一种进气加热继电器故障诊断电路、故障诊断方法及系统

摘要

本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断电路、故障诊断方法及系统，本发明通过电子控制单元ECU采集进气加热格栅高边电压的方式，准确判断继电器是否粘连，电子控制单元ECU的针脚T15上电检测进气加热继电器输出状态是否为0，若为0，则检测进气加热格栅高边电压，来判断进气加热继电器在上电时是否发生粘连；若进气加热继电器输出状态为1，则在其结束加热后，检测进气加热格栅高边电压，来判断经过加热后，进气加热继电器是否发生粘连，该发明既可以检测进气加热继电器在T15上电时的粘连状态，又可以检测进气加热继电器经过加热后，是否发生粘连。

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，更具体的说，是涉及一种进气加热继电器故障诊断电路、故障诊断方法及系统。

背景技术

在汽车发动机的正常启动前，均需要向发动机中输入的空气进行加热，其目的是为了提高电控柴油机或汽油机的低温启动性能，防止因进气温度过低导致混合气不能燃烧或“冒黑烟”等情况的发生。

为了实现对发动机的进气加热，大多采用ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)控制进气加热继电器的开闭来控制管线中进气加热格栅的供电加热，在进气加热继电器闭合时，蓄电池向进气加热格栅供电进行加热；在进气加热继电器断开时，蓄电池停止向进气加热格栅进行供电。但在实际使用时，由于进气加热继电器接触部分的物理原因，可能存在进气加热继电器长时间闭合不能正常断开的情况，即粘连(是指继电器的两个铜片贴合在一起导致进气加热继电器一直处于导通状态，不受ECU控制)，从而导致进气温度急剧升高，使进气加热格栅长时间处于大电流工作状态，进而导致进气加热格栅导线线路烧毁，严重时可能导致车辆起火，威胁驾驶员的人身安全，因此，对判断进气加热继电器是否粘连是非常重要的。

在现有技术中，对于进气加热继电器粘连是通过分别在预加热和后加热过程中进行采集蓄电池电压进行判断的，若前后电压的偏差小于预设阈值，则正常断开；若前后电压偏差大于预设阈值，则表明粘连，这种判断方法可以实现判断在ECU上电时的粘连状态。但是，对于现实情况来说，当蓄电池电池电量充足且在后加热过程中，由于发动机已经开始工作，监测的蓄电池电压并不稳定，且前后电压的差值有可能小于标定的预设阈值，即无法判断经过加热后的进气加热继电器是否粘连。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种进气加热继电器故障诊断电路、故障诊断方法及系统，以解决现有技术中采用通过采集加热前后的电池电压进行偏差与预设阈值的比较来判断继电器是否粘连，由于后加热过程中电池电压不稳定，导致无法确定是否粘连的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种进气加热继电器故障诊断电路，包括：电子控制单元ECU、进气加热继电器以及进气加热格栅，其中：

所述电子控制单元ECU的第一针脚和第二针脚与所述进气加热继电器的输入回路相连，所述第一针脚为所述进气加热继电器的所述输入回路提供高边电压，所述第二针脚控制所述进气加热继电器的所述输入回路是否导通；

所述进气加热继电器的的输出回路第一端与蓄电池的正极相连，第二端与所述进气加热格栅的第一端相连；

所述进气加热格栅的第二端接地；

所述进气加热继电器和所述进气加热格栅的公共端A点与所述电子控制单元ECU的第三针脚相连，所述第三针脚为所述电子控制单元ECU的模拟量采集通道。

一种进气加热继电器故障诊断方法，应用于进气加热继电器故障诊断电路，所述进气加热继电器故障诊断电路包括：电子控制单元ECU、进气加热继电器以及进气加热格栅，该方法包括：

S1、监测所述电子控制单元ECU第二针脚的输出状态是否为0，如果否，则进入S2，如果是，则所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压，进入S5；

