一種車用空壓機節能系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空壓機系統，尤其涉及一種車用空壓機節能系統及其控制方法，主要適用于提高車用空壓機系統能量利用率。
【背景技術】
[0002]車用空壓機是柴油發動機的重要附件之一，空壓機主要是為制動系統提供壓縮空氣，目前現有的汽車空壓機普遍采用往復活塞式空壓機，通過發動機的齒輪系，傳動空壓機的傳動齒輪，使空壓機的活塞做往復運動，為制動系統輸送壓縮空氣。隨著整車舒適性、經濟性的要求日益提高，制動系統越來越復雜，對空壓機的排氣量需求也越來越大，如空氣懸架車架、空氣懸浮駕駛室等，用氣量增加，空壓機的使用背壓從原來的0.8Mpa，提升至1.25Mpa，車用空壓機的使用條件進一步惡化，空壓機的竄油問題日益突出，同時，空壓機附件功消耗也增加。因此，降低空壓機功耗，減小空壓機竄油量，可以增加內燃機輸出功、改善油耗，降低機油耗，節能環保。
[0003]中國專利申請公布號為CN102729930A，申請公布日為2012年10月17日的發明公開了一種汽車空壓機節能增壓控制系統，包括空壓機增壓器、中冷器、渦輪增壓器、空壓機、空氣干燥器和排氣制動閥，所述中冷器出氣口與發動機進氣歧管連接，發動機排氣歧管與排氣制動閥連接，所述排氣制動閥經貯氣筒與空壓機進氣口連接，空壓機增壓器出氣口連接空壓機的進氣口，所述空壓機增壓器的自然進氣口連接空氣濾清器，中冷器的另一出氣支路連接空壓機增壓器的增壓進氣口，所述中冷器進氣口連接渦輪增壓器出氣口，所述空壓機增壓器的一控制口連接空氣干燥器的進氣口，另一控制口連接排氣制動閥的進氣口，排氣制動閥通過一開關閥與貯氣筒連接，空氣干燥器出氣口連接貯氣筒的進氣口。該發明雖然避免了空壓機打氣不足的隱患，但是其仍然存在以下缺陷:該發明中空壓機卸荷時，將壓縮空氣排到大氣，使得能量白白浪費掉，同時，為提高空壓機進氣效率，系統增設渦輪增壓器，使得低速時發動機功率低、響應性差，油耗增加，進而使得系統成本較高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術中存在的能量利用率低，成本高的缺陷與問題，提供一種能量利用率高，成本低的車用空壓機節能系統及其控制方法。
[0005]為實現以上目的，本發明的技術解決方案是:一種車用空壓機節能系統，包括發動機、空氣濾清器、空壓機，所述空壓機的進氣口與發動機的出氣口、空氣濾清器的出氣口均氣路連接，空壓機的出氣口經干燥器后與儲氣筒氣路連接，所述空壓機的進氣口與蓄壓器的一端氣路連接，空壓機的出氣口與蓄壓器的另一端氣路連接。
[0006]所述空壓機的進氣口依次經旁通閥、旁通管路后與蓄壓器的出氣口氣路連接，空壓機的出氣口依次經轉換閥、蓄壓管路后與蓄壓器的進氣口氣路連接，空壓機的出氣口依次經轉換閥、干燥器后與儲氣筒氣路連接，所述轉換閥為二位三通閥。
[0007]所述儲氣筒上設置有儲氣筒壓力傳感器，儲氣筒壓力傳感器與整車VCU信號連接，整車VCU與轉換閥信號連接。
[0008]所述旁通閥為氣動膜片彈簧閥。
[0009]所述旁通閥為電控蝶閥，旁通閥的控制端與整車VCU信號連接，整車VCU與設置于蓄壓器上的蓄壓器壓力傳感器信號連接。
[0010]所述蓄壓器壓力傳感器與儲氣筒壓力傳感器均為半導體壓敏電阻式壓力傳感器。
[0011]所述空壓機的進氣口經單向閥后與發動機的出氣口、空氣濾清器的出氣口均氣路連接。
[0012]一種車用空壓機節能系統的控制方法，所述控制方法包括以下步驟:
