CN111907496A - 一种纯电动卡车气制动供能管路系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种纯电动卡车气制动供能管路系统及其控制方法,涉及气制动系统技术领域,该气制动供能管路系统包括:电动空压机;空气干燥器,其通过第一供气管路与电动空压机连通,空气干燥器上安装有压力开关;保护阀,其通过第二供气管路与空气干燥器连通,第二供气管路上设有三通接头和压力传感器;压力开关用于将其通断信号反馈至整车控制器;压力传感器用于检测第二供气管路的压力值,并反馈至整车控制器;整车控制器用于根据通断信号和压力值控制电动空压机的启停。本申请,可保证整车用气安全,避免电动空压机频繁启停,延长电动空压机的使用寿命,还可避免由于电动空压机频繁启动给其它系统带来的电磁干扰。
Description
技术领域
本申请涉及气制动系统技术领域,具体涉及一种纯电动卡车气制动供能管路系统及其控制方法。
背景技术
目前,国内汽车市场对电动卡车的需求逐步增加,但是电动卡车制动系统不同于常规发动机卡车,发动机卡车通过发动机驱动的空压机提供气源,而电动卡车制动系统需配置电动空压机来提供气源。
相关技术中,ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)通过电控干燥器的输出压力转化为电压信号来控制其卸荷、回流反冲和重新供气,电控干燥器卸荷时,直接控制电动空压机停机。但是,这种控制策略存在ECU采集的信号单一的问题,一旦部品出现问题,如电控干燥器的压力传感器故障,电控干燥器就可能出现提前卸荷或者不卸荷,从而引起系统气压不足或电动空压机常转,影响制动安全性或电动空压机的寿命。另外,上述控制策略忽略了供能模块的布置结构,进一步影响整车安全性。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷之一,本申请的目的在于提供一种纯电动卡车气制动供能管路系统及其控制方法以解决相关技术控制策略存在采集信号单一,无法准确控制电动空压机启停的问题。
本申请第一方面提供一种纯电动卡车气制动供能管路系统,其包括:
电动空压机;
空气干燥器,其通过第一供气管路与上述电动空压机连通,上述空气干燥器上安装有一压力开关;
保护阀,其通过第二供气管路与上述空气干燥器连通,上述第二供气管路上设有一个三通接头和压力传感器,上述三通接头与上述空气干燥器连通;
上述压力开关用于将其通断信号反馈至整车控制器,以及在上述空气干燥器卸载时触发闭合;上述压力传感器用于检测上述第二供气管路的压力值,并反馈至上述整车控制器;
上述整车控制器用于根据上述通断信号和压力值控制上述电动空压机的启停。
一些实施例中,上述电动空压机上安装有一温度传感器,上述温度传感器用于检测上述电动空压机的温度,并反馈至上述整车控制器;
上述整车控制器用于根据上述温度控制上述电动空压机的启停。
一些实施例中,上述系统还包括供能组件,上述供能组件包括用于行车制动的后桥储气筒和前桥储气筒、用于驻车制动的驻车储气筒、以及用于其它用气的辅助储气筒,上述后桥储气筒、前桥储气筒、驻车储气筒和辅助储气筒分别与上述保护阀连通。
一些实施例中,上述系统还包括设有第一进气口和第一出气口的空滤器总成,上述电动空压机设有第二进气口和第二出气口,上述第一出气口通过联通管与上述第二进气口连通,且上述第一出气口高于第二进气口。
一些实施例中,上述第一进气口朝下设置,且第一进气口处设有过滤网。
一些实施例中,上述电动空压机水平设置于第一框架,上述第一框架设置于车架的下翼面;
上述整车控制器水平设置于第二框架,上述第二框架位于上述第一框架上方,且固定于上述车架的上翼面。
本申请第二方面提供一种基于上述纯电动卡车气制动供能管路系统的控制方法,其包括步骤:
获取压力传感器的压力值和压力开关的通断信号;
判断电动空压机的当前状态;
当上述电动空压机处于停机状态时,若上述压力值低于气压阈值,且上述压力开关反馈断开信号,则控制电动空压机启动;
