CN114060259B - 一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器 - Google Patents

一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN114060259B
CN114060259B CN202010773280.5A CN202010773280A CN114060259B CN 114060259 B CN114060259 B CN 114060259B CN 202010773280 A CN202010773280 A CN 202010773280A CN 114060259 B CN114060259 B CN 114060259B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air compressor
pressure
air
vehicle
storage tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010773280.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114060259A (zh
Inventor
郭占强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Original Assignee
Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd filed Critical Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Priority to CN202010773280.5A priority Critical patent/CN114060259B/zh
Publication of CN114060259A publication Critical patent/CN114060259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114060259B publication Critical patent/CN114060259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26—Compressed-air systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/002—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for driven by internal combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/02—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids having reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/022—Stopping, starting, unloading or idling control by means of pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器、控制系统、存储介质，所述方法包括：实时监测储气罐内实际压力，并根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，其中，所述压力取值范围根据车辆需求预先设定；接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件；当车辆当前状态参数满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气。本发明通过在不同储气罐内实际压力下设定不同的空气压缩机工作条件，降低空气压缩机工作中的燃油消耗，消除空气压缩机非工作状态的油耗，降低了制动系统的过热几率。

Description

一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器
技术领域
本发明属于车辆控制应用技术领域，具体涉及一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器、控制系统、存储介质。
背景技术
车用气动辅助制动系统的气路包含空气压缩机、干燥器、四回路保护阀、储气罐等，这些元件共同组成了产生、储存和输送制动需要的高压压缩空气的系统。
传统的空气压缩机为曲轴通过皮带或齿轮直接或间接驱动，空气压缩机的驱动轮与空气压缩机曲轴刚性连接，所以只要发动机曲轴旋转，空气压缩机就会跟随旋转，消耗能量。
为保证连续制动性能，轻型卡车设定有最低工作压力Plow和最大系统压力Phi，当在储气罐内压力低于Plow时空气压缩机开始工作，当储气罐内压力达到Phi时空气压缩机停止工作，处于卸荷状态。下面将针对工作和卸荷两种状态分别进行阐述。
空气压缩机工作状态可以分为两种情况，第一种情况是车辆刚起动，这时储气罐的压力如果低于安全限值Plow，则需要为储气罐充气到Plow以上才可以上路行驶。此时，发动机处于原地怠速工况，或可采取轻踩油门提高发动机转速的方式，带动空气压缩机进行快速充气。如果压力不低于安全限值，或经过充气压力高于安全限制，既可以起步上路行驶。第二种情况是车辆在行驶过程中采取数次制动后或制动过程中，压力下降到低于Plow时，空气压缩机开始工作为储气罐充气，以满足后续的制动需求，当压力达到Phi时充气停止。在这种情况下，空气压缩机开始工作的时机一般是在制动即将结束或结束时，充气过程是从减速即将结束或怠速开始、经过加速或等速过程完成，整个过程空气压缩机均需消耗额外的能量，并且在加速过程中进行充气做功会影响车辆的动力性感受。
图1为现有技术中转鼓实测空气压缩机压力输出曲线和车速曲线的对应关系，如图1所示，通过采集的CHTC-LD测试循环数据可以看出，当采取制动车辆减速过程中或减速结束时，空气压缩机出口压力升高至700kPa以上，说明此时空气压缩机开始工作，工作持续一段时间后压力降低，说明储气罐压力已经达到Phi，空气压缩机收到压力反馈停止充气，处于卸荷状态。每一次充气的时间在30s～40s之间，发动机转速越高，充气时间越短，总的空气压缩机工作时间约占测试循环总时间的10％。
空气压缩机在卸荷状态时，空气压缩机的驱动轮会随着曲轴的旋转而旋转，从而带动空气压缩机曲轴、活塞旋转，各摩擦副的摩擦阻力依然存在。同时需要克服进排气阻力，虽然排气阻力与工作时的压力相比较低，但仍存在泵气损失，造成能量消耗。试验测得的卸荷状态的能量消耗与工作状态相比，约为1/3。这部分能量是做的无用功，而且对车辆的动力性是一种弱化。
