CN110103657A - 一种双向空气压缩机的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向空气压缩机的控制方法,包括以下步骤:(1)设置最大允许工作时间;(2)判断空气悬挂系统中压力传感器是否损坏;(3)判断压缩机温度传感器是否损坏;(4)首先启动压缩机,然后判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度没有变化,则进行故障报警,执行步骤(5);如果高度变化正常,判断压缩机是否超出最大允许工作时间,如果超出则关闭压缩机暂停,待暂停时间到,继续启动压缩机;如果压缩机没有超出最大允许工作时间,则判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度,则执行步骤(5),否则执行步骤(4);(5)关闭压缩机和电磁阀。本发明能够延长空气压缩机的使用寿命,具有容错机制,能够诊断故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气压缩机的控制方法,尤其涉及一种空气悬挂系统中所使用的双向空气压缩机的控制方法。
背景技术
现有空气压缩机与空气悬挂系统的控制方式是将空气中的气体打到储气罐中,当系统需要气体的时候如果储气罐压力满足要求,则由储气罐为系统供气,如果储气罐中的气不足,则由空气压缩机对系统供气,然后再为储气罐补气到设定值。
但是空气悬挂系统中的空气压缩机会存在使用方法不同、使用环境不同,现有控制方法存在不当,造成空气压缩机过早损坏,主要的损坏方式有电机烧损、空气压缩机的活塞密封环破损,导致空气压缩机的使用寿命减短,而且空气悬挂系统中不能直接反应出空气压缩机的故障点,导致后续维修找故障点浪费大量的时间;另外,当空气悬挂系统压力传感器或者温度传感器损坏时,系统无法正常工作。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种空气悬挂系统中所使用的双向空气压缩机的控制方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种双向空气压缩机的控制方法,包括以下步骤:
(1)判断环境温度传感器是否损坏,若否,则按照环境温度调整压缩机最大允许工作时间;若是,设置压缩机最大允许工作时间为系统默认值;
(2)判断空气悬挂系统中压力传感器是否损坏,若是,继续向下执行步骤(3);
(3)判断压缩机温度传感器是否损坏,若是,继续向下执行步骤(4);
(4)首先启动压缩机,然后判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度没有变化,则进行压缩机工作异常或压缩机到分配阀气路异常的故障报警处理,执行步骤(5);如果高度变化正常,判断压缩机是否超出最大允许工作时间,如果超出则关闭压缩机暂停,待暂停时间到,继续启动压缩机;如果压缩机没有超出最大允许工作时间,则判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度,则执行步骤(5),否则继续执行步骤(4);
(5)关闭压缩机、关闭电磁阀。
本发明一个较佳实施例中,一种双向空气压缩机的控制方法进一步包括如果压力传感器没有损坏,则执行第一控制流程,该流程包括以下步骤:
(2.1)判断是否需要启动压缩机,若不启动压缩机,直接判断输出压力的变化,如果输出压力变化正常,判断空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度则退出本控制流程执行步骤(5),如果没有到达指定高度,则返回步骤(2.1)的开始位置;如果压力变化不正常,则判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度变化正常,则进行压力传感器异常的故障报警处理,然后判断空气弹簧是否到达指定高度,如此循环;如果空气弹簧的高度变化也不正常,进行空气压缩机到分配阀气路异常的故障报警处理,并退出本控制流程执行步骤(5)。
(2.2)启动压缩机后,判断压缩机温度传感器的温度值变化是否正常,如果温度值变化不正常则执行步骤(2.3);如果温度值变化正常则执行步骤(2.4);
(2.3)判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果空气弹簧的高度变化不正常,则进行压缩机工作异常的故障报警处理,然后退出本控制流程执行步骤(5);如果空气弹簧的高度变化正常,则进行压缩机温度传感器异常的故障报警处理,然后进一步判断压力变化是否正常,如果压力变化正常则执行步骤(2.4),如果压力变化不正常,则进行压力传感器异常的故障报警处理,然后再执行步骤(2.4);
(2.4)判断压缩机是否超出最大允许工作时间,若是,则暂停高度调整,关闭压缩机暂停,当暂停时间到后再返回步骤(2.2);若否,则执行步骤(2.5);
(2.5)判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达则退出本控制流程执行步骤(5);如果未达到,则返回步骤(2.1)。
本发明一个较佳实施例中,一种双向空气压缩机的控制方法进一步包括如果压力传感器损坏而压缩机温度传感器没有损坏,则执行第二控制流程,该流程包括以下步骤:
