[發(fā)明專利]一種新型柴動(dòng)螺桿式空壓機(jī)控制器的控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010434517.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111637057A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳海波;駱敏舟;康淼淼;王永;張華東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃智能制造技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號(hào): F04C28/06
• 分類號(hào): F04C28/06;F04C28/08;F02D29/04
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

1.一種新型柴動(dòng)螺桿式空壓機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：建立控制器，控制器包括主控單元、模擬量采集單元、開關(guān)量單元、485通信單元、人機(jī)交互界面和CAN通信單元，模擬量采集單元、開關(guān)量單元、485通信單元、人機(jī)交互界面和CAN通信單元均與主控單元電連接；

主控單元通過CAN通信單元與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元ECU實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信；

模擬量采集單元包括運(yùn)算放大器和模擬量接口，模擬量接口連接外部傳感器；運(yùn)算放大器對(duì)模擬量接口的信號(hào)放大后輸入到模擬量采集單元的AD接口中；

開關(guān)量單元包括繼電器單元和光電耦合器單元，繼電器單元用于輸出開出信號(hào)，光電耦合器單元用于輸入開入信號(hào)；

步驟2：上電后，控制器進(jìn)入初始化，包括如下步驟：

步驟S1：主控單元讀取人機(jī)交互界面輸入的參數(shù)設(shè)置，保存用戶通過人機(jī)交互界面輸入的預(yù)制參數(shù)；

步驟S2：主控單元讀取模擬量采集單元讀取的外部傳感器信息，外部傳感器信息包括供氣壓力值、排氣溫度值和燃油油量值；

步驟S3：主控單元通過流燃油油量值判斷油位是否正常：是，則執(zhí)行步驟S4；否，則執(zhí)行步驟S2；

步驟S4：主控單元通過CAN總線與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元ECU發(fā)送通信握手信號(hào)，并等待柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元ECU的反饋信號(hào)：如果有反饋信號(hào)，則初始化完成，執(zhí)行步驟3；如果沒有反饋信號(hào)，則繼續(xù)等待；

步驟3：主控單元通過CAN總線讀取柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、油壓、油耗、水溫、電池組電壓和故障信息；

步驟4：主控單元向電子控制單元ECU發(fā)送預(yù)熱啟動(dòng)指令，電子控制單元ECU根據(jù)預(yù)熱啟動(dòng)指令控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入預(yù)熱啟動(dòng)，至到柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速狀態(tài)，預(yù)熱啟動(dòng)指令包括啟動(dòng)時(shí)，空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣閥關(guān)閉，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后，進(jìn)氣閥全開，控制器發(fā)送目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制指令給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提高轉(zhuǎn)速,同時(shí)控制器通過氣壓傳感器所傳過來的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)氣罐內(nèi)氣壓，當(dāng)氣壓達(dá)到氣壓設(shè)定值時(shí)，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止提速；

步驟5：主控單元根據(jù)PID控制流程對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行控制，針對(duì)連續(xù)用氣和間斷用氣兩種不同的使用模式，及時(shí)的調(diào)節(jié)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速以穩(wěn)定氣體壓力；同時(shí)采用壓縮機(jī)進(jìn)氣閥控制、渦輪增壓和高壓共軌油噴技術(shù)控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行；

步驟6：主控單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否收到人機(jī)交互界面?zhèn)魉偷男滦畔ⅲ菏牵瑒t執(zhí)行步驟7；否，則執(zhí)行步驟5；

步驟7：主控單元根據(jù)人機(jī)交互界面?zhèn)鬏數(shù)男畔砜刂撇裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行模式，人機(jī)交互界面?zhèn)鬏數(shù)男畔ǘ喾N工作模式選擇，工作模式選擇包括間斷運(yùn)行模式和連續(xù)運(yùn)行模式；連續(xù)運(yùn)行模式為正常連續(xù)用氣時(shí)，進(jìn)氣閥全開；控制器可以通過調(diào)節(jié)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)所述氣罐內(nèi)氣壓，以使氣罐內(nèi)氣壓穩(wěn)定在氣壓設(shè)定值，隨著用氣量的大小，隨時(shí)調(diào)節(jié)目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

間斷運(yùn)行模式為間斷用氣時(shí)，如果氣罐內(nèi)氣壓超過氣壓設(shè)定值，控制器調(diào)節(jié)下降柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來降低氣罐內(nèi)氣壓，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以一直下降到怠速；同時(shí)通過氣路降低所述進(jìn)氣閥的開度，直至氣罐內(nèi)氣壓達(dá)到氣壓設(shè)定值；

步驟8：主控單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人機(jī)交互界面是否傳輸回關(guān)機(jī)信號(hào)：是，則執(zhí)行步驟9；否，則執(zhí)行步驟5；

步驟9：主控單元向電子控制單元ECU發(fā)出停機(jī)指令。

2.如權(quán)利要求1所述的一種新型柴動(dòng)螺桿式空壓機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：所述主控單元為STM32F429控制芯片，485通信單元為RS485通信芯片及其外圍電路，人機(jī)交互界面為觸摸屏，CAN通信單元為SAE1939CAN總線通信芯片及其外圍電路。

3.如權(quán)利要求1所述的一種新型柴動(dòng)螺桿式空壓機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：所述繼電器單元輸出的開出信號(hào)包括停機(jī)、啟動(dòng)、加載和卸放，與所述光電耦合器單元連接的開入信號(hào)元件包括急停按鈕、加載信號(hào)旋鈕、高壓信號(hào)旋鈕、停機(jī)信號(hào)旋鈕、啟動(dòng)信號(hào)旋鈕和輔助啟動(dòng)按鈕。

4.如權(quán)利要求1所述的一種新型柴動(dòng)螺桿式空壓機(jī)控制器的控制方法，其特征在于：所述外部傳感器包括氣體壓力傳感器、溫度傳感器和油箱液位傳感器。