CN112298146A - 一种车辆及其制动系统与制动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆及其制动系统与制动控制方法，该制动系统包括制动踏板检测装置、缸内制动器、制动电磁阀以及控制系统，其中，制动踏板检测装置用于检测制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；缸内制动器安装于发动机的排气门上，用于驱动排气门打开或关闭；制动电磁阀与缸内制动器连接；控制系统分别与制动踏板检测装置以及制动电磁阀连接，控制系统用于根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制制动电磁阀驱动缸内制动器打开或关闭排气门；上述制动系统可以使缸内制动与常规行车制动同时进行，或者在某些情况下控制缸内制动先于常规行车制动，从而减少空压机的制动次数以及制动时耗费的气体，达到节省能量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种车辆及其制动系统与制动控制方法。
背景技术
制动减速在整车运行中是经常存在，目前整车制动大部分驾驶员习惯用脚刹进行制动，但目前脚刹制动时行车制动器一般采用采用气刹，气源是发动机对空压机做功获取，制动次数越多，耗费的气体越多，需要发动机提供给空压机的能量越多，增加用户成本。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种制动系统，以减少制动过程中空压机工作，节省能量。
本发明的第二目的在于提供一种基于上述制动系统的车辆以及制动控制方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制动系统，包括：
制动踏板检测装置，所述制动踏板检测装置用于检测制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；
缸内制动器，安装于发动机的排气门上，用于驱动排气门打开或关闭；
制动电磁阀，与所述缸内制动器连接；
控制系统，所述控制系统分别与所述制动踏板检测装置以及所述制动电磁阀连接，所述控制系统用于根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制所述制动电磁阀驱动所述缸内制动器打开或关闭排气门。
优选地，发动机的各个排气门上分别设置有所述缸内制动器，且每个所述缸内制动器分别通过一个所述制动电磁阀接入所述控制系统，所述控制系统用于根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制预设数量的所述制动电磁阀驱动与之对应的所述缸内制动器打开或关闭排气门。
优选地，还包括用于检测发动机转速信号的发动机转速检测装置，所述控制系统用于在发动机转速信号超过预设转速时，根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制预设数量的所述制动电磁阀驱动与之对应的所述缸内制动器打开或关闭排气门。
优选地，所述制动踏板检测装置包括用于检测制动踏板开度的第一传感器以及用于检测制动踏板踩踏速率的第二传感器。
一种车辆，包括如上任意一项所述的制动系统。
一种车辆制动控制方法，包括步骤：
1)获取制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；
2)判断该制动踏板的开度信号是否达到预设开度和/或踩踏速率信号是否达到预设踩踏速率，若制动踏板的开度信号未达到预设开度和/或踩踏速率信号未达到预设踩踏速率，则仅控制缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动，若制动踏板的开度信号达到预设开度和/或踩踏速率信号达到预设踩踏速率，则控制缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
优选地，所述步骤1)还包括获取发动机转速信号，若发动机转速信号低于预设转速，则直接启动行车制动，不进行缸内制动；若发动机转速信号高于预设转速，则进入步骤2)。
优选地，所述预设踩踏速率包括第一预设速率以及第二预设速率，若制动踏板的踩踏速率信号低于第一预设速率，则根据制动踏板的开度信号开启预设数量的缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动；若制动踏板的踩踏速率信号位于第一预设速率与第二预设速率之间，则根据制动踏板的开度信号开启预设数量的缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动；若制动踏板的踩踏速率信号大于第二预设速率，则开启全部数量的缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
优选地，还包括步骤3)若制动踏板的松踏板速率低于第三预设速率，则已开启的缸内制动器随制动踏板的松开逐个关闭；若制动踏板的松踏板速率高于第三预设速率，则已开启的缸内制动器全部关闭。
由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种制动系统，该制动系统包括制动踏板检测装置、缸内制动器、制动电磁阀以及控制系统，其中，制动踏板检测装置用于检测制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；缸内制动器安装于发动机的排气门上，用于驱动排气门打开或关闭；制动电磁阀与缸内制动器连接；控制系统分别与制动踏板检测装置以及制动电磁阀连接，控制系统用于根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制制动电磁阀驱动缸内制动器打开或关闭排气门。