当上述电动空压机处于工作状态时,若上述压力值达到上述气压阈值,且上述压力开关反馈闭合信号,则控制上述电动空压机停机。
一些实施例中,当上述电动空压机处于停机状态时,还包括:
若上述压力值达到上述气压阈值,且上述压力开关反馈断开信号,则延迟第一时间,然后在上述压力值不变化或非线性减小时,控制上述电动空压机启动,并反馈上述压力传感器异常的信号;
若上述压力值低于气压阈值,且上述压力开关反馈闭合信号,则控制上述电动空压机启动,并反馈上述压力开关异常的信号。
一些实施例中,当上述电动空压机处于工作状态时,还包括:
若上述压力值达到上述气压阈值,且上述压力开关反馈断开信号,则延迟第二时间,然后控制上述电动空压机停机,并反馈上述压力开关异常的信号;
若上述压力值低于气压阈值,且上述压力开关反馈闭合信号,则延迟第三时间,然后在上述压力值不变化或非线性增加时,控制上述电动空压机停机,并反馈上述压力传感器异常的信号。
一些实施例中,上述获取压力传感器的压力值和压力开关的通断信号之前,还包括:
获取上述电动空压机的温度;
当上述温度高于第一温度阈值,且不高于第二温度阈值时,反馈温度异常的信号;
当上述温度高于第二温度阈值时,控制上述电动空压机停机。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请的纯电动卡车气制动供能管路系统及其控制方法,由于空气干燥器上安装有一压力开关,空气干燥器与保护阀之间的第二供气管路上设有压力传感器,且第二供气管路还通过一个三通接头与空气干燥器连通,压力开关可在空气干燥器卸载时触发闭合,并将其通断信号反馈至整车控制器,同时压力传感器可将检测到的第二供气管路的压力值反馈至整车控制器,因此,整车控制器可根据通断信号和压力值两个信号进行逻辑判断,进而控制电动空压机的启停,一方面,可保证整车用气安全,避免电动空压机频繁启停,延长电动空压机的使用寿命,另一方面还可避免由于电动空压机频繁启动给其它系统带来的电磁干扰。
附图说明
图1为本申请实施例提供的气制动供能管路系统的连接示意图;
图2为本申请实施例提供的电动空压机和空滤器总成的安装示意图;
图3为本申请实施例提供的整车控制器的安装示意图;
图4为本申请实施例提供的控制方法的流程图。
附图标记:
1-电动空压机,11-第二进气口,12-软垫,13-第一螺栓,14-第一螺母;
2-空气干燥器,21-压力开关;
3-保护阀;
4-压力传感器;
5-整车控制器,50-整车动力电池,51-第三螺栓,52-第三螺母;
6-供能组件;
7-空滤器总成,71-第一出气口,72-联通管;
8-车架,81-第一框架,82-第二框架,83-第二螺栓,84-第二螺母;
9-仪表。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本申请作进一步详细说明。
参见图1所示,本申请实施例提供一种纯电动卡车气制动供能管路系统,其包括电动空压机1、空气干燥器2和保护阀3。
本实施例中,电动空压机1为涡旋式电动空压机。空气干燥器2用于干燥电动空压机1传输的压缩空气及卸荷压力。
上述空气干燥器2通过第一供气管路与上述电动空压机1连通,上述空气干燥器2上安装有一压力开关21,其中,压力开关21为常开式通断压力开关。保护阀3通过第二供气管路与上述空气干燥器2连通。
电动空压机1正常启动后,电动空压机1的压缩空气经第一供气管路进入空气干燥器2中进行干燥,然后干燥的空气通过第二供气管路输送至保护阀3中。
上述第二供气管路上设有一个三通接头和压力传感器4,上述三通接头与上述空气干燥器2连通,形成反馈气路。可选地,第二供气管路上还设有一个三通管,三通管的两端分别与三通接头和保护阀3连通,三通管的第三端连接压力传感器4。
上述压力开关21用于检测空气干燥器2的工作状态,并将其通断信号反馈至整车控制器5,以及在空气干燥器2卸载时触发闭合。上述压力传感器4用于检测上述第二供气管路的压力值,并通过电气信号线路反馈该压力值至上述整车控制器5。
