CN114179769A - 纯电动客车空压机启动与停止控制设备、控制策略及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于纯电动客车空压机技术领域，具体涉及一种纯电动客车空压机启动与停止控制设备、控制策略及系统，其中纯电动客车空压机启动与停止控制策略包括：当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据均达到第一预设压力值时，整车控制器控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器导通，使气压流向干燥器，打开干燥器中的卸荷阀，将空压机出口中的压缩空气排向大气，并且在预设时间后控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器断开，此时整车控制器控制空气压缩机停止工作；在空气压缩机停止工作后，当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机，实现了空气压缩机的控制，便于准确调整储气筒压力数据，不易出现故障。

Description

纯电动客车空压机启动与停止控制设备、控制策略及系统

技术领域

本发明属于纯电动客车空压机技术领域，具体涉及一种纯电动客车空压机启动与停止控制设备、控制策略及系统。

背景技术

目前纯电动客车空压机的启动车停止大多采用带压力开关的干燥器系统，由干燥自带的压力开关进行控制，当干燥器出口压力达压力开关（机械调整）设定值1MPa时，压力开关打开，对空压机的压缩空气进行卸压，同时压力开关打开信号反馈给整车控制器，整车控制器发出关闭空压机的指令；当系统工作压力下降至0.65MPa时，压力开关闭合信号反馈给整车控制器，整车控制器发出启动空压机的信号。干燥器的分子筛的反吹是在压力开关打开时，由反吹筒中的压缩空气反吹到分子筛中进行的。

该方案在传统燃油客车已使用多年，纯电动客车气压制动系统也延用此方案。此策略中主要零件压力开关为机械式，不仅出厂时难以调整准确，使得系统压力控制值飘忽不定，在使用过程中也极易出现故障，是整个制动系统故障率最高的零件之一，给车辆安全带来隐患。

因此，基于上述技术方案需要设计一种新的纯电动客车空压机启动与停止控制设备、控制策略及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动客车空压机启动与停止优化控制策略、系统及设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纯电动客车空压机启动与停止的控制设备，包括：

空气压缩机、干燥器、后刹储气筒、辅助储气筒、三通电磁阀和整车控制器；

所述后刹储气筒和辅助储气筒处均设置有压力传感器；

所述空气压缩机与所述干燥器连接；

所述干燥器通过四回路阀与后刹储气筒和辅助储气筒连接，并且所述干燥器通过三通电磁阀与所述辅助储气筒连接；

所述整车控制器与压力传感器、三通电磁阀和空气压缩机电性连接；

所述压力传感器适于分别检测后刹储气筒和辅助储气筒内的压力数据；

当两个压力数据均达到第一预设压力值时，整车控制器控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器导通，使气压流向干燥器，打开干燥器中的卸荷阀，将空压机出口中的压缩空气排向大气，并且在预设时间后控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器断开，此时整车控制器控制空气压缩机停止工作；

在空气压缩机停止工作后，当两路压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机。

进一步，所述控制设备还包括：再生筒；

所述再生筒与所述干燥器连接；

在辅助储气筒和干燥器导通时，再生筒中的高压空气反向流过干燥器。

第二方面，本发明还提供一种纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略，包括：

获取储气筒的相关参数；

根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止。

进一步，所述获取储气筒的相关参数的方法包括：

获取后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据。

进一步，所述根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止的方法包括：

当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据均达到第一预设压力值时，将空气压缩机出口中的压缩空气排向大气，并维持预设时间，在维持预设时间后将空气压缩机停止。

进一步，所述根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止的方法还包括：

在空气压缩机停止工作后，当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机。

第三方面，本发明还提供一种纯电动客车空压机控制系统，包括：

获取模块，获取储气筒的相关参数；

启停模块，根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止。

本发明的有益效果是，本发明通过当两个压力数据均达到第一预设压力值时，整车控制器控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器导通，使气压流向干燥器，打开干燥器中的卸荷阀，将空压机出口中的压缩空气排向大气，并且在预设时间后控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器断开，此时整车控制器控制空气压缩机停止工作；在空气压缩机停止工作后，当两路压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机，实现了便于调整准确，不易出现故障。

本发明的其他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在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的纯电动客车空压机启动与停止的控制设备的结构示意图；

