CN108928337B - 一种车载空气干燥器控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载空气干燥器控制系统，包括微处理器及分别与微处理器连接的互动信号采集电路、电磁阀控制电路、电磁阀监控电路和对外通信电路，互动信号采集电路用于采集空气压缩机的工作状态信息，并将工作状态信息传输给微处理器；微处理器根据接收的工作状态信息输出一电磁阀控制信号；电磁阀控制电路用于接收微处理器输出的电磁阀控制信号，并控制空气干燥器电磁阀的开合；电磁阀监控电路用于监测电磁阀的工作状态，并将监测的工作状态信息反馈给微处理器；微处理器对接收到的电磁阀工作状态信息进行处理，并将处理后的数据通过对外通信电路上传至车载系统终端。本发明实现了空气干燥器的联动、实时监测和对外通信的功能。

Description

一种车载空气干燥器控制系统

技术领域

本发明涉及车载系统的技术领域，尤其是一种车载空气干燥器控制系统。

背景技术

车载空气干燥器用于净化和干燥压缩空气，广泛应用于大货车、公交车、商务车、新能源客车等车系，为车上各个用气点提供干燥的压缩空气。现在市面上的车载空气干燥器采用持续性工作模式，没有故障检测功能，没有联控功能，也没有对外通信功能。一旦汽车启动后，空气干燥器就连续不停地工作，一旦出现故障，人员也无法及时发现，导致各用气点无法使用干燥的压缩空气，尤其在天气寒冷的时候，还可能出现气管的空气因为有水分而结冰，挡住压缩空气的传输，造成严重后果。同时，在平常车体维护的时候，也无法直观地判断空气干燥器是否存在故障。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种车载空气干燥器控制系统，解决空气干燥器无法实时监测、一旦出现故障无法及时发现的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种车载空气干燥器控制系统，包括微处理器及分别与微处理器连接的互动信号采集电路、电磁阀控制电路、电磁阀监控电路和对外通信电路，所述互动信号采集电路用于采集空气压缩机的工作状态信息，并将工作状态信息传输给微处理器；所述微处理器根据接收的工作状态信息输出一电磁阀控制信号；所述电磁阀控制电路用于接收微处理器输出的电磁阀控制信号，并控制空气干燥器电磁阀的开合；所述电磁阀监控电路用于监测电磁阀的工作状态，并将监测的工作状态信息反馈给微处理器；所述微处理器对接收到的电磁阀工作状态信息进行处理，并将处理后的数据通过所述对外通信电路上传至车载系统终端。

进一步，所述互动信号采集电路包括光耦，所述光耦的输入端与空气压缩机的信号输出端连接，所述光耦的输出端与微处理器连接，所述光耦用于隔离系统的外部信号与内部信号。

进一步，所述电磁阀控制电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极与微处理器连接，所述第一MOS管的漏极与电磁阀连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管用于控制电磁阀的动作。

进一步，所述电磁阀控制电路还包括钳压二极管，所述钳压二极管的阳极与MOS管的源极连接，所述钳压二极管的阴极接地，所述钳压二极管的阳极还与电磁阀监控电路连接。

进一步，所述电磁阀监控电路包括三极管，所述三极管的基极经一限流电阻与钳压二极管的阳极连接，所述三极管的集电极经一上拉电阻连接5V工作电源，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极还与微处理器连接。

进一步，所述对外通信电路包括第二MOS管和第三MOS管，所述第二MOS管的栅极经一限流电阻与微处理器连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的漏极与一继电器连接，所述第三MOS管的栅极经另一限流电阻与微处理器连接，所述第三MOS管的源极接地，所述第三MOS管的漏极与另一继电器连接，两继电器经同一对外通信端子连接车载系统终端。

进一步，所述互动信号采集电路还包括分别与光耦连接的分压电阻和保护二极管。

进一步，所述互动信号采集电路还包括指示灯，所述指示灯与光耦的输出端连接，所述指示灯用于显示空气压缩机的信号输入状态。

进一步，所述电磁阀还与一二极管并联，所述二极管用于给电磁阀线圈放电。

进一步，所述两继电器还分别并联一二极管，所述二极管用作继电器的放电二极管。

本发明的有益效果是：本发明通过互动信号采集电路采集空气压缩机的工作状态信息，当空气压缩机处于工作状态时，微处理器控制空气干燥器的电磁阀打开，实现联动；当空气压缩机处于未工作状态时，微处理器控制空气干燥器的电磁阀关闭，避免空气压缩机停止工作后，空气干燥器还在继续工作。通过电磁阀监控电路实时监测空气干燥器的电磁阀工作状态信息，并通过对外通信电路将采集的电磁阀工作状态信息上传至车载系统终端，一旦发生故障，人员可以及时发现，避免因设备故障造成严重后果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述：