另外还公开了一种基于上述制动系统的车辆制动控制方法，该方法包括步骤1)获取制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；2)判断该制动踏板的开度信号是否达到预设开度和/或踩踏速率信号是否达到预设踩踏速率，若制动踏板的开度信号未达到预设开度和/或踩踏速率信号未达到预设踩踏速率，则仅控制缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动，若制动踏板的开度信号达到预设开度和/或踩踏速率信号达到预设踩踏速率，则控制缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
上述制动系统通过制动踏板检测装置以及制动电磁阀实现制动踏板与缸内制动的联动，利用制动踏板来控制缸内制动的开启或关闭，结合上述车辆制动控制方法，使得驾驶员在踩下制动踏板时，可以使缸内制动与常规行车制动同时进行，或者在某些情况下控制缸内制动先于常规行车制动，从而减少空压机的制动次数以及制动时耗费的气体，达到节省能量的目的。
本发明还提供了一种车辆，该车辆包括如上所述的制动系统，由于该制动系统具有上述有益效果，则采用了上述制动系统的车辆理应具有相同的有益效果。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的制动系统的结构示意图；
图2为本发明第一种实施例提供的车辆制动控制方法的流程图；
图3为本发明第二种实施例提供的车辆制动控制方法的流程图；
图4为本发明第三种实施例提供的车辆制动控制方法的流程图。
其中：
1为发动机；2为制动踏板；3为制动电磁阀；4为控制系统。
具体实施方式
本发明的核心之一是提供一种制动系统，以达到减少制动过程中空压机工作，节省能量的目的。
本发明的另一核心是提供一种基于上述制动系统的车辆及其制动控制方法。
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。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的制动系统的结构示意图。
本发明实施例中公开了一种制动系统包括制动踏板检测装置、缸内制动器、制动电磁阀3以及控制系统4。
其中，制动踏板检测装置用于检测制动踏板2的开度信号和/或踩踏速率信号；缸内制动器安装于发动机1的排气门上，用于驱动排气门打开或关闭；制动电磁阀3与缸内制动器连接；控制系统4分别与制动踏板检测装置以及制动电磁阀3连接，控制系统4用于根据制动踏板2的开度信号和/或踩踏速率信号控制制动电磁阀3驱动缸内制动器打开或关闭排气门。
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例提供的制动系统通过制动踏板检测装置以及制动电磁阀3实现制动踏板2与缸内制动的联动，利用制动踏板2来控制缸内制动的开启或关闭，使得驾驶员在踩下制动踏板2时，可以使缸内制动与常规行车制动同时进行，或者在某些情况下控制缸内制动先于常规行车制动，从而减少空压机的制动次数以及制动时耗费的气体，达到节省能量的目的。
上述缸内制动又称“压缩释放制动”，其基本原理是排气门在压缩冲程末端增加一次开启运动，从而实现高制动功率。相比较排气制动、泄气制动，缸内制动可以在标定转速实现较高的制动功率。
作为优选地，如图1所示，发动机1的各个排气门上分别设置有缸内制动器，且每个缸内制动器分别通过一个制动电磁阀3接入控制系统4，控制系统4用于根据制动踏板2的开度信号和/或踩踏速率信号控制预设数量的制动电磁阀3驱动与之对应的缸内制动器打开或关闭排气门，通过上述结构，可以根据制动踏板2的开度信号的大小和/或踩踏速率信号的快慢开启相应数量的缸内制动。
进一步地，上述制动系统还包括用于检测发动机转速信号的发动机1转速检测装置，控制系统4用于在发动机转速信号超过预设转速时，根据制动踏板2的开度信号和/或踩踏速率信号控制预设数量的制动电磁阀3驱动与之对应的缸内制动器打开或关闭排气门，即只有当发动机转速信号超过预设转速时，缸内制动才会在制动踏板2被踩下时启动，而当发动机转速信号低于预设转速时，缸内制动不启动，仅常规的行车制动启动。
作为优选地，制动踏板检测装置包括设置于制动踏板2上用于检测制动踏板2开度的第一传感器以及用于检测制动踏板踩踏速率的第二传感器。
基于上述制动系统，本发明实施例还提供了一种包括上述制动系统的车辆，由于该制动系统具有上述技术效果，则采用该制动系统的车辆的技术效果请参考上述实施例。
本发明实施例还提供了一种基于上述制动系统的车辆制动控制方法，如图1所示，该制动控制方法包括步骤：
S1：获取制动踏板2的开度信号和/或踩踏速率信号；
至少要获取制动踏板2的开度信号以及踩踏速率信号中的一个，在本发明实施例中，缸内制动的介入需要对制动踏板2的开度信号以及踩踏速率信号进行综合考量，以获取制动踏板2的踩踏速率信号作为缸内制动启动的触发条件，以制动踏板2的开度信号作为开启几个缸的缸内制动的判断条件。
S2：判断该制动踏板2的开度信号是否达到预设开度和/或踩踏速率信号是否达到预设踩踏速率，若制动踏板2的开度信号未达到预设开度和/或踩踏速率信号未达到预设踩踏速率，则仅控制缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动，若制动踏板2的开度信号达到预设开度和/或踩踏速率信号达到预设踩踏速率，则控制缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
在步骤S2中，可以同时检测制动踏板2的开度信号以及踩踏速率信号，也可以仅检测两者中的一个，未达到预设踩踏转速或者预设开度(开度要大于0，若开度为0，则不触发缸内制动)，说明制动需求不高，则可以仅依靠缸内制动实现整车制动，若达到预设踩踏转速或者预设开度，说明制动需求较高，此时需要缸内制动以及常规行车制动同时启动进行整车制动。
进一步优化上述技术方案，如图2所示，步骤S1还包括获取发动机转速信号，若发动机转速信号低于预设转速，则直接启动行车制动，不进行缸内制动；若发动机转速信号高于预设转速，则进入步骤S2。
