CN108266356A - 进气卸荷空压机的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆进气卸荷空压机的控制系统及控制方法。控制系统包括实时信号接收模块、数据存储模块、运算处理模块和控制信号输出模块。实时信号接收模块能够实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号；数据存储模块存储有储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值；运算处理模块将实时信号接收模块接收的实时信号与数据存储模块存储的数据进行对比处理并生成控制信号；控制信号输出模块将控制信号输出至空压机以执行相应的操作。

Description

进气卸荷空压机的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及发动机进排气技术领域，具体地涉及一种车辆进气卸荷空压机的控制系统及控制方法。

背景技术

目前城市内的公共交通运输和生活用品物流用车很多还是柴油机作为动力，城市内的交通特点决定了频繁起步加速瞬态工况的出现，要求整车及发动机在起步和低速加速时的动力性性能要很高，但一般柴油机进排气系统的配置难以同时兼顾城市用途和郊区和高速工况，很多时候会出现整车起步困难，低速加速动力不足问题。低速时进气量对柴油机低速扭矩的提升有至关重要影响，要满足驾驶员的起步和低速加速需求，需要提高车辆低速运行时的进气量。提升低速时进气量的方式很多，如改变增压系统，使用可变截面增压器、双级增压和电辅助增压等技术，但成本较高，市场推广难度大；目前进气卸荷空压机常用来作为节能附件，当储气筒压力大于一定值时，进气卸荷空压机进行进气卸荷，减小本身功率消耗，从而减少发动机功率消耗，但不能结合发动机及整车运行在某些特定工况下进行进气卸荷操作，无法实现特定工况下降低功率消耗和减少空压机进气量从而提升动力性的功能。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述问题之一，即从减少低速时进气损失量分析，提出一种提升车辆起步和低速加速动力性的进气卸荷空压机的控制系统，该目的通过以下技术方案实现：

本发明涉及一种车辆进气卸荷空压机的控制系统，所述控制系统包括实时信号接收模块、数据存储模块、运算处理模块和控制信号输出模块，其中，

所述实时信号接收模块能够实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号；

所述数据存储模块存储有储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值；

所述运算处理模块将所述实时信号接收模块接收的实时信号与所述数据存储模块存储的数据进行对比处理，并基于对比处理结果生成相应的控制信号；

所述控制信号输出模块将所述运算处理模块生成的控制信号输出至空压机，从而控制所述空压机执行相应的操作。

优选地，所述控制系统通过CAN总线接收实时信号，并且通过CAN总线向所述空压机输出控制信号。

另外，本发明还涉及一种通过上述车辆进气卸荷空压机的控制系统实施的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

实时信号接收模块实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号；

所述运算处理模块将所述实时信号接收模块接收的实时信号与所述数据存储模块存储的储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值进行对比处理，并基于对比处理结果执行如下操作：

如果储气筒压力介于所述储气筒最低临界压力值和所述储气筒最高临界压力值之间，并且发动机转速低于所述发动机临界转速值，且发动机负荷率高于所述发动机负荷率临界值、且踏板开度大于所述踏板开度临界值、且踏板开度变化率大于所述踏板变化率临界值，则生成启动空压机进气卸荷的控制信号；

