一种空气压缩机控制执行机构及其控制执行方法技术

一种空气压缩机控制执行机构，包括空气压缩机、发动机、变速机构，离合器执行机构、换挡执行机构，变速机构的输入轴通过离合器与发动机的输出轴传动配合，输出轴与空气压缩机传动配合，离合器执行机构、换挡执行机构的控制端均与ECU电控单元信号连接，且ECU电控单元与VECU整车控制器信号连接，其控制方法为：ECU电控单元先根据VECU整车控制器的指令、离合器和变速机构所处状态控制换挡执行机构执行变速机构的换挡操作、离合器执行机构执行离合器分离或结合的操作，然后变速机构带动空气压缩机运转，以获得目标压缩空气量。本设计不仅可同时满足载货车对于制动效果和布置空间的要求，而且还能提高车辆的动力性及燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种空气压缩机控制执行机构及其控制执行方法
本专利技术属于发动机制动
，具体涉及一种空气压缩机控制执行机构及其控制执行方法，适用于同时满足载货车对于制动效果和布置空间的要求。
技术介绍
公路车在行驶过程中通常需要频繁的主动减速，而目前公路车上使用的多为与发动机直联的空气压缩机。中国专利：申请公布号为CN102616135A，申请公布日为2012年8月1日的专利技术专利公开的一种车辆启动制动系统，在发动机和变速箱之间的主轴上设有离合器和皮带轮，皮带轮通过皮带连接空气压缩机的皮带轮，空气压缩机的皮带轮和曲轴之间设有另外一个离合器，空气压缩机的出气口连接空气过滤装置，空气过滤装置出口连接钢瓶。该系统中，空气压缩机工作时，其转速与发动机转速保持相对一致，发动机转速高时空气压缩机转速高，获得的空压机排气量较大，发动机转速低时空气压缩机转速低，获得的空压机排气量也小，若采用连续制动则会导致贮气筒内的气压迅速降低。因此，为保证驾驶员在使用一次行车制动后，贮气筒还有足够的压缩气保证很短时间内的第二次制动效果，通常采用加大贮气筒容积来保证后备压缩空气。但现有的载货车，尤其是牵引车，轴距短，增大贮气筒的容积会造成车架两侧其他部件如油箱的布置受到影响，因此无法同时满足制动效果和布置空间的要求。同时，空气压缩机在连续制动的过程中会持续消耗发动机能量，影响车辆的动力性及燃油经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不能同时满足制动效果和布置空间要求的问题，提供一种能够同时满足制动效果和布置空间要求的空气压缩机控制执行机构及其控制执行方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：一种空气压缩机控制执行机构，包括空气压缩机、发动机，所述发动机通过离合器与空气压缩机传动配合；所述机构还包括用于调节空气压缩机转速的变速机构、与离合器相连接的离合器执行机构、与变速机构相连接的换挡执行机构，所述变速机构的输入轴通过离合器与发动机的输出轴传动配合，变速机构的输出轴与空气压缩机传动配合，所述离合器执行机构、换挡执行机构的控制端均与ECU电控单元信号连接，且ECU电控单元与VECU整车控制器信号连接。所述换挡执行机构包括一号气缸、位于一号气缸内部的一号活塞，所述一号活塞的外壁与气缸的内壁滑动配合，将一号气缸分隔成一号气室、二号气室，所述一号气室与大气相通，其内部设置有一号压紧弹簧，该一号压紧弹簧的两端分别与一号气室的内壁、一号活塞的一侧抵接，一号活塞的另一侧依次通过一号推杆、一号拨叉与变速机构的拨叉轴固定连接，且一号气缸的底部还设置有一号位移传感器，二号气室上设置有一号进排气电磁阀，所述一号位移传感器、一号进排气电磁阀的控制端均与ECU电控单元信号连接。所述离合器包括离合器壳体、位于离合器壳体内部的离合器主动盘和离合器从动盘，所述离合器壳体的外壁通过发动机的飞轮与输出轴固定连接，所述离合器从动盘的端部通过二号压紧弹簧与离合器壳体的内壁抵接，离合器从动盘的中部与分离轴承的一端固定连接，分离轴承的另一端与输入轴花键连接；所述离合器执行机构包括二号气缸、位于二号气缸内部的二号活塞，所述二号活塞的外壁与二号气缸的内壁滑动配合，二号活塞的一侧依次通过二号推杆、二号拨叉与分离轴承传动配合，且二号气缸上还设置有二号位移传感器、二号进排气电磁阀，所述二号位移传感器、二号进排气电磁阀的控制端均与ECU电控单元信号连接。所述变速机构为三挡变速机构，包括H挡、L挡和N挡；当变速机构处于H挡时，空气压缩机的转速大于a；当变速机构处于L挡时，空气压缩机的转速为a；当变速机构处于N挡时，空气压缩机的转速为0；其中，所述a为现有状态下空气压缩机与发动机齿轮连接时的转速值。