基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機輔助制動裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]進入21世紀，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)及道路運輸部門關(guān)注的熱點。傳統(tǒng)的車輛主動制動系統(tǒng)可在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的制動功率，但隨著制動時間的增長，由于產(chǎn)生的熱量不能及時傳遞給周圍環(huán)境，使得制動器的溫度不斷升高，發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。尤其對于自重較大重型商用車，其制動效能易下降，進而發(fā)生制動失效現(xiàn)象，引發(fā)惡性交通事故。
[0003 ]據(jù)統(tǒng)計，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，由于制動失效和制動不良所導(dǎo)致的機動車事故占總事故的比例分別超過20%和40%，制動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，需要利用制動系統(tǒng)消減的能量除了車輛的動能外還有重力勢能，主制動器長時間在高負荷工況下工作時易失去或部分失去制動效能，因此傳統(tǒng)制動器已不滿足汽車尤其是重型商用車在道路上連續(xù)制動的要求。
[0004]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機作為汽車上唯一的動力源，可通過改變與調(diào)整運行模式，起到輔助制動的作用。常見的發(fā)動機輔助方式為排氣制動，即通過節(jié)流的手段提高發(fā)動機排氣沖程的背壓，減小發(fā)動機的輸出功率，從而相對地起到反拖制動的作用。但發(fā)動機排氣制動的效果甚微，當車輛所需制動力較大或制動失效時無法提供足夠的制動效能。而四沖程發(fā)動機的工作過程包含進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，其中只有做功沖程對外輸出正功，其余三個沖程均做負功。因此適當減小發(fā)動機對外輸出的正功，增大自身運轉(zhuǎn)所消耗的負功，可產(chǎn)生良好的制動效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動系統(tǒng)，當車輛制動器性能下降或失效時，在不額外增加設(shè)備的情況下，使發(fā)動機在負功循環(huán)工況下工作，提供適宜的制動力使車輛保持車速或緊急制動。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的基礎(chǔ)技術(shù)方案是提供基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動系統(tǒng)，包括ECU，車輪主制動器制動性能檢測模塊，車輪主制動器制動性能檢測模塊與ECU連接;還包括發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊，發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊包括均與ECU連接的車輪主制動器制動性能提示裝置和發(fā)動機輔助制動裝置啟動裝置;還包括受ECU控制的發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)執(zhí)行模塊，發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)執(zhí)行模塊包括燃油供給裝置和可變氣門正時機構(gòu);還包括檢測發(fā)動機缸內(nèi)燃燒情況的發(fā)動機缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測模塊，發(fā)動機缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測模塊與ECU連接。
[0007]上述基礎(chǔ)技術(shù)方案中，通過車輪主制動器制動性能檢測模塊實時監(jiān)測車輪制動器的制動性能，并將數(shù)據(jù)信號傳遞給ECU，ECU接收數(shù)據(jù)信號后，做出處理，并指示發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊，使車輪主制動器制動性能提示裝置做出車輪主制動器制動性失效或者下降的提示。駕駛員在接收到提示后，根據(jù)實際狀況做出啟動發(fā)動機輔助制動裝置，發(fā)動機輔助制動裝置接收駕駛員的操作指示后，將執(zhí)行信息反饋至ECU;當ECU接收到駕駛員開啟發(fā)動機輔助制動裝置的指令后，根據(jù)執(zhí)行信息的指示控制發(fā)動機輔助制動系統(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機構(gòu)，控制可變氣門正時機構(gòu)改變發(fā)動機進排氣門開閉時刻，同時燃油供給裝置改變噴油策略，以使實現(xiàn)發(fā)動機負功循環(huán)。同時，發(fā)動機缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測模塊實時監(jiān)測缸內(nèi)燃燒條件，并將監(jiān)測信息傳遞給ECU，ECU根據(jù)監(jiān)測信息做出指示，相應(yīng)地調(diào)整配氣正時與噴油策略，穩(wěn)定發(fā)動機負功循環(huán)工況，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0008]本實用新型的有益效果為:能夠在車輛行駛過程中，檢測到車輛車輪主制動器制動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，對發(fā)動機可變氣門正時機構(gòu)與燃油供給裝置做出控制，調(diào)整進排氣門開閉時刻與噴油策略，在不額外增加設(shè)備的情況下，利用發(fā)動機自身的動力對車輛傳動系做負功，達到輔助制動的目的，即車輛在行駛過程中能夠提供足夠且適宜的制動力，使車輛保持車速或制動器失效時緊急制動停車。同時，本系統(tǒng)還設(shè)置有發(fā)動機缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測模塊，實時監(jiān)測缸內(nèi)燃燒條件，通過檢測信息相應(yīng)地調(diào)整配氣正時與噴油策略，穩(wěn)定發(fā)動機負功循環(huán)工況，實現(xiàn)閉環(huán)控制，提升系統(tǒng)的安全性能。
