專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱
EBMS。通過(guò)集成模塊化，最大限度的提高整車的制動(dòng)功率。
背景技術(shù)：
緩速器是車輛(特別是重型載重汽車和大型客車)的一種輔助制動(dòng)裝置，可以用 來(lái)降低車輛行駛速度或使其穩(wěn)定在一定的安全速度范圍內(nèi)，但不能使車輛停止。使用輔助制
動(dòng)裝置可顯著增強(qiáng)車輛的制動(dòng)性能，不需使用或少使用主制動(dòng)器(傳統(tǒng)的摩擦制動(dòng)器)就能
將車輛控制在一定的安全速度范圍內(nèi)，預(yù)防車輛制動(dòng)失靈，確保行車安全，特別是增強(qiáng)重載
車輛下長(zhǎng)坡時(shí)的安全性。
目前常用的汽車輔助制動(dòng)裝置有排氣制動(dòng)器、電渦流緩速器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器，其中
排氣制動(dòng)器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，容易操作，安裝方便，他作為一種輔助制動(dòng)裝置得到
了廣泛的應(yīng)用。目前幾乎所有使用輔助制動(dòng)的車輛都安裝有排氣制動(dòng)器。但由于排氣制動(dòng)器
的制動(dòng)功率較小，不能滿足大部分情況下的制動(dòng)需求；電渦流緩速器的制動(dòng)功率最大，但其
自身也需要消耗大量的能量，不符合當(dāng)今節(jié)能的要求；發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器是在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門
上方安裝一機(jī)構(gòu)，需要制動(dòng)時(shí)保持排氣門常開(kāi)，以便于釋放掉燃燒室內(nèi)的壓縮空氣，增大其
制動(dòng)功率。為了達(dá)到最佳的制動(dòng)效果，原則上都需要采取兩種或兩種以上的輔助制動(dòng)裝置共
同作用，所以最佳方案便是排氣制動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器的組合使用。但目前由于各大主
機(jī)廠都是單獨(dú)采購(gòu)，單獨(dú)安裝，各機(jī)構(gòu)控制單元相互獨(dú)立所以很容易互相不匹配，造成制動(dòng)
功率下降；同時(shí)在制動(dòng)時(shí)首先要切斷柴油供應(yīng)，如果制動(dòng)時(shí)不能及時(shí)切斷柴油供應(yīng)，同樣也
會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于整合排氣制動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器及停油缸資源，實(shí)行集中 控制和管理，同時(shí)簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，最大限度的提高整車的制動(dòng)性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案
一種發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)，包括供氣單元a和執(zhí)行機(jī)構(gòu)b。
所述供氣單元，包括貯氣罐、二位三通電磁閥組件和二位三通氣控閥；所述貯氣罐直接 連接整車氣源；所述二位三通電磁閥組件由兩個(gè)二位三通電磁閥并聯(lián)組成；所述二位三通電 磁閥組件和-二位三通氣控閥的進(jìn)氣口分別連接貯氣罐的出氣口 ，所述二位三通電磁閥的出氣 口連接二位三通氣控閥的控制口；所述氣控閥的出氣口分別連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部件的氣壓控制 □。
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括停油缸、排氣制動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器；所述停油缸，包括缸體、 活塞和回位彈簧；所述排氣制動(dòng)器，包括閥體、閥片、轉(zhuǎn)軸、搖臂調(diào)壓機(jī)構(gòu)和氣缸，其產(chǎn)生的背壓恒定可調(diào)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器，包括殼體、氣控開(kāi)關(guān)、單向閥和活塞組件；所述 氣控開(kāi)關(guān)的工作介質(zhì)為壓縮空氣，所控制介質(zhì)為發(fā)動(dòng)機(jī)低壓潤(rùn)滑油。
本發(fā)明的工作原理為，需要制動(dòng)時(shí)，供氣單元a提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)b所需的高壓控制氣源， 停油缸工作切斷發(fā)動(dòng)機(jī)柴油供應(yīng)，依靠排氣制動(dòng)器產(chǎn)生的背壓，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器，通 過(guò)保持排氣門持續(xù)打開(kāi)一較小開(kāi)度，減少了燃燒室內(nèi)的氣體對(duì)活塞做的功，從而降低了發(fā)動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高了制動(dòng)功率；同時(shí)通過(guò)集成停油缸、排氣制動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器的控制 系統(tǒng)，大大簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了成本。


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圖1:根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)的第一實(shí)施示意圖2:根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)的第二實(shí)施示意圖。
具體實(shí)施方式
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下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一歩的詳細(xì)說(shuō)明。 一、各部分的工作原理
1、 貯氣罐
積蓄系統(tǒng)工作所需要的氣壓能量，有足夠的能量保證系統(tǒng)迅速啟動(dòng)。
2、 二位三通電磁閥組件
