CN204432645U - 电动卡车制动系统的气压控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电动卡车制动系统的气压控制装置，包括：空压机，空气干燥器，压力开关，保护阀，储气筒，DC/AC逆变器和整车控制器；其中，空气干燥器分别与空压机、保护阀相连；空压机产生的气体经空气干燥器、保护阀进入储气筒；其特征在于，所述干燥器还与所述压力开关相连，所述压力开关用于检测经由空气干燥器的气压值，并将其开关信号输入整车控制器中；该DC/AC逆变器分别连接整车控制器和空压机，并根据整车控制器的控制信号控制空压机的启停，同时该DC/AC逆变器也向整车控制器传送空压机的状态信息。

Description

电动卡车制动系统的气压控制装置

技术领域

本实用新型涉及电动卡车制动系统，特别涉及电动卡车制动系统的气压控制装置。

背景技术

电动重型卡车与传统的内燃机重型卡车不同，制动系统气源由电动空压机提供。参见图1所示，为现有技术的卡车制动系统的气压控制装置。空气干燥器6是采用三接口的形式，其中一个接口连接空压机1，一个接口连接再生储气筒2，另一个接口与四回路保护阀3相连。压力开关5安装在储气筒4上，压力开关5接收到的是储气筒4的压力，但空压机的启停是由压力开关5控制，例如，当制动系统的气压低于0.6MPa时，空压机开始工作给制动系统供气；当气压达到0.85MPa时，空压机停止工作。但是实际情况是，由于空气干燥器6的压力值与储气筒的压力值会存在一定的滞后，即当储气筒的压力值达到0.85MPa时，干燥器的压力还未达到该数值；而此时压力开关便断开了，导致整个气路的压力值或空气干燥器的排气压力值还未达到需要的数值时，空压机就停止工作了，所以致使整个制动系统管路气压欠缺，并且空气干燥器的保护排气阀不能正常工作。这样就导致了空气干燥器起不到正常排污和排掉水蒸汽的功能，也起不到保护气路的作用，缩短了整个制动系统气路阀的寿命，也影响了制动系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，通过改变压力开关的位置，提高对电动卡车制动系统的气压控制装置的气压检测的准确性，进而提高电动重型卡车制动系统的可靠性、稳定性和安全性。

本实用新型是通过采用如下技术方案来实现的：

一种电动卡车制动系统的气压控制装置，包括：空压机，空气干燥器，压力开关，保护阀，储气筒，DC/AC逆变器和整车控制器；其中，空气干燥器分别与空压机、保护阀相连；空压机产生的气体经空气干燥器、保护阀进入储气筒；其特征在于，所述干燥器还与所述压力开关相连，所述压力开关用于检测经由空气干燥器的气压值，并将其开关信号输入整车控制器中；该DC/AC逆变器分别连接整车控制器和空压机，并根据整车控制器的控制信号控制空压机的启停，同时该DC/AC逆变器也向整车控制器传送空压机的状态信息。

进一步，当气压值小于等于最低阈值时，所述压力开关闭合，整车控制器根据该闭合信号向DC/AC逆变器发出控制信号进而启动空压机；当气压值大于等于最高阈值时，所述压力开关断开，整车控制器根据该断开信号向DC/AC逆变器发出控制信号进而使空压机停机；若气压值大于最低阈值且小于最高阈值，则压力开关维持原状。

进一步，该装置还包括气压传感器，用于检测储气筒出气口的管路气压值，并将该气压值输入整车控制器；整车控制器对压力开关和气压传感器的输入信号进行数据均值处理，并根据处理后数值向DC/AC逆变器发出控制信号，进而控制空压机的启停。

更进一步，该数据均值处理进一步为：在压力开关闭合时，将整车控制器采集到的气压传感器的数值中小于等于最大阈值的取平均值，若气压传感器的数值中没有小于等于最大阈值的，则取压力开关的开关量；在压力开关断开时，将整车控制器采集到的气压传感器的数值中大于等于最小阈值的取平均值，若气压传感器的数值中没有大于等于最小阈值的，则取压力开关的开关量。

本实用新型的有益效果是，通过将空气干燥器采用四口的，换掉以前三口的，将压力开关由原先安装在储气筒上的位置移动到空气干燥器的四口上。控制线路由原来单一的信号源直接控制，设计为两路传感器信号、压力开关信号加CAN总线控制。该方案结构简单，提高了制动系统的可靠性、稳定性和安全性，延长各元器件的使用寿命。

