一种商用车干燥器加热棒控制及故障预警系统的制作方法

本发明涉及一种商用车干燥器加热器控制策略及故障识别和报警系统。

背景技术：

1、目前商用车在全球范围的应用越来越广泛，其安全及经济性能备受关注，而商用车普遍使用的制动系统为气压制动，压缩空气的洁净程度对制动系统的功能是至关重要的，因此干燥器的功能尤为重要。

2、在温度相对较低的冬季，干燥器内部积水在低温的环境中会结冰造成干燥器功能失效，因此目前使用的干燥器均安装加热棒来避免此现象。

3、目前干燥器加热棒的控制由车辆常电提供24v电源，内部集成温度开关来控制加热棒的工作状态，进而达到加热的目的。此种控制方式的缺点如下：

4、1.驾驶员并不能确认加热棒的实际工作状态；

5、2.使用常电作为供电电源，当温度开关失效后，加热棒将持续加热无法自动切断，影响干燥器功能；

6、3.无加热器故障报警功能，同时无法将线路系统故障和加热棒故障区分，不利于故障原因定位。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种商用车干燥器加热棒控制及故障预警系统，其能够克服上述缺点。

2、根据本发明所述的商用车干燥器加热棒控制及故障预警系统还具有如下优点：

3、1.可为驾驶员提供加热棒工作状态指示，驾驶员可通过此指示确保加热棒在规定的温度范围内正常工作，保证干燥器工作正常；

4、2.提供可切断的供电电源针脚，在温度开关故障无法断开的情况下，自动切断供电电源；

5、3.系统根据预设温度值，结合环境温度来推断加热棒温度，在达到需要加热棒工作的温度时，电源针脚开始供电；

6、4.接通后系统根据加热棒阻值特性曲线，自动拟合加热器开启温度，适应在具有不同管路布置的车辆中的应用，减小拟合误差；

7、5.提供三种类型的红灯报警功能，将系统电源线路和加热棒故障区分开，便于驾驶员找到故障原因。

8、为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种商用车干燥器加热棒控制及故障预警系统，该系统包括：

9、用于商用车干燥器的加热器，加热器具有供电输入端和加热棒，经由该供电输入端，加热棒能被供电；和

10、控制器，控制器接在车辆常电与加热器的供电输入端之间，从而能依赖于加热棒阻值特性来接通或切断对加热器的供电。

11、根据本发明的一种优选实施方式，控制器设置有加热器供电电源针脚，加热器的供电输入端经由供电线路与该加热器供电电源针脚连接。

12、根据本发明的一种优选实施方式，加热器具有温度开关，温度开关的一端与供电输入端连接，温度开关的另一端与加热棒连接，并且温度开关能根据干燥器温度接通或切断对加热棒的供电。

13、根据本发明的一种优选实施方式，为加热器供电电源针脚配设有输出电压状态参数，其中，当输出电压状态参数取第一值时，在加热器供电电源针脚上提供电压；而当输出电压状态参数取第二值时，在加热器供电电源针脚上不提供电压。

14、根据本发明的一种优选实施方式，商用车干燥器加热棒控制及故障预警系统还具有工作状态指示机构，工作状态指示机构能显示出代表加热器通电加热的加热器第一工作状态及代表加热器断电的加热器第二工作状态。这些工作状态能以光学信号、声学信号、触觉信号或它们的组合来呈现。

15、根据本发明的一种优选实施方式，商用车干燥器加热棒控制及故障预警系统还具有故障预警机构，故障预警机构能输出多种报警信号，这些报警信号包括：

16、代表加热棒失效的第一报警信号，

17、代表加热器电源供电线路失效的第二报警信号，及

18、代表无法为加热器正常接通或切断供电的第三报警信号。

19、通过提供三种类型的报警信号，能将系统电源线路和加热棒故障区分开，便于驾驶员找到故障原因。这些报警信号能以光学信号、声学信号、触觉信号或它们的组合来呈现。

20、此外，可以设想的是，工作状态指示机构与故障预警机构可以使用相同的机构，例如能发出不同颜色的led灯。工作状态指示机构与故障预警机构也可以是不同的机构，其分别发出能相互区别开的不同的信号，以表示不同的状态。

21、根据本发明的一种优选实施方式，当加热器供电电源针脚的输出电压状态参数取第二值时，故障预警机构输出第二报警信号。这意味着加热器电源供电线路失效。

22、根据本发明的一种优选实施方式，将干燥器壳体温度当作干燥器温度，其中，当干燥器壳体温度小于第一温度阈值时，接通温度开关以使加热器通电，并且其中，干燥器壳体温度能由控制器基于加热棒阻值特性来得出。

