车用燃油加热器语音报警器的应用

王伟

车用燃油加热器语音报警器的应用

王伟

（河北宏业永盛汽车加热器股份有限公司，河北泊头062150）

燃油加热器语音报警器在使用过程中能实时、直接、明确地给出加热器的运行状况及故障信息，能够快速定位加热器的故障源，存储加热器的故障信息，同时能与计算机进行通信，将历史故障信息导出。

车用燃油加热器；语音报警器；快速定位；故障诊断

燃油加热器语音报警器具有故障诊断语音输出与处理功能；具有友好的人机操作面板，可以实时地存储燃油加热器的工况参数、运行状态以及故障等信息[1]；具备离线故障读取功能，能够读取燃油加热器历史故障信息及运行参数，并能给出较为详细的的故障诊断描述和相应的故障点；具有体积小、成本低、安装使用方便等特点；能够拓展燃油加热器的功能，提升燃油加热器的档次，为燃油加热器的推广普及提供更有力的技术支持。该产品可以应用到液体或空气燃油加热器上，对传统燃油加热器的节能改造、性能提升将会有很大的促进作用，能够带来不小的经济效益和社会效益[2-3]。

1 国内外发展概况及主要研发内容

国内燃油加热器与国外同类产品相比较，主要存在诊断技术落后，产品可维修性差等问题。国外同类产品具备自诊断、诊断数据存储/传输/显示功能；国内燃油加热器诊断技术简易、不具备诊断功能或仅具备简单的自诊断功能，诊断输出一般为燃油加热器开启后不运行、指示灯频闪、指示灯按照一定规律闪烁三种形式；以上三种形式存在故障诊断时间长、对故障的记录及处理需要较多的人为干预，缺乏实时诊断的能力，所以需要在技术上加以改进提升[1，4]。目前国内的燃油加热器大部分不具备报警功能，有的只具备闪码功能，能够对少量的故障用指示灯进行指示[3]，这远远不能满足客户的需求。燃油加热器语音报警装置具备通信功能，一方面能够了解加热器目前的运行状态，另一方面能够对加热器存在的故障进行定位和语音报警；这能满足大部分客户对报警功能的要求[5-6]。

研发语音报警器的主要内容是针对当前国内燃油加热器控制器检测及显示技术现状，设计开发一种更快捷、简便的检测报警系统，使其具备在线播报、离线查询的功能，并能给出相应的故障处理方法，具体如下：

1）燃油加热器控制器诊断数据的传输；

2）燃油加热器运行工况参数、处理与传输；

3）基于故障诊断数据的语音设计与实现；

4）待测燃油加热器数据的存储与读取；

5）人机操作面板的软硬件设计。

2 语音报警器的技术研发

2.1 语音报警器的技术性能指标

1）全自动程序控制，额定功率＜20 W；耗电量＜10W；额定电压24 V，电压范围，DC 20～30 V（额定电压12 V，电压范围10～15 V）；背景噪声＜50 dB（A）。

2）64 K字节存储器实时记录工作状态和故障信息（采样频率固定），具有断电保存功能。

3）其他技术指标参见CJ/T 268-2007《城市客车燃油加热器》[7]及E/ECE/324E/ECE/TRANS/505标准中相关条款要求。

2.2 技术原理及功能

采用125 s智能语音芯片（重复编程），对工作状态、故障进行语音提示，实时监控燃油加热器的运行状态并指示燃油加热器的运行状态；当燃油加热器出现故障时，语音报警器循环提示对应故障，实现对所有燃油加热器报警故障的语音提示。技术原理见图1，系统关键器件及参数说明见表1。

语音报警器外形见图2。其中，电源指示灯1用于指示燃油加热器故障报警系统的供电状态；功能键2用于燃油加热器故障报警系统的复位；功能键5用于结束当前报警语音，当语音报警出现时，按下该功能键，语音报警即结束；功能键6按下时可回放前一次的燃油加热器故障语音。另外，图2中指示3为声音输出模块，指示4为故障信号输入模块。该语音报警器具有RS232接口，设备能够与计算机进行数据通讯。