自由狀態(tài)下，活塞25和25'下移，進(jìn)氣口21和21'關(guān)閉，出氣口22和22'分別和排 氣口 23和23'接通，輸出的氣壓分別由23和23'釋放到大氣中。工作時(shí)，活塞25和25' 上移，排氣口 23和23'關(guān)閉，高壓空氣克服進(jìn)氣彈簧的壓力通過(guò)電磁閥，從出氣口 22和22' 流出。
3、 二位三通氣控閥
自由狀態(tài)下，出氣口321、 322和323與排氣口 33接通，輸出的氣壓由33 口釋放到大氣 中。工作時(shí)，從二位三通電磁閥來(lái)的氣壓由控制口 34輸入，推動(dòng)活塞35下移，接通進(jìn)氣口 31和出氣n321、 322和323，輸出的氣壓分別到達(dá)停油缸4、排氣制動(dòng)器5和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制 動(dòng)器6。
4、 停油缸
停油缸固定于發(fā)動(dòng)機(jī)上，與噴油泵進(jìn)油開(kāi)關(guān)連接。系統(tǒng)工作時(shí)，當(dāng)氣壓達(dá)到其進(jìn)氣口的 溢流閥壓力時(shí)工作，關(guān)閉進(jìn)油開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于停油狀態(tài)。系統(tǒng)解除工作狀態(tài)后隨即恢復(fù)供 油。
5、 排氣制動(dòng)器
4排氣制動(dòng)器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上。系統(tǒng)工作時(shí)關(guān)閉排氣管通道，建立恒定排氣背壓， 使發(fā)動(dòng)機(jī)因排氣阻力而做負(fù)功，吸收車輛動(dòng)能。 6、發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器
發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上，執(zhí)行活塞組件與排氣門接觸。
611 口接二位三通氣控閥出氣口 321, 601 口接發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵出口。調(diào)整限位螺釘66， 使得工作活塞組件63處于合適位置后用螺母65將限位螺釘66鎖在即定的位置。
工作時(shí)，611 口輸入氣壓，推動(dòng)氣動(dòng)活塞612下移，打開(kāi)進(jìn)油口601，關(guān)閉排油口6M, 液壓油從602 口輸出，繼而打開(kāi)球閥622，迸入工作活塞組件63頂部，推動(dòng)其下移從而保持 排氣門常丌，使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的壓縮空氣一直處于釋放狀態(tài)，不能做正功，四個(gè)沖程都 處于吸收能量做負(fù)功的狀態(tài)。
由于此時(shí)排氣管被排氣制動(dòng)器關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)有設(shè)定的恒定背壓。所以，泄氣制
動(dòng)器和蝶閥同時(shí)工作，帶來(lái)相當(dāng)大的制動(dòng)功率，約為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的60%-75%。
解除制動(dòng)時(shí)，611 口停壓，氣動(dòng)活塞612在回位彈簧的作用下上移，關(guān)閉進(jìn)油通道601,
打開(kāi)排油口 614，工作活塞組件頂端的液壓油在回位彈簧64的作用下經(jīng)由602'及614 口排
出，工作活塞回到初始位置，脫離排氣門。
二、系統(tǒng)的工作過(guò)程
當(dāng)車輛需要減速時(shí)，二位三通電磁閥通電，使電磁閥組件22及22'口輸出氣壓，壓縮空 氣到達(dá)二位三通氣控閥3的控制口 34，從而推動(dòng)活塞下移接通進(jìn)氣口和出氣口，大流量的壓 縮空氣從出氣口流出，分別到達(dá)停油缸、排氣制動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器的控制口。停油缸 的活塞前移，關(guān)閉進(jìn)油開(kāi)關(guān)，從而切斷發(fā)動(dòng)機(jī)柴油的供應(yīng)。排氣制動(dòng)器的控制氣缸活塞55在 氣壓作用下甜移，從而帶動(dòng)搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸隨搖臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)閥片轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉排氣 管建立起恒定的排氣背壓。發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器的氣控開(kāi)關(guān)61的活塞612在壓縮空氣的作用下 下移，從而關(guān)閉出油口 602'，打丌進(jìn)油口 602，低壓潤(rùn)滑油便依此通過(guò)601、 602到達(dá)單向閥 62,潤(rùn)滑油克服壓縮彈簧621的作用力，頂丌球閥622到達(dá)油道603,在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣沖程， 工作活塞組件63隨排氣門一起下移，打開(kāi)排氣門，同時(shí)潤(rùn)滑油亦充滿了整個(gè)執(zhí)行活塞腔，在 排氣沖程末端，排氣門在排氣門彈簧的作用下有關(guān)閉的趨勢(shì)，此時(shí)球闊622在回位彈簧621 的作用下關(guān)閉進(jìn)油孔，這樣在球閥和工作活塞組件之間便形成高壓區(qū)，從而阻止排氣門關(guān)閉， 使其保持一個(gè)較小的開(kāi)度，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的壓縮空氣一直處于釋放狀態(tài)，不能做 正功，四個(gè)沖程都處于吸收能量做負(fù)功的狀態(tài)。
當(dāng)需要解除制動(dòng)時(shí)，電磁閥斷電，21和21'關(guān)閉，23和23'打開(kāi)，從而釋放掉出氣口22和22'的氣壓，二位三通氣控閥的活塞35在回位彈簧的作用下回位，從而關(guān)閉進(jìn)氣口 31， 打開(kāi)排氣口33，釋放掉輸出的氣壓，從而使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件在各自回位彈簧的作用下自 動(dòng)回位，制動(dòng)解除，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)回到正常的做功狀態(tài)。