當發動機驅動空壓機的活塞下行時:空氣經空氣濾清器后進入空壓機內；
當發動機驅動空壓機的活塞上行時:空壓機內的壓縮空氣經干燥器后進入儲氣筒中； 當儲氣筒卸荷時:空壓機內的壓縮空氣排入蓄壓器內；
當蓄壓器卸荷時:蓄壓器內的增壓空氣進入空壓機內。
[0013]所述空壓機的進氣口依次經旁通閥、旁通管路后與蓄壓器的出氣口氣路連接，空壓機的出氣口依次經轉換閥、蓄壓管路后與蓄壓器的進氣口氣路連接，空壓機的出氣口依次經轉換閥、干燥器后與儲氣筒氣路連接，所述轉換閥為二位三通閥;所述儲氣筒上設置有儲氣筒壓力傳感器，儲氣筒壓力傳感器與整車VCU信號連接，整車VCU與轉換閥信號連接;所述旁通閥為氣動膜片彈簧閥；
所述當儲氣筒卸荷時，空壓機內的壓縮空氣排入蓄壓器內是指:當儲氣筒需卸荷時，儲氣筒壓力傳感器將電信號反饋給整車VCU，整車VCU發出電信號控制轉換閥，以使空壓機的出氣口與蓄壓器的進氣口之間的氣路接通、空壓機的出氣口與干燥器之間的氣路關閉，此時，空壓機內的壓縮空氣依次經轉換閥、蓄壓電路后排入蓄壓器內；所述當蓄壓器卸荷時，蓄壓器內的增壓空氣進入空壓機內是指:當蓄壓器需卸荷時，蓄壓器內的增壓空氣通過旁通管路控制旁通閥接通，此時，蓄壓器內的增壓空氣依次經旁通管路、旁通閥后進入空壓機內。
[0014]所述空壓機的進氣口依次經旁通閥、旁通管路后與蓄壓器的出氣口氣路連接，空壓機的出氣口依次經轉換閥、蓄壓管路后與蓄壓器的進氣口氣路連接，空壓機的出氣口依次經轉換閥、干燥器后與儲氣筒氣路連接，所述轉換閥為二位三通閥;所述儲氣筒上設置有儲氣筒壓力傳感器，儲氣筒壓力傳感器與整車VCU信號連接，整車VCU與轉換閥信號連接;所述旁通閥為電控蝶閥，旁通閥的控制端與整車VCU信號連接，整車VCU與設置于蓄壓器上的蓄壓器壓力傳感器信號連接；
所述當儲氣筒卸荷時，空壓機內的壓縮空氣排入蓄壓器內是指:當儲氣筒需卸荷時，儲氣筒壓力傳感器將電信號反饋給整車VCU，整車VCU發出電信號控制轉換閥，以使空壓機的出氣口與蓄壓器的進氣口之間的氣路接通、空壓機的出氣口與干燥器之間的氣路關閉，此時，空壓機內的壓縮空氣依次經轉換閥、蓄壓電路后排入蓄壓器內；所述當蓄壓器卸荷時，蓄壓器內的增壓空氣進入空壓機內是指:當蓄壓器需卸荷時，蓄壓器壓力傳感器將電信號反饋給整車VCU，整車VCU發出電信號控制旁通閥接通，此時，蓄壓器內的增壓空氣依次經旁通管路、旁通閥后進入空壓機內。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
1、由于本發明一種車用空壓機節能系統及其控制方法中空壓機的進氣口與蓄壓器的一端氣路連接，空壓機的出氣口與蓄壓器的另一端氣路連接，當儲氣筒卸荷時，空壓機內的壓縮空氣排入蓄壓器內，通過蓄壓器收集原卸荷時排入大氣中的壓縮空氣，減少能量浪費、能量消耗，有效地提高了能量利用率;蓄壓器收集的壓縮空氣供給空壓機，提高空壓機的進氣密度，從而提高了空壓機效率;本設計提高能量利用率、空壓機效率均通過蓄壓器實現，使得設計成本低。因此，本發明不僅能量利用率高、成本低，而且提高了空壓機效率。
[0016]2、由于本發明一種車用空壓機節能系統及其控制方法中當蓄壓器卸荷時，蓄壓器內的增壓空氣進入空壓機內，實現車用空壓機節能系統自增壓進氣，提高進氣壓力，解決因自然進氣產生負壓造成空壓機竄油量大的問題，顯著降低竄油量，節約能源，提高了制動系統可靠性。因此，本發明降低了空壓機竄油量，節約能源，提高了制動系統可靠性。
[0017]3、由于本