图2是本发明的纯电动客车空压机启动与停止的控制设备的原理框图；

图3是本发明的纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略的流程图。

图中：

1空气压缩机、2干燥器、3后刹储气筒、4辅助储气筒、5三通电磁阀、6四回路阀、7再生筒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本实施例提供了一种纯电动客车空压机启动与停止的控制设备，包括：空气压缩机、干燥器、后刹储气筒、辅助储气筒、三通电磁阀和整车控制器；所述后刹储气筒和辅助储气筒处均设置有压力传感器，以便分别检测压力数据；所述空气压缩机与所述干燥器连接；所述干燥器通过四回路阀（四回路阀相当于四个集成在一起的四个单向阀）与后刹储气筒和辅助储气筒连接，四回路阀其余的出口也连接独立的储气筒，并且所述干燥器通过三通电磁阀与所述辅助储气筒连接；所述整车控制器与压力传感器、三通电磁阀和空气压缩机电性连接；所述压力传感器适于分别检测后刹储气筒和辅助储气筒内的压力数据；当两个压力数据均达到第一预设压力值（例如根据新国标要求设置为1MPa）时，整车控制器控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器导通（控制三通电磁阀与辅助储气筒连接端，以及三通电磁阀与干燥器连接的一端导通，三通电磁阀剩余的一端连通大气），使气压流向干燥器（气流流动方向可以如图中箭头所示），打开干燥器中的卸荷阀，将空压机出口中的压缩空气排向大气，将空气压缩机至干燥器之间的压缩空气及时卸荷，以便空压机能够空载启动，延长空压机的寿命，并且在预设时间（可以是3秒）后控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器断开，此时整车控制器控制空气压缩机停止工作（停止势能输出）；在空气压缩机停止工作后，当两路压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时（根据车辆环境，一般为0.65-0.75MPa之间，在本实施例中可以设置为0.7MPa），即后刹储气筒和辅助储气筒任意一个气压低于第二预设压力值时，启动空气压缩机，实现了便于调整准确，不易出现故障，避免危险的发生。

在本实施例中，所述控制设备还包括：再生筒；所述再生筒与所述干燥器连接；在辅助储气筒和干燥器导通时，再生筒中的高压空气反向流过干燥器；由于再生筒回路中的压缩空气与空气压缩机出气（干燥器进气腔）产生压差，再生筒中的高压空气反向流过干燥器的分子筛，达到去除残余水分的目的（理论压差为1MPa)。整车控制器将的两个压力数据（该压力数据可以通过仪表接收）与设定值1MPa进行对比，当两个压力数据都达到1MPa时，整车控制器发指令给三通电磁阀通电（24V)，控制三通电磁阀与辅助储气筒连接端，以及三通电磁阀与干燥器连接的一端接通，该气压流向干燥器，打开干燥器中的卸荷阀，将空气压缩机（空压机）出口中的压缩空气排向大气，24V电压值维持三秒，在此三秒过程中空压机机处于空载运行状态、同时由于再生筒回路中的压缩空气与空压机出气（干燥器进气腔）产生压差，再生筒中的高压空气反向流过干燥器的分子筛，达到去除残余水分的目的（理论压差为1MPa)。三秒后，电磁阀断电，三通电磁阀与辅助储气筒连接端关闭，三通电磁阀与干燥器连接的一端与剩余一端接通，排除掉三通电磁阀与干燥器之间的空气；干燥器卸荷阀关闭；整车控制器发出指令，切断空压机电源，完成空压机的停止工作。空压机的停止工作后，整车控制器两个压力数据与设定值0.7MPa进行对比，当任意一个达到0.7MPa时，整车控制器发指令，启动空压机工作；此时由于空压机停止时，出气口的压缩空气已经排除干净，空压机处于空载启动状态，延长了产品使用寿命。以上为一个循环过程，当压力数据工作上升至设定值时，又进入到下一个循环，保证整车气压值维持在0.7-1MPa之间。

