CN209426753U - 一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，包括VCU整车控制器、空压机、冷凝器、再生储气罐和干燥器，VCU整车控制器与空压机通过CAN控制总线连接并与冷凝器通过信号控制线连接，空压机的出气口与冷凝器的进气口接头通过散热铜管连接，冷凝器的顶端通过真空软管与设置于干燥器底部的调压阀的输入端相连接，调压阀的第一输出端通过气管与再生储气罐相连接，调压阀的第二输出端通过气管与储气筒相连接，储气筒通过气管与差动气动阀相连接，储气筒还通过气管与其余用气设备相连接，其余用气设备上设有的压强传感器通过信号反馈总线与VCU整车控制器相连接。与现有技术相比，本实用新型具有维护简便，排水效率高，使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制动系统，尤其是涉及一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统。
背景技术
汽车制动系统是指对汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。燃料电池汽车也可以算作电动汽车，但你可以在五分钟内给电池灌满燃料，而不是等上几个小时来充满电。燃料电池汽车也是电动汽车，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料，但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。
近年来，国家鼓励发展新能源汽车，对新能源汽车开发给予了大力政策扶持，所以使新能源客车在市场上占有率越来越高。随着国家政策的不断调整，在新能源汽车领域纯电驱动应用地区越来越广泛，近两年各大客车厂积极推动占有北方严寒天气地区市场，因此增加了对各系统在严寒地区工作的要求，其中制动系统在北方遇到的最大问题就是严寒地区管路结冰，因此一种适用于北方严寒地区工况的新能源汽车制动系统亟待开发。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，包括VCU整车控制器、空压机、冷凝器、再生储气罐和干燥器，所述VCU整车控制器与所述空压机通过CAN控制总线连接并与所述冷凝器通过信号控制线连接，所述空压机的出气口与所述冷凝器的进气口接头通过散热铜管连接，所述冷凝器的顶端通过真空软管与设置于所述干燥器底部的调压阀的输入端相连接，所述调压阀的第一输出端通过气管与所述再生储气罐相连接，所述调压阀的第二输出端通过所述气管与储气筒相连接，所述储气筒通过所述气管与差动气动阀相连接，所述储气筒还通过所述气管与其余用气设备相连接，所述其余用气设备上设有的压强传感器通过信号反馈总线与所述VCU整车控制器相连接。
进一步地，所述的散热铜管的长度为1500mm～2000mm。
进一步地，所述干燥器的顶部设有干燥器外壳容器，所述干燥器外壳容器与所述调压阀一体成型密封连接，所述干燥器外壳容器内的顶部设有分子筛，所述干燥器外壳容器内的底部设有机油毡。
进一步地，所述再生储气罐的顶部设有压力传感器，其底部设有排水电磁阀，所述再生储气罐为采用硅钢或不锈钢材质制成的再生储气罐。
进一步地，所述VCU整车控制器上设有4路整形脉冲输入端口、4路模拟量输出端口、10路AD采集端口、1路CAN总线整车监控端口、5路整车CAN通信端口、2路CANBootLoader程序下载端口和显示仪表。
进一步地，所述冷凝器由设置于其顶端的水平螺旋进气口、螺旋形套管、冷却散热器壳体、排水加热器、排水动作阀芯、操作开关和热动过电流继电器组成。
进一步地，所述其余用气设备包括客车制动阀、手制动释放阀、制动快放阀、制动继动阀、复合式制动气室和带有气体传感器的制动储气筒。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)通过让VCU整车控制器与空压机通过CAN控制总线连接并与冷凝器通过信号控制线连接，空压机的出气口与冷凝器的进气口接头通过散热铜管连接，冷凝器的顶端通过真空软管与设置于干燥器底部的调压阀的输入端相连接，调压阀的第一输出端通过气管与再生储气罐相连接，调压阀的第二输出端通过气管与储气筒相连接，储气筒通过气管与差动气动阀相连接，储气筒还通过气管与其余用气设备相连接，其余用气设备上设有的压强传感器通过信号反馈总线与VCU整车控制器相连接的布置设计方案，可以保护空压机结冰而损坏，减少冷凝器内部积水，降低了新能源客车制动部分的维护成本。
