基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)，中國的汽車工業(yè)步入高速發(fā)展期，汽車行業(yè)安全問題一直是近幾年汽車行業(yè)及道路運(yùn)輸部門關(guān)注的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的車輛主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)可在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的制動(dòng)功率，但隨著制動(dòng)時(shí)間的增長(zhǎng)，由于產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)傳遞給周圍環(huán)境，使得制動(dòng)器的溫度不斷升高，發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。尤其對(duì)于自重較大重型商用車，其制動(dòng)效能易下降，進(jìn)而發(fā)生制動(dòng)失效現(xiàn)象，引發(fā)惡性交通事故。
[0003 ]據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國交通死亡事故占全球的15%，已成為交通事故最多發(fā)的國家，由于制動(dòng)失效和制動(dòng)不良所導(dǎo)致的機(jī)動(dòng)車事故占總事故的比例分別超過20%和40%，制動(dòng)性能下降與失效兩大原因造成的死亡人數(shù)超過總死亡人數(shù)的50%。由于受地形因素的限制，中國的道路中，尤其在西南地區(qū)，山區(qū)道路所占的比例較大，由于重型商用車制動(dòng)器失效所引發(fā)的事故頻頻發(fā)生。車輛在山區(qū)道路下坡行駛時(shí)，需要利用制動(dòng)系統(tǒng)消減的能量除了車輛的動(dòng)能外還有重力勢(shì)能，主制動(dòng)器長(zhǎng)時(shí)間在高負(fù)荷工況下工作時(shí)易失去或部分失去制動(dòng)效能，因此傳統(tǒng)制動(dòng)器已不滿足汽車尤其是重型商用車在道路上連續(xù)制動(dòng)的要求。
[0004]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車上唯一的動(dòng)力源，可通過改變與調(diào)整運(yùn)行模式，起到輔助制動(dòng)的作用。常見的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助方式為排氣制動(dòng)，即通過節(jié)流的手段提高發(fā)動(dòng)機(jī)排氣沖程的背壓，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，從而相對(duì)地起到反拖制動(dòng)的作用。但發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)的效果甚微，當(dāng)車輛所需制動(dòng)力較大或制動(dòng)失效時(shí)無法提供足夠的制動(dòng)效能。而四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程包含進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，其中只有做功沖程對(duì)外輸出正功，其余三個(gè)沖程均做負(fù)功。因此適當(dāng)減小發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的正功，增大自身運(yùn)轉(zhuǎn)所消耗的負(fù)功，可產(chǎn)生良好的制動(dòng)效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)車輛制動(dòng)器性能下降或失效時(shí)，在不額外增加設(shè)備的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)功循環(huán)工況下工作，提供適宜的制動(dòng)力使車輛保持車速或緊急制動(dòng)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的基礎(chǔ)技術(shù)方案是提供基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)，包括ECU，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊與ECU連接;還包括發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊包括均與ECU連接的車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置啟動(dòng)裝置;還包括受ECU控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行模塊包括燃油供給裝置和可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu);還包括檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒情況的發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測(cè)模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測(cè)模塊與ECU連接。
[0007]上述基礎(chǔ)技術(shù)方案中，通過車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輪制動(dòng)器的制動(dòng)性能，并將數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞給ECU，ECU接收數(shù)據(jù)信號(hào)后，做出處理，并指示發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊，使車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置做出車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性失效或者下降的提示。駕駛員在接收到提示后，根據(jù)實(shí)際狀況做出啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置接收駕駛員的操作指示后，將執(zhí)行信息反饋至ECU;當(dāng)ECU接收到駕駛員開啟發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置的指令后，根據(jù)執(zhí)行信息的指示控制發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行模塊，根據(jù)指示要求控制燃油供給裝置和可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)改變發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣門開閉時(shí)刻，同時(shí)燃油供給裝置改變噴油策略，以使實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)缸內(nèi)燃燒條件，并將監(jiān)測(cè)信息傳遞給ECU，ECU根據(jù)監(jiān)測(cè)信息做出指示，相應(yīng)地調(diào)整配氣正時(shí)與噴油策略，穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)工況，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果為:能夠在車輛行駛過程中，檢測(cè)到車輛車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能下降或失效的信息，并能夠?qū)⑿畔⑻幚砗笳故境鰜硖嵝疡{駛員，駕駛員可以做出操作指令，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)與燃油供給裝置做出控制，調(diào)整進(jìn)排氣門開閉時(shí)刻與噴油策略，在不額外增加設(shè)備的情況下，利用發(fā)動(dòng)機(jī)自身的動(dòng)力對(duì)車輛傳動(dòng)系做負(fù)功，達(dá)到輔助制動(dòng)的目的，即車輛在行駛過程中能夠提供足夠且適宜的制動(dòng)力，使車輛保持車速或制動(dòng)器失效時(shí)緊急制動(dòng)停車。同時(shí)，本系統(tǒng)還設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)缸內(nèi)燃燒條件，通過檢測(cè)信息相應(yīng)地調(diào)整配氣正時(shí)與噴油策略，穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)工況，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提升系統(tǒng)的安全性能。
