一种用于新能源客车空压机的排水控制方法及装置与流程

1.本发明涉及新能源汽车领域，尤其是涉及一种用于新能源客车空压机的排水控制方法及装置。


背景技术：

2.新能源客车一般采用气制动原理，气压制动系统广泛应用于客车制动过程，利用空压机压缩的高压空气进行制动，在空压机运行过程中，压缩出来的高温高压空气含水率高，通过管路冷凝后，在制动管路和储气筒壁中形成冷凝水，因此制动系统在空压机后端设计有带电磁阀的预排水罐，可以预先收集并排出附着在预排水罐壁和管路回流的水汽，防止湿冷水回流进空压机。参考图1，在空压机工作过程中，整车控制器控制预排水罐电磁阀打开，利用气路的高压与大气的压差，强力清除预排水罐中的油污、水汽等。
3.参考图1，常规预排水罐控制策略为，每次整车上钥匙电时，整车控制器控制输出信号，打开预排水罐上的电磁阀放水。由于在整车上钥匙电时，无法保证预排水罐内具有稳定的输出气压，导致预排水过程不完全、效率低，管路中水分累计过多会回流进空压机，导致空压机无法正常工作，乃至失效；同时，在预排水过程不完全且效率低时，还增加了预排水罐后端的干燥器的工作压力，干燥器滤芯容易过早失效故障，从而急剧衰减干燥器寿命。最严重的情况是会使得干燥器后端的储气罐含水量过高，制动系统容易积水，在冬季气温低时容易结冰，制动阀和气路发生堵塞，造成客车制动失效，严重影响车辆行驶安全。
4.在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有预排水罐控制策略在整车上钥匙电时启动智能排水，由于前一次停车时，整车气压已经下降，无法确保预排水罐中能够形成稳定的输出气压来达到实现完全预排水效果，从而导致排水效果不佳。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于新能源客车空压机的排水控制方法，包括：步骤一、实时记录空压机启动后的打气时长，在空压机打气时长达到预设的第一时间的情况下，输出第一控制信号；步骤二、利用所述第一控制信号来控制空压机后端的预排水罐电磁阀打开，使得罐内气压与大气压的压差形成充足状态，从而实现排水。
6.优选地，在所述步骤一中，根据不同车辆类型确定相应的所述第一时间。
7.优选地，所述方法还包括：实时监测空压机工作状态，其中，在整车气压低于预设的空压机启动压力阈值时，控制空压机启动。
8.优选地，在所述步骤一之前，还包括：判断是否接通车辆钥匙端电源或断开车辆钥匙端电源。
9.优选地，所述方法还包括：监测所述预排水罐电磁阀在每次处于打开状态下的工作时长，在电磁阀工作时长达到预设的第二时间段时，控制预排水罐电磁阀关闭。
10.另一方面，本发明还提供了一种用于新能源客车空压机的排水控制装置，包括：第
一控制信号生成模块，其配置为实时记录空压机启动后的打气时长，在空压机打气时长达到预设的第一时间的情况下，输出第一控制信号；排水实施模块，其配置为利用所述第一控制信号来控制空压机后端的预排水罐电磁阀打开，使得罐内气压与大气压的压差形成充足状态，从而实现排水。
11.优选地，所述第一控制信号生成模块，其还配置为根据不同车辆类型确定相应的所述第一时间。
12.优选地，所述排水控制装置还包括：空压机状态监测模块，其配置为实时监测空压机工作状态，其中，在整车气压低于预设的空压机启动压力阈值时，控制空压机启动。
13.优选地，所述排水控制装置还包括：钥匙端电源检测模块，其配置为判断是否接通车辆钥匙端电源或断开车辆钥匙端电源。
14.优选地，所述排水控制装置还包括：电磁阀监测模块，其配置为监测所述预排水罐电磁阀在每次处于打开状态下的工作时长，在电磁阀工作时长达到预设的第二时间段时，控制预排水罐电磁阀关闭。
15.与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
16.本发明提供一种用于新能源客车空压机的排水控制方法及装置。该方法及装置通过整车控制器监控空压机工作状态或钥匙端电源状态的方式，在当空压机启动后建立了稳定的输出气压时，打开预排水罐上的电磁阀，使得预排水罐与大气形成压差，从而准确判断预排水罐能够充分排水的恰当时机，达到降低能耗、减少排水不充分的情况的目的。另外，本发明通过对电磁阀打开时长的监测和控制，避免了因电磁阀打开时间过长，导致空压机打气时间过长，增加能耗，从而保证车辆系统经济性。
17.虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。