(3.1)启动压缩机后,判断压缩机温度传感器的温度值变化是否正常,如果温度值变化不正常,则执行步骤(3.2);如果温度值变化正常,则执行步骤(3.3);
(3.2)判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果空气弹簧的高度变化不正常,则进行压缩机工作异常的故障报警处理,然后退出本控制流程执行步骤(5);如果空气弹簧的高度变化正常,则进行压缩机温度传感器异常的故障报警处理,然后执行步骤(3.3);
(3.3)判断压缩机是否超出最大允许工作时间,若是,则暂停高度调整,关闭压缩机暂停,当暂停时间到后再返回步骤(3.1);若否,则执行步骤(3.4);
(3.4)判断各个空气弹簧是否达到指定高度,如果到达则退出本控制流程执行步骤(5);如果未达到,则返回步骤(3.1)。
本发明一个较佳实施例中,一种双向空气压缩机的控制方法进一步包括判断是否需要启动压缩机是通过打开压缩机进气端三通电磁阀由压力传感器检测储气罐中的压力,通过打开对应的空气弹簧电磁阀检测到对应空气弹簧中的压力,若空气弹簧中的压力小于储气罐中的压力,则不启动压缩机。
本发明一个较佳实施例中,一种双向空气压缩机的控制方法进一步包括判断空气弹簧的高度是否变化正常是通过高度传感器来检测对应的空气弹簧高度值是否变化,若高度值有变化,则空气弹簧的高度变化正常。
本发明一个较佳实施例中,一种双向空气压缩机的控制方法进一步包括故障报警处理是空气悬挂系统ECU通过通信总线发送错误数据信息给仪表单元或通过控制LED指示灯来提示故障信息。
本发明一个较佳实施例中,一种双向空气压缩机的控制方法进一步包括所述通信总线包括CAN总线、FlexRay总线或Lin总线。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具有以下有益效果:
(1) 如果系统各个部件工作正常,则系统控制相对简单,可以不启动空气压缩机来为系统提供气源。因此,如果系统的压力设计合理,能够很大部分的节约能耗。
(2)在控制过程中,具有容错机制,即只要高度传感器正常,系统中其他的传感器例如温度传感器、压力传感器损坏时都能正常工作,增加系统的稳定特性。
(3)能够自我诊断系统故障,通过压力传感器、温度传感器的使用能准确定故障位置,能够明确指出故障可能原因或者部件,方便指导维修,节省大量时间。
(4)能够延长空气压缩机的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的空气悬挂系统的结构示意图;
图2是本发明的优选实施例的主流程图;
图3是本发明的优选实施例的第一控制流程图;
图4是本发明的优选实施例的第二控制流程图;
图1中:1、压缩机,2、干燥罐,3、压缩机出气端三通电磁阀,4、压缩机进气端三通电磁阀,5、压力传感器,6、空气弹簧电磁阀,7、储气罐,8、空气弹簧。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是本发明的空气悬挂系统的结构示意图,结构在之前的专利中(申请号为:201811406114.0)已有详细说明,为便于说明简单介绍工作原理如下:
空气弹簧8充气:
压缩机进气端三通电磁阀4通电和被充气的空气弹簧8对应的空气弹簧电磁阀6通电,气体由储气罐7至压缩机1先经干燥罐2再经过压缩机出气端三通电磁阀3再经过压力传感器5然后再经空气弹簧电磁阀6到达空气弹簧8中。
空气弹簧8放气:
放气是将空气弹簧8中的气放到储气罐7中。压缩机出气端三通电磁阀3通电和被放气的空气弹簧8对应的空气弹簧电磁阀6通电,气体由空气弹簧8经过空气弹簧电磁阀6再经过压缩机进气端三通电磁阀4再经过压缩机1经干燥罐2在经过压缩机出气端三通电磁阀3进入储气罐7中。
图2是本发明的主流程图,一种双向空气压缩机的控制方法,包括以下步骤:
S1:判断环境温度传感器是否损坏,若否,则按照环境温度调整设置压缩机最大允许工作时间;若是,设置压缩机最大允许工作时间为系统默认值。通过设置压缩机最大允许工作时间,避免压缩机工作时间超过最大允许工作时间,延长压缩机的使用寿命。由于空气压缩机的最大运行时间与环境温度有关,环境温度低可以适当的相对运行的最大时间长一些,环境温度高,则空气压缩机的运行的最大时间要短一些。其中,按照环境温度调整设置压缩机最大允许工作时间可以采用以下方法:设置多个压缩机工作时可能存在的环境温度T,确定不同环境温度下所对应的压缩机的最大允许工作时间t,最大允许工作时间t与活塞环的材料特性以及空气压缩机在对应环境温度T工作下的发热量有关,获取一次函数拟合公式t=f(T)=kT+b,其中k为一次函数的斜率,b为一次函数的截距,通过环境温度关联计算设置一个压缩机的最大允许工作时间。综合考虑活塞环的材料和厚度、空气压缩机可能工作的最大环境温度以及空气压缩机预计的设计寿命来设置压缩机最大允许工作时间为系统默认值。
S2:判断空气悬挂系统中压力传感器是否损坏,若是,继续向下执行S3;若否,压力传感器没有损坏,则执行第一控制流程,第一控制流程执行完后执行S5结束。
S3:判断压缩机温度传感器是否损坏,若是,继续向下执行S4;若否,压缩机温度传感器没有损坏,则执行第二控制流程,第二控制流程执行完后执行S5结束。