2.3 语音报警的内容及形式

对于带通讯功能的加热器，当燃油加热器出现故障时，语音报警器通过信号线接收加热器控制器输出的数字信号转化成语音；对于带脉冲信号的加热器，当燃油加热器出现故障时，语音报警器通过信号线接收加热器控制器输出的脉冲信号，燃油加热器的脉冲信号根据频率不同分为短脉冲和长脉冲[8]，一个短脉冲周期为0.4 s，一个长脉冲周期为1.2 s，占空比均为50%。在控制器系统里，通过软件将判别门限定为：有效信号长度为0.15～0.3 s时为短脉冲，有效信号长度为0.5～0.7 s时为长脉冲。控制器分别统计长、短脉冲的数量，根据数量不同，判断出故障信息，分别转化成不同的语音信号。各故障提示用词见表2和表3。

2.4 应用效果

此语音报警器设计了一套燃油加热器故障信息的传输、采集协议；建立了燃油加热器运行数据及故障诊断信息数据库；确立了燃油加热器的故障检测、诊断、传输、存储及语音播报模型；提高了燃油加热器的检测数据的实时性与执行效率；实现了燃油加热器检测数据、工作状态以及故障代码的采集、存储、语音播报及历史查询功能[9]；能够诊断及识别燃油加热器控制器输出的脉冲信号并进行语音报警；解决了通信报警与脉冲报警在同一报警器上同时实现的难点。避免了原来靠脉冲信号通过燃油加热器开关指示灯显示故障后，驾驶员出现故障识别错误、识别代码后不知道故障原因等问题。此语音报警器的出现使得燃油加热器出现故障后，驾驶员能够直接听到燃油加热器的故障原因，并且能够对燃油加热器的历史运行参数及历史故障数据进行统计分析。

3 结束语

本文的燃油加热器语音报警器着重介绍了与传统燃油加热器故障显示的区别、意义，语音报警器所播报的内容。其意义在于将加热器的实时运行数据、实时检测数据二次程序设计开发的思想置于燃油加热器控制系统的设计当中[10]，提高燃油加热器控制器数据检测、故障诊断以及控制的实时性与执行效率[11]。

[1]龚贤武.汽车液体（CNG）加热控制器的研究[D].西安:长安大学，2004.

[2]尤潮海.燃油加热器的故障排除[J].汽车技术，1992（4）:54 -55.

[3]张春声.车用加热器控制器应用研究[D].西安:长安大学，2003.

[4]葛悦涛.驻车加热器C50型遥控装置设计[D].长春:长春理工大学，2008.

[5]郝芳子，刘康，毛华永，等.一种小型蒸发式车用液暖燃油加热器性能试验分析[J].内燃机，2015（6）:30-34.

[6]王伟.小型液暖燃油加热器的设计与开发[D].济南:山东大学，2007.

[7]城市建设研究院.城市客车燃油加热器：CJ/T 268-2007[S].北京：中国标准出版社，2007：12.

[8]张勇，申福林，赵重文.国内外汽车燃油加热器技术比较及发展[J].客车技术与研究，2001，23（6）:8-9.

[9]张鹏飞.汽车燃油加热器系统的设计与研究[D].长春：长春工业大学，2016.

[10]魏兴，郝芳子，刘康，等.蒸发式车用燃油加热器旋流进气试验研究[J].现代车用动力，2014（4）:23-27.

[11]赵书明.YJ/H系列液体加热器[J].客车技术与研究，2006，28（1）:40-40.

修改稿日期：2016-12-17

Application of Voice Alarm for Vehicle Fuel Oil Heater System

WangWei
（Hebei Hongye YongshengAutomobile Heater Co.,Ltd,Botou 062150,China）

In using process,the alarm of the fuel heater can give the running status and fault information of the heater in real time,directly and clearly,can quickly locate the fault source and store the fault information of the heater.It alsocan communicate with computer and export the historical fault information.

vehicular fuel heater;voice alarm;rapid location;fault diagnosis

U464

B

1006-3331（2017）02-0036-03

王伟（1979-），男，工程师；主要从事汽车零部件的开发工作。