S2、监测当前周围环境温度，当周围环境温度达到预设温度时，监测所述进气加热格栅能否正常工作；

S3、当所述进气加热格栅为正常工作状态，且加热时间到达预设加热时间(所述预设加热时间大于5s)时，所述电子控制单元ECU控制第二针脚输出状态为0，断开所述进气加热继电器；

S4、延迟预设延迟时间后，所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压；

S5、判断所述公共端A点的电压是否为高电平；

S6、当所述公共端A点的电压大于4.5V，即所述公共端A点的电压为高电平，则所述进气加热继电器发生粘连。

优选的，所述监测所述进气加热格栅能否正常工作，包括：

S21、控制所述进气加热继电器导通，所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压；

S22、判断所述公共端A点的电压是否为高电平；

S23、当所述公共端A点的电压小于0.5V，即所述公共端A点的电压为低电平，则所述进气加热继电器处于开路状态，报所述进气加热继电器开路故障；

S24、当监测所述公共端A点的电压大于4.5V，即所述公共端A点的电压为高电平，则所述进气加热格栅正常工作。

优选的，该方法还包括：

S7、当监测所述进气加热继电器发生粘连时，通过多次开启关闭的控制方式控制所述进气加热继电器的触点弹开；

S8、延迟预设延迟时间后，所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压；

S9、判断所述公共端A点的电压是否为高电平；

S10、当所述公共端A点的电压小于0.5V，即所述公共端A点的电压为低电平，则所述进气加热继电器未发生粘连；

S11、当所述公共端A点的电压大于4.5V，即所述公共端A点的电压为高电平，则所述进气加热继电器发生粘连，报所述进气加热继电器粘连故障。

其中，所述预设延迟时间为500ms。

一种进气加热继电器故障诊断系统，包括：

第一监测单元，用于监测所述电子控制单元ECU第二针脚的输出状态；

第二监测单元，用于监测当前周围环境温度，当周围环境温度达到预设温度时，监测所述进气加热格栅能否正常工作；

断开单元，用于当所述进气加热格栅为正常工作状态，且加热时间到达预设加热时间时，所述电子控制单元ECU控制第二针脚输出状态为0，断开所述进气加热继电器；

第三监测单元，用于延迟预设延迟时间后，所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压；

第一判断单元，用于判断所述公共端A点的电压是否为高电平，当所述公共端A点的电压小于0.5V，即所述公共端A点的电压为低电平，则所述进气加热继电器未发生粘连，当所述公共端A点的电压大于4.5V，即所述公共端A点的电压为高电平，则所述进气加热继电器发生粘连。

优选的，所述第二监测单元包括：

监测子单元，用于控制所述进气加热继电器导通，所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压；

第二判断单元，用于判断所述公共端A点的电压是否为高电平，当所述公共端A点的电压小于0.5V，即所述公共端A点的电压为低电平，则所述进气加热继电器处于开路状态，报所述进气加热继电器开路故障，当监测所述公共端A点的电压大于4.5V，即所述公共端A点的电压为高电平，则所述进气加热格栅正常工作。

优选的，该系统还包括：

控制触点弹开单元，用于当监测所述进气加热继电器发生粘连时，通过多次开启关闭的控制方式控制所述进气加热继电器的触点弹开；

第四监测单元，用于延迟预设延迟时间后，所述电子控制单元ECU第三针脚监测所述公共端A点的电压；

第三判断单元，用于判断所述公共端A点的电压是否为高电平，当所述公共端A点的电压小于0.5V，即所述公共端A点的电压为低电平，则所述进气加热继电器未发生粘连，当所述公共端A点的电压大于4.5V，即所述公共端A点的电压为高电平，则所述进气加热继电器发生粘连，报所述进气加热继电器粘连故障。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断电路、故障诊断方法及系统，本发明通过电子控制单元ECU采集进气加热格栅高边电压的方式，准确判断继电器是否粘连，电子控制单元ECU的针脚T15上电检测进气加热继电器输出状态是否为0，若为0，则检测进气加热格栅高边电压，来判断进气加热继电器在上电时是否发生粘连；若进气加热继电器输出状态为1，则在其结束加热后，检测进气加热格栅高边电压，来判断经过加热后，进气加热继电器是否发生粘连，该发明既可以检测进气加热继电器在T15上电时的粘连状态，又可以检测进气加热继电器经过加热后，是否发生粘连。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断电路图；