18.本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
19.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
20.图1为现有技术中空压机排水控制策略的流程图。
21.图2为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制方法的步骤图。
22.图3为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制方法的第一个示例的流程图。
23.图4为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制方法的第二个示例的实施原理图。
24.图5为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制装置的结构示意图。
具体实施方式
25.以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
26.同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
27.新能源客车一般采用气制动原理，气压制动系统广泛应用于客车制动过程，利用空压机压缩的高压空气进行制动，在空压机运行过程中，压缩出来的高温高压空气含水率高，通过管路冷凝后，在制动管路和储气筒壁中形成冷凝水，因此制动系统在空压机后端设计有带电磁阀的预排水罐，可以预先收集并排出附着在预排水罐壁和管路回流的水汽，防止湿冷水回流进空压机。参考图1，在空压机工作过程中，整车控制器控制预排水罐电磁阀打开，利用气路的高压与大气的压差，强力清除预排水罐中的油污、水汽等。
28.图1为现有技术中空压机排水控制策略的流程图。参考图1，常规预排水罐控制策略为：在每次整车钥匙下电后，预排水罐将进行一次预排水罐排水，使得整车气压(干燥器后端储气罐内的气压)下降，空压机不再打气；每次整车上钥匙电时，整车控制器控制输出信号，打开预排水罐上的电磁阀进行排水。
29.由于在整车上钥匙电时，无法保证预排水罐内具有稳定的输出气压，导致预排水过程不完全、效率低，管路中水分累计过多会回流进空压机，导致空压机无法正常工作，乃至失效；同时，在预排水过程不完全且效率低时，还增加了预排水罐后端的干燥器的工作压力，干燥器滤芯容易过早失效故障，从而急剧衰减干燥器寿命。最严重的情况是会使得干燥器后端的储气罐含水量过高，制动系统容易积水，在冬季气温低时容易结冰，制动阀和气路发生堵塞，造成客车制动失效，严重影响车辆行驶安全。
30.在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有预排水罐控制策略在整车上钥匙电时启动智能排水，由于前一次停车时，整车气压已经下降，无法确保预排水罐中能够形成稳定的输出气压来达到实现完全预排水效果，从而导致排水效果不佳。
31.因此，为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种用于新能源客车空压机的排水控制方法及装置。该方法及装置会在空压机启动后，在确保预排水罐输出端形成了稳定且充足的气压的情况下，控制预排水罐电磁阀打开，使得预排水罐与大气压之间的压差足够使得预排水罐内的冷凝水自然排出。这样，本发明在预排水罐能形成稳定的气压输出时，才能让预排水罐顺利进行排水、排污处理，防止制动回路的水回流进入空压机，确保空压机能在干燥的环境运行。
32.图2为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制方法的步骤图。需要说明的是，本发明实施例所述的用于新能源客车空压机的排水控制方法(以下简称“排水控制方法”)，是通过车辆系统内的整车控制器来实现的。在实际应用过程中，在现有的车辆系统内，空压机、(带有电磁阀的)预排水罐、干燥器和储气罐按照当前顺序依次排列，并由整车控制器控制前述部件实现车辆气压制动过程中的高压空气压缩、排水、干燥卸荷等一系列
过程。其中，储气罐内的实时气压值即为本发明实施例所述的整车气压值。
33.如图2所示，步骤s210实时记录空压机启动后的打气时长，在空压机打气时长达到预设的第一时间的情况下，输出第一控制信号。在步骤s210中，需要在整车控制器的作用下，在空压机启动后，实时检测空压机打气操作的持续时间，从而根据打气操作持续时间的不断增加来判断当前是否需要打开预排水罐电磁阀。
