電控空氣干燥器在純電動輕卡上的應用

郭磊，吳耀斌，楊遠淵

（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輕卡上的應用

郭磊，吳耀斌，楊遠淵

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

電控空氣干燥器；純電動輕卡

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前民眾關注的重大問題之一，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各大城市空氣污染的PM2.5貢獻率占到10%～40%。純電動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政府支持，成為未來汽車行業(yè)發(fā)展方向。

純電動輕卡由于其自身質(zhì)量大，對制動力要求大，因此目前大部分純電動輕卡都采用氣壓制動。空氣干燥器作為氣壓制動系統(tǒng)中的一個重要零部件，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)氣壓靠機械式調(diào)壓閥來實現(xiàn)。電控空氣干燥器是一種利用電子與機械相結(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口進氣口連接氣源空壓機，在車輛啟動后或正常行使中，從空壓機輸出的壓縮空氣通過1口進入干燥器A腔，這時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到達排氣活塞9的排氣閥口B上，同時空氣經(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，當空氣流進顆粒干燥筒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)的四回路保護閥；同時干燥的空氣通向回流電磁閥和進氣電磁閥的閥門下方。

電控工作原理：當車輛行駛或未行駛（空壓機運轉(zhuǎn)，給制動主儲氣筒儲氣）時，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現(xiàn)干燥器的切斷、回流與回關。切斷：壓力達到設定的切斷壓力時，電磁閥17通電，空氣進入H腔推動排氣活塞9打開排氣閥口排出水和空氣。回流：電磁閥14通電，空氣通過小孔13進入F腔，因為此時處于排氣狀態(tài)，進氣口氣壓通向大氣，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：當輸出口的氣壓低于設定回關值時，電磁閥20通電，活塞上腔的氣排向大氣，活塞上行，閥門關閉，空壓機重新給輸出口供氣。切斷、回關、回流參數(shù)由程序設定。

2、電控空氣干燥器的功能

傳統(tǒng)機械式空氣干燥器在氣壓制動系統(tǒng)中的作用一是過濾來自空氣壓縮機壓縮空氣中的油水等雜質(zhì)，二是調(diào)節(jié)儲氣筒中的空氣壓力，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，實現(xiàn)調(diào)節(jié)制動系統(tǒng)壓力的功能，另一方面取代傳統(tǒng)回流閥實現(xiàn)回流反沖分子篩獲得再生的功能。卸荷、回流及回關壓力可根據(jù)客戶要求在出廠前預先設定。

電控干燥器利用內(nèi)置的ECU監(jiān)控系統(tǒng)，當監(jiān)控到長時間達不到卸荷壓力時強制進行卸荷反沖再生，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，通過報警系統(tǒng)監(jiān)控電子、機械系統(tǒng)失效情況通過罩殼上的指示報警燈顯示出不同警報，通過安全保護系統(tǒng)防止電子、機械系統(tǒng)失效所帶來的損失。

3、電控空氣干燥器在電動空壓機啟停控制上的應用

傳統(tǒng)采用氣壓制動的柴油動力輕卡其空氣壓縮機的驅(qū)動力來自于發(fā)動機，空壓機固連于發(fā)動機本體上，只要發(fā)動機在運轉(zhuǎn)就會一直驅(qū)動空壓機工作，空壓機就會一直消耗發(fā)動機的動能。采用氣壓制動的純電動輕卡，由于沒有傳動柴油動力發(fā)動機，空壓機只能依靠電機驅(qū)動，而驅(qū)動電機的電能來自于整車的動力電池。不用受制與發(fā)動機的驅(qū)動，空壓機的啟動與停止控制變得更靈活，不必一直讓空壓機處于工作狀態(tài)，有利于節(jié)省動力電池的電能，提高整車續(xù)航里程。目前一般都采用設定制動系統(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啟停。

某純電動輕卡的電動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（布置于駕駛室下方），方便布置干燥器進氣管路對壓縮空氣進行冷卻。

當干燥器2口（出氣口）輸出氣壓≤回關壓力時，ECU輸出12V（或者24V，根據(jù)整車低壓電路電壓確定）電壓；當干燥器2口輸出氣壓≥調(diào)壓閥切斷壓力時，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，根據(jù)信號值判斷是讓電動空壓機工作或者停止工作。當接收到12V（或者24V，根據(jù)整車低壓電路電壓確定）電壓信號時，VCU發(fā)出指令讓空壓機電機工作，當接收到電控空氣干燥器ECU輸出0V電信號時，VCU發(fā)出指令讓空壓機驅(qū)動電機停止工作，這樣就減少了空壓機啟動時間，節(jié)省了動力電池的電量，間接提高了整車續(xù)航里程。

[1] 余志生.汽車理論[M]北京:機械工業(yè)出版社,2006.

[1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M]北京:機械工業(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：汽車底盤設計。