CN106930931B - 一种电动空气压缩机控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种电动空气压缩机控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动空气压缩机控制系统及控制方法，包括电动空气压缩机、储气筒、制动阀、气压传感器、仪表台气压表、电源、DCAC逆变器及温度传感器；电源与DCAC逆变器通过导线连接；DCAC逆变器通过导线与电动空气压缩机连接；温度传感器设置于电动空气压缩机上，温度传感器与DCAC逆变器电信号连接。本技术方案通过设计对电动空气压缩机的控制系统及相应的控制方法，用于实现电动空气压缩机的供电与智能控制，并且通过控制逻辑的设计，有效的解决了电动空气压缩机在汽车上使用容易发生的润滑油乳化及电动空气压缩机过热失效的问题。

Description

一种电动空气压缩机控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车制动控制技术领域，特别是指一种电动空气压缩机控制系统及其控制方法。
背景技术
电动商用车是新兴产业，如纯电动载货汽车，在气压制动载货汽车上，因为没有传统汽车的发动机与空气压缩机，故使用电动机驱动空气压缩机来产生高压气体。
电动空气压缩机在工业领域使用时，需要在通风良好的室内且保持稳定的持续运转。
电动空气压缩机在汽车上搭载使用，则需要满足节能的需求，当高压气体达到设定压力值后，需要电动空气压缩机停止运行，故电动空气压缩机在电动汽车上频繁处于启停中。
现有技术的电动空气压缩机为滑片式空气压缩机，该电动空气压缩机内部滑片之间需要使用大量的润滑油进行润滑。润滑油需要在一定的温度环境中使用。电动空气压缩机在工业上使用时，电动空气压缩机保持持续运转，润滑油油温稳定在50-60℃左右。但是在车辆上使用时，当气压达到设定压力值时则要求电动空气压缩机停机，但是达到设定压力值并保持在设定压力值范围内的时间较短，通常在90秒内，故电动空气压缩机长期在低温环境中使用，极易造成润滑油发生油乳化现象。
另一方面，整车装配后，电动空气压缩机无法得到良好的通风环境，在某些频繁使用制动的工况下(如山区使用)，电动空气压缩机容易出现自身温度高的情况，导致发热，电动空气压缩机损坏。同时，有效的控制电动空气压缩机启停也是制约纯电动载货汽车节能的技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动空气压缩机控制系统及其控制方法，以解决电动空气压缩机的频繁启停不能有效控制及电动空气压缩机不能保证润滑油温度及过热的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电动空气压缩机控制系统，包括电动空气压缩机、储气筒、制动阀、气压传感器、仪表台气压表、电源、DCAC逆变器及温度传感器；
所述电源与所述DCAC逆变器通过导线连接；所述DCAC逆变器通过导线与所述电动空气压缩机连接；
所述电动空气压缩机的出气口与所述储气筒的进气口通过管路连接，所述储气筒的出气口与所述制动阀的进气口通过管路连接；
所述气压传感器设置于所述储气筒上，所述气压传感器与所述仪表台气压表电信号连接；
所述仪表台气压表与所述DCAC逆变器通过CAN总线电信号连接；
所述温度传感器设置于所述电动空气压缩机上，所述温度传感器与所述DCAC逆变器电信号连接。
一种电动空气压缩机控制系统的控制方法，包括以下步骤：
车辆上电后，DCAC逆变器控制电动空气压缩机强制启动设定时间；
气压传感器将检测到的储气筒内的压力转化为电信号即时传递给仪表台气压表；
当仪表台气压表接收到的气压传感器检测的压力大于设定最高压力时，所述仪表台气压表发出一组高压报文到CAN总线，DCAC逆变器通过CAN总线接收到所述高压报文后，切断所述电动空气压缩机的电源；
当所述仪表台气压表接收到的气压传感器检测的压力小于设定最低压力时，所述仪表台发出一组低压报文到CAN总线，所述DCAC逆变器通过CAN总线接收到所述低压报文时，所述DCAC逆变器恢复所述电动空气压缩机的电源；
