的温度，并且发动机ECU基于检测到的燃料的温度执行加热器电源用继电器的接通/切断控制，所以能够实现加热器的精确的接通/切断控制。
第二，通过消除现有的热敏开关，能够降低制造成本并且能够减少组装处理的数量。
第三，当加热器达到最大操作时间时，可以通过中断加热器电源用继电器来防止由于加热器的过度操作而导致的火灾事故。
第四，当电池的电压降低到低于预定电压持续预定时间时，可以通过中断加热器电源用继电器来防止由于加热器的过度电力消耗而导致的电池放电。
第五，当在加热器操作之后，燃料的温度在预定时间内没有上升到基准温度或更高时，可以提供使用冷却水的温度和外部空气的温度来接通和切断加热器的故障安全功能。
附图说明
现在将参考附图中所示的某些示例性实施例详细描述本公开的以上特征和其他特征，附图仅以说明的方式提供，并因此不限制本公开，并且其中：
图1是示出根据现有技术的柴油燃料供给系统的图；
图2是根据现有技术的安装在柴油燃料滤清器上的加热器电路的电路图；
图3是示出根据本公开的车辆用燃料滤清器的加热器控制装置的电路图；以及
图4是示出根据本公开的车辆用燃料滤清器的加热器控制方法的实施例的流程图。
应当理解，附图未必按比例绘制，它们呈现本文所公开的本发明的各种示例性特征的某些简化表示。如本文公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体尺寸、方向、位置和形状，将由特定用途和使用环境所确定。
在附图中，相同的参考标号指代本发明的相同或者等同部件。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述示例性实施例。
本发明的重点是，使用安装在发动机上的燃料温度检测传感器而不是现有的热敏开关来控制用于接通和切断柴油燃料滤清器的加热器的加热器电源用继电器的接通和切断。
图3是示出根据本公开的车辆用燃料滤清器的加热器控制装置的电路图。
在图3中，附图标号24表示安装在燃料滤清器20内的加热器，并且加热器是正温度系数(PTC)加热器。
接着，为了使加热器24操作，安装在发动机上的燃料温度检测传感器42代替现有热敏开关来检测燃料的温度。
燃料温度检测传感器42可以任意地安装在发动机上，并且在燃料所流经的燃料供给管路的期望位置处。
因此，通过从燃料滤清器20中排除安装在燃料滤清器20内的现有的热敏开关22和热敏开关用连接器，可以减少制造成本和组装处理的数量。
这里，燃料温度检测传感器42的输出端子连接到发动机电子控制单元(ECU)40的输入端子，并且在点火步骤IG2中，燃料温度检测传感器42的温度感测信号被实时传输到发动机ECU 40。
用于将电池电力供给到加热器24或从加热器24中断电池电力的加热器电源用继电器由发动机ECU 40控制。
发动机ECU 40的输出端子连接到加热器电源用继电器28，并且在点火步骤IG2中，发动机ECU 40接通和切断加热器电源用继电器28。
因此，当来自燃料箱的燃料流经燃料滤清器以被供给到发动机时，燃料温度检测传感器42检测燃料的温度并将检测信号传输到发动机ECU 40，随后，如果发动机ECU 40确定出燃料的温度低于基准温度(例如，约2℃)，则发动机ECU 40接通继电器28以操作加热器24并提高燃料的温度。
在燃料温度检测传感器42检测燃料的温度并将检测信号传输到发动机ECU 40之后，如果发动机ECU 40确定出燃料温度高于基准温度(例如，约12℃)，则发动机ECU 40切断继电器28，因为加热器的操作是不必要的。
以此方式，因为安装在发动机上的燃料温度检测传感器42检测燃料的温度，并且发动机ECU 40基于检测到的燃料的温度接通和切断继电器28，所以加热器的接通和切断能够通过准确检测燃料的温度来精确控制，不像具有严重温度检测偏差的现有热敏开关。
还将测量加热器的操作时间作为继电器28的切断确定要素的计时器44连接到发动机ECU 40的输入端子，并且还将用于测量电池电压的电压测量单元46连接到发动机ECU 40的输入端子。
因此，由计时器44测得的加热器操作时间被输入到发动机ECU40，并且如果加热器操作时间长于预定时间(约5分钟)，则发动机ECU 40切断继电器28。
