一种车辆气路控制装置及控制方法与流程

1.本发明涉及整车电子控制技术领域，尤其是一种车辆气路控制装置及控制方法。


背景技术：

2.传统车辆的普通机械式气路装置，只能在系统气压大于上限开始卸荷，小于系统下限开始打气；当上装工作时，接在行车制动气源管路中的底盘控制气源是有气的，可能会在气路中混入水等杂质，底盘驾驶室中也可以操作，但是这些操作会影响上装的工作，甚至出现安全事故；尽管最近也涌现出电控气路装置，但结构复杂，安装复杂，并且也没有充分结合汽车工况合理的进行控制。
3.发明名称气动车辆的控制装置，专利号cn103231707b，公开了一种气动车辆的控制装置，该控制装置由数据单元、空气喷射模块、压缩机模块、加热模块，可以根据启动车辆的工况和驾驶员的操作控制流量阀的开度和持续时间，从而调节空气动力发动机的功率输出，但是智能化和集成化低，并且气体未经过干燥和过滤，一定程度上降低了汽车零件的使用寿命，增加了维护成本。


技术实现要素：

4.本发明针对上述问题，提出了一种车辆气路控制装置及控制方法，当系统压力大于一定值时，卸荷阀(303)开启，使压力开关回路的压力升高，压力开关开启，驱动空压机电磁阀，使空压机脱开停止打气；反之，当系统压力小于一定值时，底盘控制器(201)控制空压机啮合开始打气；在此过程中通过反复充气和再生功能模块清除气路和干燥器中水分杂质，本发明的控制装置集成度高，成本低，智能化高。
5.本发明采用的技术方案是：
6.本发明公开了一种车辆气路控制装置及控制方法，控制装置包括，底盘控制器(201)、电控干燥器(202)、离合器式空压机(203)、空气管路、储气罐1(204)储气罐2(205)、ecas(206)、气压传感器1(207)、气压传感器2(208)、仪表(209)；电控干燥器(202)包括干燥罐、压力开关、卸荷阀(303)、再生阀(304)、压力控制阀、单向阀、稳压阀、供气接口、排气接口和控制接口等；离合器式空压机(203)包括电磁阀；当系统压力大于一定值时，卸荷阀(303)开启，使压力开关回路的压力升高，压力开关开启，驱动空压机电磁阀，使空压机脱开停止打气；反之，当系统压力小于一定值时，控制空压机啮合开始打气；当有再生需求时，卸荷阀(303)、再生阀(304)开启，反吹管路和干燥器中的水分杂质；控制器根据车辆工况，给再生、打气、停止打气设置不同的阈值，在满足车辆用气安全的情况下，合理利用倒拖工况多打气，实现能量回收，降低油耗；并能实现智能再生，从而延长了干燥器寿命，另外本发明可实现辅助启动功能，提高整车启动性能。
7.进一步地，所述电控干燥器(202)包括干燥罐(301)、压力开关(302)、卸荷阀(303)、再生阀(304)、压力控制阀(305)、单向阀(306)、保护阀(307)、保护阀(308)、减压阀(309)、节流阀(310)、减压阀(311)、减压阀(312)、节流阀(313)、节流阀(314)、供气接口
(21)(22)(23)(24)(25)、排气接口(3)和控制接口(4)、测试接口(23.1)(24.1)。
8.进一步地，电控干燥器(202)的连接方式为：电控干燥器(202)入口与干燥罐(301)一端、压力控制阀(305)一端相连；干燥罐(301)二端与单向阀(306)一端及再生阀(304)一端相连；单向阀(306)二端与ecas(206)供气口(25)相连；单向阀(306)二端，通过保护阀(307)，与储气罐1(204)的供气口(21)相连；单向阀(306)二端，通过保护阀(308)，与储气罐2(205)的供气口(22)相连；单向阀(306)二端通过减压阀(309)、节流阀(310)、节流阀(311)，与供气口(23)相连；单向阀(306)二端通过减压阀(312)、节流阀(313)，与供气口(24)相连；供气口(21)通过节流阀(311)与供气口(23)相通；供气口(22)与供气口(24)相通；21回路通过单向阀(315)与测试接口23.1相连；22回路通过单向阀(316)与测试接口24.1相连；保护阀(307)、保护阀(308)、与再生阀(304)二端及卸荷阀(303)一端相连；卸荷阀(303)二端、控制口(4)，和压力控制阀(305)相连；压力控制阀(305)二端与排气口(3)相连；控制口(4)上安装压力开关(302)；
