CN103147863B - 汽车发动机排气制动限速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机排气制动限速器，包括发电机和开关组件；其特征在于：所述发电机和开关组件之间设有限速器，所述限速器包括壳体和底座，所述壳体设置在所述底座上，所述壳体上还设有安装支架，所述底座上还设有控制电路。本发明的有益效果为：避免因在发动机额定转速（或高转速）下使用排气制动时损坏发动机的情况发生，也避免在低转速时制动效果不明显的情况下还使用排气制动；有效防止司机在下长坡、崎岖山路等陡峭路面行使时过度疲劳驾驶，行车安全得到保障。

Description

汽车发动机排气制动限速器

技术领域

本发明涉及中、重型柴油车的辅助制动领域，具体涉及一种汽车发动机排气制动限速器。

背景技术

我国有近三分之一的面积是山区或丘陵地带，山区公路由于坡长弯多，如果长时间使用行车制动器，会使制动器的温度急剧上升，导致热衰退和液压制动系的气阻，汽车的制动效果会显著下降，制动器的使用寿命也会大大降低，影响行车安全。为了减轻行车制动器的负担，确保行车安全，中、重型的专用汽车上都安装有不同形式的辅助制动器，主要有排气制动装置、液力减速装置和电力减速装置等三种，而安装最普遍的就是排气制动装置。发动机排气制动是一种在不使用行车制动的条件下，使车辆行驶速度降低或保持稳定，但不能将车辆紧急制动停止的辅助制动系，应用于重型柴油机上。发动机排气制动原理：发动机排气制动是指松开加速踏板和离合器踏板，但不松脱开发动机，由车辆倒拖发动机运转，利用发动机压缩行程产生的压缩阻力、内摩擦力和进、排气阻力，对车辆形成制动作用。实施发动机排气制动时，发动机停止供油（发动机排气制动与喷油泵的供油装置有联动机构，排气制动的同时关闭发动机燃油），并通过蝶形阀门关闭排气通道，变速器挂入前进挡，使汽车得以通过驱动轮和传动系带动发动机继续旋转。这样，本是动力源的发动机就成为消耗汽车动能的负载。汽车对发动机输入的动能损耗在发动机进气、压缩、排气过程中，以及对水泵、油泵、空压机、发电机等附件的驱动上。由于排气管被堵死，排气管中的压力升至0.3~0.4兆帕，排气行程必须克服此压力，因而进一步增加了发动机的旋转阻力。上述各阻碍发动机旋转的力，经过传动系传至车轮，增加了车轮的转动阻力，从而使车速降低。使用发动机排气制动的益处：1.可明显地减少行车制动的使用频率，一是避免了因长时间使用制动器导致制动器摩擦片温度升高，而使制动力下降甚至失去作用，从而保证行车制动灵敏有效；二是减少了轮胎的磨损，延长了轮胎的使用寿命，这样大大降低车辆制动系统的保养费用。2.可有效地减少侧滑、甩尾现象的发生。由于排气制动是通过传动系中的差速器传至车轮，可将制动力矩平均分配给两侧车轮，减少了汽车制动侧滑和甩尾的可能性，在冰雪、泥泞路面尤为明显。3.车速始终被限定在一定范围内，有利于及时降速或停车，确保行车安全；同时，因排气制动柔和，可减轻驾驶员的疲劳。4.有利于延长发动机使用寿命。使用排气制动，在一定程度上（尤其是下长坡时）可防止发动机被动地超速运转，延长发动机使用寿命；同时，发动机在低转速区运转，振动和噪声小，对环境的干扰减少，提高了乘坐舒适性。