图1是本发明的工作原理框图；

图2是微处理器及微处理器外围电路的电路图；

图3是互动信号采集电路的电路图；

图4是电磁阀控制电路的电路图；

图5是电磁阀监控电路的电路图；

图6是对外通信电路的电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参照图1，一种车载空气干燥器控制系统，包括微处理器1及分别与微处理器1连接的互动信号采集电路2、电磁阀控制电路3、电磁阀监控电路4和对外通信电路5，所述互动信号采集电路2用于采集空气压缩机的工作状态信息，并将工作状态信息传输给微处理器1；所述微处理器1根据接收的工作状态信息输出一电磁阀控制信号；所述电磁阀控制电路3用于接收微处理器1输出的电磁阀控制信号，并控制空气干燥器电磁阀的开合，所述电磁阀用作空气干燥器的气路开关；所述电磁阀监控电路4用于监测电磁阀的工作状态，并将监测的工作状态信息反馈给微处理器1；所述微处理器1对接收到的电磁阀工作状态信息进行处理，并将处理后的数据通过所述对外通信电路5上传至车载系统终端。

所述微处理器1及微处理器1外围电路如图2所示。

参照图3，所述互动信号采集电路2包括光耦IC2、电阻R80、电阻R81、二极管D11和二极管D14，所述光耦IC2中二极管的阳极与电阻R80的一端连接，所述电阻R80的另一端和电阻R81的一端连接，所述电阻R81的另一端连接有空气压缩机的信号输出接口，所述光耦IC2中二极管的阴极与二极管D11的阴极连接，所述二极管D11的阳极与二极管D14的阴极连接，所述二极管D14的阳极分别与电阻R80和电阻R81连接，所述光耦IC2中三极管的发射极接地，所述光耦IC2中三极管的集电极与微处理器1的IO口连接。所述光耦IC2用于隔离系统外部信号与内部信号，所述电阻R80和电阻R81用作光耦IC2的分压电阻，所述二极管D11和二极管D14用作光耦IC2的保护二极管。

所述互动信号采集电路2还包括指示灯LED2，所述指示灯LED2的阴极与光耦IC2中三极管的集电极连接，所述指示灯LED2的阳极经一电阻R79连接5V工作电源。当外部有空气压缩机的工作信号进来时，光耦IC2被驱动，光耦IC2的集电极和发射极导通，集电极被拉为低电平，此时指示灯LED2得电发光，同时微处理器1采集到KYJ_IN端为低电平，则判定为外部有空气压缩机的工作信号输入。

参照图4，所述电磁阀控制电路3包括MOS管Q12，所述MOS管Q12的栅极与微处理器的IO口连接，所述MOS管Q12的漏极与电磁阀接口连接，所述MOS管Q12的源极接地，当微处理器检测到有空气压缩机的工作信号输入时，CTRL1发出高电平，MOS管Q12导通，MOS管的源极和漏极导通，电磁阀接口J1两端得电，驱动电磁阀工作，所述电磁阀接口J1还与一二极管D10并联，所述二极管D10用于给电磁阀线圈放电。

所述电磁阀控制电路3还包括二极管D6和二极管D2，所述二极管D6的阳极与MOS管的源极连接，所述二极管D6的阴极与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极接地，所述二极管D6的阳极还与电磁阀监控电路4连接，所述二极管D6和二极管D2用作电磁阀监控电路4的钳压二极管。

参照图5，所述电磁阀监控电路4包括三极管Q4，所述三极管Q4的基极经一限流电阻R21与二极管D6的阳极连接，所述三极管Q4的集电极经一上拉电阻R19连接5V工作电源，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极还与微处理器1的IO口连接。OUT1端因二极管D6和二极管D2钳压而得到1.4V电压，通过R21驱动三极管Q4，三极管Q4导通，TEST1端被拉为低电平，当微处理器检测到TEST1端为低电平时，则判定为电磁阀正常。一旦电磁阀开路，则OUT1端无法得到电压，三极管Q4无法驱动，TEST1端为高电平，当微处理器到TEST1为高电平，则判定为电磁阀故障。