经分析，循环中空气压缩机做功及卸荷两种状态功耗总和，约占总循环工况功耗的5.7％，空气压缩机消耗的燃油约占整个循环燃油消耗的2.1％。在不同的车型和循环工况下，油耗占比存在区别，根据经验一般制动需求多的工况空气压缩机油耗占比大，制动需求少的工况空气压缩机油耗占比小。
现在亟须一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器、控制系统和存储介质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中空气压缩机的工作会额外消耗燃油，同时在非工作状态即卸荷状态下做无用功时仍会消耗额外的燃油，对车辆的燃油经济性非常不利。
针对上述问题，本发明提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器、存储介质。
第一方面，本发明提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，所述车辆制动系统包括带离合器的空气压缩机以及与空气压缩机连接的储气罐，其中，所述离合器用于连接空气压缩机的驱动轮与曲轴，所述方法包括以下步骤：
实时监测储气罐内实际压力，并根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，其中，所述压力取值范围根据车辆需求预先设定；
接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件；
当车辆当前状态参数满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；
当车辆当前状态参数不满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转。
根据本发明的实施例，优选地，所述方法还包括以下步骤：
在空气压缩机进行充气期间，实时监测储气罐内实际压力；
当储气罐内实际压力所属压力取值范围发生变化时，根据变化后的压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件；
重新判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件。
根据本发明的实施例，优选地，所述压力取值范围至少包括第一压力取值范围和第二压力取值范围，并且第一压力取值范围的上限与第二压力取值范围的下限相等，其中，储气罐内实际压力所属压力取值范围在变化前和变化后分别为第一压力取值范围和第二压力取值范围，当储气罐内实际压力所属压力取值范围发生变化时，根据变化后的压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力通过空气压缩机充气而增加，使得储气罐内实际压力超出第一压力取值范围的上限且属于第二压力取值范围时，根据第二压力取值范围确定对应的空气压缩机工作条件，以重新判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件。
根据本发明的实施例，优选地，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力所属压力取值范围为小于安全限值时，与该压力取值范围对应的空气压缩机工作条件包括发动机转速大于或等于怠速转速。
根据本发明的实施例，优选地，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力所属压力取值范围为不小于安全限值且小于压力门限值时，与该压力取值范围对应的空气压缩机工作条件包括发动机转速大于或等于怠速转速、离合器结合以及喷油量为0，其中，压力门限值大于安全限值。
根据本发明的实施例，优选地，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力所属压力取值范围为不小于压力门限值且小于最大系统压力值时，与该压力取值范围对应的空气压缩机工作条件还包括车速大于或等于车速门限值、制动踏板结合、离合器结合以及喷油量为0，其中，压力门限值小于最大系统压力值。
根据本发明的实施例，优选地，所述方法还包括以下步骤：
当储气罐内实际压力通过空气压缩机充气而增加，使得储气罐内实际压力大于或等于最大系统压力值时，控制空气压缩机旋转件不旋转。
第二方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
第三方面，本发明提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制器，其包括存储介质和处理器，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
第四方面，本发明提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制系统，包括：
信息收集器，其用于收集车辆当前状态参数；
上述车辆制动系统中空气压缩机的控制器，其与所述信息收集器连接；
带离合器的空气压缩机，其与所述车辆制动系统中空气压缩机的控制器连接，用于响应于所述车辆制动系统中空气压缩机的控制器的控制，使得空气压缩机的离合器吸合或断开，其中，离合器的吸合或断开通过电子控制或气动控制。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
应用本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，实时监测储气罐内实际压力，并根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件；接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件；当车辆当前状态参数满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；当车辆当前状态参数不满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转，通过针对不同储气罐内实际压力下设定不同的空气压缩机工作条件，以实现对空气压缩机工作时间的合理分配、有效管理，极大地降低空气压缩机工作中的燃油消耗，基本消除空气压缩机非工作状态的燃油消耗，同时提高车辆的动力性，降低制动系统的过热几率，为一种性价比极高的能量回收技术，还可以在使用空气压缩机作为制动辅助的卡车上进行推广。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了现有技术中转鼓实测空气压缩机工作特征曲线；
