CN206668525U - 一种新能源汽车的气动动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车的气动动力系统，包括有通过气路依序连接的空压机、空气干燥器、储气罐和驱动气缸，所述储气罐中设置有后置压力传感器，所述空压机上直接安装有压力控制器，所述后置压力传感器将检测到的后置压力信号实时传递给压力控制器，压力控制器根据后置压力信号来控制空压机的启停操作，当检测到的后置压力信号低于设定的最低压力值时启动空压机工作，当检测到的后置压力信号高于设定的最高压力值时停止空压机工作。本实用新型设计不仅使气动动力系统实现了模块化设计，并实现了空压机启停的精准控制，整个系统具有控制精度高、结构简化、安装简便、使用成本低，后期养护方便的特点，能大大延长气动动力系统的使用寿命。

Description

一种新能源汽车的气动动力系统

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车，具体为一种新能源汽车的气动动力系统。

背景技术

随着近年来环保意识的不断提高，新能源汽车逐渐兴起。而在新能源汽车中，其刹车和开门等系统一般都采用气动动力系统驱动，该气动动力系统主要包括空压机、空气干燥器和压缩空气储气罐。

在使用中，外界空气经空压机压缩后由空气干燥器除湿，而后送入到储气罐储能，在需要刹车或开门时由储气罐为驱动气缸供气而实现驱动气缸的动作。在此，因刹车和开门是一个不确定时间的间歇性动作，在实际中空压机无需一直进行工作，只需要保证储气罐中的气压在一定范围内即可，为此，现有的储气罐中均设置有压力传感器，压力传感器将其检测到的信号实时传递给行车电脑，并由行车电脑根据接收到的压力信号来控制空压机的启停。当储气罐中压力低于最低设定值时，行车电脑发出启动信号使空压机运转工作，而当储气罐中的压力高于最高设定值时，行车电脑发出关闭信号使空压机停止运行。

在理想状态下，储气罐中的压力应始终保持在正常的工作压力范围内。但在以上动力系统中，为保证空气干燥器的正常运行，一般都会在空气干燥器中中设置一最高压力放气阀，一旦空气干燥器中的压力值到达该设定值时，放气阀就会自动打开进行排气操作，以放空空气干燥器中的冷凝水。但以上最高压力放气阀为机械开关，不仅存在加工和装配误差，同时实际运行中由于振动等原因会进一步加大该调节误差，而传感器中的压力传感器也存在检测误差，这使得一旦两个误差的结合超过一定的范围，就会出现压力传感器检测到的信号还没到达最高设定值时最高压力放气阀就已经打开排气，其结果就会出现空压机一直运行不停机的工作故障，不仅造成电池电量的损耗，更会加大了空压机的负担，严重影响了空压机的使用寿命。

以上的空气干燥器是由吸附湿气的分子筛组成，其进气端和出气端存在一定的气压差，且随着空气中细微尘土和水分不断吸附累积，就会造成空气干燥器的进一步阻塞，使管路压降进一步增大，进而造成空气干燥器的进气端气压远高于储气罐中的压力的情况，如不及时进行空气干燥器的更换维护，不仅会造成空压机的能耗增大，还会使压缩机最高压力保护阀打开而出现空压机一直运行的故障。

此外，以上的动力系统仅在空气储气罐中设置压力传感器，在使用中偶尔也会出现压力传感器失灵的现象发生，而这将导致储气罐中的压力低于最小设定值时空压机依然不会启动，并最终使得气动动力系统无法正常工作。

再者，以上储气罐中压力传感器的信号传递给行车电脑，并由行车电脑分析后再发出空压机的控制信号，该结构设置使得在安装气动动力系统时不仅需要进行气路的连接，同时还需进行压力传感器、行车电脑和空压机之间的线路连接和信号调试，不仅安装麻烦，且结构复杂，故障率高，后期的养护成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明设计了一种新能源汽车的气动动力系统，其直接在空压机上安装了控制空压机启停操作的气压控制器，并在空压机的出气端设置了前置压力传感器，不仅使气动动力系统实现了模块化设计，并实现了空压机启停的精准控制，整个系统具有控制精度高、结构简化、安装简便、使用成本低，后期养护方便的特点，能大大延长气动动力系统的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新能源汽车的气动动力系统，包括有通过气路依序连接的空压机、空气干燥器、储气罐和驱动气缸，所述储气罐中设置有后置压力传感器，所述空气干燥器上设置有最高压力放气阀，其特征在于：所述空压机上直接安装有压力控制器，所述后置压力传感器将检测到的后置压力信号实时传递给压力控制器，压力控制器根据后置压力信号来控制空压机的启停操作，当检测到的后置压力信号低于设定的最低压力值时启动空压机工作，当检测到的后置压力信号高于设定的最高压力值时停止空压机工作。