(2)通过采取VCU整车控制器上设有4路整形脉冲输入端口、4路模拟量输出端口、10路AD采集端口、1路CAN总线整车监控端口、5路整车CAN通信端口、2路CANBootLoader程序下载端口和显示仪表的技术方案，使得本实用新型的制动系统可拓展性更强，可以添加更多用于制动系统的外部辅助控制，使制动系统的安全性能提升。
(3)通过采用再生储气罐的顶部设有压力传感器，其底部设有排水电磁阀，再生储气罐为采用硅钢或不锈钢材质制成的再生储气罐，干燥器的顶部设有干燥器外壳容器，干燥器外壳容器与调压阀一体成型密封连接，干燥器外壳容器内的顶部设有分子筛，干燥器外壳容器内的底部设有机油毡，冷凝器由设置于其顶端的水平螺旋进气口、螺旋形套管、冷却散热器壳体、排水加热器、排水动作阀芯、操作开关和热动过电流继电器组成的技术方案，可以减少司机的疲劳强度，不必刻意的去频繁制动排水，而是通过控制实现自动有效排水，提高排水效率，保证了进气口水温度，保证空气可以充分的干燥，冷却，提供制动效率，延长制动系统阀类的使用寿命。
附图说明
为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。
图1为本实用新型的整体结构示意图；
附图标号说明：
1为VCU整体控制器；2为空压机；3为冷凝器；4为再生储气罐；5为干燥器；6为散热铜管；7为气管；8为控制总线；9为真空软管；10为CAN信号控制总线；11为信号反馈线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
实施例
如图1所示为本实用新型一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统的整体结构示意图，包括VCU整车控制器1、空压机2、冷凝器3、再生储气罐4和干燥器5，VCU整车控制器1上设有4路整形脉冲输入端口、4路模拟量输出端口、10路AD采集端口、1路CAN总线整车监控端口、5路整车CAN通信端口、2路CANBootLoader程序下载端口和显示仪表，冷凝器3由设置于其顶端的水平螺旋进气口、螺旋形套管、冷却散热器壳体、排水加热器、排水动作阀芯、操作开关和热动过电流继电器组成，VCU整车控制器1与空压机2通过CAN控制总线10连接并与冷凝器3通过信号控制线8连接，空压机2的出气口与冷凝器3的进气口接头通过散热铜管6连接，散热铜管6的长度为1500mm～2000mm，一般取1500mm，冷凝器3的顶端通过真空软管9与设置于干燥器5底部的调压阀的输入端相连接，干燥器5的顶部设有干燥器外壳容器，干燥器外壳容器与调压阀一体成型密封连接，干燥器外壳容器内的顶部设有分子筛，干燥器外壳容器内的底部设有机油毡，调压阀的第一输出端通过气管7与再生储气罐4相连接，调压阀的第二输出端通过气管7与储气筒相连接，储气筒通过气管7与差动气动阀相连接，储气筒还通过气管7与其余用气设备相连接，其余用气设备上设有的压强传感器通过信号反馈总线11与VCU整车控制器1相连接，其余用气设备包括客车制动阀、手制动释放阀、制动快放阀、制动继动阀、复合式制动气室和带有气体传感器的制动储气筒。
本实用新型对应的严寒地区制动系统主管路的发生原因分析如下：
由于环境温度低，导致冷凝器进气温度偏低，加上冷凝器的冷却，使得气体中的水分，在冷凝器中迅速从气态变为液态最后凝结为冰。冷凝器只有在打气泵工作，同时有刹车动作(必须有气刹)时候，才能高效排水。而由于电动打气泵工作时间很短，导致进入冷凝器的气体时间也很少；加上司机使用电刹车的情况较多，使得冷凝器不能高效排水，冷凝器凝结的水不能及时的排出，就会沿着螺旋状的管道壁凝结成冰。长时间如此，导致螺旋管道堵塞，冰逐步向冷凝器进口延伸，最后进气口堵塞，导致打气泵工作负荷加大，最薄弱的联轴器损坏。
从故障车辆测试结果数据上看，将铜管包裹可有效提高冷凝器的进气温度，在半包的时候，进气温度已经基本与同行业车辆相当；全包效果最好。结合车辆制动的使用频率和环境温度，可以从两个方面解决，一是提高冷凝器进气口的温度，二是减少冷凝器中积水，及时排水；首先包裹铜管可以提高冷凝器进气改善结冰的情况，根据客户车辆冷凝器布置于车辆外侧位置便于检修的要求，暂时无法更改布置位置；其次通过调整控制策略，减少积水，提高打气泵的工作时间并且提高冷凝器的排水效率，这样可以更好的解决结冰堵塞。
