電控空氣干燥器在純電動(dòng)輕卡上的應(yīng)用

郭磊，吳耀斌，楊遠(yuǎn)淵

（奇瑞汽車河南有限公司，河南 開封 475000）

電控空氣干燥器在純電動(dòng)輕卡上的應(yīng)用

郭磊，吳耀斌，楊遠(yuǎn)淵

（奇瑞汽車河南有限公司，河南 開封 475000）

文章簡要介紹了電控空氣干燥器在純電動(dòng)輕卡上的應(yīng)用和目前發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)電控空氣干燥器的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳盡的論述。通過對(duì)電控空氣干燥器的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行分析，對(duì)電控空氣干燥器具體應(yīng)用方案進(jìn)行總結(jié)闡述，簡要介紹了該技術(shù)在純電動(dòng)輕卡上的應(yīng)用和發(fā)展。

電控空氣干燥器；純電動(dòng)輕卡

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.003

CLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-06-02

前言

空氣污染問題已成為我國當(dāng)前民眾關(guān)注的重大問題之一，各大城市空氣污染指數(shù)頻頻爆表。PM2.5為衡量空氣污染的重要指數(shù)之一，研究表明，傳統(tǒng)燃油車汽車的尾氣對(duì)各大城市空氣污染的PM2.5貢獻(xiàn)率占到10%～40%。純電動(dòng)車因其做到了零排放，不產(chǎn)生任何尾氣排放而受到各地各級(jí)政府支持，成為未來汽車行業(yè)發(fā)展方向。

純電動(dòng)輕卡由于其自身質(zhì)量大，對(duì)制動(dòng)力要求大，因此目前大部分純電動(dòng)輕卡都采用氣壓制動(dòng)?？諝飧稍锲髯鳛闅鈮褐苿?dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)重要零部件，起到過濾壓縮空氣中的油水作用，并且集成了卸荷閥，調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣筒內(nèi)壓縮空氣的壓力。傳統(tǒng)空氣干燥器主要由氣閥殼體、干燥筒、調(diào)壓閥、加熱管等組件組成，調(diào)節(jié)氣壓靠機(jī)械式調(diào)壓閥來實(shí)現(xiàn)。電控空氣干燥器是一種利用電子與機(jī)械相結(jié)合的高端空氣處理系統(tǒng)，它具備了常規(guī)干燥器的所有功能并解決了公交車、工程車因輔助用氣或正常用氣較高情況下干燥功能過早失效系列問題。

1、電控空氣干燥器的工作原理

通用原理：如圖1所示，1口進(jìn)氣口連接氣源空壓機(jī)，在車輛啟動(dòng)后或正常行使中，從空壓機(jī)輸出的壓縮空氣通過1口進(jìn)入干燥器A腔，這時(shí)由于壓縮空氣通過聯(lián)結(jié)到輸入口的銅管溫度有所下降，在干燥器A腔形成冷凝水，冷凝水通過通道B到達(dá)排氣活塞9的排氣閥口B上，同時(shí)空氣經(jīng)過過濾器5經(jīng)過環(huán)形通道4流到顆粒干燥筒的上端1，當(dāng)空氣流進(jìn)顆粒干燥筒3后，水分被脫掉并滯留在顆粒干燥筒的上層 ，干燥處理過的空氣經(jīng)過單向

閥10 流向與21口聯(lián)結(jié)的四回路保護(hù)閥；同時(shí)干燥的空氣通向回流電磁閥和進(jìn)氣電磁閥的閥門下方。

電控工作原理：當(dāng)車輛行駛或未行駛（空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，給制動(dòng)主儲(chǔ)氣筒儲(chǔ)氣）時(shí)，聯(lián)結(jié)在干燥器閥體8的壓力讀取裝置12將檢測到的輸出氣壓轉(zhuǎn)換成電壓反饋給ECU總控制器19，當(dāng)ECU控制器19得到壓力讀取裝置12的反饋信息后，通過邏輯程序控制電子控制裝置的電磁閥來實(shí)現(xiàn)干燥器的切斷、回流與回關(guān)。切斷：壓力達(dá)到設(shè)定的切斷壓力時(shí)，電磁閥17通電，空氣進(jìn)入H腔推動(dòng)排氣活塞9打開排氣閥口排出水和空氣?；亓鳎弘姶砰y14通電，空氣通過小孔13進(jìn)入F腔，因?yàn)榇藭r(shí)處于排氣狀態(tài)，進(jìn)氣口氣壓通向大氣，F(xiàn)腔空氣就逆向通過顆粒干燥筒，將干燥筒內(nèi)干燥顆粒表面附帶的水分沖走，起到再生功能。電磁閥斷電，停止回流。回關(guān)：當(dāng)輸出口的氣壓低于設(shè)定回關(guān)值時(shí)，電磁閥20通電，活塞上腔的氣排向大氣，活塞上行，閥門關(guān)閉，空壓機(jī)重新給輸出口供氣。切斷、回關(guān)、回流參數(shù)由程序設(shè)定。

