CN109707476B - 一种新型制动摇臂及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型制动摇臂及其控制方法，该新型制动摇臂在现有制动摇臂的基础上，将内部小活塞的驱动装置由机油压力装置改为电机驱动，并实现柴油机控制器电控。柴油机控制器可以在制动工况下确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，并控制电机驱动小活塞按此伸出量伸出。这就可以实现不同制动阶段下的最大制动功率，保证制动功能最优，大大提高了制动性能。

Description

一种新型制动摇臂及其控制方法

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，更具体地说，涉及一种新型制动摇臂及其控制方法。

背景技术

目前柴油机使用的制动摇臂，其伸出小活塞动作，是采用机油压力装置驱动的。当发动机制动时，电磁阀打开，制动油路接通，依靠机油压力装置驱动制动摇臂内部的小活塞伸出，进而吃掉制动气门间隙，使得排气门在进气冲程下止点和压缩上止点各开启一次，以此完成制动功能。

但是，依靠机油压力驱动的制动摇臂，由于小活塞的伸出量不变，导致制动气门升程不变，从而无法实现制动功能最优。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种新型制动摇臂及其控制方法。技术方案如下：

一种新型制动摇臂，包括制动摇臂，所述制动摇臂内的小活塞由电机驱动，所述电机通过驱动杆与所述小活塞刚性连接，所述电机通过硬线与柴油机控制器连接；

所述柴油机控制器，用于获取车辆的运行工况；在当前运行工况为制动工况的情况下，获取当前柴油机转速，并基于预先确定的柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系确定所述当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，所述最佳伸出量用于实现柴油机的最大制动功率；控制所述电机驱动所述小活塞伸出，所述小活塞的伸出量为所述当前最佳伸出量。

优选的，用于预先确定柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系的所述柴油机控制器，具体用于：

获取所述小活塞在指定伸出量下的制动气门升程曲线，所述制动气门升程曲线用于表征柴油机曲轴转角与制动气门升程之间的对应关系；获取所述制动气门升程所对应的制动功率曲线，所述制动功率曲线用于表征柴油机转速与制动功率之间的对应关系；针对所述柴油机转速，从所述指定伸出量中选取使制动功率最大的伸出量作为最佳伸出量；建立所述柴油机转速和所述最佳伸出量之间的对应关系。

优选的，用于控制所述电机驱动所述小活塞伸出的所述柴油机控制器，具体用于：

调取上一次获取到的第一历史运行工况；在所述第一历史运行工况为正常工况的情况下，按照第一档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出；在所述第一历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照第二档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出，所述小活塞在所述第二档位下的伸出速度小于在所述第一档位下的伸出速度。

优选的，所述柴油机控制器，还用于：

在当前运行工况为正常工况下，调取上一次获取到的第二历史运行工况；在所述第二历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照所述第一档位控制所述电机驱动所述小活塞收回，所述小活塞在所述第一档位下的收回速度与在所述第一档位下的伸出速度相同。

优选的，所述驱动杆上设置有传感器，所述传感器用于测量所述小活塞的实际伸出量；

所述柴油机控制器，还用于通过所述传感器获取所述小活塞的当前实际伸出量；基于所述当前最佳伸出量和所述当前实际伸出量分析所述柴油机的制动故障。

一种新型制动摇臂的控制方法，应用于柴油机控制器，所述方法包括：

获取车辆的运行工况；

在当前运行工况为制动工况的情况下，获取当前柴油机转速，并基于预先确定的柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系确定所述当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，所述最佳伸出量用于实现柴油机的最大制动功率；

控制电机驱动小活塞伸出，所述小活塞的伸出量为所述当前最佳伸出量。

优选的，预先确定柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系的过程，包括：

获取所述小活塞在指定伸出量下的制动气门升程曲线，所述制动气门升程曲线用于表征柴油机曲轴转角与制动气门升程之间的对应关系；

获取所述制动气门升程所对应的制动功率曲线，所述制动功率曲线用于表征柴油机转速与制动功率之间的对应关系；

针对所述柴油机转速，从所述指定伸出量中选取使制动功率最大的伸出量作为最佳伸出量；建立所述柴油机转速和所述最佳伸出量之间的对应关系。

优选的，所述控制电机驱动小活塞伸出，包括：

调取上一次获取到的第一历史运行工况；

在所述第一历史运行工况为正常工况的情况下，按照第一档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出；

在所述第一历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照第二档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出，所述小活塞在所述第二档位下的伸出速度小于在所述第一档位下的伸出速度。

优选的，所述方法还包括：

在当前运行工况为正常工况下，调取上一次获取到的第二历史运行工况；

在所述第二历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照所述第一档位控制所述电机驱动所述小活塞收回，所述小活塞在所述第一档位下的收回速度与在所述第一档位下的伸出速度相同。