整个系统的气管路和控制线路根据电动车的特点进行了优化设计，此方案实现了保护排气阀的附加保护作用，优化了气管路的气源分配，提高了制动系统自动控制的精确度和可靠性，从而提高了制动系统各元器件的寿命和制动安全性能。

附图说明

图1为现有技术的电动卡车制动系统的气压控制装置原理图；

图2为本实用新型的电动卡车制动系统的气压控制装置的气路原理图；

图3为本实用新型的电动卡车制动系统的气压控制装置的电气连接图。

其中：

1—空压机

2—再生储气筒

3—四回路保护阀

4—储气筒

5—压力开关

6—空气干燥器

7—压力传感器

8—整车控制器

9—DC/AC逆变器

10—保护排气阀

具体实施方式

请参见图2，为本实用新型的电动卡车制动系统的气压控制装置的气路原理图。对比图1所示可看出，空气干燥器6由现有技术的三口的换成四口的，并将压力开关5的位置由原来在储气筒4上的位置，变换安装到有四个接口的空气干燥器6的第四接口上。空压机1出气口与空气干燥器6的第一接口11相连；空气干燥器6的第二接口21与四回路保护阀3的进气口11相连，空气干燥器6的第三接口22与再生储气筒2相连，空气干燥器6的第四接口24与压力开关5相连；四回路保护阀3的两个出气口21，22与两个储气筒4的进气口相连。

请参见图3，本实用新型的电气控制方式采用CAN总线控制，两个气压传感器7分别安装在两个储气筒4的出气口的两路气路中。两路传感器上报的数据是传感器实际测量的气压值(具体数值)，送入整车控制器8。而压力开关5测得的是一个数值范围，是一个开关量，断开和闭合时高低电位不同，即如果气压值小于等于0.6MPa时，开关闭合给整车控制器送入高电平；当气压值大于等于0.85MPa时，开关断开给整车控制器送入低电平。当压力开关检测到压力值在0.6MPa‐0.85MPa之间时，开关可能断开，也可能闭合，原因是这时候开关会保持上一个状态值不变，即：如果气压值是由0.6MPa以下上升到0.85MPa，这时开关保持闭合状态，直到上升到达0.85MPa才断开；如果气压值是由0.85MPa以上下降到0.6MPa，这时开关保持断开状态，直到下降到达0.6MPa才闭合。

采集开关量是为了防止气压传感器发生故障或者其它原因，而导致传感器采集的数据误差太大，比如明显超出了合理值很多，那就是无用的数据，判断的依据就是根据这个开关量所采集的数值范围，即在这个范围内才是可靠值，否则直接删除，这样数据源的可靠性得到了很大程度的提高，从而提高了控制部分的可靠性。

整车控制器以固定频率同时采集压力开关的开关信号、两路压力传感器数值信号，这三路数据由整车控制器做处理。

车辆启动后，整车控制器8以固定频率同时采集压力开关5的开关信号、两路压力传感器7的数值信号，对三路信号做均值处理后，整车控制器8根据设定条件做出启停的使能信号，即当整车制动系统的气压低于0.6MPa时，空压机开始工作给制动系统供气；当整车制动系统气压达到0.85MPa时，空压机停止工作，如此反复循环工作。

现在对整车控制器的均值处理进行详细说明。例如，当压力开关5检测到的空气干燥器6的气压值小于等于0.6MPa时，压力开关5闭合，向整车控制器8发送高电平，此时，小于等于0.85MPa的压力传感器数值有效，大于0.85MPa的数据则不采用；当压力开关5检测到的空气干燥器6的气压值大于等于0.85MPa时，压力开关5断开，向整车控制器8发送低电平，此时，大于等于0.6MPa的压力传感器数值为有效，小于0.6MPa的数据不采用。例如，当压力开关闭合时，若采集两路气压传感器7的数值分别为0.8MPa和0.7MPa，则这两组数据有效，整车控制器8即对0.8MPa和0.7MPa取平均值，然后将控制命令输出至DC/AC逆变器9，启动空压机1；若采集到的两路气压传感器7的数值分别是0.9MPa和0.6MPa，则直接删除0.9MPa采用0.6MPa；若采集到的两路气压传感器7的数值分别都大于0.85MPa，则两组数据都不采用，直接采用压力开关的开关量。