图2为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的监测进气加热格栅能否正常工作的步骤流程图；

图4为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断方法的进一步流程图；

图5为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断系统结构示意图；

图6为本发明实施例中第二监测单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断系统进一步结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1，图1为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断电路图。如图1所示，本发明实施例公开了一种进气加热继电器故障诊断电路，该电路包括：电子控制单元ECU1、进气加热继电器2以及进气加热格栅3，其中：电子控制单元ECU1的第一针脚X1和第二针脚X2与进气加热继电器2的输入回路相连，第一针脚X1为进气加热继电器2的输入回路提供高边电压，第二针脚X2控制进气加热继电器2的输入回路是否导通；进气加热继电器2的输出回路第一端与蓄电池的正极相连，第二端与进气加热格栅3的第一端相连；进气加热格栅3的第二端接地；进气加热继电器2和进气加热格栅3的公共端A点与电子控制单元ECU1的第三针脚X3相连，第三针脚X3为电子控制单元ECU1的模拟量采集通道。

需要说明的是，在本实施例中，ECU的X1针脚为进气加热继电器输入回路提供高边电压，X2针脚控制进气加热继电器输入回路是否导通。若X2针脚输出状态为1，进气加热继电器输入回路导通，则其输出回路同时导通，此时进气加热格栅与蓄电池正极导通，进行加热。若X2针脚输出状态为0，进气加热继电器输入回路不导通，进气加热格栅不进行加热。对于X3针脚为ECU的模拟量采集通道，当进气加热格栅工作时，A点与蓄电池正极导通，即电压为蓄电池正极电压，X3针脚采集到高电压(大于4.5V)；若进气加热格栅不工作时，A点电压小于0.5V，X3针脚采集低电压。通过这样的电压反馈方式，ECU可以准确判断进气加热格栅是否处于加热状态。

具体的，本实施例中公开的电路的工作过程为：

在进气加热继电器长时间不用、被雨水淋湿等状况发生时，可能会导致进气加热继电器发生粘连，需要在ECU的针脚T15上电后，对进气加热继电器是否发生粘连进行检测。若T15上电，X2针脚输出状态为0，则说明进气加热继电器未进行加热，此时，X3针脚监测A点电压，若A点电压大于4.5V，说明进气加热继电器发生粘连；若A点电压小于0.5V，说明继电器未发生粘连。加热时间小于5s，进气加热格栅对进气无加热效果，设定进气加热继电器工作时间不能小于5s。

在达到一定条件下(当前环境温度，当当前环境温度达到预设温度时)，进气加热继电器闭合，X3针脚监测A点电压，若A点电压小于0.5V，说明进气加热格栅处于开路状态，无法进行正常加热，报进气加热继电器开路故障。若监测A点电压大于4.5V，进气加热格栅进入正常加热阶段。

加热结束后，进气加热继电器断开，X2针脚输出0，再经过预设延迟时间500ms后(500ms后进气加热继电器可以达到稳定运行工作状态)，X3针脚采集A点电压，若进气加热继电器未发生粘连，A点电压小于0.5V，X3针脚采集到低电压，故障报警灯不报警；若进气加热继电器发生粘连，其输出回路导通，进气加热格栅处于加热状态，A点电压大于4.5V，X3针脚采集高电压，通过5次100ms开启100ms关闭的控制方式，使进气加热继电器不断的开启关闭震荡，将继电器触点弹开，再经过预设延迟时间500ms后，X3再次采集A点电压，若A点电压小于0.5V，X3针脚采集到低电压，则进气加热继电器粘连触点弹开，故障灯不报警；若A点电压大于4.5V，X3针脚采集高电压，进气加热继电器粘连触点未弹开，故障灯报警。