9.单向阀(306)方向规定为：干燥罐(301)是正方向；单向阀(315)方向规定是，节流阀(311)到23.1为正方向；单向阀(316)方向规定是，节流阀(313)到24.1为正方向，流向24.1；
10.压力开关(302)与离合器式空压机(203)电磁阀(401)通信连接；压力开关开启时，空压机电磁阀关闭，气路将空压机离合器脱开；压力开关关闭时，空压机电磁阀打开，空压机离合器啮合。
11.一种车辆气路控制装置的控制方法，包括如下步骤：
12.s0、启动系统，卸荷阀(303)、再生阀(304)初始化，判断发动机是否启动成功，如果是，则执行步骤s1；反之，系统启动辅助功能模块，开启卸荷阀(303)，脱开空压机；
13.s1、底盘控制器(201)控制卸荷阀(303)、再生阀(304)关闭，采集气压传感器1(207)、气压传感器2(208)气压值，系统进入反复充气及再生功能阶段；
14.s2、判断系统压力是否小于一定值d或者ecas(206)是否需要提升气囊高度，如果是，则啮合空压机，开始充气；如果否，则不充气；
15.s3、当充气量大于一定值时，则气体智能再生，防止气路中有水杂质；
16.s4、判断系统压力是否大于智能压力停止打气值c，如果是，则脱开离合器式空压机(203)，停止充气；如果否，则继续充气；
17.s5、打开卸荷阀(303)、再生阀(304)一定时间或者系统开启时，执行步骤s0。
18.本发明的有益效果是：本发明采用高集成度的电控干燥器，减少了其他附属的零部件，方便安装，价格相比单个零件形式更便宜；一些重要参数，如管路压力、发动机转速、油门踏板开度、车速和环境温度可由底盘控制器获得。管路压力调节保持了机械气路充放气特性的同时，也可由车底盘控制器进行调节，范围从系统最小值～系统最大值；并合理利用车辆倒拖、带载、启动、冷态等工况，对空压机卸荷和对干燥器的再生实现了智能控制，降低了油耗，延长了干燥器的寿命，提高了车辆性能，适合大范围使用。
附图说明
19.图1为本技术车辆气路控制装置结构示意图；
20.图2为本技术电控干燥器结构示意图；
21.图3为本技术气路装置结构示意图；
22.图4为本技术车辆气路控制方法流程图。
具体实施方式
23.下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
24.一种车辆气路控制装置，包括：
25.控制模块，包括：底盘控制器(201)用于接收气压传感器模块气压值，将气压值发送至仪表(209)；控制卸荷阀(303)、再生阀(304)的开闭，用于控制气体流向；ecas(206)用于控制气囊高度；
26.气体处理模块，包括电控干燥器(202)，用于干燥气体；离合器式空压机(203)当系统启动或装置内气压低于目标值时用于给装置打气；
27.气体存储模块，用于存储气体，包括储气罐1(204)、储气罐2(205)；
28.气压传感器模块，用于测量回路气压，包括气压传感器1(207)、气压传感器2(208)，气压传感器1(207)安装在储气罐1(204)所在的21回路上，用于测量21回路气压；气压传感器2(208)安装在储气罐2(205)所在的22回路上，用于测量22回路气压；
29.显示模块，用于显示气压值，所述显示模块包括仪表(209)，与控制模块通信连接，用于气压过低时自动报警。
30.底盘控制器(201)根据车辆工况，给再生、打气、停止打气设置不同的阈值，在满足车辆用气安全的情况下，合理利用倒拖工况多打气，实现能量回收，降低了油耗。
31.电控干燥器(202)包括干燥罐(301)、压力开关(302)、卸荷阀(303)、再生阀(304)、压力控制阀(305)、单向阀(306)、保护阀(307)、保护阀(308)、减压阀(309)、节流阀(310)、减压阀(311)、减压阀(312)、节流阀(313)、节流阀(314)、供气接口(21)(22)(23)(24)(25)、排气接口(3)和控制接口(4)、测试接口(23.1)(24.1)。
32.电控干燥器(202)的连接方式为：
33.电控干燥器(202)入口与干燥罐(301)一端、压力控制阀(305)一端相连；
34.干燥罐(301)二端与单向阀(306)一端及再生阀(304)一端相连；
