增程式电动冷链物流车安全控制方法及物流车
技术领域
本发明涉及冷链物流车
技术领域
,特别涉及增程式电动冷链物流车安全控制方法及物流车。背景技术
增程式电动冷链物流车作为专用汽车的一种,具有较高的特殊性。增程式电动冷链物流车主要用于牛羊肉卷、鲜奶、海鲜、水果等易变形、易发酵、易腐烂、易变质的货物长途运输和短途门店配送,具有机动灵活、方便快捷、适应性强,中间环节少,能够实现门对门,库到库,库到点运输等优点,冷链物流运输已成为物流的重要组成部分。
对于增程式电动冷链物流车而言,主要由增程发电装置为车辆电池供电或者直接驱动驱动电机。增程发电装置包括发动机以及发电机,发动机为发电机提供动力,再由发电机将电量提供给车辆电池或者直接驱动驱动电机。当物流车出现安全故障时,无法保证正常的增程发电装置的发电以及为车辆电池供电,从而影响物流车的使用。
发明内容
为此,需要提供一种增程式电动冷链物流车安全控制方法及物流车,用以解决现有物流车出现安全故障时,无法保证正常的增程发电装置的发电以及为车辆电池供电,从而影响物流车的使用的技术问题。
为实现上述目的,发明人提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,包括以下步骤:
当车辆正常行驶时,选择车辆行驶模式;
将车辆安全故障分为两类,第一类为机械故障,第二类为电路故障;
当检测到车辆出现安全故障时,获取对应的故障码信息,并根据预设故障来源分析算法判断安全故障属于机械故障还是电路故障;
当判断为机械故障时,分析具体故障原因,制定解决方案;
当判断为电路故障时,优先停止增程发电装置发电,再分析具体故障原因,制定解决方案。
进一步地,车辆行驶模式包括增程模式以及驾驶模式;
增程模式为在保证冷链车车厢供电的前提下,通过增程发电装置优先给车辆电池补电;
驾驶模式为在保证冷链车车厢供电的前提下,车辆电池给驱动电机供电,驱动电机带动车辆平稳行驶。
进一步地,机械故障包括油泵动力不足,针对油泵动力不足设置备用油泵;
当判断机械故障的原因是油泵动力不足时,启动备用油泵。
进一步地,机械故障包括油箱漏油,针对油箱漏油设置备用油箱;
当判断机械故障的原因是油箱漏油时,启动备用油箱。
进一步地,通过燃油泵的压力差在40MPA内以及FTIV隔离阀的释放次数判断出油效率以及雾化的快慢;
再通过对发电预期电流110A额度功率42KW大小的设定和转速3000RPM做比较,从而判断油箱是否漏油;
当判断油箱出现漏油时,车辆仪表发出报警声。
进一步地,机械故障还包括排气口火星飞溅,针对排气口火星飞溅将喷油嘴与进油口大于25CM间隔设置,并将进气口与喷油嘴在竖直方向上平行设置。
进一步地,机械故障还包括发动机扭矩出现故障,针对发动机扭矩故障制定以下解决方案:
当发动机扭矩与加速度不符合时,分析加速度再调整发动机扭矩;
在车辆行驶在斜坡,启动发动机扭矩时电机不能正常工作,通过电机制动让车辆暂时停在原地。
进一步地,电路故障包括发电过热;
当判断为发电过热时,判断是否由于发动机发电导致温度过热;
当判断发动机发电导致温度过热时,通过冷却液冷却温度。
进一步地,电路故障还包括充电故障;
当判断为充电故障时,在保证车辆电池供电给冷链车车厢供电的前提下,驱动电机驱动车辆缓慢行驶,同时,关闭对车辆其他附件的供电。
区别于现有技术,上述技术方案提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,将安全故障分为机械故障以及电路故障,当车辆出现安全故障时,首先根据故障码信息判定是属于机械故障还是电路故障,要是属于电路故障的话,为保护电路要有限停止增程发电装置的发电,然后再分析具体故障原因,解决问题。当出现机械故障时,由于不确定具体是哪个模块出现问题,因此,需要进一步分析故障原因,再解决方案。特别是当出现极限机械特性能够自动恢复的系统默认不是机械故障,如发动机转速大于6500转时缸程和冲程超过响应时效失油为正常,待恢复10倍气压压缩比下1500转时如果能够重新吃油,就不用报故障。通过判断出故障类型以便及时进行故障处理,保证物流车的正常使用。