鉴于以上优点，很多重型柴油车上都安装了排气制动装置。但使用发动机排气制动时要求司机根据坡度和车速选择相应变速箱档位，使发动机转速尽量控制在1600～2300r/min(不同厂家的发动机转速要求不同)推荐区域，以发挥发动机制动最大效能，若在发动机额定转速（或高转速）下使用排气制动时会损坏发动机，发动机转速低于1600r/min时制动效果将逐步下降，发动机制动功率小，制动效果不明显，不建议使用排气制动。在下长坡路面行使时，若要求司机长时间连续的实时观测发动机转速，控制发动机转速在合理区间时使用排气制动，势必会造成司机疲劳驾驶，行车安全得不到保障。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种汽车发动机排气制动限速器，控制功能是使发动机转速在1600-2300r/min范围时排气制动装置才开始工作。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种汽车发动机排气制动限速器，包括发电机和开关组件；其特征在于：所述发电机和开关组件之间设有限速器，所述限速器包括壳体和底座，所述壳体设置在所述底座上，所述壳体上还设有安装支架，所述底座上还设有控制电路。限速器内部设有控制电路，发电机输出的频率信号（也就是转数），然后根据发电机与发动机V带轮的速比，就可以测出发动机的转速，当发动机的转速信号经过限速器内的控制电路处理后，当发动机转速在1600-2300r/min（不同厂家最佳制动效能的发动机转速区间要求不同）范围内时则驱动继电器工作，若发动机转速不在此范围内，即使操作排气制动开关，排气制动装置也不会工作。这样就能使排气制动装置仅工作在发动机制动效果最佳的转速区间，从而发挥发动机制动最大效能。

优选的，所述控制电路包括对输入信号处理得到第一信号的振荡电路，接收第一信号并处理得到第二信号的比较电路，接收第二信号的开关驱动电路。

优选的，所述输入信号为发动机的转速信号，所述第一信号为高频脉冲信号，所述第二信号为电平信号。

优选的，所述开关包括继电器、排气制动开关和电磁阀，所述排气制动开关的一端与所述继电器的一端连接，所述排气制动开关的另一端与电磁阀连接。

优选的，所述继电器的另一端与所述开关驱动电路连接。所述开关驱动电路接收的电平信号，若该电平信号为高电平，即开关驱动电路闭合，从而使继电器吸合，在满足排气制动的条件下，电磁阀工作，从而使排气制动装置工作，这时就能控制所述排气制动开关对排气制动装置开启和关闭。

优选的，所述底座上设有至少四个平锥头铆钉和至少五个插接片，所述插接片通过铆接的方式固定在底座上。

优选的，所述插接片为铜或铜合金。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使排气制动装置仅工作在发动机制动效果最佳的转速区间，从而发挥发动机制动最大效能，避免因在发动机额定转速（或高转速）下使用排气制动时损坏发动机的情况发生，也避免在低转速时制动效果不明显的情况下还使用排气制动；有效防止司机在下长坡、崎岖山路等陡峭路面行使时过度疲劳驾驶，行车安全得到保障。

附图说明

图1为本发明一种实施例的汽车发动机排气制动限速器的系统原理框图。

如图1所示，对应的附图标记名称为：

101发电机，102限速器，103继电器，104排气制动开关，105电磁阀。

图2为本发明一种实施例的汽车发动机排气制动限速器的结构示意图。

如图2所示，对应的附图标记名称为：

201安装支架，202壳体，203控制电路，204底座。

图3为本发明一种实施例的汽车发动机排气制动限速器的底座结构放大示意图。

如图3所示，对应的附图标记名称为：

301底座，302平锥头铆钉，303插接片。

图4为本发明一种实施例的汽车发动机排气制动限速器的控制电路结构框图。

如图4所示，对应的附图标记名称为：

401振荡电路，402比较电路，403开关驱动电路。

图5为本发明一种实施例的汽车发动机排气制动限速器的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1和图2所示汽车发动机排气制动限速器，包括发电机101和开关组件，所述发电机101和开关组件之间设有限速器102，所述限速器102包括壳体202和底座204，所述壳体202设置在所述底座204上，所述壳体上设有安装支架201，所述底座204上还设有控制电路203。

根据本发明的一个实施例，所述壳体202采用短切玻纤增强尼龙6克料，所述安装支架201采用碳素结构钢板。

根据本发明的一个实施例，所述开关组件包括继电器103、排气制动开关104和电磁阀105，所述排气制动开关104的一端与所述继电器103的一端连接，所述排气制动开关104的另一端与电磁阀105连接。