温度传感器将检测到的所述电动空气压缩机的温度信号即时传递给所述DCAC逆变器，当所述DCAC接收到所述温度传感器传递的温度信号大于设定最高温度值时，所述DCAC逆变器切断所述电动空气压缩机的电源，并发出报警信号，所述报警信号通过CAN总线传递给整车VCU，整车VCU接收到所述报警信号后控制报警装置提示驾驶员。
所述设定最高压力值≥0.8MPa。
所述设定最低压力值≤0.6MPa。
所述设定最高温度值为≥110℃。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过设计对电动空气压缩机的控制系统及相应的控制方法，用于实现电动空气压缩机的供电与智能控制，并且通过控制逻辑的设计，有效的解决了电动空气压缩机在汽车上使用容易发生的润滑油乳化及电动空气压缩机过热失效的问题。
附图说明
图1为本发明电动空气压缩机控制系统示意图；
图2为本发明电动空气压缩机控制系统另一实施例示意图。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种电动空气压缩机控制系统，如图1所示，包括电动空气压缩机、储气筒、制动阀、气压传感器、仪表台气压表、电源、DCAC逆变器及温度传感器。
电源为电动车电池高压直流电源，DCAC逆变器为整个控制循环中的核心，其作用为：
1、将电源的高压直流电转换为适合电动空气压缩机的交流电。
2、实现电动空气压缩机的智能控制。
电源与DCAC逆变器通过导线连接；DCAC逆变器通过导线与电动空气压缩机连接。
电动空气压缩机的出气口与储气筒的进气口通过管路连接，储气筒的出气口与制动阀的进气口通过管路连接。
气压传感器设置于储气筒上，气压传感器与仪表台气压表电信号连接。
仪表台气压表与DCAC逆变器通过CAN总线电信号连接。
温度传感器设置于电动空气压缩机上，温度传感器与DCAC逆变器电信号连接。
一种电动空气压缩机控制系统的控制方法，包括以下步骤：
车辆上电后，DCAC逆变器控制电动空气压缩机强制启动设定时间；使得电动空气压缩机内部的润滑油的温度提高，防止发生油乳化故障。
气压传感器将检测到的储气筒内的压力转化为电信号即时传递给仪表台气压表。
当仪表台气压表接收到的气压传感器检测的压力大于设定最高压力时，仪表台气压表发出一组高压报文到CAN总线，DCAC逆变器通过CAN总线接收到高压报文后，切断电动空气压缩机的电源。
当仪表台气压表接收到的气压传感器检测的压力小于设定最低压力时，仪表台发出一组低压报文到CAN总线，DCAC逆变器通过CAN总线接收到低压报文时，DCAC逆变器恢复电动空气压缩机的电源。
温度传感器将检测到的电动空气压缩机的温度信号即时传递给DCAC逆变器，当DCAC接收到温度传感器传递的温度信号大于设定最高温度值时，DCAC逆变器切断电动空气压缩机的电源，并发出报警信号，报警信号通过CAN总线传递给整车VCU，整车VCU接收到报警信号后控制报警装置提示驾驶员。
设定最高压力值≥0.8MPa。
设定最低压力值≤0.6MPa。
设定最高温度值为≥110℃。
电动空气压缩机工作后将高压气体存储在储气筒内，储气筒与制动阀进气口相连接，同时，气压传感器也安装在制动阀进气口的位置，保证气压传感器能够准确监测到进入制动阀内气体的压力。
本发明的另一实施例如图2所示，为某纯电动载货汽车的电动空气压缩机控制循环示意图，该气压制动系统为双回路气压制动系统，即有两个独立的储气筒，分别为储气筒1和储气筒2，这两个独立储气筒均与电动空气压缩机通过管路连接。制动阀的前后回路分别与两个独立的储气筒相连接，在每个制动阀回路上分别连接着第一气压传感器和第二气压传感器；仪表强气压表为双针气压表，同时显示两个气压传感器反馈的气压值并在一定压力值时发出报文信号。
在本实施例中，电源电压为538V直流电，DCAC逆变器将直流电转换为220V交流电。
在本实施例中，设定最高压力值≥0.8MPa；设定最低压力值≤0.6MPa。当设定最高压力值≥0.8MPa，仪表台气压表发出第一组高压报文和第二组高压报文到CAN总线；当设定最低压力值≤0.6MPa，仪表台气压表发出第一组低压报文和第二组低压报文到CAN总线；温度传感器设定的最高温度值为≥110℃。