为实现上述目的,发明人还提供了一种物流车,包括发明人上述提供的任意一项所述的增程式电动冷链物流车安全控制方法。
区别于现有技术,上述技术方案提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,将安全故障分为机械故障以及电路故障,当车辆出现安全故障时,首先根据故障码信息判定是属于机械故障还是电路故障,要是属于电路故障的话,为保护电路要有限停止增程发电装置的发电,然后再分析具体故障原因,解决问题。当出现机械故障时,由于不确定具体是哪个模块出现问题,因此,需要进一步分析故障原因,再解决方案。特别是当出现极限机械特性能够自动恢复的系统默认不是机械故障,如发动机转速大于6500转时缸程和冲程超过响应时效失油为正常,待恢复10倍气压压缩比下1500转时如果能够重新吃油,就不用报故障。通过判断出故障类型以便及时进行故障处理,保证物流车的正常使用。
附图说明
图1为
具体实施方式
所述物流车的结构示意图;
图2为具体实施方式所述物流车的模块示意图;
图3为具体实施方式所述增程式电动冷链物流车安全控制方法的流程示意图。
附图标记说明:
1、驱动电池;
2、增程发电装置;
3、驱动电机;
4、低温车厢;
5、制冷机组;
6、车轮。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本说明书的描述中,需要理解的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
请参阅图1,本实施例提供了一种物流车,包括所述的增程式电动冷链物流车安全控制方法。通过安全控制方法主要是解决车辆增程发电装置发电故障,比如要发电的时候发不了电以及正在发电时发不了电的问题。针对发电故障,将发电故障分两类,根据故障类型再确定相应解决方案。
物流车的车厢内设置有低温车厢4以及制冷机组5,制冷机组5用于为对所述低温储物空间制冷;所述制冷机组5设置于所述车厢的顶部,所述制冷机组5的顶部探出所述车厢的顶部。为了安装所述制冷机组5,在所述车厢的顶部开设有比制冷机组5略大的开口,然后将制冷机组5安装于开口内,并制冷机组5的底部通过开口伸入车厢内部。所述制冷机组5可以为热泵制冷机组5,并且在结构上所述制冷机组5采用整体式结构,所述制冷机组5包括壳体、压缩机、散热器和冷凝器,所述压缩机、散热器和冷凝器设置于所述壳体内。压缩机、散热器和冷凝器通过金属管道连接,并且内部循环有冷媒,冷媒通过压缩机压缩,并在散热器散热后在蒸发器中进行膨胀吸热,从而对低温车厢4制冷。制冷机组5的顶部与外界空气进行热交换,制冷机组5的底部对低温车厢4内的空气进行冷却。为了防止低温车厢4内的冷气向外扩散,所述低温车厢4的内壁设置有隔热保温层。
优选的,该物流车的车体长度可以为4.5米-5.99米,制冷机组5用于给低温车厢4内部空间制冷,使低温车厢4在运输物品在保持在设定的低温范围内(例如-70度至5度)。
如图2所示,在本实施方式中,该物流车设置有驱动电池1、驱动电机3和增程发电装置2。驱动电机3与车轮6传动连接,用于驱动物流车行驶,所述驱动电池1与驱动电机3电连接,驱动电池1用于为驱动电机3供电。所述制冷机组5也与所述驱动电池1电连接,由驱动电池1为制冷机组5供电。所述增程发电装置2与驱动电池1电连接,用于为驱动电池1补电,从而提高冷链物流车的续航里程。该物流车设置了增程发电装置2,该增程发电装置2能够发电并为驱动电池1充电,从而提高冷链物流车的续航里程。所述增程发电装置2除了给驱动电池1补电,还可直接驱动驱动电机3工作,而不需要通过驱动电池1直接驱动驱动电机3。
在本实施方式中,所述增程发电装置2包括发动机和发电机,所述发动机用于驱动所述发电机发电,所述发电机与所述驱动电池电连接,所述发电机用于为所述驱动电池充电。其中,所述发动机用于将燃料燃烧产生的热能转变为机械能,然后通过机械能驱动发电机旋转发电。在本实施方式中,所述发动机为汽油发动机,优选的,所述发动机为1.5L排量的阿特金森发动机。