进一步的，上述最高压力放气阀为一电磁阀，所述电磁阀的开启由所述压力控制器控制，压力控制器在获得的后置压力信号到达设定最高压力值时先关闭空压机而后发出指令开启电磁阀以进行空气干燥器的排气放空冷凝水。

进一步的，上述空压机为容积式空气压缩机。

进一步的，上述压力控制器中设置有压力中间值，当其接收到的后置压力信号低于该压力中间值时启动空压机进行半速运行，当其接收到的压力信号低于设定的最低压力值时全速启动空压机并一直运行到达最高设定压力值。

进一步的，上述空压机的出气端设置有前置压力传感器，前置压力传感器将其检测到的前置压力信号实时传递给压力控制器，压力控制器根据接收到的前置压力信号、后置压力信号及两者的信号差值来判断空气干燥器工况。

进一步的，上述压力控制器可统计空压机的单次工作时间，并结合接收到的前置压力信号和后置压力信号来综合判断气动动力系统各部件的工况。

进一步的，上述压力控制器中设置有信号反馈模块，信号反馈模块收集空压机的累积运行时间数据或前置压力信号与后置压力信号的差值数据或空压机的单次运行时间、前置压力信号和后置压力信号数据，并当这些数据到达设定数值时将相应的保养信号或故障信号反馈到行车电脑上。

在以上结构中，本发明在空压机中直接集成有压力控制器，其可直接接收储气罐中后置压力传感器的后置压力信号并控制空压机的启停操作，整个系统的运行无需行车电脑参与，使得整个气动动力系统实现了独立的模块化设计，在安装时只需接上相应的气路即可，不仅结构简化，同时方便了安装和调试，整个系统具有使用成本低，后期养护方便的特点，能大大延长气动动力系统的使用寿命。

在此，以上空气干燥器中的最高压力放气阀采用电磁阀结构，且电磁阀的开启由压力控制器结合接收到的后置压力信号进行控制，不仅能从根本上解决最高压力放气阀的提前打开问题，且开闭控制精准，可保证空气干燥器的良好工作性能。

另外，本发明在所述空压机的出气端设置有前置压力传感器，该前置压力传感器检测到的前置压力信号和所述的后置压力信号一起传递给压力控制器，并由压力控制器分析比对以确认空压机、气路和后置压力传感器的工作状态，可保证气动动力系统的正常运行，延长空压机的使用寿命。

附图说明

图1、本发明的结构原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种新能源汽车的气动动力系统，包括有通过气路依序连接的空压机1、空气干燥器2、储气罐3和驱动气缸4。

所述储气罐3中设置有后置压力传感器5，所述空压机1上直接安装有压力控制器6，所述后置压力传感器5将检测到的后置压力信号实时传递给压力控制器6，压力控制器6根据后置压力信号来控制空压机1的启停操作。当检测到的后置压力信号低于设定的最低压力值时启动空压机1工作，当检测到的后置压力信号高于设定的最高压力值时停止空压机1工作。

以上空压机1中的压力控制器6可直接接收储气罐3中后置压力传感器5的后置压力信号并控制空压机1的启停操作，整个系统的运行过程无需行车电脑7参与，使得整个气动式动力系统实现了模块化设计，在安装时只需接上相应的气路即可，不仅结构简化，同时方便了安装和调试，具有使用成本低，后期养护方便的特点，能大大延长气动动力系统的使用寿命。

在此，为解决现有空气干燥器2中最大压力放气阀21提前开启的问题，本发明最高压力放气阀21由现有的机械开关更换为电磁阀，且电磁阀的开启由所述压力控制器6控制。在空压机1启动工作后，当压力控制器6获得的后置压力信号到达设定最高压力值时关闭空压机，而后发出指令开启电磁阀进行排气，以放空空气干燥器2中的冷凝水，为下一次的空压机1工作做好准备，并保证空气干燥器2良好的工作性能。

