用于高扭矩車輛的排氣制動器及其控制方法
【專利說明】用于高扭矩車輛的排氣制動器及其控制方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年10月11日提交的韓國專利申請第10-2013-0121151號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容出于所有目的通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及排氣制動器，更具體地，涉及用于高扭矩車輛的排氣制動器及其控制方法，該排氣制動器即便在排氣容積由于排氣制動閥的結(jié)構(gòu)限制和發(fā)動機尺寸縮小而減少時，通過防止排氣壓力降低而一直保持具有最佳性能。
【背景技術(shù)】
[0004]一般而言，大型商用車輛僅通過保持和約束車輪的腳制動器而可能無法獲得充足的制動力，因此進一步安裝了多種輔助制動器。
[0005]輔助制動器基于通過降低在發(fā)動機的燃燒沖程的進氣一壓縮一排氣沖程中傳輸至曲柄軸的動力而進一步保證制動力的方法。輔助制動器的示例可以包括發(fā)動機制動器、Jake制動器以及排氣制動器。
[0006]考慮到它們之中的發(fā)動機制動器，在排放發(fā)動機燃燒室的廢氣的路徑中安裝閥，通過在閥關(guān)閉時阻止廢氣排放到空氣中而增加的排氣壓力增加發(fā)動機燃燒室的壓力，并且在這種狀態(tài)中，活塞在排氣沖程時受到阻力以使得高排氣壓力能夠作用為阻礙發(fā)動機氣缸運動的阻力，從而獲得制動效果。
[0007]因此，在閥關(guān)閉時，最重要的是排氣制動器形成充足的排氣壓力。
[0008]然而，由于閥的結(jié)構(gòu)限制，排氣制動器可能具有降低的性能。
[0009]例如，使用蝶式閥作為閥。在這種情況下，蝶式閥需要使蝶板返回至其初始位置，以使蝶板和閥體之間可以存在空隙(間隙)。
[0010]空隙(間隙)形成排放作為制動力的能量來源的廢氣的路徑，其是防止廢氣壓力在操作排氣制動器時充分增加的一個因素。當(dāng)通過空隙(間隙)排放的廢氣的排放量較大時，即使通過操作排氣制動器，排氣制動器的性能可能也會大大降低。
[0011]此外，廢氣制動器使用廢氣，因此可能發(fā)生由于發(fā)動機輸出狀態(tài)引起的排氣制動器性能降低。
[0012]例如，當(dāng)發(fā)動機RPM處于低速/中速段時，排氣容積降低，使得在低速/中速時可能發(fā)生排氣制動器性能降低，而且當(dāng)發(fā)動機RPM處于高速度但低負(fù)荷的狀態(tài)下，排氣容積降低，使得在高速/發(fā)動機低負(fù)荷時可能發(fā)生排氣制動器性能降低。
[0013]具體而言，在具有高馬力和高扭矩但由于排氣規(guī)定而尺寸縮小并且具有提高的燃料效率的用于商用車輛的發(fā)動機中，排氣容積由于進氣量的最小化/最優(yōu)化而進一步減少，使得排氣制動器的性能降低可能更嚴(yán)重。
[0014]發(fā)明背景部分中公開的信息僅用于加強對本發(fā)明的一般背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何方式暗示該信息形成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的各個方面提供一種用于高扭矩車輛的排氣制動器及其控制方法，即使在操作排氣制動器時形成的排氣壓力不足時通過增加排氣壓力來克服運用蝶式閥的排氣制動器的結(jié)構(gòu)限制的用于商用車輛的發(fā)動機中，該排氣制動器也能夠一直最佳地保持制動器的性能，具體而言，用于商用車輛的發(fā)動機由于排氣規(guī)定和燃料效率的改進而尺寸縮小并且具有高馬力和高轉(zhuǎn)矩以及降低的排氣容積。