上述技术方案提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,将安全故障分为机械故障以及电路故障,当车辆出现安全故障时,首先根据故障码信息判定是属于机械故障还是电路故障,要是属于电路故障的话,为保护电路要有限停止增程发电装置的发电,然后再分析具体故障原因,解决问题。当出现机械故障时,由于不确定具体是哪个模块出现问题,因此,需要进一步分析故障原因,再解决方案。特别是当出现极限机械特性能够自动恢复的系统默认不是机械故障,如发动机转速大于6500转时缸程和冲程超过响应时效失油为正常,待恢复10倍气压压缩比下1500转时如果能够重新吃油,就不用报故障。通过判断出故障类型以便及时进行故障处理,保证物流车的正常使用。
在增程系统中,发电机控制器(GCU)交流直流转化和控制两大功能,并接收电机转速、整车控制器等相关信号。
VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图;通过监测车辆状态(车速、温度等)信息,由VCU判断处理后,向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令,同时控制车载附件电力系统的工作模式;VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。
电子控制器单元(ECU),由微控制器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。ECU一般都具备故障自诊断和保护功能,当系统产生故障时,它还能在RAM中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转。ECU控制发动机的进气量,喷油量,点火时间,功率随动计算等,从而决定引擎运转效率和功率、扭力等。
噪声、振动与声振粗糙度(NVH)的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题,它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。
MCU中文名称为电机控制器,计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机的电机控制解决方案,为不同的应用场合的扭矩和驱动电机输出做不同组合控制。
电池管理系统(BMS)为一套保护动力电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。
请参阅图3,本实施例还提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,包括以下步骤:
S01:当车辆正常行驶时,选择车辆行驶模式;
S02:将车辆安全故障分为两类,第一类为机械故障,第二类为电路故障;
S021:当检测到车辆出现安全故障时,获取对应的故障码信息,并根据预设故障来源分析算法判断安全故障属于机械故障还是电路故障;
S0211:当判断为机械故障时,分析具体故障原因,制定解决方案;
S0212:当判断为电路故障时,优先停止增程发电装置发电,再分析具体故障原因,制定解决方案。
另外,当故障原因清除后,车辆安全系统会在台架和VCU上加强学习进行模式训练,通过训练的结果对安全参数和阀值进行设置和调整,从而进一步在确保安全下确保驾驶的经济性。
上述技术方案提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,将安全故障分为机械故障以及电路故障,当车辆出现安全故障时,首先根据故障码信息判定是属于机械故障还是电路故障,要是属于电路故障的话,为保护电路要有限停止增程发电装置的发电,然后再分析具体故障原因,解决问题。当出现机械故障时,由于不确定具体是哪个模块出现问题,因此,需要进一步分析故障原因,再解决方案。特别是当出现极限机械特性能够自动恢复的系统默认不是机械故障,如发动机转速大于6500转时缸程和冲程超过响应时效失油为正常,待恢复10倍气压压缩比下1500转时如果能够重新吃油,就不用报故障。通过判断出故障类型以便及时进行故障处理,保证物流车的正常使用。