具体地,压力开关21为低断高通型压力开关。当反馈气路反馈的第二供气管路中压力达到气压阈值时,空气干燥器2进行卸载,触发压力开关21闭合,压力开关21将闭合信号通过电气信号线路反馈至整车控制器5。当反馈气路反馈的第二供气管路中压力未达到气压阈值时,压力开关21保持断开状态,并将断开信号通过电气信号线路反馈至整车控制器5。其中,气压阈值根据整车系统气压值设定。本实施例中,气压阈值为10Mpa。
上述整车控制器5用于根据上述通断信号和压力值控制上述电动空压机1的启停。
本申请实施例的供能管路系统,由于空气干燥器上安装有一压力开关,空气干燥器与保护阀之间的第二供气管路上设有压力传感器,且第二供气管路还通过一个三通接头与空气干燥器连通,压力开关可在空气干燥器卸载时触发闭合,并将其通断信号反馈至整车控制器,同时压力传感器可将检测到的第二供气管路的压力值反馈至整车控制器,因此,整车控制器可根据通断信号和压力值两个信号进行逻辑判断,进而控制电动空压机的启停,一方面,可保证整车用气安全,避免电动空压机频繁启停,延长电动空压机的使用寿命,另一方面还可避免由于电动空压机频繁启动给其它系统带来的电磁干扰。
优选地,上述电动空压机1上安装有一温度传感器,上述温度传感器用于检测电动空压机1的温度,并反馈至上述整车控制器5。上述整车控制器5还用于根据反馈的温度控制上述电动空压机1的启停。
具体地,当电动空压机1的温度超过95℃时,温度传感器通过电气信号线路将温度信号反馈给整车控制器5,整车控制器5通过电气信号线路反馈给仪表9进行报警显示。当电动空压机3的温度超过105℃时,温度传感器通过电气信号线路将温度信号反馈给整车控制器5,整车控制器5通过电控线路控制电动空压机1停机。
本实施例中,上述供能管路系统还包括用于供电的整车动力电池50。整车动力电池50与整车控制器5通过动力线路连接。
本实施例中,上述供能管路系统还包括供能组件6,上述供能组件6包括用于行车制动的后桥储气筒和前桥储气筒、用于驻车制动的驻车储气筒、以及用于其它用气的辅助储气筒,上述后桥储气筒、前桥储气筒、驻车储气筒和辅助储气筒分别与上述保护阀3连通。
进一步地,保护阀3为四回路保护阀,根据空气干燥器2传输过来的压缩空气的压力,按照保护阀3内的开启压力设定值,将压缩空气依次传输给后桥储气筒、前桥储气筒、驻车储气筒和辅助储气筒。其中,保护阀3内设有动态压力关闭值和静态压力关闭值,以保护后桥储气筒和前桥储气筒内的剩余气压满足制动性能的要求。
具体地,四回路保护阀的进气口通过第二供气管路与空气干燥器2连通,四回路保护阀的四个出气口分别连通后桥储气筒、前桥储气筒、驻车储气筒和辅助储气筒。当电动空压机1处于打气工作状态时,未泄漏的出气口能保持的最低压力值即动态压力关闭值;当电动空压机1处于停机状态时,未泄漏的出气口能保持的最低压力值即静态压力关闭值。本实施例中,动态压力关闭值为0.64Mpa,静态压力关闭值为0.55Mpa。当某一出气口出现泄漏失效后,其余出气口均能保持最低压力值,以保证车辆具有一定的制动能力,从而保证车辆制动的安全性。
参见图2所示,本实施例的供能管路系统还包括设有第一进气口和第一出气口71的空滤器总成7,空滤器总成7内设有过滤装置,可保证气源的洁净度。
上述电动空压机1设有第二进气口11和第二出气口,上述第一出气口71通过联通管72与电动空压机1的第二进气口11连通,且上述第一出气口71高于第二进气口11,以便于将空气过滤后引入到电动空压机1内。
可选地,联通管72的两端分别通过卡箍紧固在空滤器总成7的第一出气口71和电动空压机1的第二进气口11上。联通管72的长度不超过2m。
进一步地,上述第一进气口朝下设置,且第一进气口处设有过滤网,通过过滤网可以防止异物进入空滤器总成7。
优选地,上述电动空压机1水平设置于第一框架81二者通过第一螺栓13和第一螺母14紧固连接。可选地,电动空压机1与第一框架81之间还设有软垫12,第一螺栓13依次穿过第一框架81、软垫12和电动空压机1,并通过第一螺母14紧固。
