一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對發(fā)動機配氣機構(gòu)的工作過程進行調(diào)整，實現(xiàn)發(fā)動機輔助制動，得到較大的輔助制動功率，并能對制動強度進行連續(xù)調(diào)整的技術(shù)，特指一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機配氣機構(gòu)的工作狀態(tài)對發(fā)動機的整體工作性能有著非常重要的影響，通過對發(fā)動機配氣機構(gòu)工作過程的調(diào)整，可以得到較強的發(fā)動機制動效果，發(fā)動機制動具有安全、穩(wěn)定、便捷、成本低等優(yōu)點，因此其市場應(yīng)用范圍越來越廣。
[0003]發(fā)動機制動是利用發(fā)動機拖動過程中的機械損失及循環(huán)損失作為輔助制動功率，產(chǎn)生制動效果，為增強其制動強度，通常以增加循環(huán)損失的方法進行。目前大部分發(fā)動機制動方式都是在傳統(tǒng)的凸輪軸氣門傳動機構(gòu)上進行的，其工作方式和工作效果受凸輪軸傳動機構(gòu)的影響較大。隨著氣門可變技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)凸輪軸氣門驅(qū)動機構(gòu)上進行改進，實現(xiàn)氣門工作參數(shù)可變的機構(gòu)越來越多，同時，還出現(xiàn)了以電控液壓驅(qū)動的方式直接驅(qū)動氣門的無凸輪軸氣門驅(qū)動機構(gòu)。無凸輪軸式電液驅(qū)動機構(gòu)以傳感器信號控制電磁閥的工作，從而控制氣門的運行過程，這就使氣門的工作參數(shù)可以在更大的范圍內(nèi)進行靈活調(diào)整，使氣門的工作軌跡能夠更好的適應(yīng)任意發(fā)動機工作狀態(tài)，提高發(fā)動機的整體工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法。通過ECU控制三位三通電磁閥對液壓腔中充滿高壓油以及排出高壓油的時刻、油量，時間長短等進行動態(tài)調(diào)整。三位三通電磁閥中柱塞位于下端時，液壓腔充油，氣門開啟；柱塞位于中間位置時，液壓腔被密封，保持氣門位置；柱塞位于上端時，液壓腔泄油，氣門關(guān)閉。因此，ECU可以大范圍調(diào)整氣門的工作狀態(tài)，實現(xiàn)兩沖程發(fā)動機制動工作過程，并對制動功率大小靈活調(diào)整。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
設(shè)有一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法，包含高壓油源、三位三通電磁閥、液壓腔、油底殼、回位彈簧、活塞、氣門、發(fā)動機電控單元ECU;其特征在于所述的裝置用于發(fā)動機的進氣門和排氣門，所述的氣門表示發(fā)動機的進氣門或排氣門，所述的活塞與氣門相連，所述的三位三通電磁閥由發(fā)動機電控單元ECU控制，進油口連接高壓油源，工作出油口連接液壓腔，泄油口通向油底殼，發(fā)動機正常工作時，三位三通電磁閥的充油和泄油時間較長，進氣門和排氣門均達到最大開度，當需要發(fā)動機制動工作時，控制排氣門的三位三通電磁閥使排氣門在上止點前開啟，充油時間較短，排氣門開度較小，控制進氣門的三位三通電磁閥使進氣門在進氣行程和做功行程開啟，同時進氣提前角變小。
[0006]三位三通電磁閥的工作狀態(tài)由電控單元E⑶控制，可根據(jù)發(fā)動機工作需要自由調(diào)
-K-■P。
[0007]三位三通電磁閥開始充油和開始泄油的時刻以曲軸轉(zhuǎn)角計量，充油和泄油的時間長短以絕對時間計量。
[0008]上止點處活塞驅(qū)動氣門達到最大開度時，不產(chǎn)生運動干涉。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖中標注說明:1 一高壓油源2—三位三通電磁閥3 —液壓腔4 一油底殼5—回位彈簧6—活塞7—氣門
圖2是本發(fā)明的一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法在發(fā)動機正常工作時的氣門工作曲線示意圖。
[0011]附圖中標注說明:I 一進氣門升程曲線II一排氣門升程曲線
圖3是本發(fā)明的一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法在發(fā)動機制動工作時的氣門工作曲線示意圖。
[0012]附圖中標注說明:I 一進氣門升程曲線III一排氣門升程曲線所有氣門升程曲線可由ECU控制曲線位置及形狀。
【具體實施方式】
[0013]參考附圖，對本發(fā)明的一個實施例進行詳細描述。
[0014]如圖1所示，一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法包含壓力穩(wěn)定的高壓油源(1)，與液壓腔(3)緊密連接的三位三通電磁閥(2)，安裝在液壓腔(3)內(nèi)的回位彈簧(5)和活塞(6 )，活塞(6 )與氣門(7 )相連，三位三通電磁閥(2 )由發(fā)動機電控單元E⑶控制，進油口連接高壓油源(1)，工作出油口連接液壓腔(3)，泄油口通向油底殼(4)，此裝置用于驅(qū)動發(fā)動機的進氣門和排氣門。
[0015]當發(fā)動機正常工作時，氣門工作曲線如圖2所示，在進氣及排氣開始時刻對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角下，E⑶控制三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于下端，高壓油源(I)中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2)流入液壓腔(3)，推動活塞(6)下行，使氣門(7)開啟。經(jīng)過一定的時間，氣門(7)到達最大升程時，E⑶控制三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于中間位置，液壓腔(3)內(nèi)的高壓油被密封，氣門(7)保持最大開啟位置。當需要氣門關(guān)閉時，ECU控制三位三通電磁閥(2 )中的柱塞位于上端，液壓腔(3 )中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2 )流入油底殼(4)，活塞(6)在回位彈簧(5)的作用下上行回位，氣門(7)落座關(guān)閉。氣門(7)的動作由E⑶控制三位三通電磁閥(2)來實現(xiàn)，因此可以根據(jù)汽車運行狀態(tài)相應(yīng)的調(diào)整氣門(7)的運行參數(shù)，滿足不同工況下的工作需求。