S4:首先启动压缩机,然后判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度没有变化,则进行压缩机工作异常或压缩机到分配阀气路异常的故障报警处理,执行S5;如果高度变化正常,即为压缩机正常工作了,此时判断压缩机是否超出最大允许工作时间,如果超出则关闭压缩机、电磁阀暂停,等待压缩机散热,暂停高度调整,待暂停时间到,继续启动压缩机、电磁阀调整高度;如果压缩机没有超出最大允许工作时间,则判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度,则执行S5,否则继续执行步骤S4。
S5:关闭压缩机、关闭电磁阀。
图3是压力传感器正常情况下的第一控制流程的流程图,该流程包括以下步骤:
S2.1:判断是否需要启动压缩机,若不启动压缩机,直接判断输出压力的变化,如果输出压力变化正常,判断空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度则退出本控制流程执行S5,如果没有到达指定高度,则返回S2.1的开始位置;如果压力变化不正常,则判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度变化正常,而压力变化不正常,则进行压力传感器异常的故障报警处理,然后判断空气弹簧是否到达指定高度,如此循环;如果压力变化不正常同时空气弹簧的高度变化也不正常,进行空气压缩机到分配阀气路异常的故障报警处理,并退出本控制流程执行S5;
S2.2:启动压缩机后,判断压缩机温度传感器的温度值变化是否正常,因为如果压缩机正常工作就会使压缩机泵头的温度上升,如果温度值变化不正常则执行S2.3;如果温度值变化正常则执行S2.4;
S2.3判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果空气弹簧的高度变化不正常,则进行压缩机工作异常的故障报警处理,然后退出本控制流程执行S5;如果空气弹簧的高度变化正常,则进行压缩机温度传感器异常的故障报警处理,然后进一步判断压力变化是否正常,如果压力变化正常则执行S2.4,如果压力变化不正常,则进行压力传感器异常的故障报警处理,然后再执行S2.4;
S2.4:判断压缩机是否超出最大允许工作时间,若是,则暂停高度调整,关闭压缩机、电磁阀暂停,进行散热,当暂停时间到后再返回S2.2,此时电磁阀也启动;若否,则执行S2.5;
S2.5判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达则退出本控制流程执行S5;如果未达到,则返回S2.1。
图4是压力传感器损坏情况下的第二控制流程的流程图,该流程包括以下步骤:
S3.1:启动压缩机后,判断压缩机温度传感器的温度值变化是否正常,因为如果压缩机正常工作就会使压缩机泵头的温度上升,如果温度值变化不正常,即温度没上升,则执行S3.2;如果温度值变化正常,即温度上升,则执行S3.3;
S3.2:判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果空气弹簧的高度变化不正常,则进行压缩机工作异常的故障报警处理,然后退出本控制流程执行S5;如果空气弹簧的高度变化正常,则进行压缩机温度传感器异常的故障报警处理,然后执行S3.3;
S3.3:判断压缩机是否超出最大允许工作时间,若是,则暂停高度调整,关闭压缩机、电磁阀暂停,进行散热,当暂停时间到后再返回S3.1,此时电磁阀也同时启动;若否,则执行S3.4;
S3.4:判断各个空气弹簧是否达到指定高度,如果到达则退出本控制流程执行S5;如果未达到,则返回S3.1。
上述的电磁阀包括压缩机出气端三通电磁阀3、压缩机进气端三通电磁阀4和空气弹簧电磁阀6。
具体的,判断是否需要启动压缩机1是通过打开压缩机进气端三通电磁阀4由压力传感器5检测储气罐7中的压力,通过打开对应的空气弹簧电磁阀6检测到对应空气弹簧8中的压力,若空气弹簧8中的压力小于储气罐7中的压力,则不启动压缩机。
具体的,判断空气弹簧8的高度是否变化正常是通过高度传感器来检测对应的空气弹簧8高度值是否变化,若高度值有变化,则空气弹簧8的高度变化正常,从而确定空气弹簧8中气体变化正常。
具体的,由于在压缩机工作缸或者泵头上设置了温度传感器,同时由于有压力传感器的设置,通过温度是否变化或者压缩机是否有压力输出来判断压缩机工作是否正常,从而得知压缩机工作正常或者工作异常,若压缩机工作异常,也就是电机不工作导致温度没变化,或者活塞密封环损坏导致不产气或者产气量非常低,能够快速的查明和找准故障点。
具体的,当系统发生故障时,故障报警处理可以采用空气悬挂系统ECU通过通信总线发送错误数据信息给仪表单元,进行故障显示,也可以是通过控制LED指示灯来提示故障信息,能够方便明了的得知故障点,方便后续的维修。通信总线可以是CAN总线、FlexRay总线或Lin总线。
以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (7)
1.一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)判断环境温度传感器是否损坏,若否,则按照环境温度调整压缩机最大允许工作时间;若是,设置压缩机最大允许工作时间为系统默认值;
