[发明专利]一种发动机制动装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现发动机制动的装置及方法，特别涉及的是一种实现柴油机发动机制动的装置及方法，属于汽车发动机制动领域。

背景技术

现代汽车的功率越来越大，载重质量越来越重，车速越来越高，车辆内部的摩擦损失也越来越小，这就意味着车辆自身的减速能力降低，仅仅依靠汽车自身的主制动系统已经很难满足车辆高速重载条件下的制动需求。为了保证车辆安全性能，有必要增加辅助制动机构。

电涡流缓速器即为其中一种，但是电涡流缓速器通过电磁力使汽车减速，线圈中会通过大量的电流，线圈有可能烧毁，使缓速器失效。此外，电涡流需要大量的线圈才能够达到电磁产生阻力作用的目的，所以电涡流缓速器的体积大，质量大，并增加了传动系统的质量，使大量的小型车不能与电涡流缓速器匹配，这就需要发动机辅助制动装置。

发动机制动作为一种辅助制动装置所需的体积小，质量轻、结构紧凑、响应时间短、造价低，制动功率大且控制灵活，但发动机制动器结构中，部分液压介质在液压管路中作往复运动，液压介质得不到更新，每一循环只补充被泄漏掉的液压介质，在制动器的装置和使用过程中难免存在气泡，这就有可能使建立的液压压力达不到预先设计的数值，使制动器的动作失效。

发动机制动是车辆制动的一种辅助制动，用以减少主制动器的磨损，提高使用寿命，特别是重型货车和大客车。当这些重型商用车在又长又陡的山坡向下行驶时，或是频繁的“起动-停车”时，发动机制动装置会提供减速动力，防止汽车失控，确保行车的安全性。与缓速器相比，发动机制动所需的体积小，质量轻、结构紧凑、响应时间短、造价低、制动功率大且控制灵活，适合长时间使用，不会存在电涡流缓速器中存在的温升问题。

发明内容

本发明的目的在于利用双凸轮机构，结合可变液压挺柱机构来实现柴油发动机制动，在发动机制动过程中双凸轮和可变液压挺住机构结合，在一个发动机工作周期内实现排气门多次开启、关闭，同时通过ECU程序控制喷油器停止喷油，使发动机的活塞一直做负功，以达到辅助制动的目的。

原理在于将柴油机排气凸轮设计成双凸轮，外凸轮在正常发动机工作状态下工作，内凸轮通过凸轮型线的重新设计，实现在发动机制动状态下的排气门三次开启和三次关闭，使得活塞始终处于作负功状态，实现发动机制动效果。ECU程序控制发动机在正常工作状态和发动机制动状态下切换以及喷油器的停止喷油。

详细来说，该发动机制动装置，排气凸轮采用双凸轮结构，双凸轮中的内外凸轮错位，结合INA(依纳)可变液压挺柱机构，使发动机的排气门在发动机的一个工作周期内实现三次开启和三次关闭，即压缩冲程末期的开启/膨胀冲程末期和排气冲程末期开启，在压缩冲程前期、膨胀冲程前期和排气冲程前期排气门关闭，以实现发动机制动。归纳也即：采用双凸轮机构和INA(依纳)可变液压挺柱结构；外凸轮控制发动机正常工作时排气门关闭和开启，内凸轮控制发动机制动时排气门的关闭和开启；内、外凸轮之间的切换通过INA(依纳)液压挺柱机构实现。

具体技术方案如下：

本发明实现发动机制动的装置，包括发动机排气门，气门弹簧，排气凸轮，以及凸轮切换装置，其中排气凸轮为双凸轮结构，由外凸轮和内凸轮组成，凸轮切换装置位于排气门与排气凸轮之间，可实现内外凸轮之间的切换，使得发动机排气门在正常工作阶段和制动阶段分别由不同的凸轮控制。

凸轮切换装置优选一可变液压挺柱机构，包括内腔，外腔，位于内腔中的销孔和可在内外腔间运动并插入销孔的定位销。

优选将外凸轮设为正常工作阶段控制发动机排气门的凸轮，将内凸轮设为制动阶段控制发动机排气门的凸轮，根据要求适当设计内凸轮的型线，控制排气门在压缩冲程末期和膨胀冲程中开启，以达到发动机制动效果。

一种实现发动机制动的装置，包括发动机排气门，气门弹簧，排气凸轮，以及可变液压挺柱机构，该可变液压挺柱机构包括内腔，外腔，位于内腔中的销孔和可在内外腔间运动并插入销孔的定位销，其中排气凸轮为双凸轮结构，由外凸轮和内凸轮组成，可变液压挺柱机构位于排气门与排气凸轮之间，可实现内外凸轮之间的切换，当不需要发动机制动时，通过液压系统，给定位销施加压力，使其插入销孔与内腔结合，此时外凸轮通过外腔控制排气门的开启和关闭，发动机处于正常工作状态，当需要发动机制动时，液压油路压力为零，通过回位弹簧使定位销离开销孔与内腔分离回到外腔，此时内凸轮通过内腔控制排气门的开启和关闭，根据要求适当设计内凸轮的型线，控制排气门在压缩冲程末期和膨胀冲程中开启，以达到发动机制动效果。

一种利用上述的装置对发动机进行制动的方法，包括以下步骤：