[0016]本發(fā)明的各個方面提供一種用于高扭矩車輛的排氣制動器的控制方法，該方法包括:排氣壓力保持邏輯，該排氣壓力保持邏輯被配置成在排氣制動器的操作過程中當(dāng)通過打開排氣制動器的開關(guān)來執(zhí)行排氣制動器的操作時執(zhí)行，其中排氣壓力保持邏輯:(a)檢測作為發(fā)動機的廢氣排放路徑的排氣管內(nèi)的排氣壓力，(b)將檢測到的排氣壓力的大小值分成排氣壓力Y1、排氣壓力Y2以及排氣壓力Y3，(c)將高壓空氣注入量分類為高壓空氣注入量1、高壓空氣注入量2以及高壓空氣注入量3，以滿足被分成排氣壓力的大小值的排氣壓力，Cd)將經(jīng)分類的高壓空氣注入量注入排氣管的內(nèi)部空間中，以及(e)重新計算在高壓空氣注入后的高壓空氣注入量。
[0017]檢測到的排氣壓力的大小值可以為小于設(shè)置成操作排氣制動器的排氣壓力的值，并且可以分成排氣壓力Yl >排氣壓力Y2 >排氣壓力Y3，排氣壓力Yl =高壓空氣注入量1，排氣壓力Y2 =高壓空氣注入量2，排氣壓力Y3 =高壓空氣注入量3。高壓空氣注入量1、高壓空氣注入量2和高壓空氣注入量3可以分成高壓空氣注入量I<高壓空氣注入量2 <高壓空氣注入量3。
[0018]高壓空氣可以為供應(yīng)至排氣制動器的蝶式閥的高壓空氣。通過檢測在高壓空氣注入后形成于排氣管內(nèi)的排氣壓力可以執(zhí)行高壓空氣注入量的重新計算。
[0019]排氣壓力保持邏輯可以在關(guān)閉排氣制動器開關(guān)時停止高壓空氣注入。
[0020]本發(fā)明的各個方面提供一種用于高扭矩車輛的排氣制動器，該排氣制動器包括:排氣制動桿、電磁閥、蝶式閥、排氣壓力傳感器、高壓噴射器以及發(fā)動機控制單元(ECU)，所述排氣制動桿配置成接通/關(guān)閉；所述電磁閥配置成通過排氣制動桿的接通/關(guān)閉信號來操作；所述蝶式閥配置成通過在操作電磁閥時從高壓罐供應(yīng)的高壓空氣阻塞連接至發(fā)動機的排氣管的路徑；所述排氣壓力傳感器配置成檢測排氣管的排氣壓力；所述高壓噴射器配置成將高壓罐的高壓空氣注入到排氣管的內(nèi)部空間中；所述發(fā)動機控制單元(ECU)配置成進一步執(zhí)行排氣壓力保持邏輯，該排氣壓力保持邏輯將通過排氣壓力傳感器檢測到的排氣管的排氣壓力的大小值分成至少三個等級，并且將高壓罐的高壓空氣注入排氣管的內(nèi)部空間中，以使得高壓噴射器的高壓空氣注入量能夠滿足三個等級的排氣壓力的大小值。
[0021]排氣壓力傳感器和高壓噴射器可以各自直接安裝在排氣管中。
[0022]本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點，這些其它特征和優(yōu)點將從結(jié)合于此的附圖和以下【具體實施方式】中顯而易見，或在附圖和【具體實施方式】中詳細陳述，附圖和【具體實施方式】共同用于解釋本發(fā)明的某些原理。
【附圖說明】
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于高扭矩車輛的示例性排氣制動器的配置圖。
[0024]圖2為示例性排氣制動器邏輯的操作流程圖，排氣制動器邏輯包括不斷保持在根據(jù)本發(fā)明的用于高扭矩車輛的排氣制動器中的排氣壓力的排氣壓力保持功能。
[0025]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的用于高扭矩車輛的示例性排氣制動器的操作初始狀態(tài)的圖。
[0026]圖4為示出在圖3的操作時通過補充排氣壓力的降低來最佳地保持用于高扭矩車輛的排氣制動器的操作的狀態(tài)的圖。
