CN101929455A - 车辆电动气泵控制方法及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆电动气泵控制方法及采用该方法的控制系统，包括气泵组件、压力传感器和延时控制装置，延时控制装置通过线束分别与压力传感器和气泵组件连接，延时控制装置将压力传感器所采集气路中的压力值P与设定压力值P₀进行比较后控制气泵的运转，其步骤包括：(1)压力值P小于设定压力值P₀时，延时控制装置控制气泵启动；(2)压力值P大于或等于设定压力值P₀时，延时控制器在经过延时时长t后停止气泵工作。本发明在车辆传统气路中不增加调压阀与压力继电器，通过延时控制装置利用气路中的气压传感器信号实现控制气泵的启停与排水排污，简单，节约气泵消耗的能源，减少气泵的工作负荷，提高了压缩空气系统的工作可靠性。

Description

车辆电动气泵控制方法及其控制系统

[技术领域]

本发明涉及一种车辆电动气泵的控制方法。本发明还涉及一种车辆电动气泵的控制系统，该系统包括气泵组件、冷凝/干燥器、压力传感器和气罐，气泵组件包括电动机和传动机构，冷凝/干燥器包括卸荷/排污阀，气泵通过冷凝/干燥器与气罐的管路连通。

[背景技术]

目前，由于节能减排的要求越来越严格，车辆节能减排标准也日益严格。为了降低车辆的能耗，开发了包括电动汽车在内的众多新型车辆系统。而车辆制动系统，尤其是大型车辆的制动系统主要的制动形式为压缩空气驱动的空气制动器，使用气泵作为气源，高压气瓶作为能量存储装置。由于压缩空气具有功率大、节能、无污染的特性，也逐渐被车辆其他系统作为驱动能源，例如车辆悬挂系统的高度调节、车门启闭等等。包括制动系统在内的应用压缩空气作为能源的驱动机构，在使用特点上都具有时间间歇工作，工作占空比无规律等特点。现在大量使用的压缩空气气泵是不做控制的，为了保证车辆的使用安全，气泵长期工作，多余的压缩空气通过卸荷阀排出，同时将气路中的水等污物随卸荷空气排出车外，这样白白浪费了大量能量，也降低了气泵的寿命和消耗润滑油。当前在一些车辆上，尤其是电动汽车上开始出现使用电动的间歇工作的气泵。气泵的控制方法一般是使用调压阀与压力继电器控制气泵的启停，实现空气压缩机在设定的工作压力范围内，间隙性的工作。但是这种方法徒增了压力继电器和调压阀两个部件，同时气路中的水等污物不能有效排出，时常导致气路堵塞甚至在低温天气下气路被冻裂。同时调压阀与压力继电器是机械零件，在车辆使用中时常会因为震动、灰尘、泥水等影响，导致气泵无法正常工作，影响车辆安全。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种利用车辆原有压缩空气系统来控制车辆电动气泵的方法。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种结构简单而有效地控制车辆电动气泵的控制系统。

对于本发明的车辆电动气泵控制方法来说，上述技术问题是这样加以解决的：包括延时控制装置，用延时控制装置将压力传感器所采集气路中的压力值P与设定压力值P₀进行比较后控制气泵的运转，其步骤包括：

(1)压力值P小于设定压力值P₀时，延时控制装置控制气泵启动；

(2)压力值P大于或等于设定压力值P₀时，延时控制器在经过延时时长t后停止气泵工作。

作为本发明车辆电动气泵控制方法的一种优选是，设定压力值P₀应满足条件式：Pmax-Δp≥P₀≥Pmin+Δp；式中：Pmax为卸荷阀放气压力，Pmin为保证车辆正常使用的最小压力，Δp为压力传感器在Pmax到Pmin的范围内最大测量误差。

作为本发明车辆电动气泵控制方法的另一种优选是，延时时长t大于系统中气泵在正常工作条件下压力从P₀上升到Pmax的时间。

作为本发明车辆电动气泵控制方法的有益效果是，在车辆传统气路中通过延时控制装置利用气路中的气压传感器信号实现控制气泵的启停与排水排污，方法简便，节约气泵消耗的能源，减少气泵的工作负荷。

对于本发明的车辆电动气泵控制系统来说，上述技术问题是这样加以解决的：一种车辆电动气泵控制系统，包括气泵组件、冷凝/干燥器、压力传感器和气罐，气泵组件包括电动机和传动机构，冷凝/干燥器包括卸荷/排污阀，气泵通过冷凝/干燥器与气罐的管路连通，包括延时控制装置，所述压力传感器安装在与气罐连通的气路内，延时控制装置通过线束分别与压力传感器和气泵组件连接。

作为车辆电动气泵控制系统的一种优选，延时控制装置是集成在电动气泵或车辆上其它控制系统中用于控制气泵运转的一段程序。

作为车辆电动气泵控制系统的另一种优选，压力传感器是具有连续输出的模拟或数字传感器。

作为车辆电动气泵控制系统的另一种优选，压力传感器是定压力的压力开关。

作为本本发明车辆电动气泵控制系统的有益效果是，在车辆传统气路中不增加调压阀与压力继电器，通过延时控制装置利用气路中的气压传感器信号实现控制气泵的启停与排水排污，结构简单，提高了压缩空气系统的工作可靠性。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明车辆电动气泵控制方法实施例1的设备连接示意图。