34.在本发明实施例中，第一控制信号的生成时机表示当前预排水罐内的累计气压已经达到了能够自然排水状态的恰当时机。其中，当前恰当时机是能够使得预排水过程达到完全排水状态的初始时刻。
35.进一步，第一时间是用来诊断当前预排水罐内的累计气压是否达到确保预排水罐顺利排水的诊断条件。更具体地说，在检测到空压机的打气时长达到第一时间的情况下，生成第一控制信号。其中，第一控制信号是用来控制预排水罐电磁阀处于打开状态的控制信号。
36.另外，在检测到空压机的打气时长未达到第一时间阈值的情况下，生成第二控制信号。其中，第二控制信号是用来控制预排水罐电磁阀处于关闭状态的控制信号。
37.其中，在本发明实施例中，不同类型的车辆，设置有不同的第一时间(阈值)。具体地，第一时间阈值的范围优选为15～120s。其中，由于不同类型的车辆具有不同特性的空压机，因此，本发明实施例会根据不同类型的车辆来确定第一时间。在一个优选实施例中，根据空压机的转速上升率、以及空压机容积率得到适应于当前类型车辆空压机特性的第一时间阈值。
38.在空压机打气时长达到第一时间标准时，生成第一控制信号，从而进入到步骤s220中。步骤s220利用第一控制信号来控制空压机后端的预排水罐电磁阀打开，使得罐内气压与大气压之间的压差达到充足状态，从而实现排水。
39.这样，本发明实施例利用上述步骤s210和步骤s220，由整车控制器通过检测空压机的输出端气压，使得工作若干时间的空压机在打气达到一定的压力时，达到在预排水罐与大气形成足够(量)的压差的效果。此时，整车控制器发送表示放水阀排水指令的第一控制信号，从而使得预排水罐内形成的压差气压将预排水罐的冷凝水排除。
40.另外，为了避免预排水罐电磁阀的打开时间过长，本发明实施例所述的排水控制方法还包括步骤s230(未图示)，以利用整车控制器对预排水罐电磁阀的打开时长进行控制。步骤s230实时监测预排水罐电磁阀在每次处于打开状态下的工作时长(打开状态保持时长)，在电磁阀工作时长达到预设的第二时间段时，生成第二控制信号，以控制预排水罐电磁阀关闭。这样，本发明实施例利用步骤s230对电磁阀的打开时间进行检测并控制，避免由于电磁阀打开时间过长导致空压机打气时间过长，增加能耗，保证经济性。在本发明实施例中，上述第二时间段优选为2～3秒。
41.需要说明的是，本发明实施例对上述第一时间阈值、第二时间段、排水启动状态气压阈值不作具体限定，本领域技术人员可根据实际需求进行设定。
42.图3为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制方法的第一个示例的流程图。如图3所示，步骤s301实时监测空压机的工作状态。其中，在整车气压低于预设的空压机启动压力阈值时，生成空压机启动控制信号，从而进入到步骤s302中。例如：在整车气压低于7bar时，生成空压机启动控制信号，用以控制空压机启动。步骤s302利用步骤s301生成
的空压机启动控制信号控制空压机启动，使其达到启动状态，由此，进入到步骤s303。此时，空压机开始打气，整车气压逐渐上升。
43.步骤s303实时记录空压机启动后的打气时长，在空压机打气时长达到预设的第一时间的情况下(此时，表明空压机输出稳定的气压)，步骤s304输出第一控制信号，从而进入到步骤s305中。步骤s305利用步骤s304所生成的第一控制信号来控制预排水罐电磁阀打开，使得罐内气压与大气压的压差形成充足状态，从而步骤s306利用压差气压将预排水罐内的冷凝水排除，实现排水。
44.需要说明的是，本发明实施例所述的步骤s303和步骤s304、与步骤s210所述的实施流程相同；步骤s305和步骤s306、与步骤s220所述的实施流程相同，因此，本发明实施例对步骤s303～步骤s306的具体实施流程不作赘述。
45.举例来说，整车控制器通过检测空压机工作状态，当空压机启动后，建立稳定的输出气压，整车控制器输出控制信号，打开预排水罐上的电磁放水阀，持续2～3秒，利用罐体与大气强大的气压差，将预排水罐中冷凝水排出。
46.图4为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制方法的第二个示例的实施原理图。如图4所示，在当前示例中，整车控制器可以不对空压机的工作状态进行实时监测也能实现自动完全排水效果。