其中,车辆行驶模式包括增程模式以及驾驶模式。当车辆行驶平稳、车辆自身状况良好且车辆电池SOC值为第一预设范围时,设置提醒切换为增程模式;增程模式为在保证冷链车车厢供电的前提下,通过增程发电装置优先给车辆电池充电。其中,SOC值的第一预设范围为大于6%。增程模式的前提是车辆行驶平稳、车辆自身状况良好且车辆电池SOC值大于6%时,在保证制冷机组5功率为260W~500W的前提下,再由增程发电装置2给车辆电池充电,保证车辆电池达到一定电量,从而满足后续路程需要。
当车辆行驶平稳、车辆自身状况良好且车辆电池SOC值为第二预设范围时,设置提醒切换为驾驶模式;驾驶模式为在保证冷链车车厢供电的前提下,车辆电池给驱动电机供电,驱动电机带动车辆平稳行驶,扭转减震器带动发动机扭矩阀值设置在140NM,4000RPM。其中,SOC值的第二预设范围为大于60%。处于驾驶模式下车辆电池有一定电量足够满足制冷机组5工作的情况下,剩余的车辆电池优先分给驱动电机,再有多余的分给车辆附件,保证车辆电池的合理利用。优选地,根据车辆行驶工况将驾驶模式分为能量维持模式以及能量消耗模式;能量维持模式为当车辆行驶为中高速工况时,增程发电装置给冷链车车厢供电的同时,直接给电池补电;能量消耗模式为当车辆行驶为城市工况时,车辆电池给驱动电机供电。车辆行驶在中高速工况时,一般是处于高速或者车辆比较少的路段,轮边需求功率不高,为维持能量,由增程发电装置进行高效工作,发电装置处于舒适的功率区间给冷链车车厢供电的同时,给电池补电。而车辆行驶在城市工况时,一般是处于车辆较多且车速相对更慢,轮边需求功率变大,此时消耗能量,直接由车辆电池给驱动电机供电。
进一步地,将机械故障分为油泵动力不足、油箱漏油、排气口火星飞溅以及发动机扭矩出现故障。在判断为机械故障后,再确定是属于哪种机械故障。当判断是属于油泵动力不足或者油箱漏油时,可以进行冗余设计,即设置备用的油泵或者油箱,这样当油泵动力不足或者是油箱漏油时就能启动备用的油泵或者油箱,从根本上解决技术问题。此外,对于油箱漏油的故障还可以在油箱内设置有多个隔板,这样可以避免更多地耗损,将损失较少。
当判断是属于排气口火星飞溅,针对排气口火星飞溅将喷油嘴与进油口大于25CM间隔设置,并将进气口与喷油嘴在竖直方向上平行设置。将喷油嘴与进油口间隔一定距离设置,并将进气口与喷油嘴设置不在同一平面上,是为了防止排气口出现火星飞溅,避免火灾发生。
当判断是属于发动机扭矩出现故障,针对发动机扭矩故障制定以下解决方案:当发动机扭矩与加速度不符合时,分析加速度再调整发动机扭矩;在车辆行驶在斜坡,启动发动机扭矩时电机不能正常工作,通过电机制动让车辆暂时停在原地。具体地,将发动机扭矩故障分为两种,第一种是发动机扭矩与加速度不符合,第二种是车辆行驶在斜坡,启动发动机扭矩时电机发热但不能正常工作爬坡。针对第一种情形的故障,通过分析加速度来调整发动机扭矩,保证车辆能预期进行加速或者减速。针对第二种情形的故障,当车辆行驶在斜坡时,如斜坡角度在35度,启动发动机扭矩时电机不能正常工作,即不能支持电机正转,这时候电机扭矩转换为热能损耗需要电机进行制动让车辆停止下来,在车辆停止原地时,还有扭矩输出,电子制动也可以通过励磁耦合消耗剩余扭矩能量,让加速度为0。车辆停止后再重新启动车辆让发动机扭矩得以支持电机正常工作。
