【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机，更具体的，涉及柴油机多模态可变功率制动系统及控制方法。
技术介绍
1、排气制动(exhaust brake)是一种通过控制发动机排气阻力来辅助车辆制动的技术，广泛应用于重型柴油车辆(如卡车、工程机械等)。其核心原理是通过限制发动机排气管道的流通面积，在气缸内形成反向压力，增大活塞运动阻力，从而将车辆动能转化为热能消耗，实现辅助制动效果。该技术可显著减少传统摩擦制动器的磨损，提高长下坡或重载工况下的行驶安全性。
2、现有的制动方案主要包括以下两种：1、蝶阀制动与缸内制动(如压缩释放式制动)组合，其缺点包括低转速制动控制低、背压控制精度低、制动扭矩随转速波动明显；蝶阀长期承受高温高压易变形或卡滞，可靠性不足；制动效率受发动机工况影响较大；同时在现有实际应用过程中，也有分级制动的应用案例，但其中制动功的切换平稳性差，影响驾驶操控和舒适感；2、排气制动与液力缓速器结合，但系统复杂度增加，维护成本高。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提出了柴油机多模态可变功率制动系统及控制方法，能够根据制动功率需求实现连续可变的制动功率输出，实现高效的制动和平稳的驾驶，提高驾驶的舒适性。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了柴油机多模态可变功率制动系统，包括发动机本体、进气管、排气管、节气门、vgt增压器、排气蝶阀和排气制动电磁阀，发动机本体上连接有进气管和排气管，且进气管和排气管均与vgt增压器连接
4、在本专利技术较佳的技术方案中，所述进气管上还设置有中冷器，且中冷器位于所述节气门和所述vgt增压器之间。
5、在本专利技术较佳的技术方案中，还包括egr模块，egr模块包括支管、egr冷却器和egr阀，支管一端与所述进气管连接，支管另一端与所述排气管连接，支管上设置有egr冷却器和egr阀。
6、本专利技术还提供了柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，包括如下步骤：
7、s1、控制器获取控制参数，控制参数包括地图信息、车速信息、发动机转速、离合器状态和制动踏板信号；
8、s2、根据获取到的控制参数判断是否进入制动状态，若进入制动状态，则估算制动功率需求，并生成对应的制动请求；
9、s3、根据获取的制动请求，调整喷油量、发动机档位、排气蝶阀工作状态以及发动机转速的参数；
10、s4、根据制动功率调整气缸工作数量，并对节气门的进气量进行修正计算。
11、在本专利技术较佳的技术方案中，在步骤s2中，制动功率根据以下公式进行估算：
12、p＝f(v、α、m1、ρ)；
13、其中，p为制动功率；v为车速；α为制动踏板开度；m1为车辆重量；ρ为道路的坡度。
14、在本专利技术较佳的技术方案中，步骤s3进一步包括：
15、s3.1、停止喷油；
16、s3.2、关闭排气蝶阀；
17、s3.3、确定发动机的制动转速；
18、s3.4、根据制动转速，调整发动机档位，使得发动机处于合理的转速范围。
19、在本专利技术较佳的技术方案中，步骤s4进一步包括：
20、s4.1、确定气缸工作数量；
21、s4.2、根据制动功率以及气缸工作数量，确定进气的需求，并对进气量进行修正；
22、s4.3、根据确定好的气缸工作数量，控制对应的排气制动电磁阀动作；
23、s4.4、通过监测进气管处的进气温度及压力参数对进入气缸内的工质质量进行实时计算，并根据确定的气缸内工质的质量需求，在气缸内部压力允许的范围内调整节气门、vgt增压器以及egr模块的控制参数，使得气缸内工质的质量满足制动需求。
24、在本专利技术较佳的技术方案中，进气量根据以下公式进行修正计算：
25、p＝m2·(t·(crγ-1-1))/η；
26、其中，p为制动功率；η为制动器制动效率；m2为缸内工质质量；t为进气管进气温度；cr为压缩比；γ为气体的比热容比。
27、在本专利技术较佳的技术方案中，所述控制器为ecu处理器。
28、本专利技术的有益效果为：