优选的，所述方法还包括：

通过传感器获取所述小活塞的当前实际伸出量；

基于所述当前最佳伸出量和所述当前实际伸出量分析所述柴油机的制动故障。

以上本发明提供的新型制动摇臂及其控制方法，该新型制动摇臂在现有制动摇臂的基础上，将内部小活塞的驱动装置由机油压力装置改为电机驱动，并实现柴油机控制器电控。柴油机控制器可以在制动工况下确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，并控制电机驱动小活塞按此伸出量伸出。这就可以实现不同制动阶段下的最大制动功率，保证制动功能最优，大大提高了制动性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为小活塞伸出前的现有制动摇臂的结构示意图；

图2为小活塞伸出后的现有制动摇臂的结构示意图；

图3为小活塞伸出前的新型制动摇臂的结构示意图；

图4为小活塞伸出后的新型制动摇臂的结构示意图；

图5为制动气门升程曲线示例；

图6为制动功率曲线示例；

图7为本发明实施例提供的新型制动摇臂的控制方法的方法流程图；

图8为本发明实施例提供的新型制动摇臂的控制方法的部分方法流程图；

图9为本发明实施例提供的新型制动摇臂的控制方法的另一部分方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的现有制动摇臂，其中，图1为小活塞101伸出前的制动摇臂的结构示意图(图1中未示出小活塞101)，图2为小活塞101伸出后的制动摇臂的结构示意图。制动摇臂伸出小活塞101动作，是采用机油压力装置102驱动的。当发动机制动时，电磁阀打开，制动油路接通，依靠机油压力装置102驱动制动摇臂内部的小活塞101伸出，进而吃掉制动气门间隙，使得排气门在进气冲程下止点和压缩上止点各开启一次，以此完成制动功能。

如图3和图4所示的新型制动摇臂，其中，图3为小活塞101伸出前的新型制动摇臂的结构示意图(图3中未示出小活塞101)，图4为小活塞101伸出后的新型制动摇臂的结构示意图。在现有制动摇臂的基础上，将小活塞101的驱动装置由机油压力装置102改为电机201驱动，电机201通过驱动杆(图2中未示出)与小活塞101刚性连接，电机201通过硬线(图2中未示出)与柴油机控制器(图2中未示出)连接。

柴油机控制器，用于获取车辆的运行工况；在当前运行工况为制动工况的情况下，获取当前柴油机转速，并基于预先确定的柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，最佳伸出量用于实现柴油机的最大制动功率；控制电机201驱动小活塞101伸出，小活塞101的伸出量为当前最佳伸出量。

本发明实施例中，柴油机控制器通过实时检测制动开关的状态来获取车辆的当前运行工况。具体的，如果制动开关处于开启状态，则当前运行工况为制动工况；反之，如果制动开关处于关闭状态，则当前运行工况为正常工况。而实际应用中，制动开关的状态是由驾驶员操控的。

此外，柴油机控制器中预先存储有柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系，具体的，该对应关系可以以MAP表的形式存储，还可以以曲线的形式存储，本实施例对此不做限定。以对应关系以MAP表的形式存储举例，柴油机控制器可以采用查表的方式确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量。

需要说明的是，在当前运行工况为正常工况的情况下，如果上一次获取到制动工况，柴油机控制器控制电机201驱动小活塞101收回；而如果上一次获取到正常工况，柴油机控制器则不向电机201发送任何控制信号。

具体实现过程中，用于预先确定柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系的柴油机控制器，具体用于：

获取小活塞101在指定伸出量下的制动气门升程曲线，制动气门升程曲线用于表征柴油机曲轴转角与制动气门升程之间的对应关系；获取制动气门升程所对应的制动功率曲线，制动功率曲线用于表征柴油机转速与制动功率之间的对应关系；针对柴油机转速，从指定伸出量中选取使制动功率最大的伸出量作为最佳伸出量；建立柴油机转速和最佳伸出量之间的对应关系。

如图5所示的制动气门升程曲线示例，其中，实线曲线表示伸出量1下的制动气门升程曲线，虚线曲线表示伸出量2下的制动气门升程曲线，伸出量1大于伸出量2。可以看出，伸出量1所对应的制动气门升程1要大于伸出量2所对应的制动气门升程2，其中制动气门升程包括BGR(braking gas recirculation，制动气再循环)升程和CR(compressionrelease，压缩释放)升程。

如图6所示的制动功率曲线示例，其中，浅色曲线表示制动气门升程1所对应的制动功率曲线1，深色曲线表示制动气门升程2所对应的制动功率曲线2。可以看出，柴油机转速大于1700r/min时，制动气门升程1所对应的制动功率1要大于制动气门升程2所对应的制动功率2；反之，柴油机转速小于1700r/min时，制动气门升程1所对应的制动功率1要小于制动气门升程2所对应的制动功率2。因此，对于不同的柴油机转速，使制动功率最大的最佳制动气门升程也不同，从而最佳制动气门升程所对应的伸出量也就为使制动功率最大的最佳伸出量也不同。以柴油机转速2000r/min和1100r/min为例，柴油机转速2000r/min的最佳伸出量为伸出量1，柴油机转速1100r/min的最佳伸出量为伸出量2。