2、電控空氣干燥器的功能

傳統(tǒng)機(jī)械式空氣干燥器在氣壓制動(dòng)系統(tǒng)中的作用一是過濾來自空氣壓縮機(jī)壓縮空氣中的油水等雜質(zhì)，二是調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣筒中的空氣壓力，防止系統(tǒng)氣壓過高。電控空氣干燥器具備常規(guī)空氣干燥器的所有功能。

電控空氣干燥器通過電子與機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合的裝置一方面取代了傳統(tǒng)的調(diào)壓閥，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)壓力的功能，另一方面取代傳統(tǒng)回流閥實(shí)現(xiàn)回流反沖分子篩獲得再生的功能。卸荷、回流及回關(guān)壓力可根據(jù)客戶要求在出廠前預(yù)先設(shè)定。

電控干燥器利用內(nèi)置的ECU監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)控到長時(shí)間達(dá)不到卸荷壓力時(shí)強(qiáng)制進(jìn)行卸荷反沖再生，確保干燥劑吸水功能，防止干燥劑因系統(tǒng)長時(shí)間不卸荷而過早失效。另外通過ECU可以防止常規(guī)干燥器因內(nèi)漏引起的卸荷壓力不穩(wěn)定。

電控干燥器還具有故障自診斷和顯示功能，通過報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)控電子、機(jī)械系統(tǒng)失效情況通過罩殼上的指示報(bào)警燈顯示出不同警報(bào)，通過安全保護(hù)系統(tǒng)防止電子、機(jī)械系統(tǒng)失效所帶來的損失。

3、電控空氣干燥器在電動(dòng)空壓機(jī)啟?？刂粕系膽?yīng)用

傳統(tǒng)采用氣壓制動(dòng)的柴油動(dòng)力輕卡其空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來自于發(fā)動(dòng)機(jī)，空壓機(jī)固連于發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，只要發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)一直驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)工作，空壓機(jī)就會(huì)一直消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能。采用氣壓制動(dòng)的純電動(dòng)輕卡，由于沒有傳動(dòng)柴油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，空壓機(jī)只能依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電能來自于整車的動(dòng)力電池。不用受制與發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，空壓機(jī)的啟動(dòng)與停止控制變得更靈活，不必一直讓空壓機(jī)處于工作狀態(tài)，有利于節(jié)省動(dòng)力電池的電能，提高整車?yán)m(xù)航里程。目前一般都采用設(shè)定制動(dòng)系統(tǒng)氣壓值閥值，輸送給整車控制器，通過整車控制器來控制空壓機(jī)啟停。

某純電動(dòng)輕卡的電動(dòng)空氣干燥器布置如圖2所示，車架外側(cè)前后軸之間安裝有動(dòng)力電池，根據(jù)整車布置將干燥器布置于車架尾部外側(cè)，一方面原理空氣壓縮機(jī)（布置于駕駛室下方），方便布置干燥器進(jìn)氣管路對(duì)壓縮空氣進(jìn)行冷卻。

當(dāng)干燥器2口（出氣口）輸出氣壓≤回關(guān)壓力時(shí)，ECU輸出12V（或者24V，根據(jù)整車低壓電路電壓確定）電壓；當(dāng)干燥器2口輸出氣壓≥調(diào)壓閥切斷壓力時(shí)，ECU輸出0V電壓，如圖3所示。

VCU（整車控制器）接收來自于電控空氣干燥器ECU輸出的電信號(hào)，根據(jù)信號(hào)值判斷是讓電動(dòng)空壓機(jī)工作或者停止工作。當(dāng)接收到12V（或者24V，根據(jù)整車低壓電路電壓確定）電壓信號(hào)時(shí)，VCU發(fā)出指令讓空壓機(jī)電機(jī)工作，當(dāng)接收到電控空氣干燥器ECU輸出0V電信號(hào)時(shí)，VCU發(fā)出指令讓空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作，這樣就減少了空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，節(jié)省了動(dòng)力電池的電量，間接提高了整車?yán)m(xù)航里程。

[1] 余志生.汽車?yán)碚揫M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

[1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

Electronic control air drier in the application of pure electric light trucks

Guo Lei, Wu Yaobin, Yang Yuanyuan
( Chery automotive Henan Co., Ltd., Henan Kaifeng 475000 )

Absract: This paper briefly introduces the electronic controled air drier in pure electric light duty trucks on the application and current development situation, and the principle and structure of the electronic control air drier for detailed discussion. Through to the electronic control air drier, the paper analyses the characteristics and technical advantages, specific application solution for electronic control air drier, summarized in this paper, the brief introduction to the application of this technology in the electric light truck and development.

Electrical controlled airdyer; Pure electrical light duty truck

U469.7

A

1671-7988(2016)10-06-02

郭磊（1986.4-），男，就職于奇瑞汽車河南有限公司。研究方向：汽車底盤設(shè)計(jì)。