本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断电路，本发明通过电子控制单元ECU采集进气加热格栅高边电压的方式，准确判断继电器是否粘连，电子控制单元EDU的针脚T15上电检测进气加热继电器输出状态是否为0，若为0，则检测进气加热格栅高边电压，来判断进气加热继电器在上电时是否发生粘连；若进气加热继电器输出状态为1，则在其结束加热后，检测进气加热格栅高边电压，来判断经过加热后，进气加热继电器是否发生粘连，该发明既可以检测进气加热继电器在T15上电时的粘连状态，又可以检测进气加热继电器经过加热后，是否发生粘连。

请参阅附图2，图2为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断方法流程示意图。如图2所示，本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断方法，该方法应用于进气加热继电器故障诊断电路，进气加热继电器故障诊断电路包括：电子控制单元ECU、进气加热继电器以及进气加热格栅，该方法具体包括如下步骤：

S1、监测电子控制单元ECU第二针脚的输出状态是否为0，如果否，则进入S2，如果是，则电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压，进入S5。

S2、监测当前周围环境温度，当周围环境温度达到预设温度时，监测进气加热格栅能否正常工作。

其中，监测进气加热格栅能否正常工作，请参阅附图3，图3为本发明实施例提供的监测进气加热格栅能否正常工作的步骤流程图，该步骤具体可包括如下：

S21、控制进气加热继电器导通，电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压。

S22、判断公共端A点的电压是否为高电平。

S23、当公共端A点的电压小于0.5V，即公共端A点的电压为低电平，则进气加热继电器处于开路状态，报进气加热继电器开路故障。

S24、当监测公共端A点的电压大于4.5V，即公共端A点的电压为高电平，则进气加热格栅正常工作。

S3、当进气加热格栅为正常工作状态，且加热时间到达预设加热时间(预设加热时间大于5s)时，电子控制单元ECU控制第二针脚输出状态为0，断开进气加热继电器。

需要说明的是，对于继电器的加热时间有限定，加热时间小于5s时，进气加热格栅对进气无加热效果，在加热时间大于5s时，进气加热格栅对进气才有加热效果，因此，设定进气加热继电器的预设加热时间大于5s。

S4、延迟预设延迟时间后，电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压。

S5、判断公共端A点的电压是否为高电平。

S6、当公共端A点的电压大于4.5V，即公共端A点的电压为高电平，则进气加热继电器发生粘连。

需要说明的是，当公共端A点的电压小于0.5V，即公共端A点的电压为低电平，则进气加热继电器未发生粘连。

优选的，请参见附图4，图4为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断方法的进一步流程图。如图4所示，该方法在上述步骤的基础上，还可以包括如下步骤：

S7、当监测进气加热继电器发生粘连时，通过多次开启关闭的控制方式控制进气加热继电器的触点弹开。

S8、延迟预设延迟时间后，电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压。

S9、判断公共端A点的电压是否为高电平。

S10、当公共端A点的电压小于0.5V，即公共端A点的电压为低电平，则进气加热继电器未发生粘连。

S11、当公共端A点的电压大于4.5V，即公共端A点的电压为高电平，则进气加热继电器发生粘连，报进气加热继电器粘连故障。

请参阅附图5，图5为本发明实施例提供的一种进气加热继电器故障诊断系统结构示意图。如图5所示，本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断系统，该系统具体结构包括：