所述变速机构、离合器执行机构、换挡执行机构均布置在空气压缩机与发动机之间。一种空气压缩机控制执行机构的控制执行方法，所述方法为：ECU电控单元先根据接收到的来自VECU整车控制器的指令、离合器和变速机构所处的状态控制换挡执行机构执行变速机构的换挡操作，并控制离合器执行机构执行离合器分离或结合的操作，然后变速机构带动空气压缩机运转，以获得目标压缩空气量。所述换挡执行机构包括一号气缸、位于一号气缸内部的一号活塞，所述一号活塞的外壁与气缸的内壁滑动配合，将一号气缸分隔成一号气室、二号气室，所述一号气室与大气相通，其内部设置有一号压紧弹簧，该一号压紧弹簧的两端分别与一号气室的内壁、一号活塞的一侧抵接，一号活塞的另一侧依次通过一号推杆、一号拨叉与变速机构的拨叉轴固定连接，且一号气缸的底部还设置有一号位移传感器，二号气室上设置有一号进排气电磁阀，所述一号位移传感器、一号进排气电磁阀的控制端均与ECU电控单元信号连接；所述控制执行方法中，ECU电控单元控制换挡执行机构执行变速机构的换挡操作是指：当变速机构需要换挡时，若ECU电控单元控制一号进排气电磁阀开启进气通道，进入一号气缸的空气推动一号活塞克服一号压紧弹簧的弹力沿一号气缸的内壁滑动，一号活塞在滑动的过程中带动一号拨叉运动，一号位移传感器实时监测一号活塞的位移并将位移信号实时反馈给ECU电控单元，使变速机构挂入目标挡位，随后ECU电控单元控制一号进排气电磁阀关闭；若ECU电控单元控制一号进排气电磁阀开启排气通道，一号活塞在一号压紧弹簧的回弹力作用下沿一号气缸的内壁反向滑动，一号活塞在反向滑动的过程中带动一号拨叉运动，一号位移传感器实时监测一号活塞的位移并将位移信号实时反馈给ECU电控单元，使变速机构挂入目标挡位，随后ECU电控单元控制一号进排气电磁阀关闭。所述离合器包括离合器壳体、位于离合器壳体内部的离合器主动盘和离合器从动盘，所述离合器壳体的外壁通过发动机的飞轮与输出轴固定连接，所述离合器从动盘的端部通过二号压紧弹簧与离合器壳体的内壁抵接，离合器从动盘的中部与分离轴承的一端固定连接，分离轴承的另一端与输入轴花键连接；所述离合器执行机构包括二号气缸、位于二号气缸内部的二号活塞，所述二号活塞的外壁与二号气缸的内壁滑动配合，二号活塞的一侧依次通过二号推杆、二号拨叉与分离轴承传动配合，且二号气缸上还设置有二号位移传感器、二号进排气电磁阀，所述二号位移传感器、二号进排气电磁阀的控制端均与ECU电控单元信号连接；所述控制执行方法中，ECU电控单元控制离合器执行机构执行离合器分离或结合的操作是指：当离合器需要分离时，ECU电控单元先控制二号进排气电磁阀开启进气通道，然后进入二号气缸的空气推动二号活塞沿二号气缸的内壁滑动，从而带动二号拨叉旋转，同时二号拨叉通过杠杆作用使分离轴承带动离合器从动盘克服二号压紧弹簧的弹力横向移动，二号位移传感器实时监测二号活塞的位移并将位移信号实时反馈给ECU电控单元，待ECU电控单元根据二号位移传感器的反馈信号判断离合器从动盘与离合器主动盘完全分离后，ECU电控单元控制二号进排气电磁阀关闭，二号活塞停止滑动；当离合器需要结合时，ECU电控单元先控制二号进排气电磁阀开启排气通道，随后离合器从动盘在二号压紧弹簧的回弹力作用下带动分离轴承横向移动，同时分离轴承推动二号拨叉旋转，二号拨叉在旋转的过程中带动二号活塞沿二号气缸的内壁滑动，使二号气缸内的空气通过二号进排气电磁阀的排气通道排出，二号位移传感器实时监测二号活塞的位移并将位移信号实时反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气压缩机控制执行机构，包括空气压缩机（1）、发动机（2），所述发动机（2）通过离合器（3）与空气压缩机（1）传动配合，其特征在于：所述机构还包括用于调节空气压缩机（1）转速的变速机构（4）、与离合器（3）相连接的离合器执行机构（6）、与变速机构（4）相连接的换挡执行机构（7），所述变速机构（4）的输入轴（41）通过离合器（3）与发动机（2）的输出轴（21）传动配合，变速机构（4）的输出轴与空气压缩机（1）传动配合，所述离合器执行机构（6）、换挡执行机构（7）的控制端均与ECU电控单元（5）信号连接，且ECU电控单元（5）与VECU整车控制器（8）信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种空气压缩机控制执行机构，包括空气压缩机（1）、发动机（2），所述发动机（2）通过离合器（3）与空气压缩机（1）传动配合，其特征在于：所述机构还包括用于调节空气压缩机（1）转速的变速机构（4）、与离合器（3）相连接的离合器执行机构（6）、与变速机构（4）相连接的换挡执行机构（7），所述变速机构（4）的输入轴（41）通过离合器（3）与发动机（2）的输出轴（21）传动配合，变速机构（4）的输出轴与空气压缩机（1）传动配合，所述离合器执行机构（6）、换挡执行机构（7）的控制端均与ECU电控单元（5）信号连接，且ECU电控单元（5）与VECU整车控制器（8）信号连接。