图2示出了本发明实施例一车辆制动系统中空气压缩机的控制方法的流程图；
图3示出了本发明实施例二车辆制动系统中空气压缩机的控制方法的流程图；
图4示出了本发明实施例三车辆制动系统中空气压缩机的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
由于压缩空气在卡车上的用途主要为制动需求，其它一些气喇叭、离合等用气需求占比很小，因此，在本发明中，将所有用气需求合并考虑为压缩空气的压力变化对制动系统的影响。
实施例一
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法。
参照图2，本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，所述车辆制动系统包括带离合器的空气压缩机以及与空气压缩机连接的储气罐，其中，离合器的控制可以是电子控制，也可以是用电磁阀控制空气的通断实现离合器气动控制。其中，所述离合器用于连接空气压缩机的驱动轮与曲轴，所述方法包括以下步骤：
S110，实时监测储气罐内实际压力；
S120，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，其中，所述压力取值范围根据车辆需求预先设定；
S130，接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件：
若是，则执行步骤S140；
若否，则控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转；
S140，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；
S150，在空气压缩机进行充气期间，实时监测储气罐内实际压力，并判断储气罐内实际压力所属压力取值范围是否发生变化：
若是，则返回步骤S120；
若否，则不予响应。
应用本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，实时监测储气罐内实际压力，并根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件；接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件；当车辆当前状态参数满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；当车辆当前状态参数不满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转，通过针对不同储气罐内实际压力下设定不同的空气压缩机工作条件，以实现对空气压缩机工作时间的合理分配、有效管理，极大地降低空气压缩机工作中的燃油消耗，基本消除空气压缩机非工作状态的燃油消耗，同时提高车辆的动力性，降低制动系统的过热几率，因此，本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法为一种性价比极高的能量回收技术，同时，本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法还可以在使用空气压缩机作为制动辅助的卡车上进行推广。
实施例二
为解决现有技术中包含的上述技术问题，本发明实施例基于实施例一提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，其中，本发明实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法对实施例一中步骤S150进行进一步改进，在本实施例中，所述压力取值范围至少包括第一压力取值范围和第二压力取值范围，并且第一压力取值范围的上限与第二压力取值范围的下限相等，其中，储气罐内实际压力所属压力取值范围在变化前和变化后分别为第一压力取值范围和第二压力取值范围。
参照图3，本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，包括以下步骤：
S210，实时监测储气罐内实际压力；
S220，根据储气罐内实际压力所属第一压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件；
S230，接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件：
若是，则执行步骤S240；
若否，则控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转；
S240，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；
S250，在空气压缩机进行充气期间，实时监测储气罐内实际压力，并判断储气罐内实际压力所属压力取值范围是否超出第一压力取值范围的上限且属于第二压力取值范围：
若是，则根据第二压力取值范围确定对应的空气压缩机工作条件，并返回步骤S230；
若否，则不予响应。
实施例三
为解决现有技术中包含的上述技术问题，本发明实施例基于实施例一提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，其中，本发明实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法对实施例一中步骤S120进行进一步改进。
参照图4，本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，包括以下步骤：
S310，采集发动机转速，并判断发动机转速是否小于怠速转速：
若是，则执行步骤S320；
S320，控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转；
若否，则执行步骤S330；
S330，实时监测储气罐内实际压力，并判断储气罐内实际压力是否小于安全限值：
若是，则控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气，并执行步骤S340；
若否，则执行步骤S340；
S340，判断储气罐内实际压力是否大于或等于最大系统压力值：
若是，则执行步骤S320；
若否，则执行步骤S350；
S350，判断储气罐内实际压力是否大于或等于压力门限值：
若是，则执行步骤S360；
若否，则执行步骤S380；
S360，进一步判断车速是否大于或等于车速门限值：
若是，则执行步骤S370；
S370，进一步判断车辆制动踏板是否处于抬起状态：
若是，则执行步骤S320；
若否，则执行步骤S380；
S380，进一步判断车辆离合踏板是否处于抬起状态：
