一种机械泵发动机缸内制动器控制系统及方法与流程

本发明属于发动机，尤其是涉及一种机械泵发动机缸内制动器控制系统及方法。

背景技术：

1、重型车辆在矿山、山区等重载长下坡工况下行驶时，通常需要持续制动以控制车速。若长期依赖车轮行车制动器，容易因制动器持续受热而出现制动效能下降甚至热失效的问题。缸内制动器能够将发动机转换为空气压缩机，通过释放压缩冲程中的高压气体消耗车辆动能，从而分担行车制动负荷，提高车辆下坡行驶的安全性。相较于排气蝶阀式排气制动，缸内制动器直接作用于发动机气门机构，具有制动功率高、排气管背压低以及对发动机零部件影响较小等优点；同时，机械泵柴油机具有较高的可靠性，适合矿山、山区等复杂重载工况。然而，缸内制动器仅能提供辅助减速，不能替代行车制动器使车辆完全停止，且其开启需要与驾驶员意图、离合器状态、油门状态及发动机转速等条件相协调，因此有必要提供一种适用于机械泵柴油机的缸内制动器控制方案。

技术实现思路

1、针对现有机械泵柴油机在应用缸内制动器时，难以根据驾驶员意图、离合器状态、油门状态及发动机转速对制动器进行协调控制的问题，本发明提供一种机械泵发动机缸内制动器控制系统及方法。本发明旨在确保缸内制动器仅在车辆传动系结合、发动机停止供油且转速满足制动条件时开启，从而提高缸内制动控制的可靠性，并在重载长下坡工况下分担行车制动负荷、降低行车制动器过热失效的风险。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，包括驾驶室制动器开关、离合器处开关、燃油泵处开关、制动器控制器、发动机转速传感器和缸内制动器；驾驶室制动器开关用于根据驾驶员的操作输出缸内制动开启信号；离合器处开关与离合器踏板摇臂配合，用于在离合器踏板处于初始位置时闭合，并在离合器踏板被踩下时断开；燃油泵处开关与机械燃油泵的开关操纵杆配合，用于在油门踏板处于初始位置时闭合，并在油门踏板被踩下时断开；驾驶室制动器开关、离合器处开关和燃油泵处开关串联连接；发动机转速传感器用于采集发动机转速信号；制动器控制器分别与驾驶室制动器开关、离合器处开关、燃油泵处开关和发动机转速传感器电连接，用于在三个所述开关均闭合且发动机转速大于预设转速阈值时，控制缸内制动器开启，并在任一条件不满足时控制缸内制动器关闭。

3、优选的，预设转速阈值为1000rpm；当发动机转速大于1000rpm时，制动器控制器允许缸内制动器开启；当发动机转速小于或等于1000rpm时，制动器控制器控制缸内制动器关闭。

4、优选的，离合器处开关设置于离合器踏板摇臂的运动路径上；当离合器踏板处于初始位置时，离合器踏板摇臂触碰离合器处开关并使其闭合；当离合器踏板被踩下时，离合器踏板摇臂离开离合器处开关并使其断开。

5、优选的，燃油泵处开关设置于机械燃油泵处；当油门踏板处于初始位置时，燃油泵处开关与所述开关操纵杆接触并闭合；当油门踏板被踩下时，所述开关操纵杆脱离燃油泵处开关并使其断开。

6、优选的，缸内制动器包括电磁阀和制动柱塞，制动器控制器与电磁阀电连接，电磁阀开启后，高压油经电磁阀进入缸内制动器的油路并驱动制动柱塞伸出。

7、优选的，制动柱塞与排气门制动摇臂机构配合，用于在制动柱塞伸出时驱动排气门制动摇臂机构执行缸内制动动作。

8、优选的，驾驶室制动器开关、离合器处开关和燃油泵处开关中的任一开关断开时，制动器控制器切断缸内制动器的供电。

9、本发明的技术方案提供了一种机械泵发动机缸内制动器控制方法，包括以下步骤：

10、通过驾驶室制动器开关获取驾驶员的缸内制动开启指令；

11、通过离合器处开关检测离合器踏板是否处于初始位置；

12、通过燃油泵处开关检测油门踏板是否处于初始位置；

13、通过发动机转速传感器获取发动机转速；

14、当驾驶室制动器开关闭合、离合器处开关闭合、燃油泵处开关闭合且发动机转速大于预设转速阈值时，控制缸内制动器开启；

15、当任一所述开关断开或发动机转速小于或等于预设转速阈值时，控制缸内制动器关闭。

16、优选的，控制缸内制动器开启包括：制动器控制器向缸内制动器的电磁阀供电，使电磁阀开启，高压油经电磁阀进入缸内制动器的油路并驱动制动柱塞伸出，以使排气门制动摇臂机构执行缸内制动动作。