2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机控制执行机构，其特征在于：所述换挡执行机构（7）包括一号气缸（71）、位于一号气缸（71）内部的一号活塞（72），所述一号活塞（72）的外壁与一号气缸（71）的内壁滑动配合，将一号气缸（71）分隔成一号气室（711）、二号气室（712），所述一号气室（711）与大气相通，其内部设置有一号压紧弹簧（75），该一号压紧弹簧（75）的两端分别与一号气室（711）的内壁、一号活塞（72）的一侧抵接，一号活塞（72）的另一侧依次通过一号推杆（73）、一号拨叉（74）与变速机构（4）的拨叉轴固定连接，且一号气缸（71）的底部还设置有一号位移传感器（76），二号气室（712）上设置有一号进排气电磁阀（77），所述一号位移传感器（76）、一号进排气电磁阀（77）的控制端均与ECU电控单元（5）信号连接。3.根据权利要求1所述的一种车用空气压缩机控制执行机构，其特征在于：所述离合器（3）包括离合器壳体（31）、位于离合器壳体（31）内部的离合器主动盘（32）和离合器从动盘（33），所述离合器壳体（31）的外壁通过发动机的飞轮（22）与输出轴（21）固定连接，所述离合器从动盘（33）的端部通过二号压紧弹簧（34）与离合器壳体（31）的内壁抵接，离合器从动盘（33）的中部与分离轴承（35）的一端固定连接，分离轴承（35）的另一端与输入轴（41）花键连接；所述离合器执行机构（6）包括二号气缸（61）、位于二号气缸（61）内部的二号活塞（62），所述二号活塞（62）的外壁与二号气缸（61）的内壁滑动配合，二号活塞（62）的一侧依次通过二号推杆（63）、二号拨叉（64）与分离轴承（35）传动配合，且二号气缸（61）上还设置有二号位移传感器（65）、二号进排气电磁阀（66），所述二号位移传感器（65）、二号进排气电磁阀（66）的控制端均与ECU电控单元（5）信号连接。4.根据权利要求1所述的一种空气压缩机控制执行机构，其特征在于：所述变速机构（4）为三挡变速机构，包括H挡、L挡和N挡；当变速机构（4）处于H挡时，空气压缩机（1）的转速大于a；当变速机构（4）处于L挡时，空气压缩机（1）的转速为a；当变速机构（4）处于N挡时，空气压缩机（1）的转速为0；其中，所述a为现有状态下空气压缩机（1）与发动机（2）齿轮连接时的转速值。5.根据权利要求1所述的一种空气压缩机控制执行机构，其特征在于：所述变速机构（4）、离合器执行机构（6）、换挡执行机构（7）均布置在空气压缩机（1）与发动机（2）之间。6.一种权利要求1所述的空气压缩机控制执行机构的控制执行方法，其特征在于：所述控制执行方法为：ECU电控单元（5）先根据接收到的来自VECU整车控制器（8）的指令、离合器（3）和变速机构（4）所处的状态控制换挡执行机构（7）执行变速机构（4）的换挡操作，并控制离合器执行机构（6）执行离合器（3）分离或结合的操作，然后变速机构（4）带动空气压缩机（1）运转，以获得目标压缩空气量。7.根据权利要求6所述的一种空气压缩机控制执行机构的控制执行方法，其特征在于：所述换挡执行机构（7）包括一号气缸（71）、位于一号气缸（71）内部的一号活塞（72），所述一号活塞（72）的外壁与一号气缸（71）的内壁滑动配合，将一号气缸（71）分隔成一号气室（711）、二号气室（712），所述一号气室（711）与大气相通，其内部设置有一号压紧弹簧（75），该一号压紧弹簧（75）的两端分别与一号气室（711）的内壁、一号...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄值仪，雷颖絜，徐贤，冯刚琼，毛竹君，魏超，严锋，曹源，高攀，柳文琴，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42