具体的控制方法为：
A、车辆上电后电动空气压缩机强制启动18分钟；
B、当DCAC逆变器同时接收到仪表台气压表发出的第一组高压报文和第二组高压报文，DCAC逆变器控制切断电动空气压缩机的电源。
C、当DCAC逆变器接收到仪表台气压表发出的第一组低压报文或第二组低压报文中的任一组报文时，DCAC控制电动空气压缩机的电源恢复供电。
D、当DCAC逆变器接收到温度传感器发出的过热信号时，DCAC逆变器切断电动空气压缩机的电源并发出报警信号，报警信号通过报文传输给整车VCU，整车VCU接收到报文后控制报警装置提示驾驶员。
优先级为D＞A＞B；D＞C。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种电动空气压缩机控制系统，其特征在于：包括电动空气压缩机、储气筒、制动阀、气压传感器、仪表台气压表、电源、DCAC逆变器及温度传感器；
所述电源与所述DCAC逆变器通过导线连接；所述DCAC逆变器通过导线与所述电动空气压缩机连接；
储气筒有两个，所述电动空气压缩机的出气口分别与两个所述储气筒的进气口通过管路连接；
制动阀具有前回路和后回路，两个所述储气筒的出气口分别与所述制动阀的前回路、后回路通过管路连接；
所述气压传感器包括第一气压传感器和第二气压传感器，第一气压传感器和第二气压传感器均设置于所述储气筒上，第一气压传感器和第二气压传感器均与所述仪表台气压表电信号连接；
所述仪表台气压表与所述DCAC逆变器通过CAN总线电信号连接；
所述仪表台气压表为双针气压表，同时显示第一气压传感器和第二气压传感器反馈的气压值并在一定压力值时发出报文信号；
当第一气压传感器和第二气压传感器反馈的气压值大于设定最高压力值时，仪表台气压表发出第一组高压报文和第二组高压报文到CAN总线，当第一气压传感器和第二气压传感器反馈的气压值小于设定最低压力值时，仪表台气压表发出第一组低压报文和第二组低压报文到CAN总线；
当DCAC逆变器同时接收到仪表台气压表发出的第一组高压报文和第二组高压报文，DCAC逆变器控制切断电动空气压缩机的电源；
当DCAC逆变器接收到仪表台气压表发出的第一组低压报文或第二组低压报文中的任一组报文时，DCAC控制电动空气压缩机的电源恢复供电；
所述温度传感器设置于所述电动空气压缩机上，所述温度传感器与所述DCAC逆变器电信号连接。
2.一种电动空气压缩机控制系统的控制方法，其特征在于：使用权利要求1的电动空气压缩机控制系统，包括以下步骤：
车辆上电后，DCAC逆变器控制电动空气压缩机强制启动设定时间；
第一气压传感器和第二气压传感器分别将检测到的储气筒内的压力转化为电信号即时传递给仪表台气压表；
当仪表台气压表接收到的第一气压传感器、第二气压传感器分别检测的压力大于设定最高压力时，所述仪表台气压表分别发出第一组高压报文、第二组高压报文到CAN总线，当DCAC逆变器通过CAN总线同时接收到第一组高压报文和第二组高压报文后，切断所述电动空气压缩机的电源；
当所述仪表台气压表接收到的第一气压传感器、第二气压传感器分别检测的压力小于设定最低压力时，所述仪表台气压表分别发出第一组低压报文、第二组低压报文到CAN总线，所述DCAC逆变器通过CAN总线接收到第一组低压报文或第二组低压报文中的任一组报文时，所述DCAC逆变器恢复所述电动空气压缩机的电源；
温度传感器将检测到的所述电动空气压缩机的温度信号即时传递给所述DCAC逆变器，当所述DCAC接收到所述温度传感器传递的温度信号大于设定最高温度值时，所述DCAC逆变器切断所述电动空气压缩机的电源，并发出报警信号，所述报警信号通过CAN总线传递给整车VCU，整车VCU接收到所述报警信号后控制报警装置提示驾驶员。
3.根据权利要求2所述的电动空气压缩机控制系统的控制方法，其特征在于：所述设定最高压力值≥0.8MPa。
4.根据权利要求2所述的电动空气压缩机控制系统的控制方法，其特征在于：所述设定最低压力值≤0.6MPa。
5.根据权利要求2所述的电动空气压缩机控制系统的控制方法，其特征在于：所述设定最高温度值为≥110℃。
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