在提取压力的方式上，正常车辆一般提取前刹与后刹储气筒的压力值；本实施例采用了提取辅助储气筒与后刹储气筒的压力值，考虑到辅助储气筒不仅用于门泵、而且还用于气囊等重要部件气源，是需要重点监测的气源信号之一；而前刹工作滞后于后刹，并且前刹储气筒气压过低时，由于四回路的工作原理决定，其它高气压值的气源会反流到前刹储气筒，对车辆的重要性而言次于辅助储气筒。在样车方案设计过程中，采取提取前后刹车储气筒压力的方案时，客户反馈过多起乘客门关闭不严现象（由于乘客门使用频繁、压力值整体偏低引起）、原因还在于当某一回路压力低于0.7MPa时、该回路将独立存在，其它回路不会对它进行补气；气囊回路中的高度阀也有不灵敏现象产生，问题还是辅助储气筒压力值偏低引起。在通过监控后刹与辅助储气筒气压值时，可以避免上述两现象的发生。使用该控制设备的车辆在运行过程中，没有发生过该现象。设定好空压机至干燥器之间的管路长度5米（无标准要求，但客车行业内基本是按照这个值时设计的，因为干燥器生产经过多年验证，只有这个长度才能保证进气温度控制在60度内的要求），对多个厂家的干燥器进行了验证，卸荷阀工作1.5-3秒方可全部排掉相应的空气，取大值3秒。关于整车控制器控制逻辑，处理模式为发出停止空压机运行指令的前提是需两个气压值同时满足；发出启动空压机工作时指令前，只需一个气压值满足即可。只有当两个储气筒气压力值都达到1MPa时，方可确认整个纯电动客车系统中的压力值已达到设定值， 否则仅凭一个压力信息难以准确判定整个系统压力是否已恒定，因为四回路阀在0.7MPa以上时是相通的，高压力的储气筒中的压缩空气会很快流向低压力的储气筒，以一个信号为基准时，会产生误判定，在整个系统压力未达1MPa时停止空压机的现象。反之，当设计启动空压机的信号控制逻辑时，则着重从安全角度考虑。不论什么原因，造成某一储气筒压力值下降至0.7MPa时，系统则会进行启动空压机的动作循环。

本实施例还提供一种上述纯电动客车空压机启动与停止的控制设备采用的纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略，即控制设备的工作方法包括：获取储气筒的相关参数；根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止。

在本实施例中，所述获取储气筒的相关参数的方法包括：获取后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据。

在本实施例中，所述根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止的方法包括：当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据均达到第一预设压力值时，将空气压缩机出口中的压缩空气排向大气，并维持预设时间，在维持预设时间后将空气压缩机停止。

在本实施例中，所述根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止的方法还包括：在空气压缩机停止工作后，当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机。

本实施例还提供一种纯电动客车空压机控制系统，包括：获取模块，获取储气筒的相关参数；启停模块，根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止。

综上所述，本发明通过当两个压力数据均达到第一预设压力值时，整车控制器控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器导通，使气压流向干燥器，打开干燥器中的卸荷阀，将空压机出口中的压缩空气排向大气，并且在预设时间后控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器断开，此时整车控制器控制空气压缩机停止工作；在空气压缩机停止工作后，当两路压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机，实现了便于调整准确，不易出现故障。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作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其技术性范围。

Claims (7)

1.一种纯电动客车空压机启动与停止的控制设备，其特征在于，包括：

空气压缩机、干燥器、后刹储气筒、辅助储气筒、三通电磁阀和整车控制器；

所述后刹储气筒和辅助储气筒处均设置有压力传感器；

所述空气压缩机与所述干燥器连接；

所述干燥器通过四回路阀与后刹储气筒和辅助储气筒连接，并且所述干燥器通过三通电磁阀与所述辅助储气筒连接；

所述整车控制器与压力传感器、三通电磁阀和空气压缩机电性连接；

所述压力传感器适于分别检测后刹储气筒和辅助储气筒内的压力数据；

当两个压力数据均达到第一预设压力值时，整车控制器控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器导通，使气压流向干燥器，打开干燥器中的卸荷阀，将空压机出口中的压缩空气排向大气，并且在预设时间后控制三通电磁阀使辅助储气筒和干燥器断开，此时整车控制器控制空气压缩机停止工作；

在空气压缩机停止工作后，当两路压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机。

2.如权利要求1所述的纯电动客车空压机启动与停止的控制设备，其特征在于，

所述控制设备还包括：再生筒；

所述再生筒与所述干燥器连接；

在辅助储气筒和干燥器导通时，再生筒中的高压空气反向流过干燥器。

3.一种纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略，其特征在于，包括：

获取储气筒的相关参数；

根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止。

4.如权利要求3所述的纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略，其特征在于，

所述获取储气筒的相关参数的方法包括：

获取后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据。

5.如权利要求4所述的纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略，其特征在于，

所述根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止的方法包括：

当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据均达到第一预设压力值时，将空气压缩机出口中的压缩空气排向大气，并维持预设时间，在维持预设时间后将空气压缩机停止。

6.如权利要求5所述的纯电动客车空压机启动与停止的优化控制策略，其特征在于，

所述根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止的方法还包括：

在空气压缩机停止工作后，当后刹储气筒和辅助储气筒的压力数据中任一压力数据达到第二预设压力值时，启动空气压缩机。

7.一种纯电动客车空压机控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，获取储气筒的相关参数；

启停模块，根据储气筒的相关参数控制空气压缩机启动或停止。

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