CN203747366U - 一种预热继电器 - Google Patents
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Abstract
一种预热继电器，属于汽车技术领域，其技术方案是，它包括单片机、电流传感器、继电器和两个放大器，所述继电器的常开触点一端接电源正极，一端经电流传感器接柴油车的预热塞，所述电流传感器的输出信号经第二放大器放大后接单片机的13脚，所述单片机的12脚经第一放大器接继电器的控制线圈，其8脚输出的故障信号接发动机ECU的输入端口，10脚接发动机ECU的控制信号输出端。本实用新型在传统预热继电器内增设了由单片机和电流传感器构成的故障监测与保护电路，该电路可以在预热塞短路时自动切断预热塞电源，防止烧毁线路，同时还可以在预热塞出现短路和断路故障时向ECU发出报警信息，提示车主及时检修，保证预热系统正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于控制柴油车发动机预热塞的继电器，属于汽车技术领域。
背景技术
为了满足排放和冷起动的要求，柴油车一般都配置了预热塞。目前，柴油车的预热塞大都采用图1所示的控制方式：预热继电器由发动机ECU控制，当ECU使预热继电器的控制线圈通电后，预热继电器的常开触点闭合，为四个并联连接的预热塞供电。这种控制方式存在的缺点是没有故障监测和保护功能，当四个预热塞中的一个出现短路后，电流瞬间增大，可能造成导线烧蚀；当其中一个预热塞出现断路后，仅有三个预热塞工作，会造成冷起动困难，且不易发现，从而对蓄电池和起动机的寿命造成不良影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种具有故障监测和保护功能的预热继电器。
本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：
一种预热继电器，构成中包括单片机、电流传感器、继电器和两个放大器，所述继电器的常开触点一端接电源正极，一端经电流传感器接柴油车的预热塞，所述电流传感器的输出信号经第二放大器放大后接单片机的13脚，所述单片机的12脚经第一放大器接继电器的控制线圈，其8脚输出的故障信号接发动机ECU的输入端口，10脚接发动机ECU的控制信号输出端。
上述预热继电器，所述单片机采用三端稳压器供电，所述三端稳压器的输入端接汽车电源，其输出端接单片机的电源输入端。
上述预热继电器，所述电流传感器采用霍尔传感器。
上述预热继电器，所述继电器的控制线圈上并接有续流二极管。
本实用新型在传统预热继电器内增设了由单片机和电流传感器构成的故障监测与保护电路，该电路可以在预热塞短路时自动切断预热塞电源，防止烧毁线路，同时还可以在预热塞出现短路和断路故障时向ECU发出报警信息，提示车主及时检修，保证预热系统正常运行。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为传统预热继电器的电原理图。
图2为本实用新型的电原理图。
图中各标号清单为：YJ、预热继电器，U1、单片机，U2、三端稳压器，U3、电流传感器，ECU、发动机控制单元，J、继电器，F1、第一放大器，F2、第二放大器，D1、续流二极管，H1～H4、第一预热塞～第四预热塞。
具体实施方式
参看图2，本实用新型（虚线内的部分）包括单片机U1、三端稳压器U2、电流传感器U3、继电器J、、续流二极管、第一放大器F1和第二放大器F2。
该预热继电器设置5个引脚，引脚定义见表1：
表1：预热继电器引脚
单片机U1采用PIC16F1823,其内置AD转换模块,引脚定义见表2。
表2：单片机U1引脚
| 引脚 | 定义 |
| 1 | 芯片电源，额定电压5V |
| 8 | 信号反馈 |
| 10 | 接收控制信号 |
| 12 | 继电器控制线圈的驱动端 |
| 13 | 接收传感器的电流信号 |
| 14 | 地 |
三端稳压器U2采用78L05，为单片机U1提供其所需标准电压。
第一放大器F1作为驱动器件，控制继电器线圈的吸合、断开，同时隔离、缓冲线圈及外界负载波动对单片机U1的干扰。
第二放大器F2对电流传感器U3输出的模拟信号进行放大后输入单片机U1，由单片机U1内置的AD转换模块将模拟信号转换成可以识别的数字信号。
电流传感器U3为霍尔传感器，用于监测预热继电器87脚电流并反馈给单片机U1。传感器的采样周期设定为50ms。单个预热塞的最大电流为18A，则4个预热塞最大电流为72Ａ，单片机内部设置85A为最大值，当监测到的电流大于85A时即判断为外部电路有短路故障。当传感器在第n+1周期检测到的电流比在第n个周期内下降幅度超过1/4时，即判断外部电路有断路故障。
预热继电器K脚与单片机U1的8脚相连，为故障反馈信号，当外部电路出现短路故障后，输出高电平信号，当外部电路出现断路故障时输出脉冲信号。
预热继电器85脚受发动机ECU控制，当ECU输出低电平信号时单片机U1驱动继电器J的线圈通电，使触点闭合。
正常工作时，发动机ECU将单片机U1的10脚置低电平，单片机U1的12引脚输出控制信号使继电器J接通，预热继电器87脚连接的预热塞开始工作。当预热达到要求时，发动机ECU将单片机U1的10脚置高电平，单片机U1的12脚停止输出，继电器J的控制线圈断电，触点断开，预热塞停止工作。
当预热塞导线或预热塞发生短路时，预热继电器87脚电流突然增加，短路电流超过85A，超过单片机U1内设置的基准值，单片机U1判断为短路故障，其K脚输出高电平，发动机ECU将单片机U1的10脚置高电平，单片机U1的12脚停止输出，继电器J的控制线圈断电，使触点释放，从而对预热塞和导线进行短路保护，避免导线烧蚀。ECU输出信号给仪表进行故障指示。
当预热塞导线或预热塞发生断路时，预热继电器87脚电流将突然减小，单片机接收到传感器在第n+1周期检测到的电流比在第n个周期内下降幅度超过1/4时，即判断外部电路有断路故障，其K脚将输出脉冲信号，ECU输出信号给仪表进行故障指示。同时为了保证继续预热，ECU继续输出低电平直至预热终止。
Claims (4)
1.一种预热继电器，其特征是，它包括单片机（U1）、电流传感器（U3）、继电器（J）和两个放大器，所述继电器（J）的常开触点一端接电源正极，一端经电流传感器（U3）接柴油车的预热塞，所述电流传感器（U3）的输出信号经第二放大器（F2）放大后接单片机（U1）的13脚，所述单片机（U1）的12脚经第一放大器（F1）接继电器（J）的控制线圈，其8脚输出的故障信号接发动机ECU的输入端口，10脚接发动机ECU的控制信号输出端。
2.根据权利要求1所述的一种预热继电器，其特征是，所述单片机（U1）采用三端稳压器（U2）供电，所述三端稳压器（U2）的输入端接汽车电源，其输出端接单片机（U1）的电源输入端。
3.根据权利要求1或2所述的一种预热继电器，其特征是，所述电流传感器（U3）采用霍尔传感器。
4.根据权利要求3所述的一种预热继电器，其特征是，所述继电器（J）的控制线圈上并接有续流二极管（D1）。
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| CN201420051001.4U CN203747366U (zh) | 2014-01-27 | 2014-01-27 | 一种预热继电器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106873483A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-06-20 | 北京航天发射技术研究所 | 一种预热故障报警系统及控制方法 |
| CN107947109A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-04-20 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 大电流无触点的电子预热继电器 |
| CN109638775A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-04-16 | 北京中纺恒远汽车电器有限公司 | 一种柴油发动机的电子预热继电器 |
| CN110657056A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-01-07 | 江苏浩峰汽车附件有限公司 | 基于智能开关管的预热塞控制器 |
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