更进一步地，如图3所示，预设踩踏速率包括第一预设速率以及第二预设速率，第二预设速率大于第一预设速率，若制动踏板2的踩踏速率信号低于第一预设速率，则根据制动踏板2的开度信号开启预设数量的缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动；若制动踏板2的踩踏速率信号位于第一预设速率与第二预设速率之间，则根据制动踏板2的开度信号开启预设数量的缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动；若制动踏板2的踩踏速率信号大于第二预设速率，则开启全部数量的缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
进一步地，上述制动控制方法还包括步骤S3，若制动踏板2的松踏板速率低于第三预设速率，则已开启的缸内制动器随制动踏板2的松开逐个关闭；若制动踏板2的松踏板速率高于第三预设速率，则已开启的缸内制动器全部关闭。
具体地，在本发明一种具体实施例中，上述预设转速为800rpm，第一预设速率为30％/s，第二预设速率为80％/s，第三预设速率为30％/s，以六缸发动机1为例，该实施例具体步骤如下：
当发动机1转速低于800rpm时，踩踏制动踏板2不会触发制动电磁阀3，踩踏制动踏板2按照常规行车制动特性进行。
当发动机1转速大于800rpm时，制动踏板踩踏速率小于30％/s，且开度小于5％时开启发动机1一个气缸的缸内制动，开度大于5％小于10％，开启二个气缸的缸内制动，开度大于10％小于15％时开启三个气缸缸内制动，大于15％小于20％时开启4个缸的缸内制动，大于20％小于25％时开启5个缸的缸内制动，大于25％小于30％时开启6个缸的缸内制动，制动踏板踩踏速率大于30％/s时缸内制动和行车制动同时起作用，然后依然按照上述开度规律控制缸内制动的气缸个数，后续的踩踏行程执行行车制动特性，松踏板速率小于30％/s时缸内制动依次退出，大于30％/s时，缸内制动同时关闭。
当发动机1转速大于800rpm时，制动踏板踩踏速率大于80％/s时，直接开启6个缸的缸内制动，与行车制动器同时起作用。松踏板速率小于30％/s时，缸内制动器逐个关闭，各缸内制动依次退出，大于30％/s时，缸内制动同时关闭。
本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。
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 (9)
1.一种制动系统，其特征在于，包括：
制动踏板检测装置，所述制动踏板检测装置用于检测制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；
缸内制动器，安装于发动机的排气门上，用于驱动排气门打开或关闭；
制动电磁阀，与所述缸内制动器连接；
控制系统，所述控制系统分别与所述制动踏板检测装置以及所述制动电磁阀连接，所述控制系统用于根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制所述制动电磁阀驱动所述缸内制动器打开或关闭排气门。
2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，发动机的各个排气门上分别设置有所述缸内制动器，且每个所述缸内制动器分别通过一个所述制动电磁阀接入所述控制系统，所述控制系统用于根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制预设数量的所述制动电磁阀驱动与之对应的所述缸内制动器打开或关闭排气门。
3.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，还包括用于检测发动机转速信号的发动机转速检测装置，所述控制系统用于在发动机转速信号超过预设转速时，根据制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号控制预设数量的所述制动电磁阀驱动与之对应的所述缸内制动器打开或关闭排气门。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的制动系统，其特征在于，所述制动踏板检测装置包括用于检测制动踏板开度的第一传感器以及用于检测制动踏板踩踏速率的第二传感器。
5.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的制动系统。
6.一种车辆制动控制方法，其特征在于，包括步骤：
1)获取制动踏板的开度信号和/或踩踏速率信号；
2)判断该制动踏板的开度信号是否达到预设开度和/或踩踏速率信号是否达到预设踩踏速率，若制动踏板的开度信号未达到预设开度和/或踩踏速率信号未达到预设踩踏速率，则仅控制缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动，若制动踏板的开度信号达到预设开度和/或踩踏速率信号达到预设踩踏速率，则控制缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
7.根据权利要求6所述的车辆制动控制方法，其特征在于，所述步骤1)还包括获取发动机转速信号，若发动机转速信号低于预设转速，则直接启动行车制动，不进行缸内制动；若发动机转速信号高于预设转速，则进入步骤2)。
8.根据权利要求7所述的车辆制动控制方法，其特征在于，所述预设踩踏速率包括第一预设速率以及第二预设速率，若制动踏板的踩踏速率信号低于第一预设速率，则根据制动踏板的开度信号开启预设数量的缸内制动器进行缸内制动，不进行行车制动；若制动踏板的踩踏速率信号位于第一预设速率与第二预设速率之间，则根据制动踏板的开度信号开启预设数量的缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动；若制动踏板的踩踏速率信号大于第二预设速率，则开启全部数量的缸内制动器进行缸内制动，同时进行行车制动。
9.根据权利要求8所述的车辆制动控制方法，其特征在于，还包括步骤3)若制动踏板的松踏板速率低于第三预设速率，则已开启的缸内制动器随制动踏板的松开逐个关闭；若制动踏板的松踏板速率高于第三预设速率，则已开启的缸内制动器全部关闭。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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