如果储气筒压力高于所述储气筒最高临界压力，则生成启动空压机进气卸荷的控制信号；

所述控制信号输出模块将所述运算处理模块生成的控制信号输出至空压机，从而控制所述空压机执行相应的操作。

此外，本发明还涉及一种车辆进气卸荷空压机，所述车辆进气卸荷空压机通过上述控制系统控制。

本发明的优点在于：本发明除了利用其本身已有的节能特性外，另外结合发动机、尤其柴油发动机低速扭矩动力不足、油耗高的问题进行研究，提出了能够减少低速进气量的车辆进气卸荷空压机的控制系统和控制方法，通过检测发动机和整车储气筒压力并判断驾驶员驾驶意图和发动机的运行工况，输出控制空压机是否进行进气卸荷操作的控制信号，从而可以控制空压机在起步工况和特定的低速驾驶工况下进行进气卸荷，减少空压机的进气量，从而可以提升低速工况下发动机气缸的进气量，因此能够提升发动机低速动力性和经济性，改善驾乘人员感受。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的车辆进气卸荷空压机的控制系统的控制原理示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种车辆进气卸荷空压机的控制系统。本发明的进气卸荷空压机的取气位置布置在空气滤清器之后，本发明的控制系统包括实时信号接收模块、数据存储模块、运算处理模块和控制信号输出模块。如图1所示，实时信号接收模块能够实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号。数据存储模块存储有储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值。运算处理模块将实时信号接收模块接收的实时信号与所述数据存储模块存储的数据进行对比处理，并基于对比处理结果生成相应的控制信号。控制信号输出模块将运算处理模块生成的控制信号输出至空压机，从而控制空压机执行相应的操作。

其中，发动机转速信号用于判断发动机是否在低速扭矩区域运行。发动机踏板信号发动机踏板开度信号和踏板开度变化率信号，分别表示踏板开度和踏板开度变化率，如果踏板开度超过一定值且踏板开度变化率大于一定值，则认为驾驶员有急加速意图。发动机负荷率信号用于判断动力需求，若发动机负荷率超出一定值，则通常需要控制空气压缩机处于进气卸荷状态以保证足够进气量，进而保证整车动力性和经济性。整车储气筒压力信号用于判断当前的储气筒空气量能否满足整车制动需求，是保证行车制动安全的重要条件，只有满足整车制动需求，空压机才能处于被控制处于进气卸荷状态。当空压机处于进气卸荷状态时，从空滤后的取气量明显减少，相当于增加了进气量，提升了动力性和燃油经济性。

本发明的车辆进气卸荷空压机的控制系统优选地通过CAN总线接收实时信号，并且通过CAN总线向空压机输出控制信号。

本发明还涉及通过上述车辆进气卸荷空压机的控制系统实施的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

实时信号接收模块实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号；

运算处理模块将实时信号接收模块接收的实时信号与数据存储模块存储的储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值进行对比处理，并基于对比处理结果执行如下操作：

如果储气筒压力介于储气筒最低临界压力值和储气筒最高临界压力值之间，并且发动机转速低于发动机临界转速值，且发动机负荷率高于发动机负荷率临界值、且踏板开度大于踏板开度临界值、且踏板开度变化率大于踏板变化率临界值，则生成启动空压机进气卸荷的控制信号；

如果储气筒压力高于储气筒最高临界压力，则生成启动空压机进气卸荷的控制信号；

控制信号输出模块将运算处理模块生成的控制信号输出至空压机，从而控制空压机执行相应的操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种车辆进气卸荷空压机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括实时信号接收模块、数据存储模块、运算处理模块和控制信号输出模块，其中，

所述实时信号接收模块能够实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号；

所述数据存储模块存储有储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值；

所述运算处理模块将所述实时信号接收模块接收的实时信号与所述数据存储模块存储的数据进行对比处理，并基于对比处理结果生成相应的控制信号；

所述控制信号输出模块将所述运算处理模块生成的控制信号输出至空压机，从而控制所述空压机执行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统通过CAN总线接收实时信号，并且通过CAN总线向所述空压机输出控制信号。

3.一种通过如权利要求1或2所述的车辆进气卸荷空压机的控制系统实施的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

实时信号接收模块实时地接收储气筒压力信号、发动机转速信号、发动机踏板信号和发动机负荷率信号；

所述运算处理模块将所述实时信号接收模块接收的实时信号与所述数据存储模块存储的储气筒最高临界压力值、储气筒最低临界压力值、发动机临界转速值、踏板开度临界值、踏板开度变化率临界值和发动机负荷率临界值进行对比处理，并基于对比处理结果执行如下操作：

如果储气筒压力介于所述储气筒最低临界压力值和所述储气筒最高临界压力值之间，并且发动机转速低于所述发动机临界转速值，且发动机负荷率高于所述发动机负荷率临界值、且踏板开度大于所述踏板开度临界值、且踏板开度变化率大于所述踏板变化率临界值，则生成启动空压机进气卸荷的控制信号；

如果储气筒压力高于所述储气筒最高临界压力，则生成启动空压机进气卸荷的控制信号；

所述控制信号输出模块将所述运算处理模块生成的控制信号输出至空压机，从而控制所述空压机执行相应的操作。