CN117681842B - 一种电动打气泵控制系统、方法以及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动打气泵控制系统、方法以及电动汽车。该系统包括：整车控制器、打气泵控制器、电动打气泵、干燥器，设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀，多个气罐以及设置在每个气罐内部的气罐气压传感器。整车控制器，用于在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向打气泵控制器发送启动工作指令；整车控制器，还用于根据所述卸荷指令，向打气泵控制器发送停止工作指令。本发明实施例通过将卸荷阀与整车控制器相连，使得整车控制器能够接收到来自卸荷阀的电信号反馈，从而准确控制打气泵启停时间，有效解决了现有技术中，打气泵依赖系统压力值从而不能及时关闭，造成不必要的能耗浪费，影响寿命的问题。

Description

一种电动打气泵控制系统、方法以及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车的气制动技术领域，尤其涉及一种电动打气泵控制系统、方法以及电动汽车。

背景技术

气制动为目前商用车最常见的一种制动方式，而纯电动商用车采用独立打气泵替代发动机进行打气供气，为了使纯电动汽车进一步节能，需要对打气泵进行启停控制。

现有技术中，通过整车控制器读取整车制动系统储气罐的气压，设定起始压力值，启动打气泵打气，当气压达到设定关闭压力值，关闭打气泵。但该种方式局限性较大，对打气泵的控制只取决于制动系统压力值，当设定的压力值过高或过低时，打气泵都无法及时关闭，这对打气泵来讲会造成不必要的能耗浪费，影响寿命。

鉴于此，实有必要提供一种新的电动打气泵控制系统以克服以上缺陷。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种电动打气泵控制系统、方法以及电动汽车，以解决传统方式中，打气泵只依赖系统压力值启停，当不能及时关闭时会造成不必要的能耗浪费，影响寿命的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电动打气泵控制系统，该系统包括：

整车控制器、打气泵控制器、电动打气泵、干燥器，设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀，多个气罐以及设置在每个气罐内部的气罐气压传感器；

其中，整车控制器分别与所述打气泵控制器、所述电动打气泵、干燥器卸荷阀以及各气罐气压传感器相连，电动打气泵分别与打气泵控制器和干燥器相连；

所述气罐气压传感器，用于实时检测所设置气罐内部的气压值，并将所述气压值实时发送至所述整车控制器；

所述整车控制器，用于在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向打气泵控制器发送启动工作指令；

所述干燥器卸荷阀，用于在感应所述干燥器内的气压值达到第二压力阈值时，物理触发生成卸荷信号发送至所述整车控制器，并执行卸荷操作；

所述整车控制器，还用于根据所述卸荷指令，向打气泵控制器发送停止工作指令；

所述打气泵控制器，用于响应于所述控制器的启动或停止工作指令，控制所述电动打气泵启动或者停止工作。

所述整车控制器还用于：

每当根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值时，向所述打气泵控制器发送停止工作指令。

所述整车控制器还有用于：

在根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值之后，生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第一异常预警信息。

所述系统还包括：设置在所述打气泵控制器内部的电流传感器；其中，所述电流传感器与所述电动打气泵相连；

所述电流传感器，用于实时检测所述电动打气泵的实时电流值，并将各所述实时电流值经由所述打气泵控制器发送至所述整车控制器；

所述整车控制器，还用于在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值持续降低且变化值大于预设范围幅度时，向所述打气泵控制器发送停止工作指令。

所述整车控制器还用于：

在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值超过预设的电流值范围时，生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第二异常预警信息。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电动打气泵控制方法，该方法包括：

实时接收设置在电动打气泵控制系统的每个气罐内部的气罐气压传感器检测的各气压值；

在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向电动打气泵控制系统中的打气泵控制器发送启动工作指令，以控制电动打气泵启动工作；

根据设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀在感应所述干燥器内的气压值达到第二压力阈值时，物理触发生成的卸荷信号，向所述打气泵控制器发送停止工作指令，以控制所述电动打气泵停止工作。

第三方面，本发明实施例提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括：

如本发明任意实施例所述的电动打气泵控制系统。

本发明实施例的技术方案，通过将卸荷阀与整车控制器用信号线相连，使得整车控制器能够接收到来自卸荷阀的电信号反馈，从而准确控制打气泵启停时间，有效解决了传统方式中，打气泵只依赖系统压力值从而不能及时关闭，造成不必要的能耗浪费，影响寿命的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是根据本发明实施例一提供的一种电动打气泵控制系统的示意图；