圖2為圖1的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，各相同編號(hào)的部件的作用均相同，取消了貯氣罐，二位三通電 磁閥組件改為單獨(dú)的-一個(gè)二位三通電磁閥，二位三通氣控閥也由繼動(dòng)閥代替，其結(jié)構(gòu)原理及 工作過(guò)程同圖1完全相同。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)，包括供氣單元(a)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(b)；其中供氣單元由貯氣罐(1)、二位三通電磁閥組件(2)及二位三通氣控閥(3)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由停油缸(4)、排氣制動(dòng)器(5)及發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器(6)組成，其特征在于供氣單元的氣壓輸出口分別連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部件的控制口，執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部件結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，且和供氣單元(a)共同組成一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部件的動(dòng)作均受供氣單元集中控制。
2、 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的供氣單元，其特征在T貯氣脇'(1)連接汽車氣源；二位二通電磁閥組件(2)由兩個(gè) 二位二通LU磁閥并聯(lián)組成；二位三通屯磁閥的進(jìn)氣口(21及21')及二位二通氣控閥的進(jìn)氣口(31)直接和貯氣 罐的出氣口 (12及12')連接，且—位二通電磁閥的出氣口 (22及22')與二位二通氣控閥的控制口(34) 連接；—位二通氣控閥的出氣口(321, 322, 323)分別連接停油缸(4)、恒壓排氣制動(dòng)器(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制 動(dòng)器(6)，且二位三通氣控閥的出氣口 (321, 322和323〉的截面積可根據(jù)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的用氣量做成大小不 同的規(guī)格。
3、 根據(jù)權(quán)利耍求2所述的供氣機(jī)構(gòu)，其特征在丁、整個(gè)機(jī)構(gòu)可以做成一個(gè)獨(dú)立的模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特扯在于停油缸(4)、排氣制動(dòng)器(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器(6) 的結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立。
5、 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器，其特征在丁單向閥(62)典型的由一鋼球(622)和壓縮 彈簧(621)組成。
6、 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的氣控開(kāi)關(guān)(61)，其特征在丁氣控開(kāi)關(guān)由一個(gè)進(jìn)油口， 一個(gè)出油口、 一個(gè)回油 口和一個(gè)排油口，另外加一個(gè)氣壓控制口(611)組成；氣控開(kāi)關(guān)為常閉式；氣控開(kāi)關(guān)可以根據(jù)需要控制一個(gè) 燃燒缸成多個(gè)燃燒缸。
7、 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的泄氣制動(dòng)器(6)，其特征在P:執(zhí)行活塞可以根據(jù)需要采用過(guò)盈配合限位，也 可以采用擋罔限位。
8、 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的泄氣制動(dòng)器(6)，其特征在T:總成可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要做成整體式或分體式， 以適應(yīng)T整體缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)和一缸一蓋式的發(fā)動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)管理系統(tǒng)，包括供氣單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述供氣單元包括貯氣罐、二位三通電磁閥組件和二位三通氣控閥，其中貯氣罐提供整個(gè)系統(tǒng)工作所需的氣源，二位三通電磁閥組件為兩個(gè)二位三通電磁閥并聯(lián)組成，來(lái)控制系統(tǒng)的通與斷，二位三通氣控閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源開(kāi)關(guān)，來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的通與斷；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括停油缸、排氣制動(dòng)器及發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器，其中停油缸關(guān)閉噴油泵進(jìn)油管路，排氣制動(dòng)器提供系統(tǒng)所需的恒定背壓，發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器保持發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門常開(kāi)。本發(fā)明通過(guò)整合停油缸、排氣制動(dòng)器和發(fā)動(dòng)機(jī)泄氣制動(dòng)器，同時(shí)將貯能罐、二位三通電磁閥和二位三通氣控閥組合成一個(gè)獨(dú)立模塊，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制部件，大大簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，能最大限度的提高整車的制動(dòng)性能。
文檔編號(hào)F02D13/02GK101649784SQ200910167419
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月16日
發(fā)明者李瑞強(qiáng), 李金龍 申請(qǐng)人:李金龍;李瑞強(qiáng)