若是，则执行步骤S320；
若否，则进一步判断车辆喷油量是否为0：
若是，则控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；
若否，则执行步骤S320。
图4中的控制参数如下表1所示。
表1
在步骤S380中，在喷油量为0时控制空气压缩机的离合器吸合，使空气压缩机工作过程尽可能处在发动机不喷油的状态下，基本消除空气压缩机工作的燃油消耗。
本发明实施例通过设定空气压缩机工作条件，实现对空气压缩机工作时机的最佳控制，基本消除怠速和行车时空气压缩机工作时的燃油消耗。
本发明实施例在设定空气压缩机工作条件时，通过控制空气压缩机在不工作时的离合器断开，从而切断驱动轮与空气压缩机曲轴的连接，使驱动轮处于空转状态，空气压缩机曲轴、活塞等运动件都处于静止状态，消除各运动副的摩擦和泵气损失，避免非工作状态的燃油消耗。
本发明实施例在设定空气压缩机工作条件时，通过读取车速和喷油量等信号，控制空气压缩机在加速和等速行驶过程中停止工作，可以提高车辆的动力性。
本发明实施例在设定空气压缩机工作条件时，通过控制空气压缩机在制动过程中工作，能起到辅助制动的功能，减少制动系统的过热几率。
本发明实施例在设定空气压缩机工作条件时，通过控制空气压缩机在制动过程中工作，从而成为一个制动能量回收装置，并将能量转化为气体内能用储气罐储存起来，在有制动需求时释放高压气体，从而控制制动元件，能够实现性价比极高的能量回收。
当本实施例中的Plow为5bar，Pm为7bar，Phi为8.5bar。
本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，包括以下步骤：
S410，实时监测储气罐的压力；
S420，当储气罐内压力低于5bar时，判断发动机转速是否大于或等于怠速转速；
若是，则控制空气压缩机的离合器吸合，使空气压缩机工作，一直到储气罐内压力升高到5bar时，执行步骤S430；
若否，则控制空气压缩机的离合器断开，使空气压缩机旋转件不旋转；
S430，当储气罐内压力大于或等于5bar且小于7bar时，判断发动机转速、离合器状态以及喷油量是否满足空气压缩机工作条件；
若是，则控制空气压缩机的离合器吸合，使空气压缩机工作，一直到储气罐内压力升高到7bar时，执行步骤S440；
若否，则控制空气压缩机的离合器断开，使空气压缩机旋转件不旋转；
S440，当储气罐内压力处于7bar与8.5bar之间时，判断发动机转速、车速、离合器状态、制动踏板状态以及喷油量是否满足空气压缩机工作条件；
若是，则控制空气压缩机的离合器吸合，使空气压缩机工作，一直到储气罐内压力升高到8.5bar时，执行步骤S250；
若否，则控制空气压缩机的离合器断开，使空气压缩机旋转件不旋转；
S450，当监测到储气罐的压力大于或等于8.5bar时，控制空气压缩机的离合器断开，使空气压缩机旋转件不旋转，并返回步骤S410。
实施例四
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种存储介质。
本实施例的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中车辆制动系统中空气压缩机的控制方法的步骤。
实施例五
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制器。
本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制器，其包括存储介质和处理器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
实施例六
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种车辆制动系统中空气压缩机的控制系统。
本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统，包括：
信息收集器，其用于收集车辆当前状态参数；
上述车辆制动系统中空气压缩机的控制器，其与所述信息收集器连接；
带离合器的空气压缩机，其与所述车辆制动系统中空气压缩机的控制器连接，用于响应于所述车辆制动系统中空气压缩机的控制器的控制，使得空气压缩机的离合器吸合或断开，其中，离合器的吸合或断开通过电子控制或气动控制，所述气动控制是利用电磁阀控制空气的通断实现的。
详细地，本实施例的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统的信息收集器、车辆制动系统中空气压缩机的控制器以及带离合器的空气压缩机的功能如下：
1)带离合器的空气压缩机作为执行元器件：根据控制器的指令直接或间接控制离合器的吸合和断开，从而实现空气压缩机的工作或停止。
2)信息收集器收集以下元件的信号：
(i)储气罐压力传感器：提供储气罐压力信号
(ii)制动踏板开关传感器：提供制动信号
(iii)离合器踏板开关传感器：提供离合信号
(iv)油门位置传感器：提供油门开度信号
(v)发动机转速传感器：提供发动机转速信号
(vi)发动机控制单元：车辆喷油量信号
(vii)车速传感器：车速信号
3)控制器：用于信号的收集、计算和输出指令
4)控制逻辑描述：
a)考虑制动有效性，当储气罐压力低于Plow时，只要发动机处于着火状态且转速不低于怠速转速，发动机控制模块即发出离合器吸合信号，空气压缩机离合器结合，空气压缩机为储气罐充气。
b)考虑系统安全性，当储气罐压力不小于Phi时，发动机控制模块发出离合器断开信号，空气压缩机的驱动轮处于空转状态，使空气压缩机停止工作。
c)当储气罐压力小于Phi且不小于Pm、发动机转速大于怠速转速、车速大于某一个设定值、制动踏板结合、离合器结合、喷油量为0时，发动机控制模块发出离合器吸合信号，使空气压缩机工作。这种情况考虑在车速相对较高的气体下，既然采取了制动动作，说明具有减速的主观需求，即可以在压力较高的情况下，利用车的惯性倒拖发动机进而驱动空气压缩机为储气罐快速补充损失的气体，并提供辅助的制动力，此时发动机不喷油，没有油耗损失。
