[发明专利]汽车燃油加热器油泵的控制及保护方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车电子辅助设备技术领域，具体涉及一种采用电磁定量供油泵的汽车用辅助燃油加热器油泵的控制及多重安全保护方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，人们对汽车的性能以及舒适性的要求也越来越高，随之而来的电子辅助设备也开始普遍的进入人们的视野。为了提高汽车的舒适度以及发动机的寿命，在冬季寒冷的气候下，一般会增加辅助燃油加热器来解决车内取暖以及发动机启动前预热发动机以便延长发动机寿命的问题。辅助燃油加热器装置中包括有油泵，而在各种油泵中电磁定量供油泵是提升辅助燃油加热器性能的一个必要的器件，它的工作需要12V或12V以上的电压，目前比较常见的控制方法是通过微控制单元发出的控制信号直接控制电磁定量供油泵的通断。但是普通的控制方法大大的影响了电磁定量供油泵的使用寿命且无法有效地保护其使用的安全性；在电磁定量供油泵正常工作期间，其电源通电时间的长短以及电压幅值的大小都直接影响着其工作寿命，以及辅助燃油加热器的工作安全性问题。在电磁定量供油泵停止或开始运行的瞬间，其内部的线圈会对微控制单元产生很强的干扰，导致微控制单元无法稳定甚至是无法正常的控制其他电子器件的工作；更为严重的是，其停止或开始运行的瞬间所产生的强大电流，会直接毁坏微控制单元、电磁定量供油泵控制电路以及车上其他敏感车载电子产品。另外，微控制单元所发出的控制信号是否有效的打开了电磁定量供油泵的电源也无法有效地监测，最终无法知道辅助燃油加热器是否正常的工作。

传统的控制及保护方法有以下几个缺陷：在电磁定量供油泵的控制过程中，其对控制信号的要求是：信号频率较低，≤10Hz；电平幅值大，≥15V；高电平时间短，≈50ms。传统的控制方法不能同时满足以上3个条件，导致了系统控制质量的降低。对电磁定量供油泵的安全保护时，传统的保护方法无法全面的做到器件的安全保护，往往是直接通过牺牲硬件保护电路自身，达到保护电磁定量供油泵安全的目的。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种汽车用燃油加热器的定量供油泵的控制及多重安全保护方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种汽车用加热系统的定量供油泵控制及多重安全保护方法，其硬件组成包括：微控制单元、电磁定量供油泵、信号调理模块、电子开关模块、状态监控模块、硬件保护模块、抗干扰模块；其中信号调理模块由阻抗匹配、信号转换单元组成，状态监控模块由滤波、分压、阻抗匹配单元组成。

微控制单元的信号通过中间级信号调理模块，先对信号进行阻抗匹配，再将信号变换成频率不变、幅值增强且导通时间缩短的信号；处理结束的信号控制电子开关，实现对辅助燃油加热器的油量控制；电子开关模块的输出端与微控制单元的反馈信号输入端之间连接有滤波、分压、阻抗匹配单元组成状态监控模块，始终实时准确的监测电磁定量供油泵的工作状态。

本发明的电磁定量供油泵控制方法与传统控制方式的不同之处是：传统的控制方法是通过微控制单元模块发出脉冲信号，并直接控制电子开关，达到控制电磁定量供油泵工作状态的目的；本设计控制方法为：系统中的信号调理模块首先将微控制单元发出脉冲信号进行阻抗匹配，再由信号转换单元，将信号转换成频率不变、电平幅值增大且高电平导通时间缩短，最后控制电子开关控制电磁定量供油泵，这样有效地提高了控制信号的质量，缩短了电源流经电磁定量供油泵的时间，减少了以往传统控制方法对电磁定量供油泵的损伤，从而提高了电磁定量供油泵的工作寿命。

本发明电磁定量供油泵控制内容包括：

a)启动辅助燃油加热器后，当微控制单元发出控制信号后，经过信号调理模块，处理为具有频率不变(≤10Hz)，幅值增加(≥15V)，高电平导通时间较短(≈50ms)的信号；

b)处理后的信号经电子开关后控制电磁定量供油泵的工作状态，调节辅助燃油加热器的油量；

c)根据状态监控模块采集的反馈信号及微控制单元对燃油加热器的油量的要求，状态监控模块采集的反馈信号，表明油量过大时，微控制单元只减小控制信号的频率，减小单位时间内电磁定量供油泵的通断次数；反之；

d)当电磁定量供油泵工作时，状态监控模块采集的反馈信号电压超出正常的电压范围，微控制单元立即关断电磁定量供油泵电源，停止使用。