[发明专利]一种电动汽车空压机控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车空压机控制领域，具体涉及一种电动汽车空压机控制系统及其控制方法。

背景技术

汽车空压机是汽车气动系统的动力来源，主要用于为气压制动系统等装置提供压缩空气。传统汽车中发动机带动空压机的活塞做往复运动压缩空气储存到储气罐，当储气罐中的气压达到设定的压力安全值（0.8MPa左右）时，必须进行卸荷处理，在这个卸荷的过程中空压机仍处于运转状态。总体来说，装配了空压机的传统汽车有两种卸荷方式。第一种方式为放空卸荷，空压机随发动机运转压缩空气，当储气罐中气压达到预设上限值时，空压机继续压缩空气，但此时储气罐中的安全阀开启，罐中压缩气体排出，实现放空卸荷；当储气罐压力低于预设下限值时，罐中安全阀关闭，压缩气体不再排放。这种方法最为简单，但不经济，浪费了大量能量，一般不采用。第二种方式采用压力调节器，当罐中气压到达预设上限值时，使空压机的排气压力等于进气压力，此时空压机的功率消耗为额定功率的20%-30%，这种方式较为经济，应用于大多数传统汽车。虽然第二种卸荷方式有所改进，但是并没有解决空压机空转的问题，这造成了能量的浪费。因此对于以节能减排为目的的纯电动汽车，将传统汽车上的空压机控制方式应用于纯电动车不是很适合。

对于使用发动机驱动的汽车，产生的噪声最高在90-110db，而活塞式空压机产生的噪声最高可达90db，此时空压机产生的噪声并不是那么明显。由于电动机工作时的噪音相对较小，活塞式空压机产生的噪音对于电动汽车来说就是一个巨大的噪声源，活塞式空压机的噪声主要由进气噪声，排气噪声和机械噪声组成。为了避免此类噪声，目前电动汽车均选用旋叶式空压机。但是，旋叶式空压机和活塞式空压机高达十倍的差价造成了生产成本的提高。

另外，就空压机的控制方式来说，现在电动汽车均采用机械式气压开关对空压机进行控制。由于疲劳强度的限制，机械式气压开关工作的可靠性和寿命便大大折扣，这种机械式开关一旦出现工作故障，可导致车辆出现气压急剧下降，导致制动力不足，甚至制动失灵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述不足，提供一种电动汽车空压机控制系统及其控制方法，在保证供给足够的压缩空气的同时有效地避免了压缩空气足够情况下空压机的无效运转。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电动汽车空压机控制系统，包括控制单元、执行机构、活塞式空压机、储气罐和压力传感器，活塞式空压机与储气罐的空气充入口连接，压力传感器安装在储气罐内、用于实时感应储气罐内空气压力，压力传感器输出端与控制单元输入端连接，控制单元输出端经执行机构与活塞式空压机连接，控制单元用于根据储气罐中压力传感器检测的压力信号通过执行机构控制活塞式空压机的运转与否。

按上述方案，所述活塞式空压机的进排气道中还设置有抗性消音器，所述抗性消音器由突变界面的管和室相互组合构成。

按上述方案，所述活塞式空压机的外围设置有隔音罩，隔声罩的外壳由不透气的金属材料组成，隔声罩的中间为阻尼层，隔声罩的内层装有吸声材料。

按上述方案，所述执行机构采用小型电动机或电磁离合器。

按上述方案，所述压力传感器采用电阻式压力传感器。

本发明电动汽车空压机控制系统的控制方法，包括如下步骤：

1）首先控制系统初始化；

2）电动汽车在行驶过程中，活塞式空压机向储气罐充入空气；

3）安装在储气罐中的压力传感器实时检测储气罐内空气压力，并将储气罐内空气压力值传递至控制单元；

4）控制单元将储气罐内空气压力值与预先储存设定的压力阀值进行比较，判断压缩空气是否充足，若储气罐内空气压力值大于压力阀值的上限值，即压缩空气充足，控制单元发出控制信号通过执行机构使活塞式空压机停止运转，不再压缩空气，停止向储气罐中充入空气；若储气罐内空气压力值小于压力阀值的下限值，即压缩空气不足，控制单元发出控制信号通过执行机构使活塞式空压机运转压缩空气，向储气罐中充入空气；如此循环往复，储气罐中气压不足时，活塞式空压机运转，储气罐充满时，活塞式空压机停止运转，使得储气罐内空气压力维持在一定的范围内。

按上述方案，所述压力阀值的上限值约为0.8MPa，下限值约为0.6MPa。