d)当储气罐压力大于Plow且小于Pm、发动机转速大于怠速转速、离合器结合、喷油量为0时，无论是否采取制动，发动机控制模块发出离合器吸合信号，使空气压缩机工作。这种情况考虑车速较低且储气罐压力较低，在喷油量为0时，车辆属于滑行状态，故提前利用车的惯性带动发动机进而拖动空气压缩机为储气罐充气，避免怠速、加速和等速时进行充气。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统主要实现在车辆主动减速和滑行时发动机不喷油时控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机在发动机被倒拖时工作，一方面，避免了加速及等速行驶时的空气压缩机的工作机会，提高加速和等速行驶时的动力性，另一方面，利用空气压缩机工作时压缩空气，不仅能够通过耗能辅助制动，而且将吸收制动减速和滑行减速时的动能转化为压缩气体的内能，储存在储气筒中，在需要制动时释放出来，起到能量回收的作用。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统通过仅在特定条件下控制空气压缩机工作，将传统空气压缩机在不打气的卸荷状态，利用空气压缩机的离合器脱开，使空气压缩机旋转部件处于停止状态，即不消耗摩擦功，也没有泵气损失，可以消除原卸荷状态的能量消耗。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统成本低：对现有产品改动较小，主要成本增加为空气压缩机上的离合器，轻型卡车上的系统成本增加约为500元人民币。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统节油效果明显：轻卡CHTC-LT工况可以实现2％的经济性提高，制动越频繁的工况收益越大。按照年行驶里程5万公里、每公里燃油费用1元计算，年节省燃油费用约为1000元。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统可靠性高：空气压缩机上的离合器为成熟产品，在车用空调上应用极为广泛，可靠性高。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统技术难度低：对发动机和整车改动较小，空间增加较小，位置不变。
本发明的车辆制动系统中空气压缩机的控制系统可推广性强：与卡车的类型没有相关性，凡是气制动的卡车均可应用。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法，其特征在于，所述车辆制动系统包括带离合器的空气压缩机以及与空气压缩机连接的储气罐，其中，所述离合器用于连接空气压缩机的驱动轮与曲轴，所述方法包括以下步骤：
实时监测储气罐内实际压力，并根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，其中，所述压力取值范围根据车辆需求预先设定；
接收车辆当前状态参数，并判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件；
当车辆当前状态参数满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器吸合，使得空气压缩机进行充气；
当车辆当前状态参数不满足所述空气压缩机工作条件时，控制空气压缩机的离合器断开，使得空气压缩机旋转件不旋转。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在空气压缩机进行充气期间，实时监测储气罐内实际压力；
当储气罐内实际压力所属压力取值范围发生变化时，根据变化后的压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件；
重新判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述压力取值范围至少包括第一压力取值范围和第二压力取值范围，并且第一压力取值范围的上限与第二压力取值范围的下限相等，其中，储气罐内实际压力所属压力取值范围在变化前和变化后分别为第一压力取值范围和第二压力取值范围，当储气罐内实际压力所属压力取值范围发生变化时，根据变化后的压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力通过空气压缩机充气而增加，使得储气罐内实际压力超出第一压力取值范围的上限且属于第二压力取值范围时，根据第二压力取值范围确定对应的空气压缩机工作条件，以重新判断车辆当前状态参数是否满足所述空气压缩机工作条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力所属压力取值范围为小于安全限值时，与该压力取值范围对应的空气压缩机工作条件包括发动机转速大于或等于怠速转速。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力所属压力取值范围为不小于安全限值且小于压力门限值时，与该压力取值范围对应的空气压缩机工作条件包括发动机转速大于或等于怠速转速、离合器结合以及喷油量为0，其中，压力门限值大于安全限值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据储气罐内实际压力所属压力取值范围确定与其对应的空气压缩机工作条件，包括以下步骤：
当储气罐内实际压力所属压力取值范围为不小于压力门限值且小于最大系统压力值时，与该压力取值范围对应的空气压缩机工作条件还包括车速大于或等于车速门限值、制动踏板结合、离合器结合以及喷油量为0，其中，压力门限值小于最大系统压力值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当储气罐内实际压力通过空气压缩机充气而增加，使得储气罐内实际压力大于或等于最大系统压力值时，控制空气压缩机旋转件不旋转。
8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
9.一种车辆制动系统中空气压缩机的控制器，其包括存储介质和处理器，其特征在于，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种车辆制动系统中空气压缩机的控制系统，其特征在于，包括：
信息收集器，其用于收集车辆当前状态参数；
根据权利要求9所述的车辆制动系统中空气压缩机的控制器，其与所述信息收集器连接；
带离合器的空气压缩机，其与所述车辆制动系统中空气压缩机的控制器连接，用于响应于所述车辆制动系统中空气压缩机的控制器的控制，进行空气压缩机的离合器的吸合或断开，其中，离合器的吸合或断开通过电子控制或气动控制。
CN202010773280.5A 2020-08-04 2020-08-04 一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器 Active CN114060259B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010773280.5A CN114060259B (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010773280.5A CN114060259B (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114060259A CN114060259A (zh) 2022-02-18