也就是，在传感器数值有效(一个或者两个有效值)的条件下：①如果得出最终气压值在0.6MP以下，则由整车控制器通过CAN总线给DC/AC控制器发启动信号，空压机开始工作，直到最终气压值大于等于0.85MP才停机；②停机之后，经过用气过程，如果得出最终气压值在0.6MP以上，则由整车控制器通过CAN总线给DC/AC控制器发停机信号，空压机停止工作，即保持停机这个状态不变，直到最终气压值小于等于0.6MP才开启，如此反复工作。

如果没有有效的压力传感器数值，则整车控制器以采集的压力开关信号为准，即压力开关闭合，空压机就工作；反之，则停机。

如果电气控制部分出现故障，出现整车制动系统气压达到0.9MPa时空压机还未停止工作，保护排气阀10(图3所示)立即工作，排掉多余气体，保护整个制动系统气管路和零部件；或者出现制动系统气压低于0.6MPa时，空压机还未开始工作这些异常情况时，整车控制器8会上报故障信息给仪表显示，以便驾驶员及时得知故障信息并做处理。通过这样的设计，提高了整个制动系统的可靠性、稳定性和安全性。

以前采用单一信号源直接控制时误差率很高，导致空气压缩机动作时误差比较大(即该启动的时候不工作，该停止的时候停不下来)，给整车安全性带来很大的隐患，现在制动系统采用这样的控制方式后这一问题得到了很好的解决。

本设计方案采用的方法，是把整个制动系统的控制实行CAN总线控制，即DC/AC逆变器给整车控制器上报制动系统电源和负载电机的状态信息，两者通过CAN总线进行通信，从而把制动系统纳入整车控制器的监控体系，提高了整车的安全性、可靠性和稳定性。

Claims (9)

1.一种电动卡车制动系统的气压控制装置，包括：空压机，空气干燥器，压力开关，保护阀，储气筒，DC/AC逆变器和整车控制器；其中，空气干燥器分别与空压机、保护阀相连；空压机产生的气体经空气干燥器、保护阀进入储气筒；其特征在于，所述干燥器还与所述压力开关相连，所述压力开关用于检测经由空气干燥器的气压值，并将其开关信号输入整车控制器中；该DC/AC逆变器分别连接整车控制器和空压机，并根据整车控制器的控制信号控制空压机的启停，同时该DC/AC逆变器也向整车控制器传送空压机的状态信息。

2.根据权利要求1所述的气压控制装置，其特征在于，该DC/AC逆变器与整车控制器通过CAN总线进行数据通信。

3.根据权利要求1所述的气压控制装置，其特征在于，当该气压值小于等于最低阈值时，所述压力开关闭合，整车控制器根据该闭合信号向DC/AC逆变器发出控制信号进而启动空压机；当该气压值大于等于最高阈值时，所述压力开关断开，整车控制器根据该断开信号向DC/AC逆变器发出控制信号进而使空压机停机；若气压值大于最低阈值且小于最高阈值，则压力开关维持原状。

4.根据权利要求3所述的气压控制装置，其特征在于，该装置还包括气压传感器，用于检测储气筒出气口的管路气压值，并将该气压值输入整车控制器中；整车控制器对压力开关和气压传感器的输入信号进行数据均值处理，并根据处理后的数值向DC/AC逆变器发出控制信号，进而控制空压机的启停。

5.根据权利要求4所述的气压控制装置，其特征在于，该数据均值处理进一步为：在压力开关闭合时，将整车控制器采集到的气压传感器的数值中小于等于最大阈值的取平均值，若气压传感器的数值中没有小于等于最大阈值的，则取压力开关的开关量；在压力开关断开时，将整车控制器采集到的气压传感器的数值中大于等于最小阈值的取平均值，若气压传感器的数值中没有大于等于最小阈值的，则取压力开关的开关量。

6.根据权利要求4或5所述的气压控制装置，其特征在于，该储气筒为2个，该气压传感器为2个，该保护阀为四回路保护阀。

7.根据权利要求1所述的气压控制装置，其特征在于，该装置还进一步包括保护排气阀，与空气干燥器相连，用于在气压值大于最高阈值，而空压机还未停止工作室，对空气干燥器排气。

8.根据权利要求3、4、5、或7中任意一项所述的气压控制装置，其特征在于，该最低阈值为0.6MPa,该最高阈值为0.85MPa。

9.根据权利要求7所述的气压控制装置，其特征在于，还进一步包括再生储气筒，其与空气干燥器相连，用于带走干燥器中的多余水分，并且在空压机停转后空气干燥器的气压下降时向空气干燥器补气。