为实现精准调节小活塞101，用于控制电机201驱动小活塞101伸出的柴油机控制器，具体用于：

调取上一次获取到的第一历史运行工况；在第一历史运行工况为正常工况的情况下，按照第一档位控制电机201驱动小活塞101伸出；在第一历史运行工况为制动工况的情况下，按照第二档位控制电机201驱动小活塞101伸出，小活塞101在第二档位下的伸出速度小于在第一档位下的伸出速度。

本实施例中，车辆的运行工况由正常工况切换到制动工况，可以采用第一档位控制电机201驱动小活塞101快速伸出。而车辆的运行工况持续处于制动工况时，则可以采用第二档位控制电机201驱动小活塞101微调伸出。在具体应用中，可以分别指定小活塞101在第一档位和第二档位的伸出速度，符合“小活塞101在第二档位下的伸出速度小于在第一档位下的伸出速度”这一规则即可。

在此基础上，柴油机控制器，还用于：

在当前运行工况为正常工况下，调取上一次获取到的第二历史运行工况；在第二历史运行工况为制动工况的情况下，按照第一档位控制电机201驱动小活塞101收回，小活塞101在第一档位下的收回速度与在第一档位下的伸出速度相同。

本实施例中，车辆的运行工况由制动工况切换到正常工况，可以采用第一档位控制电机201驱动小活塞101快速收回。

在其他一些实施例中，为及时识别制动故障，在图3和图4所示出新型制动摇臂的基础上，在驱动杆上设置传感器，传感器用于测量小活塞101的实际伸出量；

柴油机控制器，还用于通过传感器获取小活塞101的当前实际伸出量；基于当前最佳伸出量和当前实际伸出量分析柴油机的制动故障。

本实施例中，可以计算当前最佳伸出量与当前实际伸出量之间的差量；如果该差量在预设误差允许范围内，则确定柴油机不存在制动故障；反之，如果差量不在预设误差允许范围内，则确定柴油机存在制动故障，进一步，可以结合该差量预测制动故障的类型，比如，如果差量大于零，则可以预测制动故障的类型为“制动油压不够，导致制动小活塞101无法伸出”。

本发明实施例提供的新型制动摇臂，在现有制动摇臂的基础上，将内部小活塞的驱动装置由机油压力装置改为电机驱动，并实现柴油机控制器电控。柴油机控制器可以在制动工况下确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，并控制电机驱动小活塞按此伸出量伸出。这就可以实现不同制动阶段下的最大制动功率，保证制动功能最优，大大提高了制动性能。

基于上述实施例提供的新型制动摇臂，本发明实施例该提供一种新型制动摇臂的控制方法，该方法应用于柴油机控制器，方法流程图如图7所示，包括如下步骤：

S10，获取车辆的运行工况。

S20，在当前运行工况为制动工况的情况下，获取当前柴油机转速，并基于预先确定的柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，最佳伸出量用于实现柴油机的最大制动功率。

S30，控制电机驱动小活塞伸出，小活塞的伸出量为当前最佳伸出量。

具体实现过程中，步骤S20中预先确定柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系的过程，可以采用如下步骤，方法流程图如图8所示：

S201，获取小活塞在指定伸出量下的制动气门升程曲线，制动气门升程曲线用于表征柴油机曲轴转角与制动气门升程之间的对应关系。

S202，获取制动气门升程所对应的制动功率曲线，制动功率曲线用于表征柴油机转速与制动功率之间的对应关系。

S203，针对柴油机转速，从指定伸出量中选取使制动功率最大的伸出量作为最佳伸出量；建立柴油机转速和最佳伸出量之间的对应关系。

在其他一些实施例中，为实现精准调节小活塞，步骤S30中“控制电机驱动小活塞伸出”可以采用如下步骤，方法流程图如图9所示：

S301，调取上一次获取到的第一历史运行工况。

S302，在第一历史运行工况为正常工况的情况下，按照第一档位控制电机驱动小活塞伸出。

S303，在第一历史运行工况为制动工况的情况下，按照第二档位控制电机驱动小活塞伸出，小活塞在第二档位下的伸出速度小于在第一档位下的伸出速度。

在此基础上，控制方法还包括如下步骤：

在当前运行工况为正常工况下，调取上一次获取到的第二历史运行工况；

在第二历史运行工况为制动工况的情况下，按照第一档位控制电机驱动小活塞收回，小活塞在第一档位下的收回速度与在第一档位下的伸出速度相同。

在其他一些实施例中，为及时识别制动故障，在图7所示新型制动摇臂的控制方法的基础上，还可以包括如下步骤：

通过传感器获取小活塞的当前实际伸出量；

基于当前最佳伸出量和当前实际伸出量分析柴油机的制动故障。

本发明实施例提供的新型制动摇臂的控制方法，可以在制动工况下确定当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，并控制电机驱动小活塞按此伸出量伸出。这就可以实现不同制动阶段下的最大制动功率，保证制动功能最优，大大提高了制动性能。