图2是根据本发明实施例一提供的一种电动打气泵控制系统的应用场景图；

图3是根据本发明实施例二提供的一种电动打气泵控制方法的流程图；

图4是实现本发明实施例三提供的一种电动打气泵控制方法的电动汽车的结构示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电动打气泵控制系统的示意图，如图1所示，该系统包括：

整车控制器（1）、打气泵控制器（2）、电动打气泵（3）、干燥器（4），设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀（5），多个气罐（6）以及设置在每个气罐内部的气罐气压传感器（7）。

其中，整车控制器（1）分别与所述打气泵控制器（2）、所述电动打气泵（3）、干燥器卸荷阀（5）以及各气罐气压传感器（6）相连，电动打气泵（3）分别与打气泵控制器（2）和干燥器（4）相连。

所述气罐气压传感器（6），用于实时检测所设置气罐内部的气压值，并将所述气压值实时发送至所述整车控制器（1）。

所述整车控制器（1），用于在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向打气泵控制器（2）发送启动工作指令；

整车控制器作为新能源车的中央控制单元，是整个控制系统的核心，通过与储气罐内的气压传感器利用电信号连接，能够实时接收到气路系统的气压值，根据传感器所检测到的气压值P1与设定的第一压力阈值P0比较，若P1＜P0则通过向打气泵控制器发送启动工作的指令控制打气泵开始打气。

所述干燥器卸荷阀（5），用于在感应所述干燥器（4）内的气压值达到第二压力阈值时，物理触发生成卸荷信号发送至所述整车控制器（1），并执行卸荷操作；

其中，干燥器的主要作用就是干燥和过滤，连接在打气泵和储气罐之间，主要工作原理为，当压缩空气从干燥罐的外腔进入到内腔后，水分被分子筛干燥剂吸收，达到干燥的目的。

而本发明实施例中所用干燥器卸荷阀是一种控制流体压力的装置，内部装有动力装置以及压力感知装置，它的主要作用在于当干燥器内气压开始升高时，压力感知装置开始受力，而当压力感知装置受力达到或超过设定值时，会自动打开阀门释放部分流体，以防止系统压力过高损坏系统或设备。

所述整车控制器（1），还用于根据所述卸荷指令，向打气泵控制器（2）发送停止工作指令；

所述打气泵控制器（2），用于响应于所述控制器（1）的启动或停止工作指令，控制所述电动打气泵（3）启动或者停止工作。

可选的，所述整车控制器（1）还用于：

每当根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值时，向所述打气泵控制器（2）发送停止工作指令。

进一步的，所述整车控制器（1）还有用于：

在根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值之后，生成与所述干燥器卸荷阀（5）匹配的第一异常预警信息。

可选的，所述整车控制器还用于：

在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值超过预设的电流值范围时，生成与所述干燥器卸荷阀（5）匹配的第二异常预警信息。

进一步的，所述系统还包括：设置在所述打气泵控制器（2）内部的电流传感器（图中未示出）；其中，所述电流传感器与所述电动打气泵（3）相连；

所述电流传感器，用于实时检测所述电动打气泵（3）的实时电流值，并将各所述实时电流值经由所述打气泵控制器（2）发送至所述整车控制器（1）；

所述整车控制器（1），还用于在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值持续降低且变化值大于预设范围幅度时，向所述打气泵控制器（2）发送停止工作指令。

所述打气泵控制器与整车控制器相连，而安装于打气泵控制器内部的电流传感器与电动打气泵相连，负责实时检测系统内部的电流变化情况。电流传感器的作用在于当卸荷阀发生故障无法卸荷同时无法向整车控制器发送电信号反馈时，整车控制器仍然能够通过系统的电流变化情况判断系统是否已达到卸荷状态从而令打气泵停止工作。

本发明实施例的系统由整车控制器、打气泵控制器、电动打气泵、干燥器、设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀、多个气罐以及设置在每个气罐内部的气罐气压传感器组成。本发明实施例通过将卸荷阀与整车控制器用信号线相连，使得整车控制器能够接收到来自卸荷阀的电信号反馈，从而准确控制打气泵启停时间，有效解决了传统方式中，打气泵只依赖系统压力值从而不能及时关闭，造成不必要的能耗浪费，影响寿命的问题。

