本公開涉及車輛用燃料濾清器的加熱器控制裝置和加熱器控制方法。更具體地，本公開涉及如下車輛用燃料濾清器的加熱器控制裝置和加熱器控制方法，其能夠改善用于操作柴油燃料濾清器的加熱器的加熱器電源用繼電器的接通/切斷控制。

背景技術(shù)：

參考圖1，柴油車輛用燃料供給系統(tǒng)包括燃料濾清器20，其用于過濾燃料箱10中的燃料以將過濾后的燃料供給到發(fā)動機。在燃料濾清器20上安裝有用于檢測燃料溫度的熱敏開關(guān)(thermo-switch)22、根據(jù)檢測到的燃料溫度接通和切斷的加熱器24、用于檢測從燃料過濾的水分的量是否大于預(yù)定量以接通儀表群(cluster)30的警報燈的水分傳感器26等。

燃料濾清器20的加熱器改善了低溫啟動性能，并且由于柴油燃料的特性，當(dāng)柴油燃料的溫度降低到低于基準(zhǔn)低溫度值時，燃料的某些組分(例如，石蠟)的粘度增加且燃料的流動性降低，為了解決該問題，通過使用加熱器24降低燃料的粘度，從而平穩(wěn)地供給燃料。

這里，在下面將描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安裝在柴油燃料濾清器上的加熱器電路的構(gòu)造和操作。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安裝在柴油燃料濾清器上的加熱器電路的電路圖。

在圖2中，加熱器24安裝在燃料濾清器20內(nèi)，并且加熱器是正溫度系數(shù)(PTC)加熱器。

熱敏開關(guān)22安裝在燃料濾清器20內(nèi)，采用雙金屬開關(guān)型，用于檢測來自燃料箱的燃料的溫度。

接著，加熱器24通過加熱器電源用繼電器28連接到電池，并且熱敏開關(guān)22在點火步驟IG2中接通和切斷加熱器電源用繼電器28。

因此，如果熱敏開關(guān)22檢測從燃料箱供給到燃料濾清器20的燃料的溫度，并確定出燃料的溫度在低溫范圍以下，則熱敏開關(guān)22接通，并且同時加熱器電源用繼電器28也接通，使得電池的電力被供給到加熱器24，以根據(jù)加熱器24的操作加熱燃料。

當(dāng)從燃料箱供給到燃料濾清器20的燃料溫度高于低溫范圍時，熱敏開關(guān)22維持在切斷狀態(tài)，并且加熱器電源用繼電器28也維持在切斷狀態(tài)，使得加熱器不操作并且燃料不被加熱。

接著，用于接通和切斷熱敏開關(guān)22的燃料溫度檢測范圍被設(shè)置為，例如在加熱器/熱敏開關(guān)是可分離型的情況下，對于接通操作，燃料溫度為-3℃±3，對于切斷操作，燃料溫度為+5℃±3，并且在加熱器/熱敏開關(guān)是一體型的情況下，對于接通操作，燃料溫度為-3℃±3，對于切斷操作，燃料溫度為+17℃±3。

然而，因為由熱敏開關(guān)測量的燃料溫度檢測范圍存在偏差，即用于熱敏開關(guān)的接通操作的燃料溫度檢測范圍與用于熱敏開關(guān)的切斷操作的燃料溫度檢測范圍之間的差較大，所以無法精確檢測燃料的溫度，并且因此無法精確執(zhí)行加熱器的接通/切斷控制。

此外，因為由熱敏開關(guān)檢測的燃料溫度檢測范圍大，所以熱敏開關(guān)的接通/切斷操作頻繁執(zhí)行，使得熱敏開關(guān)的耐久性劣化，并且容易損壞。

此外，熱敏開關(guān)用連接器，包括連接到加熱器電源用繼電器的加熱器用連接器被消耗，制造成本增加，并且在流水(inline)組裝過程中用于安裝連接器的處理的數(shù)量也增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開致力于解決上述問題，并且提供了車輛用燃料濾清器的加熱器控制裝置和加熱器控制方法，通過該裝置和方法，在安裝在發(fā)動機上的燃料溫度檢測傳感器檢測燃料的溫度之后，如果燃料的溫度低于基準(zhǔn)溫度，則發(fā)動機電子控制單元(ECU)接通加熱器電源用繼電器，并且如果燃料的溫度高于基準(zhǔn)溫度、加熱器的操作時間長于預(yù)定時間或者電池的電壓低于預(yù)定電壓，則切斷加熱器電源用繼電器，使得能夠?qū)崿F(xiàn)加熱器的精確接通/切斷控制。

根據(jù)本公開的實施例，車輛用燃料濾清器的加熱器控制裝置包括：加熱器，其安裝在燃料濾清器內(nèi)；加熱器電源用繼電器，其用于將電池的電力供給到加熱器或從加熱器中斷電池的電力；燃料溫度檢測傳感器，其安裝在發(fā)動機上并且檢測燃料的溫度；以及發(fā)動機ECU，其用于基于燃料溫度檢測傳感器的檢測信號，接通和切斷繼電器。