CN114060259B true CN114060259B (zh) 2024-03-19

Family

ID=80231941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010773280.5A Active CN114060259B (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114060259B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115024507B (zh) * 2022-06-27 2023-04-07 湖北中烟工业有限责任公司 一种基于卷接机的自动控制压缩空气通断方法及装置
WO2024138362A1 (zh) * 2022-12-27 2024-07-04 采埃孚商用车系统(青岛)有限公司 用于预测性控制具有能量回收功能的车辆的空压机的方法、装置、电子设备和计算机可读介质

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000344092A (ja) * 1999-06-01 2000-12-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エアコンプレッサ起動装置
JP2003276591A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Hino Motors Ltd エアコンプレッサの制御装置
DE102004059835A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln eines Druckluftversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs
JP2006199095A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Nabtesco Corp 圧縮空気供給装置、及び圧縮空気供給方法
US7344201B1 (en) * 1999-06-02 2008-03-18 Wabco Automotive Uk Limited Vehicle air braking systems
KR100829305B1 (ko) * 2006-12-12 2008-05-13 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차량용 브레이크 압력제어방법
JP2012001032A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd 内燃機関のエアコンプレッサの制御方法及び内燃機関のエアシステム
JP2012035724A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Suzuki Motor Corp 車両のエアコン制御装置
JP2012254735A (ja) * 2011-06-09 2012-12-27 Isuzu Motors Ltd エアコンプレッサーシステム及びエアコンプレッサー制御方法
CN102923078A (zh) * 2012-11-06 2013-02-13 潍柴动力股份有限公司 一种汽车空气压缩装置及控制方法
CN103332155A (zh) * 2013-07-12 2013-10-02 祥天控股（集团）有限公司 压缩空气动力汽车
JP2015047884A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 ダイハツ工業株式会社 車両用内燃機関
KR20160056137A (ko) * 2014-11-11 2016-05-19 현대자동차주식회사 Ams를 이용한 차량의 공기공급시스템 및 제어방법
CN106394527A (zh) * 2015-07-31 2017-02-15 比亚迪股份有限公司 车辆制动和转向的组合系统
CN106740779A (zh) * 2016-12-05 2017-05-31 潍柴动力股份有限公司 一种纯电动汽车跛行控制方法及系统
CN106809198A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 北汽福田汽车股份有限公司 制动控制系统及其控制方法及具有其的车辆
CN108275133A (zh) * 2018-01-31 2018-07-13 东风商用车有限公司 一种车辆制动能量回收系统及其控制方法
CN108591037A (zh) * 2018-06-27 2018-09-28 耐力斯默通动力技术（苏州）有限公司 一种汽车空气压缩机的智能控制系统
DE102017003247A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 Wabco Gmbh Verfahren zur Überwachung eines kupplungsgesteuerten Luftkompressors eines Fahrzeugs
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
CN111267819A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 无锡明恒混合动力技术有限公司 一种混动车型气动制动系统及其控制方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000344092A (ja) * 1999-06-01 2000-12-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エアコンプレッサ起動装置
US7344201B1 (en) * 1999-06-02 2008-03-18 Wabco Automotive Uk Limited Vehicle air braking systems
JP2003276591A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Hino Motors Ltd エアコンプレッサの制御装置
DE102004059835A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regeln eines Druckluftversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs
