王偉

車用燃油加熱器語音報警器的應(yīng)用

王偉

（河北宏業(yè)永盛汽車加熱器股份有限公司，河北泊頭062150）

燃油加熱器語音報警器在使用過程中能實時、直接、明確地給出加熱器的運行狀況及故障信息，能夠快速定位加熱器的故障源，存儲加熱器的故障信息，同時能與計算機進行通信，將歷史故障信息導(dǎo)出。

車用燃油加熱器；語音報警器；快速定位；故障診斷

燃油加熱器語音報警器具有故障診斷語音輸出與處理功能；具有友好的人機操作面板，可以實時地存儲燃油加熱器的工況參數(shù)、運行狀態(tài)以及故障等信息[1]；具備離線故障讀取功能，能夠讀取燃油加熱器歷史故障信息及運行參數(shù)，并能給出較為詳細的的故障診斷描述和相應(yīng)的故障點；具有體積小、成本低、安裝使用方便等特點；能夠拓展燃油加熱器的功能，提升燃油加熱器的檔次，為燃油加熱器的推廣普及提供更有力的技術(shù)支持。該產(chǎn)品可以應(yīng)用到液體或空氣燃油加熱器上，對傳統(tǒng)燃油加熱器的節(jié)能改造、性能提升將會有很大的促進作用，能夠帶來不小的經(jīng)濟效益和社會效益[2-3]。

1 國內(nèi)外發(fā)展概況及主要研發(fā)內(nèi)容

國內(nèi)燃油加熱器與國外同類產(chǎn)品相比較，主要存在診斷技術(shù)落后，產(chǎn)品可維修性差等問題。國外同類產(chǎn)品具備自診斷、診斷數(shù)據(jù)存儲/傳輸/顯示功能；國內(nèi)燃油加熱器診斷技術(shù)簡易、不具備診斷功能或僅具備簡單的自診斷功能，診斷輸出一般為燃油加熱器開啟后不運行、指示燈頻閃、指示燈按照一定規(guī)律閃爍三種形式；以上三種形式存在故障診斷時間長、對故障的記錄及處理需要較多的人為干預(yù)，缺乏實時診斷的能力，所以需要在技術(shù)上加以改進提升[1，4]。目前國內(nèi)的燃油加熱器大部分不具備報警功能，有的只具備閃碼功能，能夠?qū)ι倭康墓收嫌弥甘緹暨M行指示[3]，這遠遠不能滿足客戶的需求。燃油加熱器語音報警裝置具備通信功能，一方面能夠了解加熱器目前的運行狀態(tài)，另一方面能夠?qū)訜崞鞔嬖诘墓收线M行定位和語音報警；這能滿足大部分客戶對報警功能的要求[5-6]。

研發(fā)語音報警器的主要內(nèi)容是針對當前國內(nèi)燃油加熱器控制器檢測及顯示技術(shù)現(xiàn)狀，設(shè)計開發(fā)一種更快捷、簡便的檢測報警系統(tǒng)，使其具備在線播報、離線查詢的功能，并能給出相應(yīng)的故障處理方法，具體如下：

1）燃油加熱器控制器診斷數(shù)據(jù)的傳輸；

2）燃油加熱器運行工況參數(shù)、處理與傳輸；

3）基于故障診斷數(shù)據(jù)的語音設(shè)計與實現(xiàn)；

4）待測燃油加熱器數(shù)據(jù)的存儲與讀取；

5）人機操作面板的軟硬件設(shè)計。

2 語音報警器的技術(shù)研發(fā)

2.1 語音報警器的技術(shù)性能指標

1）全自動程序控制，額定功率＜20 W；耗電量＜10W；額定電壓24 V，電壓范圍，DC 20～30 V（額定電壓12 V，電壓范圍10～15 V）；背景噪聲＜50 dB（A）。

2）64 K字節(jié)存儲器實時記錄工作狀態(tài)和故障信息（采樣頻率固定），具有斷電保存功能。

3）其他技術(shù)指標參見CJ/T 268-2007《城市客車燃油加熱器》[7]及E/ECE/324E/ECE/TRANS/505標準中相關(guān)條款要求。

2.2 技術(shù)原理及功能

采用125 s智能語音芯片（重復(fù)編程），對工作狀態(tài)、故障進行語音提示，實時監(jiān)控燃油加熱器的運行狀態(tài)并指示燃油加熱器的運行狀態(tài)；當燃油加熱器出現(xiàn)故障時，語音報警器循環(huán)提示對應(yīng)故障，實現(xiàn)對所有燃油加熱器報警故障的語音提示。技術(shù)原理見圖1，系統(tǒng)關(guān)鍵器件及參數(shù)說明見表1。

