一种新能源车辆用电动空压机起停系统及起停方法
阅读说明：本技术 一种新能源车辆用电动空压机起停系统及起停方法 (Start-stop system and start-stop method of electric air compressor for new energy vehicle ) 是由 任显国 高嵩 史钊宇 王赛 李广 霍电辉 刘安 李少文 杜科锦 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种新能源车辆用电动空压机起停系统,包括空压机、干燥器、四回路保护阀、储气筒依次连接形成控制管路,还包括压力检测装置和控制器；干燥器包括机械调压阀、排气阀、回流阀、过滤筛和单向阀,过滤筛和单向阀分别安装在空压机与四回路保护阀间的控制管路上,机械调压阀和排气阀连接组成的排气支路与过滤筛和单向阀的管路并联,回流阀所在的回流支路与单向阀的管路并联；压力检测装置的一端连接在机械调压阀与排气阀间的管路上,另一端与控制器连接,压力检测装置用于监测机械调压阀与排气阀间的管路压力,并将监测压力信号传输给控制器,控制器与空压机连接。该电动空压机起停系统既能实现干燥器的正常工作,还能实现空压机的起停。(The invention discloses an electric air compressor start-stop system for a new energy vehicle, which comprises an air compressor, a dryer, four-loop protection valves, an air cylinder, a pressure detection device and a controller, wherein the air compressor, the dryer, the four-loop protection valves and the air cylinder are sequentially connected to form a control pipeline; the dryer comprises a mechanical pressure regulating valve, an exhaust valve, a reflux valve, a filter sieve and a one-way valve, wherein the filter sieve and the one-way valve are respectively arranged on a control pipeline between the air compressor and the four-loop protection valve; one end of the pressure detection device is connected to a pipeline between the mechanical pressure regulating valve and the exhaust valve, the other end of the pressure detection device is connected with the controller, the pressure detection device is used for monitoring the pipeline pressure between the mechanical pressure regulating valve and the exhaust valve and transmitting a monitoring pressure signal to the controller, and the controller is connected with the air compressor. The start-stop system of the electric air compressor can not only realize the normal work of the dryer, but also realize the start-stop of the air compressor.)
技术领域
本发明涉及一种新能源车辆用电动空压机起停系统及起停方法，属于汽车电器技术领域。
背景技术