在图1中，1是卸荷/排污阀，2是压力传感器。

[具体实施方式]

如图1所示，在某纯电动客车的气泵控制是这样实现的：

在车辆压缩空气系统中，气泵通过冷凝/干燥器与气罐相接，气罐再与用气设备连接。卸荷/排污阀1安装在冷凝/干燥器上，压力传感器2装在与气罐连通的气路内，用于检测气罐的气压变化。压力传感器2的类型采用了具有连续输出的模拟或数字传感器。

气泵的动力来自于动力电池，由逆变器、电机和气泵构成电动气泵总成，该总成的工作需要两个条件：1)来自动力电池的高压电接通，2)收到工作信号。车辆本身具有CAN总线控制系统，安装着多个CAN模块。

延时控制装置就是在其中一个具有空余开关量输出的CAN模块中写入一段气泵控制程序，该程序会根据压力传感器2所检测到的气罐压力信号P与设定压力值P₀进行比较，然后依据比较结果向电动气泵总成发出工作信号，控制气泵的运转状态。作为延时控制装置而写入气泵控制程序的该CAN模块是通过CAN总线分别与压力传感器2和电动气泵总成连接的。

在车辆压缩空气管路中装有1个或多个压力传感器或压力表，供驾驶员检修员检查气压之用。本实施例使用一个压力传感器或压力表所测得的当前压力值信号P，也可以采集多个压力传感器或压力表测得的压力值信号并按照一定的标准进行筛选出当前压力值P。延时控制装置将从压力传感器得到当前气路中的压力值P与事先设定的压力值P₀比较来确定气泵1的启停状态：如P＜P₀，则气泵开启；当P≥P₀时，气泵通过延时控制装置经过t延时后关闭。如气路中实测压力值P大于Pmax(卸荷阀放气压力)时，卸荷/排污阀1开始放气卸荷和排出污水。

当P＜P₀时在设定的开关量输出口置高电平，气泵启动运转；当P≥P₀时，经过延时时长t后将设定的开关量输出口置低电平，气泵停止运转。其中，设定压力值P₀的确定是通过实车数据标定，其取值范围应满足以下条件式：

Pmax-Δp≥P₀≥Pmin+Δp

式中：Pmax为卸荷阀放气压力

Pmin为保证车辆正常使用的最小压力

Δp为压力传感器在此压力范围内测量最大测量误差

同时要求，延时时长t＞系统中气泵在正常工作条件下压力从P₀上升到Pmax的时间。

采用上述控制方法的车辆电动气泵控制系统，无需增加使用调压阀与压力继电器就可以达到控制气泵的启停的目的，系统具有结构简单，连接方便，运行可靠的优点。

实施例2：

压力传感器2采用了定压力的压力开关，用于检测气路中压力变化并发送信号到延时控制装置。本实施例其他结构与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种车辆电动气泵控制方法，包括气泵、压力传感器和冷凝/干燥器，所述的冷凝/干燥器包括卸荷/排污阀，其特征在于，包括延时控制装置，所述的延时控制装置将压力传感器所采集气路中的压力值P与设定压力值P₀进行比较后控制气泵的运转，其步骤包括：

(1)压力值P小于设定压力值P₀时，延时控制装置控制气泵启动；

(2)压力值P大于或等于设定压力值P₀时，延时控制器在经过延时时长t后停止气泵工作。

2.根据权利要求1所述的一种车辆电动气泵控制方法，其特征在于，所述的设定压力值P₀应满足条件式：Pmax-Δp≥P₀≥Pmin+Δp；式中：Pmax为卸荷阀放气压力，Pmin为保证车辆正常使用的最小压力，Δp为压力传感器在Pmax到Pmin的范围内最大测量误差。

3.根据权利要求1所述的一种车辆电动气泵控制方法，其特征在于，所述的延时时长t大于系统中气泵在正常工作条件下压力从P₀上升到Pmax的时间。

4.一种使用权利要求1所述方法的车辆电动气泵控制系统，包括气泵组件、冷凝/干燥器、压力传感器和气罐，所述的气泵组件包括电动机和传动机构，所述的冷凝/干燥器包括卸荷/排污阀，所述的气泵通过冷凝/干燥器与气罐的管路连通，其特征在于，包括延时控制装置，所述压力传感器安装在与气罐连通的气路内，延时控制装置通过线束分别与压力传感器和气泵组件连接。

5.如权利要求4所述的车辆电动气泵控制系统，其特征在于，所述的延时控制装置是集成在电动气泵或车辆上其它控制系统中用于控制气泵运转的一段程序。

6.如权利要求4所述的车辆电动气泵控制系统，其特征在于，所述的压力传感器是具有连续输出的模拟或数字传感器。

7.如权利要求4所述的车辆电动气泵控制系统，其特征在于，所述的压力传感器是定压力的压力开关。