[0016]當需要發(fā)動機制動工作時，E⑶控制三位三通電磁閥(2)改變氣門(7)的工作規(guī)律，在活塞下行的進氣行程和做功行程開啟進氣門，在壓縮上止點前及進排氣上止點前開啟排氣門，并根據(jù)制動強度需求調(diào)整排氣門的開啟提前角，開啟時長等參數(shù)。此時，由于氣門工作規(guī)律不同于發(fā)動機正常工作時，因此進氣門的開啟提前角相應(yīng)推遲，進氣門的開啟，保持，關(guān)閉過程與發(fā)動機正常工作時相同。排氣門的開啟由ECU根據(jù)發(fā)動機制動強度需求在上止點前對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角開啟，所需的制動強度越大，排氣門開啟的時刻越靠近上止點，所需的制動強度越小，排氣門相對于上止點的開啟提前角就越大。排氣門的開啟也是由ECU控制三位三通電磁閥(2)中的柱塞的位置來實現(xiàn)的，但此時柱塞由下端工作位置運動到中間工作位置的時間變短，即由高壓油源(I)流入排氣門上液壓腔(3)的高壓油量變少，使排氣門的升程較小，保證在上止點附近氣門與發(fā)動機活塞不產(chǎn)生運動干涉。在上止點前對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，ECU控制排氣門裝置中三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于下端，高壓油源(I)中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2)流入液壓腔(3)，推動活塞(6)下行，使排氣門開啟。經(jīng)過較短的時間，ECU控制排氣門裝置中三位三通電磁閥(2 )中的柱塞位于中間位置，使排氣門保持較小開度，以避免排氣門與發(fā)動機活塞產(chǎn)生干涉。經(jīng)過相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角后，氣缸內(nèi)壓力降低至接近大氣壓，ECU控制排氣門裝置中三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于上端，液壓腔(3)中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2)流入油底殼(4)，活塞(6)在回位彈簧(5)的作用下上行回位，排氣門落座關(guān)閉。在接下來的發(fā)動機活塞由上止點向下止點運動的行程中，進氣門開啟，因此形成兩沖程發(fā)動機制動工作循環(huán)，產(chǎn)生最大的制動功率，并且排氣門的開啟時刻由ECU控制，可以自由調(diào)節(jié)，因此發(fā)動機的制動強度可以在很大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整。
【主權(quán)項】
1.一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法，包含高壓油源(I)、三位三通電磁閥(2)、液壓腔(3)、油底殼(4)、回位彈簧(5)、活塞(6)、氣門(7)、發(fā)動機電控單元E⑶；其特征在于所述的裝置用于發(fā)動機的進氣門和排氣門，所述的氣門(7)表示發(fā)動機的進氣門或排氣門，所述的活塞(6)與氣門(7)相連，所述的三位三通電磁閥(2)由發(fā)動機電控單元ECU控制，進油口連接高壓油源(I)，工作出油口連接液壓腔(3 )，泄油口通向油底殼(4)，發(fā)動機正常工作時，三位三通電磁閥(2)的充油和泄油時間較長，進氣門和排氣門均達到最大開度，當需要發(fā)動機制動工作時，控制排氣門的三位三通電磁閥(2)使排氣門在上止點前開啟，充油時間較短，排氣門開度較小，控制進氣門的三位三通電磁閥(2)使進氣門在進氣行程和做功行程開啟，同時進氣提前角變小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法，其特征在于三位三通電磁閥(2 )的工作狀態(tài)由電控單元E⑶控制，可根據(jù)發(fā)動機工作需要自由調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法，其特征在于三位三通電磁閥(2 )開始充油和開始泄油的時刻以曲軸轉(zhuǎn)角計量，充油和泄油的時間長短以絕對時間計量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法，其特征在于上止點處活塞(6)驅(qū)動氣門(7)達到最大開度時，不產(chǎn)生運動干涉。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法，其可以實現(xiàn)兩沖程發(fā)動機制動工作循環(huán)，得到較大的發(fā)動機制動功率，并在發(fā)動機制動工況下靈活調(diào)整排氣門的開閉時刻，從而使發(fā)動機的制動功率連續(xù)可調(diào)。一種大功率發(fā)動機制動裝置及方法包括高壓油源，三位三通電磁閥，安裝在發(fā)動機進氣門和排氣門上方的液壓腔，活塞，回位彈簧。發(fā)動機正常工作時，三位三通電磁閥向液壓腔充油時間較長，氣門達到最大開度；發(fā)動機制動工況下，進氣門在進氣行程和做功行程開啟，控制排氣門的三位三通電磁閥充油時間較短，并使排氣門在上止點前開啟，開度較小，實現(xiàn)兩沖程發(fā)動機制動工作循環(huán)，改變排氣門在上止點前開啟的曲軸轉(zhuǎn)角，可以得到連續(xù)可調(diào)的發(fā)動機制動功率。
【IPC分類】F01L9/02, F01L13/06
【公開號】CN105019966
【申請?zhí)枴緾N201510465667
【發(fā)明人】董穎, 趙迎生, 常占輝
【申請人】浙江師范大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年8月3日