参照图6，所述对外通信电路5包括MOS管Q39和MOS管Q3，所述MOS管Q39的栅极经限流电阻R183与微处理器的IO口连接，所述述MOS管Q39的源极接地，所述述MOS管Q39的漏极与继电器RLY1连接，所述MOS管Q3的栅极经限流电阻R17与微处理器的IO口连接，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的漏极与继电器RLY2连接，两继电器经同一对外通信端子J2连接车载系统终端。当微处理器检测到空气压缩机的工作信号，正常驱动电磁阀时，RUNOUT端输出高电平，驱动MOS管Q3，MOS管Q3的漏极和源极导通，继电器RLY1得电工作，继电器RLY1的4脚和6脚导通，并通过对外通信端子J2的对外提供一个干接点信号，车载系统终端可以识别到干燥机当前处于正常工作状态。一旦微处理器检测到电磁阀故障，则RUNERR端输出高电平，驱动MOS管Q39，MOS管Q39的漏极和源极导通，继电器RLY2得电工作，继电器RLY2的4脚和6脚导通，并通过对外通信端子J2对外提供一个干接点信号，车载系统终端可以识别到干燥机当前处于故障状态，及时对故障进行处理。

所述继电器RLY1并联一二极管D20，所述继电器RLY2并联一二极管D21，所述二极管D20和二极管D21用作继电器的放电二极管。

本发明的工作流程如下：

当微处理器1通过互动信号采集电路2检测到有空气压缩机的工作信号输入时，微处理器1按照设定的时序打开电磁阀的控制器件MOS管Q12，使电磁阀得电，并通过电磁阀监控电路4实时监测电磁阀是否有开路，若没有开路则表示电磁阀驱动正常，微处理器1向车载系统终端发送正常运行信号，不发故障信号。在整个工作过程中，一旦检测到电磁阀开路故障，则微处理器1会及时向车载系统终端发送故障信号，提示当前存在有电磁阀故障。当微处理器1检测到空气压缩机的工作信号消失时，即空气压缩机停止工作时，微处理器1关闭电磁阀的控制器件，使电磁阀失电，同时关闭对外信号输出电路5的继电器，并记忆此时的工作现场，使整机处于待机状态，当空气压缩机再次启动时，系统再次检测到空气压缩机的工作信号，空气干燥器自动接续之前的点工作，保证空气干燥器里面的吸附剂完全地工作和再生，更好地发挥性能。

综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然能够对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中不乏技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种车载空气干燥器控制系统，其特征在于：包括微处理器(1)及分别与微处理器(1)连接的互动信号采集电路(2)、电磁阀控制电路(3)、电磁阀监控电路(4)和对外通信电路(5)，所述互动信号采集电路(2)用于采集空气压缩机的工作状态信息，并将工作状态信息传输给微处理器(1)；所述微处理器(1)根据接收的工作状态信息输出一电磁阀控制信号；所述电磁阀控制电路(3)用于接收微处理器(1)输出的电磁阀控制信号，并控制空气干燥器电磁阀的开合；所述电磁阀监控电路(4)用于监测电磁阀的工作状态，并将监测的工作状态信息反馈给微处理器(1)；所述微处理器(1)对接收到的电磁阀工作状态信息进行处理，并将处理后的数据通过所述对外通信电路(5)上传至车载系统终端；所述对外通信电路(5)包括第二MOS管和第三MOS管，所述第二MOS管的栅极经一限流电阻与微处理器连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的漏极与一继电器连接，所述第三MOS管的栅极经另一限流电阻与微处理器连接，所述第三MOS管的源极接地，所述第三MOS管的漏极与另一继电器连接，两继电器经同一对外通信端子连接车载系统终端。

2.根据权利要求1所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述互动信号采集电路(2)包括光耦，所述光耦的输入端与空气压缩机的信号输出端连接，所述光耦的输出端与微处理器(1)连接，所述光耦用于隔离系统的外部信号与内部信号。

3.根据权利要求1所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述电磁阀控制电路(3)包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极与微处理器连接，所述第一MOS管的漏极与电磁阀连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管用于控制电磁阀的动作。

4.根据权利要求3所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述电磁阀控制电路(3)还包括钳压二极管，所述钳压二极管的阳极与MOS管的源极连接，所述钳压二极管的阴极接地，所述钳压二极管的阳极还与电磁阀监控电路(4)连接。

5.根据权利要求4所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述电磁阀监控电路(4)包括三极管，所述三极管的基极经一限流电阻与钳压二极管的阳极连接，所述三极管的集电极经一上拉电阻连接5V工作电源，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极还与微处理器(1)连接。

6.根据权利要求2所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述互动信号采集电路(2)还包括分别与光耦连接的分压电阻和保护二极管。

7.根据权利要求2所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述互动信号采集电路(2)还包括指示灯，所述指示灯与光耦的输出端连接，所述指示灯用于显示空气压缩机的信号输入状态。

8.根据权利要求5所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述电磁阀还与一二极管并联，所述二极管用于给电磁阀线圈放电。

9.根据权利要求8所述的车载空气干燥器控制系统，其特征在于：所述两继电器还分别并联一二极管，所述二极管用作继电器的放电二极管。