CN101649784A - 一种发动机制动管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机制动管理系统，包括供气单元和执行机构；所述供气单元包括贮气罐、二位三通电磁阀组件和二位三通气控阀，其中贮气罐提供整个系统工作所需的气源，二位三通电磁阀组件为两个二位三通电磁阀并联组成，来控制系统的通与断，二位三通气控阀作为执行机构的气源开关，来控制执行机构的通与断；所述执行机构包括停油缸、排气制动器及发动机泄气制动器，其中停油缸关闭喷油泵进油管路，排气制动器提供系统所需的恒定背压，发动机泄气制动器保持发动机排气门常开。本发明通过整合停油缸、排气制动器和发动机泄气制动器，同时将贮能罐、二位三通电磁阀和二位三通气控阀组合成一个独立模块，作为执行机构的控制部件，大大简化了发动机制动系统的结构，能最大限度的提高整车的制动性能。

Description

一种发动机制动管理系统

技术领域：

本发明涉及柴油发动机制动技术领域，具体涉及一种发动机制动管理系统，简称EBMS。通过集成模块化，最大限度的提高整车的制动功率。

技术背景：

缓速器是车辆(特别是重型载重汽车和大型客车)的一种辅助制动装置，可以用来降低车辆行驶速度或使其稳定在一定的安全速度范围内，但不能使车辆停止。使用辅助制动装置可显著增强车辆的制动性能，不需使用或少使用主制动器(传统的摩擦制动器)就能将车辆控制在一定的安全速度范围内，预防车辆制动失灵，确保行车安全，特别是增强重载车辆下长坡时的安全性。

目前常用的汽车辅助制动装置有排气制动器、电涡流缓速器和发动机泄气制动器，其中排气制动器因其结构简单，性能可靠，容易操作，安装方便，他作为一种辅助制动装置得到了广泛的应用。目前几乎所有使用辅助制动的车辆都安装有排气制动器。但由于排气制动器的制动功率较小，不能满足大部分情况下的制动需求；电涡流缓速器的制动功率最大，但其自身也需要消耗大量的能量，不符合当今节能的要求；发动机泄气制动器是在发动机排气门上方安装一机构，需要制动时保持排气门常开，以便于释放掉燃烧室内的压缩空气，增大其制动功率。为了达到最佳的制动效果，原则上都需要采取两种或两种以上的辅助制动装置共同作用，所以最佳方案便是排气制动器和发动机泄气制动器的组合使用。但目前由于各大主机厂都是单独采购，单独安装，各机构控制单元相互独立所以很容易互相不匹配，造成制动功率下降；同时在制动时首先要切断柴油供应，如果制动时不能及时切断柴油供应，同样也会造成发动机的损坏。

发明内容：

本发明的目的在于整合排气制动器和发动机泄气制动器及停油缸资源，实行集中控制和管理，同时简化发动机制动系统的结构，最大限度的提高整车的制动性能。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

一种发动机制动管理系统，包括供气单元a和执行机构b。

所述供气单元，包括贮气罐、二位三通电磁阀组件和二位三通气控阀；所述贮气罐直接连接整车气源；所述二位三通电磁阀组件由两个二位三通电磁阀并联组成；所述二位三通电磁阀组件和二位三通气控阀的进气口分别连接贮气罐的出气口，所述二位三通电磁阀的出气口连接二位三通气控阀的控制口；所述气控阀的出气口分别连接执行机构各部件的气压控制口。

所述执行机构，包括停油缸、排气制动器和发动机泄气制动器；所述停油缸，包括缸体、活塞和回位弹簧；所述排气制动器，包括阀体、阀片、转轴、摇臂调压机构和气缸，其产生的背压恒定可调；所述发动机泄气制动器，包括壳体、气控开关、单向阀和活塞组件；所述气控开关的工作介质为压缩空气，所控制介质为发动机低压润滑油。

本发明的工作原理为，需要制动时，供气单元a提供执行机构b所需的高压控制气源，停油缸工作切断发动机柴油供应，依靠排气制动器产生的背压，结合发动机泄气制动器，通过保持排气门持续打开一较小开度，减少了燃烧室内的气体对活塞做的功，从而降低了发动机的转速，提高了制动功率；同时通过集成停油缸、排气制动器和发动机泄气制动器的控制系统，大大简化了发动机制动系统的结构，节省了成本。

附图说明：

图1：根据本发明的发动机制动管理系统的第一实施示意图；

图2：根据本发明的发动机制动管理系统的第二实施示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

一、各部分的工作原理

1、贮气罐

积蓄系统工作所需要的气压能量，有足够的能量保证系统迅速启动。

2、二位三通电磁阀组件

自由状态下，活塞25和25’下移，进气口21和21’关闭，出气口22和22’分别和排气口23和23’接通，输出的气压分别由23和23’释放到大气中。工作时，活塞25和25’上移，排气口23和23’关闭，高压空气克服进气弹簧的压力通过电磁阀，从出气口22和22’流出。

3、二位三通气控阀

自出状态下，出气口321、322和323与排气口33接通，输出的气压由33口释放到大气中。工作时，从二位三通电磁阀来的气压由控制口34输入，推动活塞35下移，接通进气口31和出气口321、322和323，输出的气压分别到达停油缸4、排气制动器5和发动机泄气制动器6。