[0009]對(duì)基礎(chǔ)方案的改進(jìn)得到的優(yōu)選方案1:車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊包括車輪制動(dòng)壓力傳感器與車速傳感器;車輪制動(dòng)壓力傳感器能夠檢測(cè)車輪在行駛中的制動(dòng)壓力，車速傳感器能夠檢測(cè)車輪在行駛中的速度，通過兩者結(jié)合，可以判斷出車輪在行駛中受到的制動(dòng)力與車輪速度的關(guān)系，從而判斷車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能完好、下降或失效。
[0010]對(duì)基礎(chǔ)方案的改進(jìn)得到的優(yōu)選方案2:發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測(cè)模塊包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度傳感器;通過檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度能夠較好的得出發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒信息，通過這兩項(xiàng)監(jiān)測(cè)即可獲得需要監(jiān)控的信息。
[0011]對(duì)基礎(chǔ)方案或優(yōu)選方案I或優(yōu)選方案2的進(jìn)一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案3:車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置安裝在儀表盤上方，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置包括紅色指示燈和黃色指示燈，將車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置安裝在儀表盤上方，便于駕駛員觀察和操作，紅色指示燈用于標(biāo)識(shí)車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能失效，黃色指示燈用于標(biāo)識(shí)車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能下降，紅色和黃色能夠較好的起到提示作用。
[0012]對(duì)優(yōu)選方案3的進(jìn)一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案4:燃油供給裝置包括噴油量控制機(jī)構(gòu)和設(shè)于噴油量控制機(jī)構(gòu)上的噴油時(shí)刻表，可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)包括進(jìn)排氣氣門開閉時(shí)刻表；噴油量控制機(jī)構(gòu)用于控制噴油量，噴油時(shí)刻表用于指示噴油時(shí)間，噴油量控制機(jī)構(gòu)和噴油時(shí)刻表能夠?qū)崿F(xiàn)ECU所分配的噴油策略，排氣氣門開閉時(shí)刻表，用于指示排氣氣門開閉的時(shí)間，便于控制排氣氣門的開合。
[0013]對(duì)優(yōu)選方案4的進(jìn)一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案5:發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)、E⑶和可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)接通，第二開關(guān)與E⑶接通后，E⑶再分別與燃油供給裝置和可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)接通。第一開關(guān)能夠通過ECU控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，當(dāng)黃色指示燈亮，即車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能下降時(shí)，啟動(dòng)第一開關(guān)，控制進(jìn)排氣門開閉時(shí)刻即可起到制動(dòng)作用;第一開關(guān)能夠通過ECU同時(shí)控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)和燃油供給裝置，當(dāng)紅色指示燈亮，即車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能失效時(shí)，啟動(dòng)第二開關(guān)，控制進(jìn)排氣門開閉時(shí)刻與噴油的量和噴油時(shí)刻即可起到制動(dòng)作用。
[0014]對(duì)優(yōu)選方案5的進(jìn)一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案6:燃油供給裝置為缸內(nèi)噴射供油裝置;缸內(nèi)噴射供油的方式便于控制，能夠根據(jù)需求準(zhǔn)確的調(diào)整噴油的量與噴油的時(shí)刻。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)控制系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過【具體實(shí)施方式】和附圖標(biāo)記對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0018]說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括:ECU1、車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊2、發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊3、發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行模塊4、發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測(cè)模塊5、車輪制動(dòng)壓力傳感器6、車速傳感器7、車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置8、發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)裝置9、發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力傳感器10、發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度傳感器11、燃油供給裝置12、可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)13。
[0019]基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)功循環(huán)的車輛輔助制動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)施例基本如附圖1、圖2所示:包括ECUl，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊2，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能檢測(cè)模塊2包括車輪制動(dòng)壓力傳感器6與車速傳感器7，車輪制動(dòng)壓力傳感器6與車速傳感器7均與ECUl連接。發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊3包括車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置8和發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置啟動(dòng)裝置，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置8和發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置啟動(dòng)裝置均與E⑶I連接，車輪主制動(dòng)器制動(dòng)性能提示裝置8包括紅色指示燈和黃色指示燈，紅色指示燈和黃色指示燈安裝在儀表盤上方，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)裝置啟動(dòng)裝置包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)與第二開關(guān)均安裝在儀表盤上方。還包括受ECUl控制的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行模塊4，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行模塊4包括燃油供給裝置12和可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)13，燃油供給裝置12為缸內(nèi)噴射裝