[0027]圖5為依據(jù)圖4的結(jié)果的恒定壓力的排氣壓力圖。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個實施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施方案的實例。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實施方案。
[0029]在整個公開中，相同的附圖標(biāo)記指代貫穿本發(fā)明的各個附圖和各個實施方案的相同的部件。
[0030]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的用于高扭矩車輛的排氣制動器。
[0031]如圖1所示，排氣制動器配置成包括排氣制動桿10、電磁閥20、蝶式閥30、排氣壓力傳感器50以及高壓噴射器60，排氣制動桿10設(shè)置在方向盤9處，電磁閥20通過排氣制動桿10的信號進行操作，蝶式閥30通過在操作電磁閥20時高壓罐40的高壓關(guān)閉以阻塞連接至發(fā)動機I的排氣管2的路徑，排氣壓力傳感器50檢測排氣管2的排氣壓力并且將檢測到的排氣壓力傳輸至發(fā)動機控制單元(E⑶)70，高壓噴射器60通過ECU70的控制將高壓罐40的高壓注入到排氣管2。
[0032]排氣制動桿10通過將離合器3與加速器踏板5和電池7電連接而在操作排氣制動桿10時在離合器3接通而加速器踏板5關(guān)閉的條件下將電池7的電力供應(yīng)至電磁閥20。
[0033]因此，當(dāng)電池7的電力被供應(yīng)至電磁閥20時，電磁閥20開啟，使得可以開啟高壓罐40和蝶式閥30的氣流路徑。然而，電磁閥20可以相反地操作。
[0034]排氣壓力傳感器50和高壓噴射器60直接安裝在排氣管2處。
[0035]同時，圖2示出了排氣制動器邏輯的操作流程，該排氣制動器邏輯包括不斷保持在根據(jù)本發(fā)明各個實施方案的用于高扭矩車輛的排氣制動器中的排氣壓力的排氣壓力保持功能。
[0036]在SlO的車輛行駛狀態(tài)中，在S20中當(dāng)排氣制動器開關(guān)變成接通時，如在S30中執(zhí)行排氣壓力監(jiān)測，并因此檢查在操作排氣制動器時排氣壓力的值。S30的排氣壓力Y被定義為排氣制動器的操作排氣壓力Y ?。在這種情況下，排氣制動器的操作初始排氣壓力Y ?可以是適合于排氣制動器操作的排氣壓力或可以是不適合于排氣制動器操作的排氣壓力。
[0037]因此，可以采用Y (排氣壓力)=I或Y (排氣壓力)=2或Y (排氣壓力)=3中的任一個來檢查排氣制動器的操作初始排氣壓力Y ?，并且在檢查到的Y=l、2和3的每一個中，執(zhí)行噴射器的高壓空氣注入，以使排氣制動器的操作初始排氣壓力Y ?可以具有適合于排氣制動器的操作的排氣壓力。
[0038]在這種情況下，Y=1、Y=2和Υ=3為小于設(shè)置成操作排氣制動器的排氣壓力的值，并且它們被分成Υ=1>Υ=2>Υ=3。
[0039]S40為通過在S30的檢查后施加排氣制動器的操作初始排氣壓力Y ?來執(zhí)行控制的步驟，而S50為確定在S30的檢查后Y (排氣壓力)的狀態(tài)是否為Υ=1、Υ=2和Υ=3中的任一個。
[0040]因此，在S40，在S30中檢查的排氣制動器的操作初始排氣壓力Y ?的狀態(tài)下執(zhí)行排氣制動器的操作，并且依據(jù)排氣制動器的操作初始排氣壓力Y ?的大小執(zhí)行噴射器的高壓空氣注入。因此，在排氣制動器的操作初始排氣壓力Y?的條件下操作的排氣制動器可能利用噴射器執(zhí)行高壓空氣注入并且也可能不執(zhí)行。
[0041]該狀態(tài)可以從圖3所示的用于高扭矩車輛