23、根据本发明的一种优选实施方式，控制器可以被设置成：

24、根据经验函数f＝d+e获得第一干燥器壳体温度f，其中，d为环境温度，e为经验性的温度补偿参数；

25、当第一干燥器壳体温度f小于第一温度阈值时，在加热器供电电源针脚上提供电压；

26、检测加热棒回路的电流值；

27、根据检测到的电流值，查询基于由加热棒阻值特性获得的加热棒回路电流与加热棒温度对应曲线，获得电流值所对应的加热棒温度j；

28、通过比较所获得的加热棒温度j与环境温度d的差异，得出并记录优化后的温度补偿参数k，其中，k＝j-d。

29、此外，优选地，基于优化后的温度补偿参数k，计算优化后的干燥器壳体温度l1，其中，l1＝d+k。

30、当优化后的干燥器壳体温度l1小于第一温度阈值时，接通对加热器的供电，以进行加热。由于考虑了加热棒阻值特性，本发明的系统能自动拟合加热器开启温度。通过这种拟合调校过程，对干燥器加热器的控制能更好地适应具有各种管路布置的车辆，减小拟合误差。使得能更准确地依赖干燥器温度进行加热棒的通电或断电，保证干燥器更好地工作。

31、根据本发明的一种优选实施方式，控制器可以被设置成：

32、检测加热回路通过电流；

33、当加热回路通过电流大于加热回路短路保护电流时，不再在加热器供电电源针脚上提供电压。此时，干燥器加热器系统进入断电保护状态，避免加热器过热带来的可能的损害。

34、此外，当加热回路通过电流大于加热回路短路保护电流时，故障预警机构输出第三报警信号，以告知驾驶员温度开关无法为加热器正常切断供电。

35、根据本发明的一种优选实施方式，控制器还可以被设置成：

36、检测加热棒回路的电流值；

37、根据检测到的电流值，查询基于加热棒阻值特性获得的加热棒回路电流与加热棒温度对应曲线，获得对应的加热棒温度j；

38、通过比较所获得的加热棒温度j与环境温度d的差异，得出并记录优化后的温度补偿参数k，其中，k＝j-d；

39、基于优化后的温度补偿参数k，计算优化后的干燥器壳体温度l1，其中，l1＝d+k；以及

40、使故障预警机构：

41、在加热棒温度j不小于第一温度阈值，而优化后的干燥器壳体温度l1小于第一温度阈值时，输出第三报警信号；

42、在加热棒温度j大于第二温度阈值且小于第三温度阈值时，输出第三报警信号；或

43、在加热棒温度j大于第三温度阈值时，输出第三报警信号；

44、其中，第一温度阈值小于第二温度阈值，且第二温度阈值小于第三温度阈值。根据第三报警信号，驾驶员例如可以判断出加热器内置的温度开关发生了故障。

45、根据本发明的一种优选实施方式，控制器还可以被设置成：

46、记录加热棒温度j在时间t内的数据；

47、比较加热棒温度j在在先的第一时刻t1时的第一值j(t1)与加热棒温度j在后面的第二时刻t2时的第二值j(t2)；

48、使故障预警机构：

49、在加热棒温度j大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，并且加热棒温度j的第一值j(t1)不小于热棒温度j的第二值j(t2)时，

50、如果加热器供电电源针脚的输出电压状态参数取第一值，则输出第一报警信号，从而告知驾驶员加热棒失效；

51、如果加热器供电电源针脚的输出电压状态参数取第二值，则输出第二报警信号，从而告知驾驶员加热器电源供电线路失效。

52、此外，控制器还可以被设置成使故障预警机构：

53、在加热棒温度j小于第一温度阈值，并且加热棒温度j的第一值j(t1)不小于热棒温度j的第二值j(t2)时，

54、如果加热器供电电源针脚的输出电压状态参数取第一值，则输出第一报警信号；

55、如果加热器供电电源针脚的输出电压状态参数取第二值，则输出第二报警信号。

56、根据本发明的一种优选实施方式，控制器可以是整车vcu。此时，加热器供电电源针脚可以是在整车vcu上设置的24v电压输出针脚。替选的，控制器也可以是单独配备给干燥器的控制器，只要其能实现在干燥器的加热器的供电输入端与整车常电之间的连接干预，即其具备在需要时断开加热器的供电输入的功能。例如，可以在加热器温度开关与车辆常电之间设置控制器，该控制器可以接通或切断对加热器的供电。

57、控制器能通过整车can报文amb记录环境温度d。控制器还可以具有存储器，以存储优化后的温度补偿参数k和/或加热棒温度j在时间t内的数据。单独的存储器也是可以设想的。控制器可以通过数据总线与单独的存储器通信。

58、下面将在下文中结合具体实施方式进一步说明本发明的优选方案及其技术效果。