如图4所示汽车发动机排气制动限速器，所述控制电路包括对输入信号处理得到第一信号的振荡电路401，接收第一信号并处理得到第二信号的比较电路402，接收第二信号的开关驱动电路403。所述继电器103的另一端与所述开关驱动电路403连接。

根据本发明的一个实施例，所述输入信号为发电机的频率信号，所述第一信号为高频脉冲信号，所述第二信号为电平信号。

根据本发明的一个实施例，所述比较电路由单限比较电路、微分线路、同相迟滞比较电路、积分电路、反相迟滞比较电路组成。

如图3所示汽车发动机排气制动限速器，图3中底座301与图2中底座204相同在此不再赘述，所述底座301上设有至少四个平锥头铆钉302和至少五个插接片303，所述插接片通过铆接的方式固定在底座301上。

根据本发明的一个实施例，所述插接片303为铜或铜合金。

如图1所示汽车发动机排气制动限速器的系统原理框图，所述汽车发动机排气制动限速器的工作原理如下：汽车发动机排气制动限速器的输入信号取自发电机101接线柱上的一相火线，该信号是发电机的频率信号，也就是转速。然后根据发电机与发动机V带轮的速比，就可以测出发动机的转速。该转速信号经过限速器102内部控制电路的处理后，发动机转速在1600～2300r/min(不同厂家最佳制动效能的发动机转速区间要求不同)范围内时则驱动继电器103工作，若发动机转速不在此范围内，即使操作排气制动开关104，排气制动装置也不会工作。

如图5所示汽车发动机排气制动限速器的电路结构示意图，所述汽车发动机排气制动限速器内部控制电路工作原理如下：排气制动限速器内部是以LM3302比较器为核心的控制电路。由同相迟滞比较电路组成的振荡电路401、比较电路402（由单限比较电路、微分线路、同相迟滞比较电路、积分电路、反相迟滞比较电路组成）开关驱动电路403、稳压电路等电路组成。当发电机输入信号的频率范围为260Hz±5Hz～375Hz±5Hz（发电机转速频率与发动机转速频率存在一定比率，不同厂家发动机转速区间要求不同，数值有差异）时，振荡电路产生高频脉冲信号，经过单限比较电路、微分电路、同相迟滞比较电路转换后，通过积分电路将脉冲信号转变成电平信号，此信号为反相迟滞比较电路的反相端输入信号，它比同相端的比较电压5.7V小，比较电路403输出高电平，使开关驱动电路403导通，从而使继电器103吸合，在满足排气制动的条件下，电磁阀105工作，近而使排气制动装置工作；当输入信号的频率不在上述范围内时，振荡电路401无高频信号脉冲产生，最后比较电路403输出低电平，使开关驱动电路403断开，从而使继电器103释放，电磁阀105关闭，使排气制动装置停止工作。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种汽车发动机排气制动限速器，包括发电机和开关组件；其特征在于：所述发电机和开关组件之间设有限速器，所述限速器包括壳体和底座，所述壳体设置在所述底座上，所述壳体上设有安装支架，所述底座上设有控制电路，所述控制电路包括对输入信号处理得到第一信号的振荡电路，接收第一信号并处理得到第二信号的比较电路，接收第二信号的开关驱动电路，所述输入信号为发电机的频率信号，所述第一信号为高频脉冲信号，所述第二信号为电平信号。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机排气制动限速器，其特征在于：所述开关组件包括继电器、排气制动开关和电磁阀，所述排气制动开关的一端与所述继电器的一端连接，所述排气制动开关的另一端与电磁阀连接。

3.根据权利要求2所述的汽车发动机排气制动限速器，其特征在于：所述继电器的另一端与所述开关驱动电路连接。

4.根据权利要求1所述的汽车发动机排气制动限速器，其特征在于：所述底座上设有至少四个平锥头铆钉和至少五个插接片，所述插接片通过铆接的方式固定在底座上。

5.根据权利要求4所述的汽车发动机排气制动限速器，其特征在于：所述插接片为铜或铜合金。