29、本专利技术提出的柴油机多模态可变功率制动系统及控制方法，能够根据制动功率需求实现连续可变的制动功率输出，实现高效的制动和平稳的驾驶，提高驾驶的舒适性。进气调控包含可变涡轮增压、进气节流和废气再循环系统，通过实现多级制动和缸内进气的动态调控，如当制动功需求较小时，减少制动的气缸数，并通过减小涡轮增压器的叶片角度，以减少进气量并降低增压压力，必要情况下采用节气门进一步节流，降低缸内气体工质质量，进而减少制动功；另一方面当制动功率需求较大时，在实现所有气缸制动的情况下，通过调控可变涡轮增压器以增加进气量，同时进行废气再循环，提升缸内工质的质量，增加制动功，制动效果更好。
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1.柴油机多模态可变功率制动系统，其特征在于：包括发动机本体(1)、进气管(2)、排气管(3)、节气门(4)、VGT增压器(5)、排气蝶阀(6)和排气制动电磁阀(7)，发动机本体(1)上连接有进气管(2)和排气管(3)，且进气管(2)和排气管(3)均与VGT增压器(5)连接，进气管(2)上设置有节气门(4)，排气管(3)上设置有排气蝶阀(6)，且节气门(4)和排气蝶阀(6)分别位于VGT增压器(5)的两侧，发动机本体(1)内设置有两个以上的气缸(11)，排气制动电磁阀(7)的数量为气缸(11)数量的一半，且每个排气制动电磁阀(7)分别与其中两个相邻的气缸(11)连接。
2.根据权利要求1所述的柴油机多模态可变功率制动系统，其特征在于：所述进气管(2)上还设置有中冷器(8)，且中冷器(8)位于所述节气门(4)和所述VGT增压器(5)之间。
3.根据权利要求1所述的柴油机多模态可变功率制动系统，其特征在于：还包括EGR模块(9)，EGR模块(9)包括支管(91)、EGR冷却器(92)和EGR阀(93)，支管(91)一端与所述进气管(2)连接，支管(91)另一端
4.基于权利要求1-3任一项所述的柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，其特征在于，在步骤S2中，制动功率根据以下公式进行估算：
6.根据权利要求4所述的柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：
7.根据权利要求4所述的柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：
8.根据权利要求7所述的柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，其特征在于，进气量根据以下公式进行修正计算：
9.根据权利要求4所述的柴油机多模态可变功率制动系统的控制方法，其特征在于：所述控制器为ECU处理器。
...【技术特征摘要】
1.柴油机多模态可变功率制动系统，其特征在于：包括发动机本体(1)、进气管(2)、排气管(3)、节气门(4)、vgt增压器(5)、排气蝶阀(6)和排气制动电磁阀(7)，发动机本体(1)上连接有进气管(2)和排气管(3)，且进气管(2)和排气管(3)均与vgt增压器(5)连接，进气管(2)上设置有节气门(4)，排气管(3)上设置有排气蝶阀(6)，且节气门(4)和排气蝶阀(6)分别位于vgt增压器(5)的两侧，发动机本体(1)内设置有两个以上的气缸(11)，排气制动电磁阀(7)的数量为气缸(11)数量的一半，且每个排气制动电磁阀(7)分别与其中两个相邻的气缸(11)连接。
2.根据权利要求1所述的柴油机多模态可变功率制动系统，其特征在于：所述进气管(2)上还设置有中冷器(8)，且中冷器(8)位于所述节气门(4)和所述vgt增压器(5)之间。
3.根据权利要求1所述的柴油机多模态可变功率制动系统，其特征在于：还包括egr模块(9)，egr模块(9)包括支管(91...
【专利技术属性】
技术研发人员：李汉阳，王晓辉，邹凯，朱敏霖，何冠璋，高建宾，韦龙杯，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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