CN1344176A - 单腔空气干燥器中的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

对于车辆压缩空气系统中的单腔空气干燥器(SD),需要确定用于再生空气干燥器中干燥剂所需要的干燥再生空气的容量。这可以从那个数据得到,那个数据与系统压力(p),露天温度(T)和供给的空气量有关,这些参数被连续地输入到一个计算单元(ECU),与这些参数有联系的这个计算单元控制给空气干燥器的再生空气的供应。

Description

单腔空气干燥器中的方法和装置
技术领域
本发明涉及压缩空气系统中单腔空气干燥上的一种方法和装置，这种方法和装置可用于确定用于再生空气干燥器中干燥剂所需要的干燥再生空气的容量。
背景技术
车辆，一般是一辆卡车或公共汽车的一套压缩空气系统通常包含一个空气干燥器以去除空气中的水分，因为水分对于车辆中的用气装置比如刹车，气悬挂和开门器是有害的。
压缩空气系统中空气的供给量根据驾驶条件和车辆种类的不同而变化。
气候条件也显著地变化从而空气中的水分直接影响到空气干燥器。
而且，压缩空气经常在压缩机中被润滑油弄脏，部分润滑油会混入气流进入压缩空气系统并逐渐降低空气干燥器中干燥剂的品质。
用于再生单腔空气干燥器中干燥剂的常规方式是从系统提供一个恒定容量的干燥空气，或者通过一个特殊再生罐或者通过一个在固定时间内打开的再生阀门。
这种方法暗含着再生空气的容量必须被过量形成的意思，以便应付与空气容量通过量和空气中水分有关的干燥剂上少量最恶劣的负载这样的情况。
干燥剂的污染逐渐降低其能力，从而尽管有足够的再生能力干燥效果逐渐地丧失。
发明内容
根据本发明的一种方法可以从那个数据确定所需干燥再生空气的容量，那个数据与系统压力，露天温度和供给的气量有关，这些参数被连续地输入到一个计算单元，与这些参数有联系的这个计算单元控制给空气干燥器的再生空气的供应。
一个用于实施这种方法的装置有一个用于控制空气干燥器上的两个电磁线圈的计算单元，其中第一个电磁线圈给空气干燥器上的一个卸载阀提供一个导向信号，而第二个电磁线圈—第一个电磁线圈阀的次级线圈—控制供给空气干燥器的再生空气的容量，同时计算单元被设置为连续地接收与系统压力，露天温度和供给空气量有关的数据。
通过用空气干燥器中的常规的机械/气动阀门和有时候再生罐代替由车载计算单元控制的两个电磁线圈阀，可以得到一个可变的再生空气容量，并且对于系统压力，温度和污染的干燥效用的影响能够被考虑用于使再生空气利用得更有效率，从而提高干燥效用，节省能源，减少维护和降低安装费用。
如果空气干燥器有大的容量，新控制使得确定用于优化车辆使用的条件成为可能。这意味着计算过的对于再生空气的需求能够被储存在一个存储器中，使得空气干燥器里的平衡能够在一合适的时间被恢复。规定的压力范围能够被改变以改变排出和再生量，干燥剂的损耗能被顾及。
一个诊断系统也能被提供，用于当一个严重的系统错误发生或压缩空气的耗费超出能够保证干燥空气的范围的时候提供信息。
附图说明
附图显示了根据本发明的一个装置的简图。
具体实施方式
在现有技术中大家都知道例如用于一公路车辆一般是一辆卡车或一辆公共汽车的气动刹车系统的压缩空气，在使用前必须被干燥。这可以通过在系统中位于空气压缩机和用气装置或干燥空气储罐之间安装一个空气干燥器的方法实现。
将被干燥的空气从压缩机传送通过空气干燥器里的干燥剂(可能是一或多个过滤器)。经过一段使用后干燥剂会变得潮湿并且必须被再生或干燥以便能够继续其干燥效能。这种再生通过来自系统的干燥的空气完成。本发明就与这种再生的控制有关。
图中一个单腔空气干燥器SD被简单描绘。安装这个空气干燥器于其内的压缩空气系统是常规的，没有被更多地描述。空气干燥器SD的再生由一个置于两个电磁线圈S1和S2之上的车载计算单元ECU控制。第一个电磁线圈S1给空气干燥器SD的一个常规卸载阀门提供一个导向信号用于给压缩机或其离合器的压缩空气信号的控制。第二个电磁线圈S2控制供给空气干燥器的再生空气的容量，该线圈是第一个电磁线圈S1的次级线圈。
连续的关于露天温度T(℃)，系统压力p(bar)，时间t(s)和发动机或者说压缩机的转数的信息被提供给计算单元ECU。
如果输入到压缩机的空气被设置于涡轮(透平)增压器之后，该增压器给发动机供应空气，有关涡轮压力的信息也可以提供给计算单元ECU，因为空气流量依赖于发动机的空气耗费。
特别用于车辆的数据也提供给计算单元ECU。这样的数据包括某些压力级，压缩机数据以及对压缩机转数的限制值。这些数据最好只输一次。
在车辆的使用期内辅助数据也可以被提供给计算单元ECU，例如维修车辆的时候，有可能导致计算单元中一个调整因子的变化，例如当车辆没有以预期的方式操作时。
另外，有可能给计算单元ECU提供关于速度，燃料供应等等的信息，这样车辆的使用变得最优。
可以由计算单元CPU向车辆中其他装置提供一个诊断信号，例如关于系统错误，泄漏等等。在某些情况下诊断信号可以为提供给车辆驾驶员的可视或声音信号。
一种用于强迫再生的功能和一种用于不完全再生累积的功能使得能够保证实现完美的含人满意的功能。最大化再生时间的积累的前提已经被确定。
以下是用到的缩略语：
-p＝连续被测的可变系统压力(bar)
-p1＝最大工作压力(bar)
-p2＝可变接通(cut-in)压力(bar)
-p3＝额定接通(cut-in)压力(bar)
-ao＝大气压(一般1atm)
-at＝涡轮压力(atm)
-t1＝用于S2的时间(s)
-tpott＝累积的，没有度过的，历史再生时间(s)
-N1＝在强制再生之前的压缩机转数
-N2＝能达到的(covered)压缩机转数
-N3＝能达到的压缩机累积转数
-Nnom＝更换干燥剂之前的预定压缩机转数
-U＝压缩机效力的常数(1/rev)(1/转)
-T＝露天温度(℃)
-W＝调整因子，一般＝1
用于激发S2的时间由下式决定：
t1＝f(p，N2，U，T，W)+tpott
可变接通(cut-in)压力由下式确定：
p2＝f(p3，T，N3，Nnom)强制再生的转数由下式决定：
N1＝f(p1，T，U)
当N3＝Nnom时将会产生一个报警信号。
下列经验方程可被采用：
t1＝Vreg/Qreg×C×W+tpott
其中Vreg代表与干燥过的压缩空气量有关的再生空气的理论需要。
Vreg＝at/ao×N2×U/(p+1)；
Qreg＝8.5×p/60；
C＝1+0.02T；
W＝1      (一般地)
P2＝p3+P4+p5 其中：
P4＝0.025T  (温度补偿)
P5＝0.1×N3/Nnom  (老化(ageing)因子)
p1-2.5＜p2＜p1-0.8(限制范围)
N1＝1/U×Qreg×(p+1)×20×C
Qreg×(p+1)×20＝在来自压缩机的未干燥空气的最大额定负载周期20秒(20s)期间的最大容量。