传统气压制动燃油车辆的干燥器结构如图1，空压机1产生的压缩空气经过干燥器2、四回路保护阀3，进入到储气筒5内。机械调压阀2-1用来调节系统压力，当储气筒5内压力达到系统设定压力后，机械调压阀2-1打开，储气筒5内的压缩空气流过机械调压阀2-1到达排气阀2-2，从而使排气阀2-2打开，此时空压机1产生的压缩空气会通过排气阀2-2排出，实现卸荷；同时，储气筒5内的压缩空气经过回流阀2-3，反吹过滤筛2-4，过滤筛2-4中存有的油和水通过排气阀2-2排出，实现过滤筛2-4的再生功能。当系统压力下降到某一设定值时，回流阀2-3会关闭，此时再生功能结束；当系统压力继续下降到某一设定值时，机械调压阀2-1关闭，然后排气阀2-2关闭，空压机1产生的压缩空气经过干燥器2、四回路保护阀3，进入到储气筒5内，然后不断循环重复上述过程。
气压制动的新能源车辆的干燥器系统，整体上基本是借用传统燃油车辆，但由于新能源车辆有节能需求，会在储气筒内的压力达到系统设定压力后，使空压机处于停机状态，当系统压力低于某一设定值时，空压机才重新启动工作，从而实现车辆的节能。传统空压机的起停原理见图1，空压机1的起停信号来自与储气筒5相连的气压传感器6，由于气压传感器6对储气筒5的检测压力有个较大的公差范围，而机械调压阀2-1打开的值也是一个较大的公差范围，因而会导致空压机1的停机和干燥器2的卸荷关系不匹配：若空压机1的停机压力低于机械调压阀2-1的打开压力，空压机1会先停机，系统压力无法进一步升高，机械调压阀2-1无法打开，干燥器2就无法卸荷和再生；若空压机1的停机压力高于机械调压阀2-1的打开压力，机械调压阀2-1先打开，干燥器2卸荷，系统压力无法进一步升高，导致空压机一直工作。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种新能源车辆用电动空压机起停系统，既能实现干燥器的正常工作，还能实现空压机的起停，可靠性高。本发明还同时提供了一种新能源车辆用电动空压机起停方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种新能源车辆用电动空压机起停系统，包括空压机、干燥器、四回路保护阀和储气筒，所述空压机、干燥器、四回路保护阀、储气筒依次连接形成控制管路，还包括压力检测装置和控制器；
所述干燥器包括机械调压阀、排气阀、回流阀、过滤筛和单向阀，所述过滤筛和单向阀分别安装在空压机与四回路保护阀间的控制管路上，所述机械调压阀和排气阀连接组成的排气支路与过滤筛和单向阀的管路并联，所述回流阀所在的回流支路与单向阀的管路并联；所述压力检测装置的一端连接在机械调压阀与排气阀间的管路上，另一端与控制器连接，压力检测装置用于监测机械调压阀与排气阀间的管路压力，并将监测压力信号传输给控制器，控制器与空压机连接。
作为优选，所述压力检测装置采用压力检测开关或气压传感器。
作为优选，所述控制器的型号为XGA2108TFF221-010。
作为优选，所述储气筒上安装有放水阀。
作为优选，所述机械调压阀的一端连接在单向阀与四回路保护阀间的管路上，另一端与排气阀连接组成排气支路，所述排气阀的一端接在空压机与过滤筛间的管路上，还有一端通向大气。
作为优选，所述回流阀的一端接在单向阀和四回路保护阀间的管路上，另一端接在过滤筛和单向阀间的管路上。
另外，本发明还提供了一种采用所述新能源车辆用电动空压机起停系统的起停方法，当干燥器处于开始卸荷到结束卸荷期间时，压力检测装置向控制器传输信号，控制器接收该信号控制空压机停机；当干燥器不处于卸荷期间时，压力检测装置不向控制器传输信号，控制器控制空压机工作。
作为优选，该起停方法具体包括以下步骤：
1)空压机产生压缩空气经干燥器、四回路保护阀，进入储气筒内，当储气筒内的压力达到系统设定压力后，机械调压阀打开，储气筒内的压缩空气流过机械调压阀到达排气阀和压力检测装置，使排气阀打开，此时若空压机工作，产生的压缩空气通过排气阀排出，干燥器开始卸荷；
2)储气筒内的压缩空气经过回流阀，反吹过滤筛，过滤筛中存有的油和水通过排气阀排出，实现过滤筛的再生功能；同时，压力检测装置向控制器输出一个压力信号，控制器接收到该信号即控制空压机停机；
3)当制动系统压力下降到某一设定值时，回流阀会关闭，此时再生功能结束；
4)当系统压力继续下降到某一设定值时，机械调压阀关闭，然后排气阀关闭，干燥器结束卸荷，压力检测装置输出的压力信号消失，控制器接收不到该信号即控制空压机处于正常工作状态，产生的压缩空气经过干燥器、四回路保护阀，进入到储气筒内，然后不断循环重复上述过程。