以上对本发明所提供的一种新型制动摇臂及其控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种新型制动摇臂，包括制动摇臂，其特征在于，所述制动摇臂内的小活塞由电机驱动，所述电机通过驱动杆与所述小活塞刚性连接，所述电机通过硬线与柴油机控制器连接；

所述柴油机控制器，用于获取车辆的运行工况；在当前运行工况为制动工况的情况下，获取当前柴油机转速，并基于预先确定的柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系确定所述当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，所述最佳伸出量用于实现柴油机的最大制动功率；控制所述电机驱动所述小活塞伸出，所述小活塞的伸出量为所述当前最佳伸出量；

其中，用于控制所述电机驱动所述小活塞伸出的所述柴油机控制器，具体用于：

调取上一次获取到的第一历史运行工况；在所述第一历史运行工况为正常工况的情况下，按照第一档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出；在所述第一历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照第二档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出，所述小活塞在所述第二档位下的伸出速度小于在所述第一档位下的伸出速度。

2.根据权利要求1所述的新型制动摇臂，其特征在于，用于预先确定柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系的所述柴油机控制器，具体用于：

获取所述小活塞在指定伸出量下的制动气门升程曲线，所述制动气门升程曲线用于表征柴油机曲轴转角与制动气门升程之间的对应关系；获取所述制动气门升程所对应的制动功率曲线，所述制动功率曲线用于表征柴油机转速与制动功率之间的对应关系；针对所述柴油机转速，从所述指定伸出量中选取使制动功率最大的伸出量作为最佳伸出量；建立所述柴油机转速和所述最佳伸出量之间的对应关系。

3.根据权利要求1所述的新型制动摇臂，其特征在于，所述柴油机控制器，还用于：

在当前运行工况为正常工况下，调取上一次获取到的第二历史运行工况；在所述第二历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照所述第一档位控制所述电机驱动所述小活塞收回，所述小活塞在所述第一档位下的收回速度与在所述第一档位下的伸出速度相同。

4.根据权利要求1所述的新型制动摇臂，其特征在于，所述驱动杆上设置有传感器，所述传感器用于测量所述小活塞的实际伸出量；

所述柴油机控制器，还用于通过所述传感器获取所述小活塞的当前实际伸出量；基于所述当前最佳伸出量和所述当前实际伸出量分析所述柴油机的制动故障。

5.一种新型制动摇臂的控制方法，其特征在于，应用于柴油机控制器，所述方法包括：

获取车辆的运行工况；

在当前运行工况为制动工况的情况下，获取当前柴油机转速，并基于预先确定的柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系确定所述当前柴油机转速所对应的当前最佳伸出量，所述最佳伸出量用于实现柴油机的最大制动功率；

控制电机驱动小活塞伸出，所述小活塞的伸出量为所述当前最佳伸出量；

其中，所述控制电机驱动小活塞伸出，包括：

调取上一次获取到的第一历史运行工况；

在所述第一历史运行工况为正常工况的情况下，按照第一档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出；

在所述第一历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照第二档位控制所述电机驱动所述小活塞伸出，所述小活塞在所述第二档位下的伸出速度小于在所述第一档位下的伸出速度。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，预先确定柴油机转速与最佳伸出量之间的对应关系的过程，包括：

获取所述小活塞在指定伸出量下的制动气门升程曲线，所述制动气门升程曲线用于表征柴油机曲轴转角与制动气门升程之间的对应关系；

获取所述制动气门升程所对应的制动功率曲线，所述制动功率曲线用于表征柴油机转速与制动功率之间的对应关系；

针对所述柴油机转速，从所述指定伸出量中选取使制动功率最大的伸出量作为最佳伸出量；建立所述柴油机转速和所述最佳伸出量之间的对应关系。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在当前运行工况为正常工况下，调取上一次获取到的第二历史运行工况；

在所述第二历史运行工况为所述制动工况的情况下，按照所述第一档位控制所述电机驱动所述小活塞收回，所述小活塞在所述第一档位下的收回速度与在所述第一档位下的伸出速度相同。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过传感器获取所述小活塞的当前实际伸出量；

基于所述当前最佳伸出量和所述当前实际伸出量分析所述柴油机的制动故障。

Images