上述第一框架81水平设置在车架8的下翼面上,二者通过第二螺栓83和第二螺母84紧固连接。本实施例中,电动空压机1纵向布置在车架8上。
其中,电动空压机1的散热器出风面不得朝向车辆行驶中得迎风面,且与其它部件的距离不小于260mm,以便于保证电动空压机1散热良好。
参见图3所示,上述整车控制器5水平设置在第二框架82上,上述第二框架82位于上述第一框架81上方,且第二框架82通过第三螺栓51和第三螺母52固定在上述车架8的上翼面。因此,电动空压机1与整车控制器5分上下两层布置,可有效利用底盘空间,既保证散热空间,又便于电气线路布置。
本实施例的气制动供能管路系统包括前端供能管路子系统和后端供能管路子系统。
电动空压机1与空气干燥器2之间的第一供气管路形成前端供能管路子系统。第一供气管路包括至少一个高温软管、至少一个钢管、以及多个用于连接的接头,总长度不小于4m。
空气干燥器2与保护阀3之间的第二供气管路、以及保护阀3与供能组件6之间的第三供气管路,形成后端供能管路子系统。后端供能管路子系统包括多个尼龙软管。
参见图4所示,本申请实施例还提供一种上述纯电动卡车气制动供能管路系统的控制方法,其包括步骤:
S1.获取压力传感器4的压力值和压力开关21的通断信号。
S2.判断电动空压机1的当前状态。
S3.当上述电动空压机1处于停机状态时,若上述压力值低于气压阈值,且上述压力开关21反馈断开信号,则整车控制器5通过电控线路控制电动空压机1启动。
S4.当上述电动空压机1处于工作状态即打气状态时,若上述压力值达到上述气压阈值,且上述压力开关21反馈闭合信号,则整车控制器5通过电控线路控制电动空压机1停机。
其中,气压阈值根据整车系统气压值设定。本实施例中,气压阈值为10Mpa。
进一步地,当上述电动空压机1处于停机状态时,还包括:
若上述压力值达到上述气压阈值,且上述压力开关21反馈断开信号,则整车控制器5延迟第一时间,然后在上述压力值不变化或非线性减小时,控制上述电动空压机1启动,并反馈上述压力传感器4异常的信号给仪表9,通过仪表9显示异常信号。本实施例中,第一时间为2s。
若上述压力值低于气压阈值,且上述压力开关21反馈闭合信号,则整车控制器5控制上述电动空压机1启动,并反馈上述压力开关21异常的信号给仪表9,通过仪表9显示异常信号。
进一步地,当上述电动空压机1处于打气工作状态时,还包括:
若上述压力值达到上述气压阈值,且上述压力开关21反馈断开信号,则整车控制器5延迟第二时间,然后控制上述电动空压机1停机,并通过电气信号反馈上述压力开关21异常的信号给仪表9,通过仪表9显示异常信号。本实施例中,第二时间为2s。
若上述压力值低于气压阈值,且上述压力开关21反馈闭合信号,则整车控制器5延迟第三时间,然后在上述压力值不变化或非线性增加时,控制上述电动空压机1停机,并反馈上述压力传感器4异常的信号给仪表9,通过仪表9显示异常信号。本实施例中,第二时间为3min。
优选地,上述步骤S1中获取压力传感器4的压力值和压力开关21的通断信号之前,还包括:
首先,通过温度传感器获取上述电动空压机1的温度。当上述温度高于第一温度阈值,且不高于第二温度阈值时,反馈温度异常的信号。当上述温度高于第二温度阈值时,控制上述电动空压机1停机。
本实施例的控制方式,适用于上述各气制动供能管路系统,整车控制器通过获取压力传感器的压力值和压力开关的通断信号进行逻辑判断,并增加时间控制逻辑,不但可快速安全地控制电动空压机的启停,避免电动空压机频繁起停而影响其工作效率,还能延长电动空压机的使用寿命。
本申请不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纯电动卡车气制动供能管路系统,其特征在于,其包括:
电动空压机(1);
空气干燥器(2),其通过第一供气管路与所述电动空压机(1)连通,所述空气干燥器(2)上安装有一压力开关(21);
保护阀(3),其通过第二供气管路与所述空气干燥器(2)连通,所述第二供气管路上设有一个三通接头和压力传感器(4),所述三通接头与所述空气干燥器(2)连通;