(2)判断空气悬挂系统中压力传感器是否损坏,若是,继续向下执行步骤(3);
(3)判断压缩机温度传感器是否损坏,若是,继续向下执行步骤(4);
(4)首先启动压缩机,然后判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度没有变化,则进行压缩机工作异常或压缩机到分配阀气路异常的故障报警处理,执行步骤(5);如果高度变化正常,判断压缩机是否超出最大允许工作时间,如果超出则关闭压缩机暂停,待暂停时间到,继续启动压缩机;如果压缩机没有超出最大允许工作时间,则判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度,则执行步骤(5),否则继续执行步骤(4);
(5)关闭压缩机、关闭电磁阀。
2.根据权利要求1所述的一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,如果压力传感器没有损坏,则执行第一控制流程,该流程包括以下步骤:
(2.1)判断是否需要启动压缩机,若不启动压缩机,直接判断输出压力的变化,如果输出压力变化正常,判断空气弹簧是否到达指定高度,如果到达指定高度则退出本控制流程执行步骤(5),如果没有到达指定高度,则返回步骤(2.1)的开始位置;如果压力变化不正常,则判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果高度变化正常,则进行压力传感器异常的故障报警处理,然后判断空气弹簧是否到达指定高度,如此循环;如果空气弹簧的高度变化也不正常,进行空气压缩机到分配阀气路异常的故障报警处理,并退出本控制流程执行步骤(5);
(2.2)启动压缩机后,判断压缩机温度传感器的温度值变化是否正常,如果温度值变化不正常则执行步骤(2.3);如果温度值变化正常则执行步骤(2.4);
(2.3)判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果空气弹簧的高度变化不正常,则进行压缩机工作异常的故障报警处理,然后退出本控制流程执行步骤(5);如果空气弹簧的高度变化正常,则进行压缩机温度传感器异常的故障报警处理,然后进一步判断压力变化是否正常,如果压力变化正常则执行步骤(2.4),如果压力变化不正常,则进行压力传感器异常的故障报警处理,然后再执行步骤(2.4);
(2.4)判断压缩机是否超出最大允许工作时间,若是,则暂停高度调整,关闭压缩机暂停,当暂停时间到后再返回步骤(2.2);若否,则执行步骤(2.5);
(2.5)判断各个空气弹簧是否到达指定高度,如果到达则退出本控制流程执行步骤(5);如果未达到,则返回步骤(2.1)。
3.根据权利要求1所述的一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,如果压力传感器损坏而压缩机温度传感器没有损坏,则执行第二控制流程,该流程包括以下步骤:
(3.1)启动压缩机后,判断压缩机温度传感器的温度值变化是否正常,如果温度值变化不正常,则执行步骤(3.2);如果温度值变化正常,则执行步骤(3.3);
(3.2)判断空气弹簧的高度是否变化正常,如果空气弹簧的高度变化不正常,则进行压缩机工作异常的故障报警处理,然后退出本控制流程执行步骤(5);如果空气弹簧的高度变化正常,则进行压缩机温度传感器异常的故障报警处理,然后执行步骤(3.3);
(3.3)判断压缩机是否超出最大允许工作时间,若是,则暂停高度调整,关闭压缩机暂停,当暂停时间到后再返回步骤(3.1);若否,则执行步骤(3.4);
(3.4)判断各个空气弹簧是否达到指定高度,如果到达则退出本控制流程执行步骤(5);如果未达到,则返回步骤(3.1)。
4.根据权利要求2所述的一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,判断是否需要启动压缩机是通过打开压缩机进气端三通电磁阀由压力传感器检测储气罐中的压力,通过打开对应的空气弹簧电磁阀检测到对应空气弹簧中的压力,若空气弹簧中的压力小于储气罐中的压力,则不启动压缩机。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,判断空气弹簧的高度是否变化正常是通过高度传感器来检测对应的空气弹簧高度值是否变化,若高度值有变化,则空气弹簧的高度变化正常。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,故障报警处理是空气悬挂系统ECU通过通信总线发送错误数据信息给仪表单元或通过控制LED指示灯来提示故障信息。
7.根据权利要求6所述的一种双向空气压缩机的控制方法,其特征在于,所述通信总线包括CAN总线、FlexRay总线或Lin总线。
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CN111038201A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种供气控制方法、装置、存储介质及车辆 |
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