[發明專利]一種車輛制動系統中空氣壓縮機的控制方法、控制器

在審

• 申請號: 202010773280.5
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN114060259A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 郭占強
• 申請（專利權）人: 北京福田康明斯發動機有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B49/02;F04B35/00;F04B41/02;B60T13/66;B60T13/26;B60T17/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

本發明公開了一種車輛制動系統中空氣壓縮機的控制方法、控制器、控制系統、存儲介質，所述方法包括：實時監測儲氣罐內實際壓力，并根據儲氣罐內實際壓力所屬壓力取值范圍確定與其對應的空氣壓縮機工作條件，其中，所述壓力取值范圍根據車輛需求預先設定；接收車輛當前狀態參數，并判斷車輛當前狀態參數是否滿足所述空氣壓縮機工作條件；當車輛當前狀態參數滿足所述空氣壓縮機工作條件時，控制空氣壓縮機的離合器吸合，使得空氣壓縮機進行充氣。本發明通過在不同儲氣罐內實際壓力下設定不同的空氣壓縮機工作條件，降低空氣壓縮機工作中的燃油消耗，消除空氣壓縮機非工作狀態的油耗，降低了制動系統的過熱幾率。

技術領域

本發明屬于車輛控制應用技術領域，具體涉及一種車輛制動系統中空氣壓縮機的控制方法、控制器、控制系統、存儲介質。

背景技術

車用氣動輔助制動系統的氣路包含空氣壓縮機、干燥器、四回路保護閥、儲氣罐等，這些元件共同組成了產生、儲存和輸送制動需要的高壓壓縮空氣的系統。

傳統的空氣壓縮機為曲軸通過皮帶或齒輪直接或間接驅動，空氣壓縮機的驅動輪與空氣壓縮機曲軸剛性連接，所以只要發動機曲軸旋轉，空氣壓縮機就會跟隨旋轉，消耗能量。

為保證連續制動性能，輕型卡車設定有最低工作壓力Plow和最大系統壓力Phi，當在儲氣罐內壓力低于Plow時空氣壓縮機開始工作，當儲氣罐內壓力達到Phi時空氣壓縮機停止工作，處于卸荷狀態。下面將針對工作和卸荷兩種狀態分別進行闡述。

空氣壓縮機工作狀態可以分為兩種情況，第一種情況是車輛剛起動，這時儲氣罐的壓力如果低于安全限值Plow，則需要為儲氣罐充氣到Plow以上才可以上路行駛。此時，發動機處于原地怠速工況，或可采取輕踩油門提高發動機轉速的方式，帶動空氣壓縮機進行快速充氣。如果壓力不低于安全限值，或經過充氣壓力高于安全限制，既可以起步上路行駛。第二種情況是車輛在行駛過程中采取數次制動后或制動過程中，壓力下降到低于Plow時，空氣壓縮機開始工作為儲氣罐充氣，以滿足后續的制動需求，當壓力達到Phi時充氣停止。在這種情況下，空氣壓縮機開始工作的時機一般是在制動即將結束或結束時，充氣過程是從減速即將結束或怠速開始、經過加速或等速過程完成，整個過程空氣壓縮機均需消耗額外的能量，并且在加速過程中進行充氣做功會影響車輛的動力性感受。

圖1為現有技術中轉鼓實測空氣壓縮機壓力輸出曲線和車速曲線的對應關系，如圖1所示，通過采集的CHTC-LD測試循環數據可以看出，當采取制動車輛減速過程中或減速結束時，空氣壓縮機出口壓力升高至700kPa以上，說明此時空氣壓縮機開始工作，工作持續一段時間后壓力降低，說明儲氣罐壓力已經達到Phi，空氣壓縮機收到壓力反饋停止充氣，處于卸荷狀態。每一次充氣的時間在30s～40s之間，發動機轉速越高，充氣時間越短，總的空氣壓縮機工作時間約占測試循環總時間的10％。

空氣壓縮機在卸荷狀態時，空氣壓縮機的驅動輪會隨著曲軸的旋轉而旋轉，從而帶動空氣壓縮機曲軸、活塞旋轉，各摩擦副的摩擦阻力依然存在。同時需要克服進排氣阻力，雖然排氣阻力與工作時的壓力相比較低，但仍存在泵氣損失，造成能量消耗。試驗測得的卸荷狀態的能量消耗與工作狀態相比，約為1/3。這部分能量是做的無用功，而且對車輛的動力性是一種弱化。

經分析，循環中空氣壓縮機做功及卸荷兩種狀態功耗總和，約占總循環工況功耗的5.7％，空氣壓縮機消耗的燃油約占整個循環燃油消耗的2.1％。在不同的車型和循環工況下，油耗占比存在區別，根據經驗一般制動需求多的工況空氣壓縮機油耗占比大，制動需求少的工況空氣壓縮機油耗占比小。

現在亟須一種車輛制動系統中空氣壓縮機的控制方法、控制器、控制系統和存儲介質。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中空氣壓縮機的工作會額外消耗燃油，同時在非工作狀態即卸荷狀態下做無用功時仍會消耗額外的燃油，對車輛的燃油經濟性非常不利。

針對上述問題，本發明提供了一種車輛制動系統中空氣壓縮機的控制方法、控制器、存儲介質。