在一个具体实例中，如图2所示，整车控制器通过信号线与动力电池、打气泵电机控制器、电动打气泵、干燥器卸荷阀以及各储气筒内的气压传感器相连。动力电池与整车控制器以及打气泵电机控制器相连，负责为车机提供电力支持。目前在我国商用车中普遍采用四回路保护阀，其主要作用为指把干燥后的气体分成4条回路满足车辆不同系统的需要，如行车制动系统、驻车制动系统、空气悬架系统、门控系统等，同时确保当某一回路失效时其他回路能正常工作，并可适当对失效回路气压进行补充。其中，四回路保护阀上有多个出气口，分别分至辅助气罐、中后桥制动气罐、前桥气罐以及驻车气罐。具体的供气过程如下：当电动打气泵开启后，电动打气泵首先将空气进行压缩后提供给气路系统，压缩后的空气经干燥器进入四回路保护阀，再经四回路保护阀的出气口将压缩空气储存至储气罐中。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种电动打气泵控制方法流程图，本实施例可适用于对电动打气泵进行启停控制的情况，该方法可以由一种电动打气泵控制系统来执行，该电动打气泵控制系统可以采用硬件和/或软件的形式实现，该电动打气泵控制系统可配置于采用独立打气泵进行打气供气的电动汽车中。如图3所示，该方法包括：

S310、实时接收设置在电动打气泵控制系统的每个气罐内部的气罐气压传感器检测的各气压值。

由图2可知，本方案中所述制动系统中包含四个储气罐，分别为辅助气罐、中后桥制动气罐、前桥气罐以及驻车气罐，每个储气罐内部都安装有气压传感器，气压传感器通过实时检测各储气罐内部的气压值并将其实时发送至整车控制器。其中，在车辆状态正常的情况下，各储气罐的气压状态基本保持同步。

S320、在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向电动打气泵控制系统中的打气泵控制器发送启动工作指令，以控制电动打气泵启动工作。

通常来讲，当电动汽车采用气制动时，储气罐内的空气被释放，导致气路系统气压过低，当整车控制器检测到气压降低至第一压力阈值时，启动打气泵打气，此时打气泵开始向储气罐内持续充气。也即，第一压力阈值为触发打气泵控制器触发开启指令的压力值。

S330、根据设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀在感应所述干燥器内的气压值达到第二压力阈值时，物理触发生成的卸荷信号，向所述打气泵控制器发送停止工作指令，以控制所述电动打气泵停止工作。

具体的，经过打气泵压缩后的气体温度较高，经过气管进入储气筒时温度降低会出现冷凝水，因此，通常情况下压缩后的气体会先经过干燥器后再进入储气筒，当压力达到第二压力阈值后，布置在干燥器内部的卸荷阀会开启，将冷凝水从干燥器排出，从而实现卸荷，整车控制器通过检测到由卸荷产生的气路系统气压变化，从而向打气泵控制器发送指令控制打气泵启停打气。其中，所述第二压力阈值为卸荷阀最大可承受压力，当气路系统压力值超过卸荷阀所能承载的压力时，卸荷阀会自动开启。

S340、每当根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值时，向打气泵控制器发送停止工作指令。

在本发明实施例中，当气路出现异常或卸荷阀被异物堵塞时，卸荷阀无法正常卸荷，此时由于整车控制器实时检测气路气压值，因此当气路压力值达到第三压力阈值时，整车控制器将不再参考卸荷阀的开闭状态，直接向打气泵控制器发送指令，控制打气泵停止打气。也即，第三压力阈值为卸荷阀状态异常下气路系统内部的最高压力值，一旦气路系统压力值达到该所述第三阈值，整车控制器会立即控制打气泵停止工作，避免了打气泵持续工作所造成的系统压力过高导致气路损坏等问题。

S350、实时获取打气泵电机控制器内的电流传感器实时检测的所述电动打气泵的实时电流值。

具体的，在本发明实施例中，整车控制器除了实时收集气路系统压力值外，还会通过接收打气泵控制器内部的电流传感器发送的电流值，监控气路状态。

S360、在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值持续降低且变化值大于预设范围幅度时，向打气泵控制器发送停止工作指令。

当系统电流值过低且电流值变化幅度已超出正常范围时，说明此时气路系统的压力在持续增加且已超过第三压力阈值，由S320可知，当压力值超出第三压力阈值时说明早已到达卸荷状态，但由于电流变化值不断增大，由此判定卸荷阀已出现故障且无法正常卸荷。此时整车控制器会直接向打气泵电机控制器发送停止工作的指令从而控制系统停止进气。

可选的，在根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值之后，还可以包括下述任一项：

生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第一异常预警信息；

再根据接收的各所属实时电流值，确定电流值超过预设的电流值范围之后，生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第二异常预警信息。

