CN114582670A - 一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法及系统，涉及继电器故障诊断技术领域，利用ECU同一针脚控制两个继电器，每个继电器均串联保险丝，根据两路并联电路之间平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连；基于流经粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝以防止加热格栅过度加热。本发明利同一ECU针脚控制两个继电器，在不增加资源占用的前提下实现继电器粘连诊断和粘连后的熔断保护，防止过度加热。

Description

一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法及系统
技术领域
本发明涉及继电器故障诊断技术领域，尤其涉及一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法及系统。
背景技术
现有加热继电器的诊断是根据电池电压加热和非加热状态的电压差值来判断继电器是否粘连，当有粘连时进气加热的控制状态改变而不引起电池电压的跳变；另一种诊断继电器粘连的方法是根据继电器开闭时电路中某一点(继电器和加热格栅之间)的电压变化来判断继电器粘连，当正常工作时由于加热格栅的串联分压，该点存在低于电池电压的电压值，当继电器断开时，电路开路，该点电压变为0，若继电器控制断开后依旧有电压，则认为继电器粘连。
首先，现有技术使用单一继电器直接导通加热格栅，继电器使用过程中无法判断其老化状态，提醒用户更换继电器，避免不了因继电器老化而引起的粘连；其次，现有方式在发生继电器粘连后无法主动中断加热格栅的异常工作，易发生过度加热，甚至引起格栅起火。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法及系统，利同一ECU针脚控制两个继电器，每个继电器串联一保险丝，根据两路并联电路间的平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连，当有继电器粘连时，通过粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝，防止过度加热的发生。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明的实施例提供了一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，利用ECU同一针脚控制两个继电器，每个继电器均串联保险丝，根据两路并联电路之间平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连；
基于流经粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝以防止加热格栅过度加热。
作为进一步的实现方式，每个继电器连接适配电阻，连接两路继电器与适配电阻之间的两点并采集平衡电流。
作为进一步的实现方式，无继电器粘连时两路继电器同时工作，工作电流小于熔断电流；
一路继电器粘连时，另一路继电器正常工作，工作电流大于熔断电流；直至保险丝熔断，加热格栅不再加热。
作为进一步的实现方式，加热格栅停止加热，基于平衡电流的大小和方向，判断与平衡电流流出端相连的继电器发生粘连。
作为进一步的实现方式，记录继电器首次使用正常工作时的初始电流，根据每次正常工作时的平衡电流与对比，当二者差值大于设定老化阀值时报出继电器老化故障。
第二方面，本发明的实施例还提供了一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，包括并联的第一监测单元和第二监测单元，第一监测单元和第二监测单元的第一端连接ECU的同一针脚，第二端连接加热格栅；第一监测单元和第二监测单元之间连接平衡电路。
作为进一步的实现方式，所述第一监测单元和第二监测单元分别包括串联在一起的保险丝、继电器和适配电阻。
作为进一步的实现方式，所述平衡电路连接于继电器和适配电阻之间的节点。
作为进一步的实现方式，所述平衡电路包括平衡电阻，根据流经平衡电阻的电流大小和方向判断监测单元是否故障。
作为进一步的实现方式，所述ECU集成有电流计，用于检测平衡电流。
本发明的有益效果如下：
本发明利用同一ECU针脚控制两个继电器，每个继电器串联一保险丝，根据两路并联电路间的平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连，在不增加资源占用的前提下实现继电器粘连诊断和粘连后的熔断保护；当有继电器粘连时，通过粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝，防止过度加热的发生。
本发明借助并联电路特性，通过正常工作时的平衡电流反应继电器阻值，根据继电器老化机理，用阻值代表继电器的老化，最终建立平衡电流变化和继电器老化之间的关系，诊断继电器老化。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的继电器粘连判断流程图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的加热继电器老化故障判断流程图；
图3是本发明根据一个或多个实施方式的系统结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
为了提高发动机低温环境下的起动性能，使用加热格栅加热进气管中空气，然而加热过程中由于电流较大容易发生加热继电器粘连，继电器粘连导致过度加热，严重时会引发起火，因此加热继电器的粘连诊断和预防措施极为重要。
本实施例提供了一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，利用ECU同一针脚控制两个继电器，每个继电器均串联保险丝，根据两路并联电路之间平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连；
基于流经粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝以防止加热格栅过度加热。
如图3所示，继电器K1与保险丝FU1、适配电阻R1相连，继电器K2与保险丝FU2、适配电阻R2相连，然后并联控制加热格栅。
适配电阻R1＝R2，且阻值与继电器K、保险丝FU电阻相似；继电器K1、继电器K2由ECU同一针脚控制，理论上是同时开启和关闭；保险丝FU的熔断电流If取决于加热格栅正常工作电流I，满足I＜If＜I。
