用于高扭矩车辆的排气制动器及其控制方法
【专利说明】用于高扭矩车辆的排气制动器及其控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月11日提交的韩国专利申请第10-2013-0121151号的优先权，该申请的全部内容出于所有目的通过引用结合于此。
技术领域
[0003]本发明涉及排气制动器，更具体地，涉及用于高扭矩车辆的排气制动器及其控制方法，该排气制动器即便在排气容积由于排气制动阀的结构限制和发动机尺寸缩小而减少时，通过防止排气压力降低而一直保持具有最佳性能。
【背景技术】
[0004]一般而言，大型商用车辆仅通过保持和约束车轮的脚制动器而可能无法获得充足的制动力，因此进一步安装了多种辅助制动器。
[0005]辅助制动器基于通过降低在发动机的燃烧冲程的进气一压缩一排气冲程中传输至曲柄轴的动力而进一步保证制动力的方法。辅助制动器的示例可以包括发动机制动器、Jake制动器以及排气制动器。
[0006]考虑到它们之中的发动机制动器，在排放发动机燃烧室的废气的路径中安装阀，通过在阀关闭时阻止废气排放到空气中而增加的排气压力增加发动机燃烧室的压力，并且在这种状态中，活塞在排气冲程时受到阻力以使得高排气压力能够作用为阻碍发动机气缸运动的阻力，从而获得制动效果。
[0007]因此，在阀关闭时，最重要的是排气制动器形成充足的排气压力。
[0008]然而，由于阀的结构限制，排气制动器可能具有降低的性能。
[0009]例如，使用蝶式阀作为阀。在这种情况下，蝶式阀需要使蝶板返回至其初始位置，以使蝶板和阀体之间可以存在空隙(间隙)。
[0010]空隙(间隙)形成排放作为制动力的能量来源的废气的路径，其是防止废气压力在操作排气制动器时充分增加的一个因素。当通过空隙(间隙)排放的废气的排放量较大时，即使通过操作排气制动器，排气制动器的性能可能也会大大降低。
[0011]此外，废气制动器使用废气，因此可能发生由于发动机输出状态引起的排气制动器性能降低。
[0012]例如，当发动机RPM处于低速/中速段时，排气容积降低，使得在低速/中速时可能发生排气制动器性能降低，而且当发动机RPM处于高速度但低负荷的状态下，排气容积降低，使得在高速/发动机低负荷时可能发生排气制动器性能降低。
[0013]具体而言，在具有高马力和高扭矩但由于排气规定而尺寸缩小并且具有提高的燃料效率的用于商用车辆的发动机中，排气容积由于进气量的最小化/最优化而进一步减少，使得排气制动器的性能降低可能更严重。
[0014]发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。
【发明内容】
[0015]本发明的各个方面提供一种用于高扭矩车辆的排气制动器及其控制方法，即使在操作排气制动器时形成的排气压力不足时通过增加排气压力来克服运用蝶式阀的排气制动器的结构限制的用于商用车辆的发动机中，该排气制动器也能够一直最佳地保持制动器的性能，具体而言，用于商用车辆的发动机由于排气规定和燃料效率的改进而尺寸缩小并且具有高马力和高转矩以及降低的排气容积。
[0016]本发明的各个方面提供一种用于高扭矩车辆的排气制动器的控制方法，该方法包括:排气压力保持逻辑，该排气压力保持逻辑被配置成在排气制动器的操作过程中当通过打开排气制动器的开关来执行排气制动器的操作时执行，其中排气压力保持逻辑:(a)检测作为发动机的废气排放路径的排气管内的排气压力，(b)将检测到的排气压力的大小值分成排气压力Y1、排气压力Y2以及排气压力Y3，(c)将高压空气注入量分类为高压空气注入量1、高压空气注入量2以及高压空气注入量3，以满足被分成排气压力的大小值的排气压力，Cd)将经分类的高压空气注入量注入排气管的内部空间中，以及(e)重新计算在高压空气注入后的高压空气注入量。
[0017]检测到的排气压力的大小值可以为小于设置成操作排气制动器的排气压力的值，并且可以分成排气压力Yl >排气压力Y2 >排气压力Y3，排气压力Yl =高压空气注入量1，排气压力Y2 =高压空气注入量2，排气压力Y3 =高压空气注入量3。高压空气注入量1、高压空气注入量2和高压空气注入量3可以分成高压空气注入量I<高压空气注入量2 <高压空气注入量3。
[0018]高压空气可以为供应至排气制动器的蝶式阀的高压空气。通过检测在高压空气注入后形成于排气管内的排气压力可以执行高压空气注入量的重新计算。
[0019]排气压力保持逻辑可以在关闭排气制动器开关时停止高压空气注入。