第一监测单元501，用于监测电子控制单元ECU第二针脚的输出状态是否为0；

第二监测单元502，用于监测当前周围环境温度，当周围环境温度达到预设温度时，监测进气加热格栅能否正常工作；

断开单元503，用于当进气加热格栅为正常工作状态，且加热时间到达预设加热时间时，电子控制单元ECU控制第二针脚输出状态为0，断开进气加热继电器；

第三监测单元504，用于延迟预设延迟时间后，电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压；

第一判断单元505，用于判断公共端A点的电压是否为高电平，当公共端A点的电压小于0.5V，即公共端A点的电压为低电平，则进气加热继电器未发生粘连，当公共端A点的电压大于4.5V，即公共端A点的电压为高电平，则进气加热继电器发生粘连。

其中，具体的，请参阅附图6，所述第二监测单元502包括：

监测子单元5021，用于控制进气加热继电器导通，电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压；

第二判断单元5022，用于判断公共端A点的电压是否为高电平，当公共端A点的电压小于0.5V，即公共端A点的电压为低电平，则进气加热继电器处于开路状态，报进气加热继电器开路故障，当监测公共端A点的电压大于4.5V，即公共端A点的电压为高电平，则进气加热格栅正常工作。

优选的，请参阅附图7，该系统还可以包括：

控制触点弹开单元506，用于当监测进气加热继电器发生粘连时，通过多次开启关闭的控制方式控制进气加热继电器的触点弹开；

第四监测单元507，用于延迟预设延迟时间后，电子控制单元ECU第三针脚监测公共端A点的电压；

第三判断单元508，用于判断公共端A点的电压是否为高电平，当公共端A点的电压小于0.5V，即公共端A点的电压为低电平，则进气加热继电器未发生粘连，当公共端A点的电压大于4.5V，即公共端A点的电压为高电平，则进气加热继电器发生粘连，报进气加热继电器粘连故障。

本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断方法及系统，本发明通过电子控制单元ECU采集进气加热格栅高边电压的方式，准确判断继电器是否粘连，电子控制单元EDU的针脚T15上电检测进气加热继电器输出状态是否为0，若为0，则检测进气加热格栅高边电压，来判断进气加热继电器在上电时是否发生粘连；若进气加热继电器输出状态为1，则在其结束加热后，检测进气加热格栅高边电压，来判断经过加热后，进气加热继电器是否发生粘连，该发明既可以检测进气加热继电器在T15上电时的粘连状态，又可以检测进气加热继电器经过加热后，是否发生粘连；T15上电进行继电器是否粘连检测，保证继电器是否可正常使用；加热时间保护，加热时间小于5s，进气加热格栅对进气无加热效果，设定继电器工作时间不能小于5s；若发生继电器粘连，可通过控制继电器不断的开启关闭震荡，将继电器触点弹开；如进气加热格栅出现开路故障，在进行加热时，可检测出开路故障。

综上所述，本发明公开了一种进气加热继电器故障诊断电路、故障诊断方法及系统，本发明通过电子控制单元ECU采集进气加热格栅高边电压的方式，准确判断继电器是否粘连，电子控制单元EDU的针脚T15上电检测进气加热继电器输出状态是否为0，若为0，则检测进气加热格栅高边电压，来判断进气加热继电器在上电时是否发生粘连；若进气加热继电器输出状态为1，则在其结束加热后，检测进气加热格栅高边电压，来判断经过加热后，进气加热继电器是否发生粘连，该发明既可以检测进气加热继电器在T15上电时的粘连状态，又可以检测进气加热继电器经过加热后，是否发生粘连；T15上电进行继电器是否粘连检测，保证继电器是否可正常使用；加热时间保护，加热时间小于5s，进气加热格栅对进气无加热效果，设定继电器工作时间不能小于5s；若发生继电器粘连，可通过控制继电器不断的开启关闭震荡，将继电器触点弹开；如进气加热格栅出现开路故障，在进行加热时，可检测出开路故障。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上结合附图对本发明所提出的方法进行了示例性描述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，如前后桥都有电机参与驱动的混合动力系统等。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。