語音報警器外形見圖2。其中，電源指示燈1用于指示燃油加熱器故障報警系統(tǒng)的供電狀態(tài)；功能鍵2用于燃油加熱器故障報警系統(tǒng)的復(fù)位；功能鍵5用于結(jié)束當前報警語音，當語音報警出現(xiàn)時，按下該功能鍵，語音報警即結(jié)束；功能鍵6按下時可回放前一次的燃油加熱器故障語音。另外，圖2中指示3為聲音輸出模塊，指示4為故障信號輸入模塊。該語音報警器具有RS232接口，設(shè)備能夠與計算機進行數(shù)據(jù)通訊。

2.3 語音報警的內(nèi)容及形式

對于帶通訊功能的加熱器，當燃油加熱器出現(xiàn)故障時，語音報警器通過信號線接收加熱器控制器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成語音；對于帶脈沖信號的加熱器，當燃油加熱器出現(xiàn)故障時，語音報警器通過信號線接收加熱器控制器輸出的脈沖信號，燃油加熱器的脈沖信號根據(jù)頻率不同分為短脈沖和長脈沖[8]，一個短脈沖周期為0.4 s，一個長脈沖周期為1.2 s，占空比均為50%。在控制器系統(tǒng)里，通過軟件將判別門限定為：有效信號長度為0.15～0.3 s時為短脈沖，有效信號長度為0.5～0.7 s時為長脈沖。控制器分別統(tǒng)計長、短脈沖的數(shù)量，根據(jù)數(shù)量不同，判斷出故障信息，分別轉(zhuǎn)化成不同的語音信號。各故障提示用詞見表2和表3。

2.4 應(yīng)用效果

此語音報警器設(shè)計了一套燃油加熱器故障信息的傳輸、采集協(xié)議；建立了燃油加熱器運行數(shù)據(jù)及故障診斷信息數(shù)據(jù)庫；確立了燃油加熱器的故障檢測、診斷、傳輸、存儲及語音播報模型；提高了燃油加熱器的檢測數(shù)據(jù)的實時性與執(zhí)行效率；實現(xiàn)了燃油加熱器檢測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)以及故障代碼的采集、存儲、語音播報及歷史查詢功能[9]；能夠診斷及識別燃油加熱器控制器輸出的脈沖信號并進行語音報警；解決了通信報警與脈沖報警在同一報警器上同時實現(xiàn)的難點。避免了原來靠脈沖信號通過燃油加熱器開關(guān)指示燈顯示故障后，駕駛員出現(xiàn)故障識別錯誤、識別代碼后不知道故障原因等問題。此語音報警器的出現(xiàn)使得燃油加熱器出現(xiàn)故障后，駕駛員能夠直接聽到燃油加熱器的故障原因，并且能夠?qū)θ加图訜崞鞯臍v史運行參數(shù)及歷史故障數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)束語

本文的燃油加熱器語音報警器著重介紹了與傳統(tǒng)燃油加熱器故障顯示的區(qū)別、意義，語音報警器所播報的內(nèi)容。其意義在于將加熱器的實時運行數(shù)據(jù)、實時檢測數(shù)據(jù)二次程序設(shè)計開發(fā)的思想置于燃油加熱器控制系統(tǒng)的設(shè)計當中[10]，提高燃油加熱器控制器數(shù)據(jù)檢測、故障診斷以及控制的實時性與執(zhí)行效率[11]。

[1]龔賢武.汽車液體（CNG）加熱控制器的研究[D].西安:長安大學(xué)，2004.

[2]尤潮海.燃油加熱器的故障排除[J].汽車技術(shù)，1992（4）:54 -55.

[3]張春聲.車用加熱器控制器應(yīng)用研究[D].西安:長安大學(xué)，2003.

[4]葛悅濤.駐車加熱器C50型遙控裝置設(shè)計[D].長春:長春理工大學(xué)，2008.

[5]郝芳子，劉康，毛華永，等.一種小型蒸發(fā)式車用液暖燃油加熱器性能試驗分析[J].內(nèi)燃機，2015（6）:30-34.

[6]王偉.小型液暖燃油加熱器的設(shè)計與開發(fā)[D].濟南:山東大學(xué)，2007.

[7]城市建設(shè)研究院.城市客車燃油加熱器：CJ/T 268-2007[S].北京：中國標準出版社，2007：12.

[8]張勇，申福林，趙重文.國內(nèi)外汽車燃油加熱器技術(shù)比較及發(fā)展[J].客車技術(shù)與研究，2001，23（6）:8-9.

[9]張鵬飛.汽車燃油加熱器系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].長春：長春工業(yè)大學(xué)，2016.

[10]魏興，郝芳子，劉康，等.蒸發(fā)式車用燃油加熱器旋流進氣試驗研究[J].現(xiàn)代車用動力，2014（4）:23-27.

[11]趙書明.YJ/H系列液體加熱器[J].客車技術(shù)與研究，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

王偉（1979-），男，工程師；主要從事汽車零部件的開發(fā)工作。