4、停油缸

停油缸固定于发动机上，与喷油泵进油开关连接。系统工作时，当气压达到其进气口的溢流阀压力时工作，关闭进油开关，发动机处于停油状态。系统解除工作状态后随即恢复供油。

5、排气制动器

排气制动器安装在发动机排气管上。系统工作时关闭排气管通道，建立恒定排气背压，使发动机因排气阻力而做负功，吸收车辆动能。

6、发动机泄气制动器

发动机泄气制动器安装于发动机缸盖上，执行活塞组件与排气门接触。

611口接二位三通气控阀出气口321，601口接发动机机油泵出口。调整限位螺钉66，使得工作活塞组件63处于合适位置后用螺母65将限位螺钉66锁在即定的位置。

工作时，611口输入气压，推动气动活塞612下移，打开进油口601，关闭排油口614，液压油从602口输出，继而打开球阀622，进入工作活塞组件63顶部，推动其下移从而保持排气门常开，使得发动机燃烧室内的压缩空气一直处于释放状态，不能做正功，四个冲程都处于吸收能量做负功的状态。

由于此时排气管被排气制动器关闭，发动机排气管内有设定的恒定背压。所以，泄气制动器和蝶阀同时工作，带来相当大的制动功率，约为发动机最大功率的60％-75％。

解除制动时，611口停压，气动活塞612在回位弹簧的作用下上移，关闭进油通道601，打开排油口614，工作活塞组件顶端的液压油在回位弹簧64的作用下经由602’及614口排出，工作活塞回到初始位置，脱离排气门。

二、系统的工作过程

当车辆需要减速时，二位三通电磁阀通电，使电磁阀组件22及22’口输出气压，压缩空气到达二位三通气控阀3的控制口34，从而推动活塞下移接通进气口和出气口，大流量的压缩空气从出气口流出，分别到达停油缸、排气制动器和发动机泄气制动器的控制口。停油缸的活塞前移，关闭进油开关，从而切断发动机柴油的供应。排气制动器的控制气缸活塞55在气压作用下前移，从而带动摇臂转动，转轴随摇臂一起转动，从而带动阀片转动，关闭排气管建立起恒定的排气背压。发动机泄气制动器的气控开关61的活塞612在压缩空气的作用下下移，从而关闭出油口602’，打开进油口602，低压润滑油便依此通过601、602到达单向阀62，润滑油克服压缩弹簧621的作用力，顶开球阀622到达油道603，在发动机的排气冲程，工作活塞组件63随排气门一起下移，打开排气门，同时润滑油亦充满了整个执行活塞腔，在排气冲程术端，排气门在排气门弹簧的作用下有关闭的趋势，此时球阀622在回位弹簧621的作用下关闭进油孔，这样在球阀和工作活塞组件之间便形成高压区，从而阻止排气门关闭，使其保持一个较小的开度，从而使得发动机燃烧室内的压缩空气一直处于释放状态，不能做正功，四个冲程都处于吸收能量做负功的状态。

当需要解除制动时，电磁阀断电，21和21’关闭，23和23’打开，从而释放掉出气口22和22’的气压，二位三通气控阀的活塞35在回位弹簧的作用下回位，从而关闭进气口31，打开排气口33，释放掉输出的气压，从而使得执行机构的各部件在各自回位弹簧的作用下自动回位，制动解除，发动机转回到正常的做功状态。

图2为图1的简化结构，各相同编号的部件的作用均相同，取消了贮气罐，二位三通电磁阀组件改为单独的一个二位三通电磁阀，二位三通气控阀也由继动阀代替，其结构原理及工作过程同图1完全相同。

Claims (8)

1、一种发动机制动管理系统，包括供气单元(a)和执行机构(b)；其中供气单元由贮气罐(1)、二位三通电磁阀组件(2)及二位三通气控阀(3)组成，执行机构由停油缸(4)、排气制动器(5)及发动机泄气制动器(6)组成，其特征在于：供气单元的气压输出口分别连接执行机构各部件的控制口，执行机构各部件结构相互独立，且和供气单元(a)共同组成一个制动系统，执行机构各部件的动作均受供气单元集中控制。

2、根据权利要求1所述的供气单元，其特征在于贮气罐(1)连接汽车气源；二位三通电磁阀组件(2)由两个二位三通电磁阀并联组成；二位三通电磁阀的进气口(21及21’)及二位三通气控阀的进气口(31)直接和贮气罐的出气口(12及12’)连接，且二位三通电磁阀的出气口(22及22’)与二位三通气控阀的控制口(34)连接；二位三通气控阀的出气口(321，322，323)分别连接停油缸(4)、恒压排气制动器(5)和发动机泄气制动器(6)，且二位三通气控阀的出气口(321，322和323)的截面积可根据各执行机构的用气量做成大小不同的规格。

3、根据权利要求2所述的供气机构，其特征在于：整个机构可以做成一个独立的模块。

4、根据权利要求1所述的执行机构，其特征在于：停油缸(4)、排气制动器(5)和发动机泄气制动器(6)的结构相互独立。

5、根据权利要求4所述的发动机泄气制动器，其特征在于：单向阀(62)典型的由一钢球(622)和压缩弹簧(621)组成。

6、根据权利要求4所述的气控开关(61)，其特征在于：气控开关由一个进油口，一个出油口、一个回油口和一个排油口，另外加一个气压控制口(611)组成；气控开关为常闭式；气控开关可以根据需要控制一个燃烧缸或多个燃烧缸。

7、根据权利要求4所述的泄气制动器(6)，其特征在于：执行活塞可以根据需要采用过盈配合限位，也可以采用挡圈限位。

8、根据权利要求4所述的泄气制动器(6)，其特征在于：总成可根据发动机的需要做成整体式或分体式，以适应于整体缸盖的发动机和一缸一盖式的发动机。