所述空压机1为容积式空气压缩机，由于新能源汽车要求零部件小型化、轻量化的特点，使得空压机1的设计牺牲了散热性能。为此，本发明在压力控制器6中设置了一个压力中间值，当压力控制器6接收到的后置压力信号低于该压力中间值时启动空压机1进行半速运行，当其接收到的后置压力信号低于设定的最低压力值时全速启动空压机1并一直到达设定最高压力值时停止，进而形成最有利于空压机1工作的间歇运行方式，能有效延长空压机1的保养时间，降低运行故障，节省后期的养护成本。

所述空压机1的出气端设置有前置压力传感器8，前置压力传感器8同样将其检测到的前置压力信号实时传递给压力控制器6，压力控制器6根据接收到的前置压力信号、后置压力信号及两者的信号差值来判断空气干燥器2的阻塞情况，并依此为空气干燥器2的维护提供依据。

此外，所述的压力控制器6具有统计空压机单次工作时间的功能，并将空压机1的单次持续工作时间数据结合接收到的前置压力信号、后置压力信号来判定气动动力系统各部件的工况，一旦空压机1的单次工作时间超过最大的设定时间值时即可判定空压机故障或气路故障或后置压力传感器故障。

在此，在实际使用中，气动动力系统中的空压机1需定期进行保养，空气干燥器2需及时进行更换，但以上结构的压力控制器6完全独立于行车电脑设置，其无法直观显示相应的故障代码和数据，为此，为方便后期气动动力系统的养护，本发明在压力控制器6中设置有信号反馈模块61，该信号反馈模块61收集空压机1的累积运行时间数据或前置压力信号与后置压力信号的差值数据或空压机1的单次运行时间和后置压力信号数据，并当这些数据到达设定数值时将相应的保养信号或故障信号反馈到行车电脑7上。

在使用中，当空压机1的累积运行时间到达设定数值时即发送信号到行车电脑7显示空压机保养，当前置压力信号与后置压力信号的差值数据到达设定数值时即发送信号到行车电脑7显示更换空气干燥器2，当空压机1的单次运行时间到达设定数值而后置压力信号依然没有到达最高压力值时发出信号给行车电脑7显示空压机故障或气路泄漏故障或后置压力传感器5故障。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车的气动动力系统，包括有通过气路依序连接的空压机、空气干燥器、储气罐和驱动气缸，所述储气罐中设置有后置压力传感器，所述空气干燥器上设置有最高压力放气阀，其特征在于：所述空压机上直接安装有压力控制器，所述后置压力传感器将检测到的后置压力信号实时传递给压力控制器，压力控制器根据后置压力信号来控制空压机的启停操作，当检测到的后置压力信号低于设定的最低压力值时启动空压机工作，当检测到的后置压力信号高于设定的最高压力值时停止空压机工作。

2.如权利要求1所述的一种新能源汽车的气动动力系统，其特征在于：所述最高压力放气阀为一电磁阀，所述电磁阀的开启由所述压力控制器控制，压力控制器在获得的后置压力信号到达设定最高压力值时先关闭空压机而后发出指令开启电磁阀以进行空气干燥器的排气放空冷凝水。

3.如权利要求1所述的一种新能源汽车的气动动力系统，其特征在于：所述空压机为容积式空气压缩机。

4.如权利要求3所述的一种新能源汽车的气动动力系统，其特征在于：所述压力控制器中设置有压力中间值，当其接收到的后置压力信号低于该压力中间值时启动空压机进行半速运行，当其接收到的压力信号低于设定的最低压力值时全速启动空压机并一直运行到达最高设定压力值。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的一种新能源汽车的气动动力系统，其特征在于：所述空压机的出气端设置有前置压力传感器，前置压力传感器将其检测到的前置压力信号实时传递给压力控制器，压力控制器根据接收到的前置压力信号、后置压力信号及两者的信号差值来判断空气干燥器工况。

6.如权利要求5所述的一种新能源汽车的气动动力系统，其特征在于：所述压力控制器可统计空压机的单次工作时间，并结合接收到的前置压力信号和后置压力信号来综合判断气动动力系统各部件的工况。

7.如权利要求6所述的一种新能源汽车的气动动力系统，其特征在于：所述压力控制器中设置有信号反馈模块，信号反馈模块收集空压机的累积运行时间数据或前置压力信号与后置压力信号的差值数据或空压机的单次运行时间、前置压力信号和后置压力信号数据，并当这些数据到达设定数值时将相应的保养信号或故障信号反馈到行车电脑上。