本发明实施例提出了一种新的电动打气泵控制的方法，该方法实现了在多种突发情况下仍然能够精确控制打气泵的关闭，具体的，本发明实施例在实时检测气路系统压力值的同时，还利用打气泵控制器内部的电流传感器实时检测气路系统卸荷状态。保证了即使在卸荷阀即无法正常卸荷的异常状态下，依然能对打气泵进行精准控制，防止因卸荷阀卸荷故障造成整车气路异常，避免更大的损失。同时，也能够在判断卸荷阀状态异常后向用户端发送告警信息。具体的，当检测到气路系统压力值超出第三压力阈值时，整车控制器向用户端发送第一异常预警信息，所述第一异常预警信息主要描述为气路系统工作异常或卸荷阀因堵塞无法发出卸荷信号；当检测到电流值超出预设的电流变化幅度时，整车控制器向用户端发送第二异常预警信息，所述第二异常预警信息主要描述为卸荷阀损坏导致卸荷异常。

实施例三

图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电动汽车的结构示意图。

如图4所示，所述电动汽车中如本发明任意实施例所述的电动打气泵控制系统。

其中，该电动打气泵控制系统中包含有整车控制器，用于执行如本发明任意实施例所述的电动打气泵控制方法。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电动打气泵控制系统，其特征在于，包括：整车控制器、打气泵控制器、电动打气泵、干燥器，设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀，多个气罐以及设置在每个气罐内部的气罐气压传感器；

其中，整车控制器分别与所述打气泵控制器、所述电动打气泵、干燥器卸荷阀以及各气罐气压传感器相连，电动打气泵分别与打气泵控制器和干燥器相连；

所述气罐气压传感器，用于实时检测所设置气罐内部的气压值，并将所述气压值实时发送至所述整车控制器；

所述整车控制器，用于在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向打气泵控制器发送启动工作指令；

所述整车控制器还用于：每当根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值时，向所述打气泵控制器发送停止工作指令；在根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值之后，生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第一异常预警信息；

其中，所述干燥器卸荷阀连接在打气泵和储气罐之间，所述干燥器卸荷阀，用于在感应所述干燥器内的气压值达到第二压力阈值时，物理触发生成卸荷信号发送至所述整车控制器，并执行卸荷操作；

所述整车控制器，还用于根据所述卸荷指令，向打气泵控制器发送停止工作指令；

所述打气泵控制器，用于响应于所述控制器的启动或停止工作指令，控制所述电动打气泵启动或者停止工作；

所述系统还包括：设置在所述打气泵控制器内部的电流传感器；其中，所述电流传感器与所述电动打气泵相连；

所述电流传感器，用于实时检测所述电动打气泵的实时电流值，并将各所述实时电流值经由所述打气泵控制器发送至所述整车控制器；

所述整车控制器，还用于在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值持续降低且变化值大于预设范围幅度时，向所述打气泵控制器发送停止工作指令；在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值超过预设的电流值范围时，生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第二异常预警信息；

其中，当系统电流值过低且电流值变化幅度已超出正常范围时，确定此时气路系统的压力在持续增加且已超过第三压力阈值。

2.一种电动打气泵控制方法，其特征在于，由如权利要求1所述的电动打气泵控制系统中的整车控制器执行，包括：

实时接收设置在电动打气泵控制系统的每个气罐内部的气罐气压传感器检测的各气压值；

在根据实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力低于第一压力阈值时，向电动打气泵控制系统中的打气泵控制器发送启动工作指令，以控制电动打气泵启动工作；

根据设置在干燥器内部的干燥器卸荷阀在感应所述干燥器内的气压值达到第二压力阈值时，物理触发生成的卸荷信号，向所述打气泵控制器发送停止工作指令，以控制所述电动打气泵停止工作；

每当根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值时，向打气泵控制器发送停止工作指令；

实时获取打气泵电机控制器内的电流传感器实时检测的所述电动打气泵的实时电流值；

在根据接收的各所述实时电流值，确定电流值持续降低且变化值大于预设范围幅度时，向打气泵控制器发送停止工作指令；

在根据所述实时接收到的各所述气压值，确定气路系统的压力高于第三压力阈值之后，还包括下述任一项：

生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第一异常预警信息；

再根据接收的各所属实时电流值，确定电流值超过预设的电流值范围之后，生成与所述干燥器卸荷阀匹配的第二异常预警信息；

其中，当系统电流值过低且电流值变化幅度已超出正常范围时，确定此时气路系统的压力在持续增加且已超过第三压力阈值。

3.一种电动汽车，其特征包括：包括如权利要求1所述的一种电动打气泵控制系统。