本实用新型对应的新能源客车的制动控制策略思路如下：
为了保护空压机过压工作和减少积水，从机械保护和布置位置两个方面考虑提出改善测试，同时底盘提出增加排水次数的要求，以减少冷凝器积水，故从控制策略方面考虑满足增加排水次数要求，最后考虑到以下五个方面，提出设计的改善解决措施：
1.机械过压保护方面：对于堵转保护，在空压机出气口后方，制动系统主管路间，串联增加机械安全阀，增加过压工作保护整改方案。
2.车辆布置位置：冷凝器位置布置向空压机附近移动，确保出气铜管长度控制在1500～2000mm左右，提高进气口温度，测试效果。
3.控制策略方面(硬件功能)：VCU可以控制每次空压机开始工作，从0.68-1.0MPa打气过程中，，我们可以根据仪表反馈的储气筒压力值0.9MPa，0.95MPa时，VCU控制排气两次，VCU直接控制冷凝器输出信号线，完成以上动作。
4.控制策略方面(软件功能)：VCU检测打气泵连续工作时间，超过10分钟就停止工作并报警，防止管路漏气情况，空压机一直工作打气，保护空压机。采用打气泵与冷凝器联动工作的策略，确保打气泵工作快结束时，冷凝器能够排水，增加手控阀联动功能，在手刹拉起，同时储气桶气压低于0.85MPa的时候，强制打气，提高打气泵工作频率；
5.电器增加功率方面：冷凝器加热是在5℃以下，触发温度开关，钥匙ON档开始加热，加大加热功率至10W。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，包括VCU整车控制器(1)、空压机(2)、冷凝器(3)、再生储气罐(4)和干燥器(5)，所述VCU整车控制器(1)与所述空压机(2)通过CAN控制总线(10)连接并与所述冷凝器(3)通过信号控制线(8)连接，所述空压机(2)的出气口与所述冷凝器(3)的进气口接头通过散热铜管(6)连接，所述冷凝器(3)的顶端通过真空软管(9)与设置于所述干燥器(5)底部的调压阀的输入端相连接，所述调压阀的第一输出端通过气管(7)与所述再生储气罐(4)相连接，所述调压阀的第二输出端通过所述气管(7)与储气筒相连接，所述储气筒通过所述气管(7)与差动气动阀相连接，所述储气筒还通过所述气管(7)与其余用气设备相连接，所述其余用气设备上设有的压强传感器通过信号反馈总线(11)与所述VCU整车控制器(1)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，所述的散热铜管(6)的长度为1500mm～2000mm。
3.根据权利要求1所述的一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，所述干燥器(5)的顶部设有干燥器外壳容器，所述干燥器外壳容器与所述调压阀一体成型密封连接，所述干燥器外壳容器内的顶部设有分子筛，所述干燥器外壳容器内的底部设有机油毡。
4.根据权利要求1所述的一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，所述再生储气罐(4)的顶部设有压力传感器，其底部设有排水电磁阀，所述再生储气罐(4)为采用硅钢或不锈钢材质制成的再生储气罐。
5.根据权利要求1所述的一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，所述VCU整车控制器(1)上设有4路整形脉冲输入端口、4路模拟量输出端口、10路AD采集端口、1路CAN总线整车监控端口、5路整车CAN通信端口、2路CANBootLoader程序下载端口和显示仪表。
6.根据权利要求1所述的一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，所述冷凝器(3)由设置于其顶端的水平螺旋进气口、螺旋形套管、冷却散热器壳体、排水加热器、排水动作阀芯、操作开关和热动过电流继电器组成。
7.根据权利要求1所述的一种防止主管路结冰的新能源客车制动系统，其特征在于，所述其余用气设备包括客车制动阀、手制动释放阀、制动快放阀、制动继动阀、复合式制动气室和带有气体传感器的制动储气筒。
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