[0020]本发明的各个方面提供一种用于高扭矩车辆的排气制动器，该排气制动器包括:排气制动杆、电磁阀、蝶式阀、排气压力传感器、高压喷射器以及发动机控制单元(ECU)，所述排气制动杆配置成接通/关闭；所述电磁阀配置成通过排气制动杆的接通/关闭信号来操作；所述蝶式阀配置成通过在操作电磁阀时从高压罐供应的高压空气阻塞连接至发动机的排气管的路径；所述排气压力传感器配置成检测排气管的排气压力；所述高压喷射器配置成将高压罐的高压空气注入到排气管的内部空间中；所述发动机控制单元(ECU)配置成进一步执行排气压力保持逻辑，该排气压力保持逻辑将通过排气压力传感器检测到的排气管的排气压力的大小值分成至少三个等级，并且将高压罐的高压空气注入排气管的内部空间中，以使得高压喷射器的高压空气注入量能够满足三个等级的排气压力的大小值。
[0021]排气压力传感器和高压喷射器可以各自直接安装在排气管中。
[0022]本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下【具体实施方式】中显而易见，或在附图和【具体实施方式】中详细陈述，附图和【具体实施方式】共同用于解释本发明的某些原理。
【附图说明】
[0023]图1为根据本发明的用于高扭矩车辆的示例性排气制动器的配置图。
[0024]图2为示例性排气制动器逻辑的操作流程图，排气制动器逻辑包括不断保持在根据本发明的用于高扭矩车辆的排气制动器中的排气压力的排气压力保持功能。
[0025]图3为示出根据本发明的用于高扭矩车辆的示例性排气制动器的操作初始状态的图。
[0026]图4为示出在图3的操作时通过补充排气压力的降低来最佳地保持用于高扭矩车辆的排气制动器的操作的状态的图。
[0027]图5为依据图4的结果的恒定压力的排气压力图。
【具体实施方式】
[0028]现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
[0029]在整个公开中，相同的附图标记指代贯穿本发明的各个附图和各个实施方案的相同的部件。
[0030]图1示出了根据本发明的各个实施方案的用于高扭矩车辆的排气制动器。
[0031]如图1所示，排气制动器配置成包括排气制动杆10、电磁阀20、蝶式阀30、排气压力传感器50以及高压喷射器60，排气制动杆10设置在方向盘9处，电磁阀20通过排气制动杆10的信号进行操作，蝶式阀30通过在操作电磁阀20时高压罐40的高压关闭以阻塞连接至发动机I的排气管2的路径，排气压力传感器50检测排气管2的排气压力并且将检测到的排气压力传输至发动机控制单元(E⑶)70，高压喷射器60通过ECU70的控制将高压罐40的高压注入到排气管2。
[0032]排气制动杆10通过将离合器3与加速器踏板5和电池7电连接而在操作排气制动杆10时在离合器3接通而加速器踏板5关闭的条件下将电池7的电力供应至电磁阀20。
[0033]因此，当电池7的电力被供应至电磁阀20时，电磁阀20开启，使得可以开启高压罐40和蝶式阀30的气流路径。然而，电磁阀20可以相反地操作。
[0034]排气压力传感器50和高压喷射器60直接安装在排气管2处。
[0035]同时，图2示出了排气制动器逻辑的操作流程，该排气制动器逻辑包括不断保持在根据本发明各个实施方案的用于高扭矩车辆的排气制动器中的排气压力的排气压力保持功能。
[0036]在SlO的车辆行驶状态中，在S20中当排气制动器开关变成接通时，如在S30中执行排气压力监测，并因此检查在操作排气制动器时排气压力的值。S30的排气压力Y被定义为排气制动器的操作排气压力Y ?。在这种情况下，排气制动器的操作初始排气压力Y ?可以是适合于排气制动器操作的排气压力或可以是不适合于排气制动器操作的排气压力。
[0037]因此，可以采用Y (排气压力)=I或Y (排气压力)=2或Y (排气压力)=3中的任一个来检查排气制动器的操作初始排气压力Y ?，并且在检查到的Y=l、2和3的每一个中，执行喷射器的高压空气注入，以使排气制动器的操作初始排气压力Y ?可以具有适合于排气制动器的操作的排气压力。
[0038]在这种情况下，Y=1、Y=2和Υ=3为小于设置成操作排气制动器的排气压力的值，并且它们被分成Υ=1>Υ=2>Υ=3。
[0039]S40为通过在S30的检查后施加排气制动器的操作初始排气压力Y ?来执行控制的步骤，而S50为确定在S30的检查后Y (排气压力)的状态是否为Υ=1、Υ=2和Υ=3中的任一个。
[0040]因此，在S40，在S30中检查的排气制动器的操作初始排气压力Y ?的状态下执行排气制动器的操作，并且依据排气制动器的操作初始排气压力Y ?的大小执行喷射器的高压空气注入。因此，在排气制动器的操作初始排气压力Y?的条件下操作的排气制动器可能利用喷射器执行高压空气注入并且也可能不执行。
[0041]该状态可以从图3所示的用于高扭矩车辆