JP2006199095A (ja) * 2005-01-19 2006-08-03 Nabtesco Corp 圧縮空気供給装置、及び圧縮空気供給方法
KR100829305B1 (ko) * 2006-12-12 2008-05-13 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차량용 브레이크 압력제어방법
JP2012001032A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd 内燃機関のエアコンプレッサの制御方法及び内燃機関のエアシステム
JP2012035724A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Suzuki Motor Corp 車両のエアコン制御装置
JP2012254735A (ja) * 2011-06-09 2012-12-27 Isuzu Motors Ltd エアコンプレッサーシステム及びエアコンプレッサー制御方法
CN102923078A (zh) * 2012-11-06 2013-02-13 潍柴动力股份有限公司 一种汽车空气压缩装置及控制方法
CN103332155A (zh) * 2013-07-12 2013-10-02 祥天控股（集团）有限公司 压缩空气动力汽车
JP2015047884A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 ダイハツ工業株式会社 車両用内燃機関
KR20160056137A (ko) * 2014-11-11 2016-05-19 현대자동차주식회사 Ams를 이용한 차량의 공기공급시스템 및 제어방법
CN106394527A (zh) * 2015-07-31 2017-02-15 比亚迪股份有限公司 车辆制动和转向的组合系统
CN106809198A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 北汽福田汽车股份有限公司 制动控制系统及其控制方法及具有其的车辆
CN106740779A (zh) * 2016-12-05 2017-05-31 潍柴动力股份有限公司 一种纯电动汽车跛行控制方法及系统
DE102017003247A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 Wabco Gmbh Verfahren zur Überwachung eines kupplungsgesteuerten Luftkompressors eines Fahrzeugs
CN108275133A (zh) * 2018-01-31 2018-07-13 东风商用车有限公司 一种车辆制动能量回收系统及其控制方法
CN108591037A (zh) * 2018-06-27 2018-09-28 耐力斯默通动力技术（苏州）有限公司 一种汽车空气压缩机的智能控制系统
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
CN111267819A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 无锡明恒混合动力技术有限公司 一种混动车型气动制动系统及其控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4×2半挂牵引车空载应急制动性能实现方式介绍;徐鹏飞;王涛;张守伟;谈政;吴鲁宁;马圣龙;;重型汽车(04);全文 *
汽车制动系统空气压缩机改进设计;袁慧彬;;四川职业技术学院学报(06);全文 *
纯电动汽车空压机控制方案设计;田韶鹏;李庚;雷蕾;;武汉理工大学学报(信息与管理工程版)(03);全文 *
重型内燃牵引车双回路制动系统的设计和研究;张瑜;;机械研究与应用(04);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114060259A (zh) 2022-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6922997B1 (en) Engine based kinetic energy recovery system for vehicles
CN114060259B (zh) 一种车辆制动系统中空气压缩机的控制方法、控制器
US8935024B2 (en) Boost assist system
US20100314186A1 (en) Air hybrid vehicle
CN103863315B (zh) 调适混合动力车辆变速器变矩器的锁止离合器的运转的方法和系统
CN101839181A (zh) 发动机起停操作期间的氧气流量减少
US10207711B2 (en) Vacuum boost for vehicle braking
CN103723140B (zh) 用于改善车辆启动的方法和系统
CN105526018A (zh) 控制涡轮增压发动机的方法
CN110435632A (zh) 一种混合动力汽车兼顾排放的油耗控制方法
US10060427B2 (en) Control for engine driven compressor
CN107939536A (zh) 利用全权主动燃料管理改变车辆发动机制动转矩的方法
CN111231966A (zh) 一种重卡动力系统驱动模式切换控制系统及控制方法
US20140136075A1 (en) Energy control systems and methods for a powertrain of a vehicle
CN201015988Y (zh) 带离合器的汽车能量再生装置
CN103649510B (zh) 具有涡轮机旁路的动力系统以及操作动力系统的方法
CN111267819A (zh) 一种混动车型气动制动系统及其控制方法
CN113494350A (zh) 涡轮增压系统、涡轮增压器及控制方法
CN103332155B (zh) 压缩空气动力汽车
CN216374196U (zh) 一种氢燃料电池供电系统及牵引车
CN115042766A (zh) 发动机停止运行期间混合动力总成中的动能回收的方法和系统
CN202098403U (zh) 车辆制动能量循环利用液压装置
CN108757161A (zh) 用于混合动力系统的发动机尾气能量处理方法和系统
CN111271173B (zh) 一种用于车辆的电子增压器控制方法和控制系统
CN114439637B (zh) 发动机后处理器进口温度优化及油耗降低方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant