[實用新型]基于發動機負功循環的車輛輔助制動系統

有效

• 申請號: 201620038159.7
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN205315129U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 馬國亮;何義團
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學;馬國亮
• 主分類號: F02D13/04
• 分類號: F02D13/04;F02D41/30;B60T17/22
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本實用新型涉及發動機輔助制動裝置技術領域，具體來說是一種基于發動機負功循環的車輛輔助制動系統。

背景技術

進入21世紀，中國的汽車工業步入高速發展期，汽車行業安全問題一直是近幾年汽車行業及道路運輸部門關注的熱點。傳統的車輛主動制動系統可在短時間內產生較大的制動功率，但隨著制動時間的增長，由于產生的熱量不能及時傳遞給周圍環境，使得制動器的溫度不斷升高，發生熱衰退現象。尤其對于自重較大重型商用車，其制動效能易下降，進而發生制動失效現象，引發惡性交通事故。

據統計，我國交通死亡事故占全球的15%，已成為交通事故最多發的國家，由于制動失效和制動不良所導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超過總死亡人數的50%。由于受地形因素的限制，中國的道路中，尤其在西南地區，山區道路所占的比例較大，由于重型商用車制動器失效所引發的事故頻頻發生。車輛在山區道路下坡行駛時，需要利用制動系統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，因此傳統制動器已不滿足汽車尤其是重型商用車在道路上連續制動的要求。

研究發現，發動機作為汽車上唯一的動力源，可通過改變與調整運行模式，起到輔助制動的作用。常見的發動機輔助方式為排氣制動，即通過節流的手段提高發動機排氣沖程的背壓，減小發動機的輸出功率，從而相對地起到反拖制動的作用。但發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。因此適當減小發動機對外輸出的正功，增大自身運轉所消耗的負功，可產生良好的制動效果。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供基于發動機負功循環的車輛輔助制動系統，當車輛制動器性能下降或失效時，在不額外增加設備的情況下，使發動機在負功循環工況下工作，提供適宜的制動力使車輛保持車速或緊急制動。

為達到上述目的，本實用新型的基礎技術方案是提供基于發動機負功循環的車輛輔助制動系統，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；還包括發動機輔助制動系統駕駛艙提示操作模塊，發動機輔助制動系統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動機輔助制動裝置啟動裝置；還包括受ECU控制的發動機輔助制動系統執行模塊，發動機輔助制動系統執行模塊包括燃油供給裝置和可變氣門正時機構；還包括檢測發動機缸內燃燒情況的發動機缸內燃燒條件監測模塊，發動機缸內燃燒條件監測模塊與ECU連接。

上述基礎技術方案中，通過車輪主制動器制動性能檢測模塊實時監測車輪制動器的制動性能，并將數據信號傳遞給ECU，ECU接收數據信號后，做出處理，并指示發動機輔助制動系統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，根據實際狀況做出啟動發動機輔助制動裝置，發動機輔助制動裝置接收駕駛員的操作指示后，將執行信息反饋至ECU；當ECU接收到駕駛員開啟發動機輔助制動裝置的指令后，根據執行信息的指示控制發動機輔助制動系統執行模塊，根據指示要求控制燃油供給裝置和可變氣門正時機構，控制可變氣門正時機構改變發動機進排氣門開閉時刻，同時燃油供給裝置改變噴油策略，以使實現發動機負功循環。同時，發動機缸內燃燒條件監測模塊實時監測缸內燃燒條件，并將監測信息傳遞給ECU，ECU根據監測信息做出指示，相應地調整配氣正時與噴油策略，穩定發動機負功循環工況，實現閉環控制。

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，并能夠將信息處理后展示出來提醒駕駛員，駕駛員可以做出操作指令，對發動機可變氣門正時機構與燃油供給裝置做出控制，調整進排氣門開閉時刻與噴油策略，在不額外增加設備的情況下，利用發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，本系統還設置有發動機缸內燃燒條件監測模塊，實時監測缸內燃燒條件，通過檢測信息相應地調整配氣正時與噴油策略，穩定發動機負功循環工況，實現閉環控制，提升系統的安全性能。