作为一优选实施方式,通过燃油泵的压力差在40MPA内以及FTIV隔离阀的释放次数判断出油效率以及雾化的快慢;再通过对发电预期电流110A额度功率42KW大小的设定和转速3000RPM做比较,从而判断油箱是否漏油;当判断油箱出现漏油时,车辆仪表发出报警声。具体结构为,油箱包括油箱本体以及碳罐,油箱本体采用不锈钢金属材料制成,油箱本体的前后两侧均设有两个固定安装板,固定安装板的端部设有固定螺孔,且油箱本体的顶端中部设有燃油泵,位于燃油泵的左侧设置有集液器,集液器与燃油泵之间通过管一连接;集液器远离所述管道一的一端连接有管二,管二的端部安装有三通管;三通管的一个接口通过管三连接FTIV隔离阀,FTIV隔离阀的另一端口连接燃油蒸汽压力传感器,且FTIV隔离阀以及燃油蒸汽压力传感器均安装在油箱本体前端,燃油蒸汽压力传感器位于FTIV隔离阀的右侧;碳罐的右侧前后分布有出口和进口,进口通过碳罐连接管与燃油蒸汽压力传感器连接;油箱本体的右端设有加注口,加注口通过加油管连通油箱本体,碳罐的出口通过排出管与加注口连接;三通管的另一个接口连接循环管,循环管远离三通管的一端连接在加注口上。油箱采用不锈钢菜材料制成,其通过FTIV隔离阀、燃油蒸汽压力传感器配合碳罐能使得在发动机不对发电机启用充电时,剩余燃油雾化并可通过油管回流收集。另外,当车辆发出车辆仪表发出报警声的时候,可以将备用油箱进行替换,还可以停止充电并将车辆开到最近的维修点维修。
进一步地,电路故障包括发电过热以及充电故障,在判断为电路故障后,优先停止增程发电装置发电,再确定是属于哪种电路故障。当判断为发电过热时,判断是否由于发动机发电导致温度过热;当判断发动机发电导致温度过热时,通过乙醇冷却液冷却温度。其中,发电机发电导致温度过热主要是由于发电的时候发电机控制器温度升高,通过冷却液让温度降低。但是,当温度超过65度时,冷却液温度也上升,同时压力也会上升到40mpa,水流速度上升的同时充电电压下压同时停止补电。另外,发电过热还有可能是进气故障或者缸内汽油燃烧导致过热,这时候除了停止发电外,还可以降低车辆速度,让温度先降低下来。
当发电输入从340V45A上升到380V还是110A持续保持30分钟或380V110A以上300A以下持续30S则判断为充电故障,此时进入故障跛行模式,通过高压配电PDU继电器组合切换对功率器件进行限制。在保证车辆电池供电给冷链车车厢供电的前提下,车辆电池驱动电机驱动车辆缓慢行驶,车辆行驶速度在30km/h-40km/h。同时,为了进一步省电可以关闭对车辆其他附件的供电。另外,在充电故障时,为了一定程度进行收电,将踏板制动响应层级设置为最高级,即第一级。由于脚踩踏板时产生的能量转化为电能存储在蓄电池之中。这些存储的电能除了可以为车辆起步行驶提供助力之外,也可以为车辆的电瓶充电或是为车内耗电设备供电。其中,踏板制动响应分为三级,第一级为回收80%-90%的踏板制动电量,第二级为回收50%-80%的电量,第三级为回收20%-50%的电量。
进一步地,为了防止电路故障设置了过流保护,具体为发电机ECU输入电压是220V-380V电流可自行设定为最高150A,通过GCU给电池包输出的电压范围在200V-750V,最高电流在300A,30S内连续工作启动过流保护,关闭继电器,避免器件击穿。同时从336V42A开始逐步升压,让补电效率达到最高。
进一步地,为了回收多余的能量,在物流车停车时进行驻车能量回收,通过电机让整车在1S内停止下来,通过NVH标定后将能量从MCU返回给BMS,或者被轮边制动EPS吸收掉,如果是在20-30毫秒进行整车停止就会出现不顺畅的急刹急停。
上述技术方案提供了一种增程式电动冷链物流车安全控制方法,将安全故障分为机械故障以及电路故障,当车辆出现安全故障时,首先根据故障码信息判定是属于机械故障还是电路故障,要是属于电路故障的话,为保护电路要有限停止增程发电装置的发电,然后再分析具体故障原因,解决问题。当出现机械故障时,由于不确定具体是哪个模块出现问题,因此,需要进一步分析故障原因,再解决方案。特别是当出现极限机械特性能够自动恢复的系统默认不是机械故障,如发动机转速大于6500转时缸程和冲程超过响应时效失油为正常,待恢复10倍气压压缩比下1500转时如果能够重新吃油,就不用报故障。通过判断出故障类型以便及时进行故障处理,保证物流车的正常使用。
需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此,基于本发明的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围之内。