当无继电器粘连时两路继电器同时工作，工作电流小于熔断电流，能够正常工作，当某一路继电器粘连时，另一路还能够正常控制断开，此时只有一路继电器工作，工作电流大于熔断电流，经过一段时间保险丝熔断，线路断开，加热格栅不再加热，有效防止过度加热；根据IA可判断继电器的粘连和老化状态。停止加热，若某一继电器粘连，则a、b间会有较大电流，当电流从a流向b(IA>0)时说明继电器K1粘连，若电流从b流向a(IA<0)时说明继电器K2粘连。
具体的，如图1所示，继电器粘连判断方法为：
当无继电器粘连时两路继电器同时工作，通过继电器K1的工作电流I1、继电器K2的工作电流I2小于熔断电流If，a、b间电流较小(|IA|<ΔImin)，正常断开后IA＝0。
当继电器K1粘连时继电器K2还能够正常控制断开，此时粘连的继电器K1导通，适配电阻R1、R2分流，此时|IA|＞ΔImax、IA>0(电流方向从a到b为正)，若继电器K1一直粘连，工作电流I1大于熔断电流If，经过一段时间保险丝熔断，加热格栅不再加热。
当继电器K2粘连时继电器K1还能够正常控制断开，此时粘连的继电器K2导通，电阻R1、R2分流，此时|IA|＞ΔImax、IA＜0，若继电器K2一直粘连，工作电流I2大于熔断电流If，经过一段时间保险丝熔断，加热格栅不再加热。
在继电器的长期使用过程中由于自身老化，继电器触点、动簧片往往存在烧蚀，导致电阻增加，进一步引起发热粘连，利用老化原理和电阻表现可以判断出继电器的老化状态。
如图2所示，继电器老化故障判断方法为：
首先记录新继电器正常工作时的电流IA0，伴随着两继电器的老化，其阻值会发生较大差异，根据每次正常工作时的平衡电流IA与IA0做对比，当差值大于设定老化阀值ΔIA(|IA-IA0|>ΔIA)时报出继电器老化故障，提醒用户更换继电器。
本实施例使用ECU同一针脚控制两个继电器，在不增加资源占用的前提下实现继电器粘连诊断和粘连后的熔断保护，防止过度加热；并借助并联电路特性，利用平衡电流反应继电器的阻值变化，进而诊断继电器老化情况，提醒用户及时更换继电器，尽量减少继电器粘连的发生。
实施例二：
本实施例提供了一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，如图3所示，包括第一监测单元和第二监测单元，第一监测单元和第二监测单元并联，第一监测单元和第二监测单元的第一端连接ECU的同一针脚，第一监测单元和第二监测单元的第二端连接加热格栅；第一监测单元和第二监测单元之间连接平衡电路。
其中，第一监测单元包括串联在一起的保险丝FU1、继电器K1和适配电阻R1，第二监测单元包括串联在一起的保险丝FU2、继电器K2和适配电阻R2；在本实施例中，监测单元连接保险丝的一端与ECU的引脚连接，监测单元连接适配电阻的一端连接加热格栅。
在本实施例中，适配电阻R1＝R2，且阻值与继电器K、保险丝FU电阻相似。保险丝FU的熔断电流I f取决于加热格栅正常工作电流I，满足I＜I f＜I。
平衡电路包括平衡电阻R0，平衡电阻R0可并联电压表。本实施例的平衡电阻、适配电阻为功能性命名，对电阻本身并不构成任何限定。ECU中集成有电流计A，用于检测流经平衡电阻R0的平衡电流IA，其中IA＝Uab/R0。
平衡电阻R0的一端连接继电器K1和适配电阻R1之间的节点a，另一端接继电器K2和适配电阻R2之间的节点b。
本实施例通过同一ECU针脚控制两个继电器，每个继电器串联一保险丝，根据两路并联电路间的平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连，当有继电器粘连时，通过粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝，防止过度加热的发生。
利用正常工作时的平衡电流反应继电器阻值，根据继电器老化机理，用阻值代表继电器的老化，最终建立平衡电流变化和继电器老化之间的关系，诊断继电器老化。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，其特征在于，利用ECU同一针脚控制两个继电器，每个继电器均串联保险丝，根据两路并联电路之间平衡电流的大小和方向判断继电器是否粘连；
基于流经粘连继电器的电流超过正常工作电流，熔断保险丝以防止加热格栅过度加热。
2.根据权利要求1所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，其特征在于，每个继电器连接适配电阻，连接两路继电器与适配电阻之间的两点并采集平衡电流。
3.根据权利要求1所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，其特征在于，无继电器粘连时两路继电器同时工作，工作电流小于熔断电流；
一路继电器粘连时，另一路继电器正常工作，工作电流大于熔断电流；直至保险丝熔断，加热格栅不再加热。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，其特征在于，加热格栅停止加热，基于平衡电流的大小和方向，判断与平衡电流流出端相连的继电器发生粘连。
5.根据权利要求1所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的方法，其特征在于，记录继电器首次使用正常工作时的初始电流，根据每次正常工作时的平衡电流与对比，当二者差值大于设定老化阀值时报出继电器老化故障。
6.一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，其特征在于，包括并联的第一监测单元和第二监测单元，第一监测单元和第二监测单元的第一端连接ECU的同一针脚，第二端连接加热格栅；第一监测单元和第二监测单元之间连接平衡电路。
7.根据权利要求6所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，其特征在于，所述第一监测单元和第二监测单元分别包括串联在一起的保险丝、继电器和适配电阻。
8.根据权利要求7所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，其特征在于，所述平衡电路连接于继电器和适配电阻之间的节点。
9.根据权利要求6或8所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，其特征在于，所述平衡电路包括平衡电阻，根据流经平衡电阻的电流大小和方向判断监测单元是否故障。
10.根据权利要求6所述的一种判断继电器老化和防止格栅过度加热的系统，其特征在于，所述ECU集成有电流计，用于检测平衡电流。
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