与现有技术相比，本发明的电动空压机起停系统，通过压力检测装置检测机械调压阀与排气阀间的压力信号作为空压机起停的控制信号源，不需要太高的精度即可以实现，对元件要求不高，可靠性更高，且空压机的起停不影响干燥器的正常功能，既能实现干燥器的正常工作，还能实现空压机的起停，节省整车电能；另外，空压机一直处于工作状态，直到压力检测装置检测的压力信号出现才会停机，此种控制逻辑可以保证空压机供气优先，节能次之，以保证制动安全，该起停系统结构简单，成本较低，易于推广。
附图说明
图1为现有空压机起停原理示意图；
图2为本发明空压机起停原理示意图；
图3为本发明的空压机起停流程图；
图中：1、空压机，2、干燥器，2-1、机械调压阀，2-2、排气阀，2-3、回流阀，2-4、过滤筛，2-5、单向阀，3、四回路保护阀，4、放水阀，5、储气筒，6、气压传感器，7、压力检测装置，8、控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
如图2所示，一种新能源车辆用电动空压机起停系统，包括空压机1、干燥器2、四回路保护阀3和储气筒5，储气筒5上安装有放水阀4，所述空压机1、干燥器2、四回路保护阀3、储气筒5依次连接形成控制管路，还包括压力检测装置7和控制器8；
所述干燥器2包括机械调压阀2-1、排气阀2-2、回流阀2-3、过滤筛2-4和单向阀2-5，所述过滤筛2-4和单向阀2-5分别安装在空压机1与四回路保护阀3间的控制管路上，所述机械调压阀2-1和排气阀2-2连接组成的排气支路与过滤筛2-4和单向阀2-5的管路并联，所述回流阀2-3所在的回流支路与单向阀2-5的管路并联；所述压力检测装置7的一端连接在机械调压阀2-1与排气阀2-2间的管路上，另一端与控制器8连接，压力检测装置7用于监测机械调压阀2-1与排气阀2-2间的管路压力，并将监测压力信号传输给控制器8，控制器8与空压机1连接。
其中，压力检测装置7可以安装在干燥器2已有的或新增的孔位上，开发简单，可快速量产。
作为实施例的优选，所述压力检测装置7采用压力检测开关(型号如XGA38LWFW511-22010)或气压传感器(型号如NXG38WLAM111-26010)。
作为实施例的优选，所述控制器8的型号为XGA2108TFF221-010。
作为实施例的优选，所述机械调压阀2-1的一端连接在单向阀2-5与四回路保护阀3间的管路上，另一端与排气阀2-2连接组成排气支路，所述排气阀2-2的一端接在空压机1与过滤筛2-4间的管路上，还有一端通向大气。所述回流阀2-3的一端接在单向阀2-5和四回路保护阀3间的管路上，另一端接在过滤筛2-4和单向阀2-5间的管路上。
使用时，如图3所示，空压机1产生的压缩空气经过干燥器2、四回路保护阀3，进入到储气筒5内。机械调压阀2-1用来调节系统压力，当储气筒5内的压力达到系统设定压力后，机械调压阀2-1打开，储气筒5内的压缩空气流过机械调压阀2-1到达排气阀2-2和压力检测装置7，从而使排气阀2-2打开，此时如果空压机1工作，产生的压缩空气会通过排气阀2-2排出，干燥器2开始卸荷；储气筒5内的压缩空气经过回流阀2-3，反吹过滤筛2-4，过滤筛2-4中存有的油和水通过排气阀2-2排出，实现过滤筛的再生功能；同时，压力检测装置7会输出一个压力信号(在干燥器2开始卸荷和结束卸荷期间，该压力信号会一直存在)，控制器8接收该信号控制空压机1停机。
当制动系统压力下降到某一设定值时，回流阀2-3会关闭，此时再生功能结束；当系统压力继续下降到某一设定值时，机械调压阀2-1关闭，然后排气阀2-2关闭，干燥器2结束卸荷，压力检测装置7输出的压力信号消失，控制器8接收不到该信号即控制空压机1处于正常工作状态，产生的压缩空气经过干燥器2、四回路保护阀3，进入到储气筒5内，然后不断循环重复上述过程。
其中，除去干燥器2开始卸荷和结束卸荷期间的其它时间，压力检测装置7不会有压力信号输出，空压机1一直处于工作状态，只有在干燥器2开始卸荷和结束卸荷期间，压力检测装置7才会有压力信号输出，控制器8接收到该信号即控制空压机1停机，即使压力检测装置7到控制器的线路故障，也不影响空压机1正常工作，如果没有其他的故障，空压机1也会一直处于正常工作状态，因此该控制系统可以保证空压机对制动系统供气优先，节能次之，以保证车辆行车安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。