更具体地，因为如果由于燃料温度检测传感器故障等而使加热器操作持续过度的时间，则可能引起火灾，所以如果加热器操作时间长于预定时间(约5分钟)，则发动机ECU 40切断继电器28，使得能够防止由于加热器过度操作而导致的火灾事故。
因此，由电压测量单元46检测到的电池电压信号被输入到发动机ECU 40，并且如果电池电压低于预定电压持续预定时间，则发动机ECU40切断继电器28。
当由于加热器24的操作而导致的电流消耗过度并且电池电压低于预定电压持续预定时间时，发动机ECU 40切断继电器28，以便防止电池放电，使得能够防止由于加热器的过度电流消耗而导致的电池的放电。
当在加热器24的操作之后燃料的温度在预定时间内没有上升时，即当燃料温度检测传感器42的检测温度在预定时间内没有改变时，发动机ECU 40确定出加热器的电源线短路且燃料温度检测传感器故障，并且因此执行故障安全控制，如图4的流程图所示。
首先，确定电流是否流到加热器的电源线(S101)，并且如果加热器的电源线正常，则确定燃料温度检测传感器是否具有错误(S102)。
如果确定出燃料温度检测传感器故障，则发动机ECU 40使用发动机冷却水温度传感器(未示出)或外部空气温度传感器(未示出)的温度感测值(S103)。
例如，确定发动机冷却水的温度是否低于基准温度(约2℃)(S104)，如果发动机冷却水的温度低于基准温度，则发动机ECU 40接通继电器28(S105)，并且确定发动机冷却水的温度是否高于基准温度(约12℃)(S106)，如果发动机冷却水的温度高于基准温度，则发动机ECU 40切断继电器28(S109)。
即使当发动机ECU 40使用发动机冷却水的温度接通和切断继电器28时，如果电池电压低于预定电压持续预定时间(S107)，或者加热器的操作时间长于预定时间，则发动机ECU 40切断继电器28(S109)。
在发动机ECU 40接通继电器28(S105)，使得加热器操作之后经过约5分钟，再次根据加热器的操作确定燃料的温度是否上升(S110)。
以此方式，当在加热器操作之后，燃料的温度在预定时间内没有上升时，能够提供使用冷却水的温度和外部空气的温度来接通/切断加热器的故障安全功能。

Claims (8)

1.一种车辆用燃料滤清器的加热器控制装置，包括：
加热器，其安装在燃料滤清器内；
加热器电源用继电器，其用于将电池的电力供给到加热器或从加热器中断电池的电力；
燃料温度检测传感器，其安装在发动机上并且检测燃料的温度；以及
发动机电子控制单元(ECU)，其用于基于燃料温度检测传感器的检测信号，接通和切断继电器。
2.根据权利要求1所述的加热器控制装置，其中与发动机ECU还连接有用于测量加热器的操作时间的计时器。
3.根据权利要求1所述的加热器控制装置，其中与发动机ECU还连接有用于测量电池电压的电压测量单元。
4.根据权利要求1所述的加热器控制装置，其中与发动机ECU还连接有冷却水温度传感器或外部空气温度传感器。
5.一种车辆用燃料滤清器的加热器控制方法，包括以下步骤：
由安装在发动机上的燃料温度检测传感器检测从燃料箱流经燃料滤清器并被供给到发动机的燃料的温度；以及
由接收燃料温度检测传感器的检测信号的发动机ECU接通和切断加热器电源用继电器，并且如果燃料的温度低于基准温度，则接通继电器，而如果燃料的温度高于基准温度，则切断继电器。
6.根据权利要求5所述的加热器控制方法，还包括以下步骤：
当加热器的操作时间长于预定时间时，由发动机ECU切断继电器。
7.根据权利要求5所述的加热器控制方法，还包括以下步骤：
当作为加热器电源的电池的电压低于预定电压持续预定时间时，由发动机ECU切断继电器。
8.根据权利要求5所述的加热器控制方法，还包括以下步骤：
当在加热器的操作之后，燃料的温度在预定时间内没有上升到基准温度或更高时，由发动机ECU采用发动机冷却水的温度或外部空气的温度作为加热器电源用继电器的接通/切断确定因素。
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