所述压力开关(21)用于将其通断信号反馈至整车控制器(5),以及在所述空气干燥器(2)卸载时触发闭合;所述压力传感器(4)用于检测所述第二供气管路的压力值,并反馈至所述整车控制器(5);
所述整车控制器(5)用于根据所述通断信号和压力值控制所述电动空压机(1)的启停。
2.如权利要求1所述的纯电动卡车气制动供能管路系统,其特征在于:所述电动空压机(1)上安装有一温度传感器,所述温度传感器用于检测所述电动空压机(1)的温度,并反馈至所述整车控制器(5);
所述整车控制器(5)用于根据所述温度控制所述电动空压机(1)的启停。
3.如权利要求1所述的纯电动卡车气制动供能管路系统,其特征在于:所述系统还包括供能组件(6),所述供能组件(6)包括用于行车制动的后桥储气筒和前桥储气筒、用于驻车制动的驻车储气筒、以及用于其它用气的辅助储气筒,所述后桥储气筒、前桥储气筒、驻车储气筒和辅助储气筒分别与所述保护阀(3)连通。
4.如权利要求1所述的纯电动卡车气制动供能管路系统,其特征在于:所述系统还包括设有第一进气口和第一出气口(71)的空滤器总成(7),所述电动空压机(1)设有第二进气口(11)和第二出气口,所述第一出气口(71)通过联通管(72)与所述第二进气口(11)连通,且所述第一出气口(71)高于第二进气口(11)。
5.如权利要求4所述的纯电动卡车气制动供能管路系统,其特征在于:所述第一进气口朝下设置,且第一进气口处设有过滤网。
6.如权利要求1所述的纯电动卡车气制动供能管路系统,其特征在于:
所述电动空压机(1)水平设置于第一框架(81),所述第一框架(81)设置于车架(8)的下翼面;
所述整车控制器(5)水平设置于第二框架(82),所述第二框架(82)位于所述第一框架(81)上方,且固定于所述车架(8)的上翼面。
7.一种基于权利要求1所述纯电动卡车气制动供能管路系统的控制方法,其特征在于,其包括步骤:
获取压力传感器(4)的压力值和压力开关(21)的通断信号;
判断电动空压机(1)的当前状态;
当所述电动空压机(1)处于停机状态时,若所述压力值低于气压阈值,且所述压力开关(21)反馈断开信号,则控制电动空压机(1)启动;
当所述电动空压机(1)处于工作状态时,若所述压力值达到所述气压阈值,且所述压力开关(21)反馈闭合信号,则控制所述电动空压机(1)停机。
8.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,当所述电动空压机(1)处于停机状态时,还包括:
若所述压力值达到所述气压阈值,且所述压力开关(21)反馈断开信号,则延迟第一时间,然后在所述压力值不变化或非线性减小时,控制所述电动空压机(1)启动,并反馈所述压力传感器(4)异常的信号;
若所述压力值低于气压阈值,且所述压力开关(21)反馈闭合信号,则控制所述电动空压机(1)启动,并反馈所述压力开关(21)异常的信号。
9.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,当所述电动空压机(1)处于工作状态时,还包括:
若所述压力值达到所述气压阈值,且所述压力开关(21)反馈断开信号,则延迟第二时间,然后控制所述电动空压机(1)停机,并反馈所述压力开关(21)异常的信号;
若所述压力值低于气压阈值,且所述压力开关(21)反馈闭合信号,则延迟第三时间,然后在所述压力值不变化或非线性增加时,控制所述电动空压机(1)停机,并反馈所述压力传感器(4)异常的信号。
10.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述获取压力传感器(4)的压力值和压力开关(21)的通断信号之前,还包括:
获取所述电动空压机(1)的温度;
当所述温度高于第一温度阈值,且不高于第二温度阈值时,反馈温度异常的信号;
当所述温度高于第二温度阈值时,控制所述电动空压机(1)停机。
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