Claims (7)

1.一种关于压缩空气系统中单腔空气干燥器(SD)的方法，用于确定需要再生空气干燥器中干燥剂的干燥再生空气的容量，其特性在于：与系统压力(p)，露天温度(T)和供给空气量有关的数据被连续地输入到一个计算单元(ECU)，与这些参数有联系的这个计算单元控制给空气干燥器(SD)的再生空气的供应。
2.根据权利要求1的方法，其特性在于根据系统压力(p)，露天温度(T)，由压缩机供给的空气容量和一个恒定调整因子附加上累积历史再生时间来确定再生时间。
3.根据权利要求2的方法，其特性在于由压缩机供给的空气容量为压缩机转数与容量/转数表示的压缩机效能相乘之积。
4.根据权利要求1的方法，其特性在于可变接通(cut-in)压力根据一个关于额定接通(cut-in)压力，露天温度和空气干燥器中干燥剂老化的函数来确定。
5.根据权利要求4的方法，其特性在于干燥剂的老化由与更换干燥剂之前的预定压缩机转数有关的累积压缩机转数来确定。
6.根据权利要求1的方法，其特性在于在强制再生之前的压缩机转数被根据一个关于最大工作压力，露天温度和用容量每转表示的压缩效力的函数来确定。
7.用于实现权利要求1的方法的装置，其特征在于一个计算单元(ECU)用于控制空气干燥器(SD)上的两个电磁线圈(S1，S2)，其中第一个电磁线圈(S1)给空气干燥器上的一个卸载阀提供一个导向信号，而第二个电磁线圈(S2)—第一个电磁线圈的次级线圈—控制供给空气干燥器的再生空气的容量，同时计算单元被设置为连续地接收与系统压力(p)，露天温度(T)和供给空气量有关的数据。
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