[0009]對基礎(chǔ)方案的改進得到的優(yōu)選方案1:車輪主制動器制動性能檢測模塊包括車輪制動壓力傳感器與車速傳感器;車輪制動壓力傳感器能夠檢測車輪在行駛中的制動壓力，車速傳感器能夠檢測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力與車輪速度的關(guān)系，從而判斷車輪主制動器制動性能完好、下降或失效。
[0010]對基礎(chǔ)方案的改進得到的優(yōu)選方案2:發(fā)動機缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測模塊包括發(fā)動機缸內(nèi)壓力傳感器與發(fā)動機缸內(nèi)溫度傳感器;通過檢測發(fā)動機缸內(nèi)壓力和發(fā)動機缸內(nèi)溫度能夠較好的得出發(fā)動機的燃燒信息，通過這兩項監(jiān)測即可獲得需要監(jiān)控的信息。
[0011]對基礎(chǔ)方案或優(yōu)選方案I或優(yōu)選方案2的進一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案3:車輪主制動器制動性能提示裝置安裝在儀表盤上方，車輪主制動器制動性能提示裝置包括紅色指示燈和黃色指示燈，將車輪主制動器制動性能提示裝置安裝在儀表盤上方，便于駕駛員觀察和操作，紅色指示燈用于標識車輪主制動器制動性能失效，黃色指示燈用于標識車輪主制動器制動性能下降，紅色和黃色能夠較好的起到提示作用。
[0012]對優(yōu)選方案3的進一步優(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構(gòu)和設(shè)于噴油量控制機構(gòu)上的噴油時刻表，可變氣門正時機構(gòu)包括進排氣氣門開閉時刻表；噴油量控制機構(gòu)用于控制噴油量，噴油時刻表用于指示噴油時間，噴油量控制機構(gòu)和噴油時刻表能夠?qū)崿F(xiàn)ECU所分配的噴油策略，排氣氣門開閉時刻表，用于指示排氣氣門開閉的時間，便于控制排氣氣門的開合。
[0013]對優(yōu)選方案4的進一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案5:發(fā)動機輔助制動裝置包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)、E⑶和可變氣門正時機構(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機構(gòu)接通。第一開關(guān)能夠通過ECU控制可變氣門正時機構(gòu)，當黃色指示燈亮，即車輪主制動器制動性能下降時，啟動第一開關(guān)，控制進排氣門開閉時刻即可起到制動作用;第一開關(guān)能夠通過ECU同時控制可變氣門正時機構(gòu)和燃油供給裝置，當紅色指示燈亮，即車輪主制動器制動性能失效時，啟動第二開關(guān)，控制進排氣門開閉時刻與噴油的量和噴油時刻即可起到制動作用。
[0014]對優(yōu)選方案5的進一步優(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)需求準確的調(diào)整噴油的量與噴油的時刻。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動控制系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過【具體實施方式】和附圖標記對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0018]說明書附圖中的附圖標記包括:ECU1、車輪主制動器制動性能檢測模塊2、發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊3、發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)執(zhí)行模塊4、發(fā)動機缸內(nèi)燃燒條件監(jiān)測模塊5、車輪制動壓力傳感器6、車速傳感器7、車輪主制動器制動性能提示裝置8、發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)啟動裝置9、發(fā)動機缸內(nèi)壓力傳感器10、發(fā)動機缸內(nèi)溫度傳感器11、燃油供給裝置12、可變氣門正時機構(gòu)13。
[0019]基于發(fā)動機負功循環(huán)的車輛輔助制動控制系統(tǒng)實施例基本如附圖1、圖2所示:包括ECUl，車輪主制動器制動性能檢測模塊2，車輪主制動器制動性能檢測模塊2包括車輪制動壓力傳感器6與車速傳感器7，車輪制動壓力傳感器6與車速傳感器7均與ECUl連接。發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)駕駛艙提示操作模塊3包括車輪主制動器制動性能提示裝置8和發(fā)動機輔助制動裝置啟動裝置，車輪主制動器制動性能提示裝置8和發(fā)動機輔助制動裝置啟動裝置均與E⑶I連接，車輪主制動器制動性能提示裝置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)動機輔助制動裝置啟動裝置包括第一開關(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)動機輔助制動系統(tǒng)執(zhí)行模塊4，發(fā)動機輔助制動系統(tǒng)執(zhí)行模塊4包括燃油供給裝置12和可變氣門正時機構(gòu)13，燃油供給裝置12為缸內(nèi)噴射裝