35.单向阀(306)二端与ecas(206)供气口(25)相连；
36.单向阀(306)二端，通过保护阀(307)，与储气罐1(204)的供气口(21)相连；
37.单向阀(306)二端，通过保护阀(308)，与储气罐2(205)的供气口(22)相连；
38.单向阀(306)二端通过减压阀(309)、节流阀(310)、节流阀(311)，与供气口(23)相连；
39.单向阀(306)二端通过减压阀(312)、节流阀(313)，与供气口(24)相连；
40.供气口(21)通过节流阀(311)与供气口(23)相通；
41.供气口(22)与供气口(24)相通；
42.21回路通过单向阀(315)与测试接口23.1相连；
43.22回路通过单向阀(316)与测试接口24.1相连；
44.保护阀(307)、保护阀(308)、与再生阀(304)二端及卸荷阀(303)一端相连；
45.卸荷阀(303)二端、控制口(4)，和压力控制阀(305)相连；
46.压力控制阀(305)二端与排气口(3)相连；
47.控制口(4)上安装压力开关(302)；
48.单向阀(306)方向规定为：干燥罐(301)是正方向；单向阀(315)方向规定是，节流阀(311)到23.1为正方向；单向阀(316)方向规定是，节流阀(313)到24.1为正方向，流向24.1；
49.所述离合器式空压机(203)电器件包括电磁阀(401)；
50.压力开关(302)，与离合式空压机电磁阀(401)通信连接；
51.压力开关开启时，空压机电磁阀关闭，气路将空压机离合器脱开；
52.压力开关关闭时，空压机电磁阀打开，空压机离合器啮合。
53.具体的，在通电的情况下，如果发动机转速大于一定值一端时间后，发动机状态为启动成功；启动成功之前判断为启动期间。
54.可选的，不同水温条件下，发动机转速大于的一定值不同。
55.当系统压力大于压力控制阀(305)设置的压力上限时，在电控干燥器(202)的入口(11)进入的气体，通过压力控制阀305进入排气口(3)排到大气中；
56.当系统压力小于压力控制阀(305)压力设置下限时，由于控制口(4)回路压力已通过32口排出，空压机啮合开始打气；
57.上述系统特性可实现电气件失效时，自动进入机械模式，所述机械模式为：高于压力控制阀的上限，系统自动泄气，小于下限自动打气，就是机械模式；不同于机械模式的控制模式，其上下限是大的小于机械上限，小的大于机械下线。
58.一种车辆气路控制装置的控制方法，其特性在于，包括如下步骤，
59.s0、启动系统，卸荷阀(303)、再生阀(304)初始化，判断发动机是否启动成功，如果是，则执行步骤s1；反之，系统启动辅助功能模块，开启卸荷阀(303)，脱开空压机；
60.s1、底盘控制器(201)控制卸荷阀(303)、再生阀(304)关闭，采集气压传感器1(207)、气压传感器2(208)气压值，系统进入反复充气及再生功能阶段；
61.s2、判断系统压力是否小于一定值d或者ecas(206)是否需要提升气囊高度，如果是，则啮合空压机，开始充气；如果否，则不充气；
62.s3、当充气量大于一定值时，则气体智能再生，防止气路中有水杂质；
63.s4、判断系统压力是否大于智能压力停止打气值c，如果是，则脱开离合器式空压机(203)，停止充气；如果否，则继续充气；
64.s5、打开卸荷阀(303)、再生阀(304)一定时间或者系统开启时，执行步骤s0。
65.以上功能模块，当下15电时，进入下电卸荷再生功能模块；
66.如s0-s1步骤所述：卸荷阀(303)、再生阀(304)关闭；底盘控制器(201)采集气压传感器1(207)、气压传感器2(208)气压值。
67.步骤s2中当系统压力小于一定值d或者有ecas(206)提升气囊高度需求时，啮合空
压机，开始充气，包括：卸荷阀(303)关闭，4回路气压通过排气口32卸荷，压力开关(302)断开，空压机啮合，开始充气；
68.当控制装置充气量超过一定值时，进行再生，按阀开度或者一定周期内阀打开时间所占的比例打开卸荷阀(303)和再生阀(304)，开启关闭一次，充气次数加一，当充气次数大于一定值时，打气量累加值清零。
69.步骤s3中所述一定值具体为：充气量大于这个值时需要再生反吹，防止气路中有水等杂质；