17、优选的，制动器控制器切断电磁阀的供电，使高压油停止驱动制动柱塞，制动柱塞退出制动位置，并使排气门制动摇臂机构恢复至非制动状态。

18、相比于现有技术，本发明具有以下有益技术效果：

19、本发明使机械泵发动机能够可靠应用缸内制动器，无需依赖排气蝶阀式排气制动。通过缸内制动器作用于发动机气门机构并释放压缩冲程中的高压气体，可使发动机在车辆下坡时消耗车辆动能，获得高于单纯封堵排气管的排气制动的制动功率，从而提高发动机制动效能。同时，缸内制动产生的排气管背压较低，有利于减小制动过程对发动机零部件的不利影响，并能够在重载长下坡工况下分担行车制动负荷，降低行车制动器因持续受热而发生制动效能下降或失效的风险。

1.一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，包括驾驶室制动器开关、离合器处开关、燃油泵处开关、制动器控制器、发动机转速传感器和缸内制动器；驾驶室制动器开关用于根据驾驶员的操作输出缸内制动开启信号；离合器处开关与离合器踏板摇臂配合，用于在离合器踏板处于初始位置时闭合，并在离合器踏板被踩下时断开；燃油泵处开关与机械燃油泵的开关操纵杆配合，用于在油门踏板处于初始位置时闭合，并在油门踏板被踩下时断开；驾驶室制动器开关、离合器处开关和燃油泵处开关串联连接；发动机转速传感器用于采集发动机转速信号；制动器控制器分别与驾驶室制动器开关、离合器处开关、燃油泵处开关和发动机转速传感器电连接，用于在三个所述开关均闭合且发动机转速大于预设转速阈值时，控制缸内制动器开启，并在任一条件不满足时控制缸内制动器关闭。

2.根据权利要求1所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，预设转速阈值为1000rpm；当发动机转速大于1000rpm时，制动器控制器允许缸内制动器开启；当发动机转速小于或等于1000rpm时，制动器控制器控制缸内制动器关闭。

3.根据权利要求1所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，离合器处开关设置于离合器踏板摇臂的运动路径上；当离合器踏板处于初始位置时，离合器踏板摇臂触碰离合器处开关并使其闭合；当离合器踏板被踩下时，离合器踏板摇臂离开离合器处开关并使其断开。

4.根据权利要求1所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，燃油泵处开关设置于机械燃油泵处；当油门踏板处于初始位置时，燃油泵处开关与所述开关操纵杆接触并闭合；当油门踏板被踩下时，所述开关操纵杆脱离燃油泵处开关并使其断开。

5.根据权利要求1所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，缸内制动器包括电磁阀和制动柱塞，制动器控制器与电磁阀电连接，电磁阀开启后，高压油经电磁阀进入缸内制动器的油路并驱动制动柱塞伸出。

6.根据权利要求5所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，制动柱塞与排气门制动摇臂机构配合，用于在制动柱塞伸出时驱动排气门制动摇臂机构执行缸内制动动作。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制系统，其特征在于，驾驶室制动器开关、离合器处开关和燃油泵处开关中的任一开关断开时，制动器控制器切断缸内制动器的供电。

8.一种采用权利要求1至7任一项所述的机械泵发动机缸内制动器控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制方法，其特征在于，控制缸内制动器开启包括：制动器控制器向缸内制动器的电磁阀供电，使电磁阀开启，高压油经电磁阀进入缸内制动器的油路并驱动制动柱塞伸出，以使排气门制动摇臂机构执行缸内制动动作。

10.根据权利要求8所述的一种机械泵发动机缸内制动器控制方法，其特征在于，制动器控制器切断电磁阀的供电，使高压油停止驱动制动柱塞，制动柱塞退出制动位置，并使排气门制动摇臂机构恢复至非制动状态。