用于測量加熱器的操作時間的計時器可以連接到發(fā)動機ECU。

用于測量電池電壓的電壓測量單元可以連接到發(fā)動機ECU。

冷卻水溫度傳感器或外部空氣溫度傳感器可以連接到發(fā)動機ECU。

根據(jù)本公開的另一個實施例，車輛用燃料濾清器的加熱器控制方法包括以下步驟：通過安裝在發(fā)動機上的燃料溫度檢測傳感器檢測從燃料箱流經(jīng)燃料濾清器并被供給到發(fā)動機的燃料的溫度；以及通過接收燃料溫度檢測傳感器的檢測信號的發(fā)動機ECU，如果燃料的溫度低于基準(zhǔn)溫度，則接通加熱器電源用繼電器，并且如果燃料的溫度高于基準(zhǔn)溫度，則切斷繼電器。

加熱器控制方法還包括以下步驟：如果加熱器的操作時間長于預(yù)定時間，則通過發(fā)動機ECU切斷加熱器電源用繼電器。

加熱器控制方法還包括以下步驟：如果作為加熱器電源的電池的電壓低于預(yù)定電壓持續(xù)預(yù)定時間，則通過發(fā)動機ECU切斷加熱器電源用繼電器。

加熱器控制方法還包括以下步驟：如果在加熱器操作之后，燃料的溫度在預(yù)定時間內(nèi)沒有上升到基準(zhǔn)溫度或更高，則通過發(fā)動機ECU采用發(fā)動機冷卻水的溫度或外部空氣的溫度作為加熱器電源用繼電器的接通/切斷確定因素。

本公開通過裝置和方法提供了以下效果。

第一，因為安裝在發(fā)動機上的燃料溫度檢測傳感器檢測燃料的溫度，并且發(fā)動機ECU基于檢測到的燃料的溫度執(zhí)行加熱器電源用繼電器的接通/切斷控制，所以能夠?qū)崿F(xiàn)加熱器的精確的接通/切斷控制。

第二，通過消除現(xiàn)有的熱敏開關(guān)，能夠降低制造成本并且能夠減少組裝處理的數(shù)量。

第三，當(dāng)加熱器達(dá)到最大操作時間時，可以通過中斷加熱器電源 用繼電器來防止由于加熱器的過度操作而導(dǎo)致的火災(zāi)事故。

第四，當(dāng)電池的電壓降低到低于預(yù)定電壓持續(xù)預(yù)定時間時，可以通過中斷加熱器電源用繼電器來防止由于加熱器的過度電力消耗而導(dǎo)致的電池放電。

第五，當(dāng)在加熱器操作之后，燃料的溫度在預(yù)定時間內(nèi)沒有上升到基準(zhǔn)溫度或更高時，可以提供使用冷卻水的溫度和外部空氣的溫度來接通和切斷加熱器的故障安全功能。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖中所示的某些示例性實施例詳細(xì)描述本公開的以上特征和其他特征，附圖僅以說明的方式提供，并因此不限制本公開，并且其中：

圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的柴油燃料供給系統(tǒng)的圖；

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安裝在柴油燃料濾清器上的加熱器電路的電路圖；

圖3是示出根據(jù)本公開的車輛用燃料濾清器的加熱器控制裝置的電路圖；以及

圖4是示出根據(jù)本公開的車輛用燃料濾清器的加熱器控制方法的實施例的流程圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖未必按比例繪制，它們呈現(xiàn)本文所公開的本發(fā)明的各種示例性特征的某些簡化表示。如本文公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征，包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀，將由特定用途和使用環(huán)境所確定。

在附圖中，相同的參考標(biāo)號指代本發(fā)明的相同或者等同部件。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述示例性實施例。

本發(fā)明的重點是，使用安裝在發(fā)動機上的燃料溫度檢測傳感器而不是現(xiàn)有的熱敏開關(guān)來控制用于接通和切斷柴油燃料濾清器的加熱器的加熱器電源用繼電器的接通和切斷。

圖3是示出根據(jù)本公開的車輛用燃料濾清器的加熱器控制裝置的電路圖。

在圖3中，附圖標(biāo)號24表示安裝在燃料濾清器20內(nèi)的加熱器，并且加熱器是正溫度系數(shù)(PTC)加熱器。

接著，為了使加熱器24操作，安裝在發(fā)動機上的燃料溫度檢測傳感器42代替現(xiàn)有熱敏開關(guān)來檢測燃料的溫度。

燃料溫度檢測傳感器42可以任意地安裝在發(fā)動機上，并且在燃料所流經(jīng)的燃料供給管路的期望位置處。

因此，通過從燃料濾清器20中排除安裝在燃料濾清器20內(nèi)的現(xiàn)有的熱敏開關(guān)22和熱敏開關(guān)用連接器，可以減少制造成本和組裝處理的數(shù)量。

這里，燃料溫度檢測傳感器42的輸出端子連接到發(fā)動機電子控制單元(ECU)40的輸入端子，并且在點火步驟IG2中，燃料溫度檢測傳感器42的溫度感測信號被實時傳輸?shù)桨l(fā)動機ECU 40。