70.所述控制空压机脱开，停止充气具体包括：打开卸荷阀(303)、关闭再生阀(304)，使4回路存在卸荷压力，当卸荷压力大于压力开关(302)开启压力后，压力开关开启，驱动空压机的电磁阀关闭，空压机脱开，停止充气。
71.可选的，气压传感器1(207)、气压传感器2(208)的气压值取小，作为系统压力。
72.启动期间，启动辅助功能模块具体包括：底盘控制器(201)判断发动机是否启动，若是，则控制离合器式空压机(203)脱开，停止充气，降低启动负载；若否，则进入反复充气及再生功能模块。
73.启动成功后，反复充气及再生功能阶段具体包括：
74.s00、对系统进行打气；
75.s01、判断系统压力是否大于一定值a，如果否，则执行步骤s02；如果是，则执行步骤s03；
76.s02、卸荷阀(303)、再生阀(304)关闭，空压机啮合，开始充气，直至系统压力不小于a；
77.s03、再生阀(304)、卸荷阀(303)开启，充气次数num加一；
78.s04、判断充气次数num是否小于n，如果是，则执行步骤s01；如果否，则底盘控制器(201)控制关闭卸荷阀(303)、再生阀(304)；
79.s05、底盘控制器(201)控制卸荷阀(303)、再生阀(304)开启；
80.s06、判断系统压力是否小于一定值b，如果是，则执行步骤s02；如果否，则执行步骤s05。
81.进入反复充气及再生功能阶段时，先打气到系统压力到达一定值a，再卸荷再生至系统压力下降至一定值b，反复至第n次系统压力达到一定值a，以实现清除气路和干燥器中水分杂质的作用；所述充气次数n可以根据车辆型号具体设定，在本发明的一个实施例中，n的取值为3，则在本发明的实施例中s04步骤具体描述为：判断充气次数num是否小于3，如果是，则执行步骤s01；如果否，则底盘控制器(201)控制关闭卸荷阀(303)、再生阀(304)。
82.具体的，进入反复充气及再生功能阶段，首次需判断系统压力是否大于一定值a，如已达到一定值a，则直接卸荷再生；然后反复打气、卸荷再生过程。
83.系统压力一定值b，等于系统最小压力，或着根据车辆状态确定的开始打气的最小压力c，两种压力可选。
84.系统压力一定值a，等于系统最大压力与压力控制的迟滞压力之和，或者是根据车辆状态确定的停止打气的最大压力d，两种压力可选。
85.根据系统压力，当小于一定值d时或者有ecas(206)提升气囊高度需求时，啮合空压机，开始充气，具体为：卸荷阀(303)关闭，4路气压通过再生阀(304)32口卸荷，至压力开
关断开，空压机啮合，开始充气；具体的气体走向：卸荷阀(303)关闭，4回路开关指向32口，4路中的气体通过32口排给大气，4路中气压小于压力开关开启压力，压力开关断开，离合器式空压机(203)电磁阀接到压力开关断开的信号，空压机的离合器结合，空压机开始打气。
86.具体的，系统压力小于d时，根据车辆工况，当车辆处于倒拖情况时，为了充分利用倒拖工况，减低打气能量消耗，减低油耗，需要提前打气，即，d值大于系统最小压力b；否则d值等于系统最小压力b。
87.当充气量超过一定值时，进行再生，按阀开度或者一定周期内阀打开时间所占的比例打开卸荷阀(303)和再生阀(304)，阀门开启关闭一次，次数加一，当次数大于一定值时，打气量累加值清零。
88.当系统压力大于一定值c时，脱开空压机，停止充气，具体包括，系统压力c值，根据车辆工况，当带载情况下，c值为系统最小压力与压力控制的迟滞压力之和，非带载非冷态情况下，为系统最小压力值，非带载冷态情况下，是一个小于最大压力值的值，提前停止打气。
89.所述控制空压机脱开，停止充气，具体包括：打开卸荷阀(303)、关闭再生阀(304)，使4回路存在卸荷压力，当卸荷压力大于压力开关(302)开启压力后，压力开关开启，驱动空压机的电磁阀关闭，空压机离合器气路将离合器脱开，空压机停止充气；此过程中具体的气路走向为，各储气罐经相应的阀，再经卸荷阀(303)二端，至4路管道，导致4路压力升高。
90.当系统关闭时，进入下电卸荷再生功能模块，打开卸荷阀(303)、再生阀(304)一定时间或者系统启动时，返回到步骤s0。
91.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。