47.具体地，在实时检测空压机输出气压之前，步骤s401(未图示)对当前是否接通车辆钥匙端电源或断开车辆钥匙端电源进行实时诊断，在检测到当前车辆钥匙端电源达到接通或断开状态时，进入到步骤s402中。
48.在实际应用过程中，当车辆钥匙端的电源接通后，车辆系统内的各类高压电源信号、低压电源信号达到接通状态，并且还会生成强排信号(强排信号表示用来指示当前需要强制进行排水处理的信号)，整车控制器、预排水罐、干燥器等部件的电源接通，此时，车辆的高压电源信号有效并且强排信号有效，从而能够进入到下述步骤s402和步骤s403中来实现自动排水操作。在车辆钥匙端的电源断开之后，车辆系统内的高压电源会维持一段时间有效后才关闭、并且车辆系统内的强排信号也会在一段时间内保持有效状态，此时，整车控制器、预排水罐在高压电源未关闭之前、同时在强排信号保持有效状态的情况下，仍能够通过下述步骤s402和步骤s403实现自动排水操作。
49.也就是说，在步骤s401中，当接通车辆钥匙端电源或断开车辆钥匙端电源时，获取有效的高压电源信号和有效的强排信号，从而达到自动排水条件，继而进入到步骤s402中。
50.步骤s402实时记录空压机启动后的打气时长，在空压机打气时长达到预设的第一时间的情况下，输出第一控制信号，从而进入到步骤s403中。步骤s403利用步骤s402所生成的第一控制信号来控制预排水罐电磁阀打开，使得罐内气压与大气压的压差形成充足状态，从而利用压差气压将预排水罐内的冷凝水排除，实现排水。需要说明的是，本发明实施例所述的步骤s402与前述步骤s210所述的实施流程相同；步骤s403与前述步骤s220所述的实施流程相同，因此，本发明实施例对步骤s402和步骤s403的具体实施流程不作赘述。
51.另一方面，基于上述排水控制方法，本发明实施例还提出了一种用于新能源客车空压机的排水控制装置(以下简称“排水控制装置”)。图5为本技术实施例的用于新能源客车空压机的排水控制装置的结构示意图。如图5所示，上述排水控制装置包括：第一控制信号生成模块51和排水实施模块52。需要说明的是，在本发明实施例中，排水控制装置集成于
整车控制器内。
52.具体地，第一控制信号生成模块51按照上述步骤s210所述的方法实施，配置为实时记录空压机启动后的打气时长，在空压机打气时长达到预设的第一时间的情况下，输出第一控制信号。其中，根据不同车辆类型确定相应的第一时间。排水实施模块52按照上述步骤s220所述的方法实施，配置为利用第一控制信号来控制空压机后端的预排水罐电磁阀打开，使得罐内气压与大气压的压差形成充足状态，从而实现排水。
53.另外，本发明实施例所述的排水控制装置还包括：电磁阀监测模块53。电磁阀监测模块53按照上述步骤s230所述的方法实施，配置为监测预排水罐电磁阀在每次处于打开状态下的工作时长，在电磁阀工作时长达到预设的第二时间段时，控制预排水罐电磁阀关闭。
54.进一步，本发明实施例所述的排水控制装置的一个优选实施例中，所述排水控制装置，还包括：空压机状态监测模块54。空压机状态监测模块54配置为实时监测空压机工作状态，其中，在整车气压低于预设的空压机启动压力阈值时，控制空压机启动。
55.进一步，本发明实施例所述的排水控制装置的另一个优选实施例中，所述排水控制装置，还包括：钥匙端电源检测模块55。钥匙端电源检测模块55配置为在进入到第一控制信号生成模块51之前，判断是否接通车辆钥匙端电源或断开车辆钥匙端电源。
56.本发明提出了一种用于新能源客车空压机的排水控制方法及装置。该方法及装置通过整车控制器监控空压机工作状态或钥匙端电源状态的方式，在当空压机启动后建立了稳定的输出气压时，打开预排水罐上的电磁阀，使得预排水罐与大气形成压差，从而准确判断预排水罐能够充分排水的恰当时机，达到降低能耗、减少排水不充分的情况的目的。另外，本发明通过对电磁阀打开时长的监测和控制，避免了因电磁阀打开时间过长，导致空压机打气时间过长，增加能耗，从而保证车辆系统经济性。
57.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
58.应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
59.说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
60.虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。