用于將電池電力供給到加熱器24或從加熱器24中斷電池電力的加熱器電源用繼電器由發(fā)動機ECU 40控制。

發(fā)動機ECU 40的輸出端子連接到加熱器電源用繼電器28，并且在點火步驟IG2中，發(fā)動機ECU 40接通和切斷加熱器電源用繼電器28。

因此，當(dāng)來自燃料箱的燃料流經(jīng)燃料濾清器以被供給到發(fā)動機時，燃料溫度檢測傳感器42檢測燃料的溫度并將檢測信號傳輸?shù)桨l(fā)動機ECU 40，隨后，如果發(fā)動機ECU 40確定出燃料的溫度低于基準(zhǔn)溫度(例如，約2℃)，則發(fā)動機ECU 40接通繼電器28以操作加熱器24并提高燃料的溫度。

在燃料溫度檢測傳感器42檢測燃料的溫度并將檢測信號傳輸?shù)桨l(fā)動機ECU 40之后，如果發(fā)動機ECU 40確定出燃料溫度高于基準(zhǔn)溫度(例如，約12℃)，則發(fā)動機ECU 40切斷繼電器28，因為加熱器的操作是不必要的。

以此方式，因為安裝在發(fā)動機上的燃料溫度檢測傳感器42檢測燃料的溫度，并且發(fā)動機ECU 40基于檢測到的燃料的溫度接通和切斷繼電器28，所以加熱器的接通和切斷能夠通過準(zhǔn)確檢測燃料的溫度來精 確控制，不像具有嚴(yán)重溫度檢測偏差的現(xiàn)有熱敏開關(guān)。

還將測量加熱器的操作時間作為繼電器28的切斷確定要素的計時器44連接到發(fā)動機ECU 40的輸入端子，并且還將用于測量電池電壓的電壓測量單元46連接到發(fā)動機ECU 40的輸入端子。

因此，由計時器44測得的加熱器操作時間被輸入到發(fā)動機ECU40，并且如果加熱器操作時間長于預(yù)定時間(約5分鐘)，則發(fā)動機ECU 40切斷繼電器28。

更具體地，因為如果由于燃料溫度檢測傳感器故障等而使加熱器操作持續(xù)過度的時間，則可能引起火災(zāi)，所以如果加熱器操作時間長于預(yù)定時間(約5分鐘)，則發(fā)動機ECU 40切斷繼電器28，使得能夠防止由于加熱器過度操作而導(dǎo)致的火災(zāi)事故。

因此，由電壓測量單元46檢測到的電池電壓信號被輸入到發(fā)動機ECU 40，并且如果電池電壓低于預(yù)定電壓持續(xù)預(yù)定時間，則發(fā)動機ECU40切斷繼電器28。

當(dāng)由于加熱器24的操作而導(dǎo)致的電流消耗過度并且電池電壓低于預(yù)定電壓持續(xù)預(yù)定時間時，發(fā)動機ECU 40切斷繼電器28，以便防止電池放電，使得能夠防止由于加熱器的過度電流消耗而導(dǎo)致的電池的放電。

當(dāng)在加熱器24的操作之后燃料的溫度在預(yù)定時間內(nèi)沒有上升時，即當(dāng)燃料溫度檢測傳感器42的檢測溫度在預(yù)定時間內(nèi)沒有改變時，發(fā)動機ECU 40確定出加熱器的電源線短路且燃料溫度檢測傳感器故障，并且因此執(zhí)行故障安全控制，如圖4的流程圖所示。

首先，確定電流是否流到加熱器的電源線(S101)，并且如果加熱器的電源線正常，則確定燃料溫度檢測傳感器是否具有錯誤(S102)。

如果確定出燃料溫度檢測傳感器故障，則發(fā)動機ECU 40使用發(fā)動機冷卻水溫度傳感器(未示出)或外部空氣溫度傳感器(未示出)的溫度感測值(S103)。

例如，確定發(fā)動機冷卻水的溫度是否低于基準(zhǔn)溫度(約2℃)(S104)，如果發(fā)動機冷卻水的溫度低于基準(zhǔn)溫度，則發(fā)動機ECU 40接通繼電器28(S105)，并且確定發(fā)動機冷卻水的溫度是否高于基準(zhǔn)溫度(約12℃)(S106)，如果發(fā)動機冷卻水的溫度高于基準(zhǔn)溫度， 則發(fā)動機ECU 40切斷繼電器28(S109)。

即使當(dāng)發(fā)動機ECU 40使用發(fā)動機冷卻水的溫度接通和切斷繼電器28時，如果電池電壓低于預(yù)定電壓持續(xù)預(yù)定時間(S107)，或者加熱器的操作時間長于預(yù)定時間，則發(fā)動機ECU 40切斷繼電器28(S109)。

在發(fā)動機ECU 40接通繼電器28(S105)，使得加熱器操作之后經(jīng)過約5分鐘，再次根據(jù)加熱器的操作確定燃料的溫度是否上升(S110)。

以此方式，當(dāng)在加熱器操作之后，燃料的溫度在預(yù)定時間內(nèi)沒有上升時，能夠提供使用冷卻水的溫度和外部空氣的溫度來接通/切斷加熱器的故障安全功能。