CN110374713A - 一种发动机制动装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机制动装置。其特征在于：包括控制机构与电动驱动机构，控制机构包括壳体、第一限位件、第一弹性件、执行柱塞、第二限位件、第二弹性件、传递柱塞，执行柱塞具有锁止传递柱塞的第一位置以及不锁止传递柱塞的第二位置，电动驱动机构包括执行电机、滑板架、滑板、接触片簧，执行电机能推动滑板沿滑板架滑移，驱使接触片簧推动执行柱塞滑动并使执行柱塞保持在第一位置。其优点在于设置电动驱动机构与控制机构，由执行电机控制动作，替代现有采用机油作为工作或驱动控制介质，消除机油带来的可靠性风险，增加发动机制动使用区域，减少发动机制动进入及退出时间，降低燃油消耗，使发动机制动性能分级更细化。

Description

一种发动机制动装置

技术领域

本发明涉及一种中重型柴油及天然气发动机，具体涉及一种发动机制动装置。

背景技术

我国山脉众多，山区面积广大，约占国土总面积的 69%，重型货车在山区长下坡路段，驾驶员频繁使用行车制动，在短时间内行车制动器可以吸收较大能量，但随着制动时间的增加，制动鼓与制动蹄片之间的摩擦副表面温度升高，摩擦系数降低，最终造成制动效能下降甚至制动失灵的危险状况，引起重大交通事故。为了提高重型商用汽车的行驶安全性，需要在行车制动的基础之上增加辅助制动系统，以保证车辆在下坡过程中具有持续不变的制动力。

车用辅助制动系统主要分为两类：缓速器和发动机制动系统。发动机制动系统由于其结构简单、安装方便、价格低廉等优点得到广泛应用。

发动机制动技术是指汽车行驶过程中驾驶员抬起加速踏板，松开离合器，利用发动机压缩行程中所产生的压缩阻力，以及进排气阻力和摩擦力对驱动轮所形成的制动力作用，使之对汽车进行制动。发动机制动技术分为压缩式发动机制动、泄气式发动机制动和部分泄气式发动机制动三种。压缩式发动机制动是在压缩上止点附近开启排气门或辅助气门；泄气式发动机制动是在整个发动机循环开启排气门；部分泄气式发动机制动是在发动机循环的大部分冲程开启排气门。发动机制动技术的应用有效地减少行车制动器的使用频率，整车在下长坡、崎岖山路等陡峭路面时，使用发动机制动，可以避免因长时间使用制动器，导致制动器摩擦片的温度升高，使制动力下降，甚至失去作用。

发动机制动装置能够提供一个或是多个辅助气门升程，用于实现发动机制动功能。目前已有多个发明专利涉及此项技术的应用，主要技术是在凸轮主升程外包含额外一个或几个辅助升程，也可增加一个专门用于制动的凸轮，根据发动机工作的需要，发动机制动装置使辅助升程起作用（实现发动机制动功能）或使其不工作。

专利CN200980158946.8为雅各布斯车辆系统公司申请的专用的摇臂型发动机制动器，该发明公开了一种驱动发动机排气门的系统，所述系统包括摇臂轴，其具有控制流体供给通路，以及排气摇臂，其可枢转地安装在摇臂轴上。发动机制动摇臂可具有：中央开口，将中央开口与控制阀连接的液压通路，以及将控制阀与作动活塞组件连接的流体通路。

专利CN201080019296.1为雅各布斯车辆系统公司申请的用于发动机制动和排气提前开启的空动可变气门致动系统，所述系统可以包括第一凸轮，所述第一凸轮具有压缩释放凸起部分和提前排气门开启凸起部分，所述提前排气门开启凸起部分连接到具有第一摇臂的液压空动系统上。液压方式致动的活塞可以从所述液压空动系统有选择地延伸，以向所述排气门提供压缩释放致动或提前排气门开启致动。液压方式致动的活塞可以作为主-从活塞回路中的从动活塞设置在固定的壳体中，或者替代地，作为液压活塞可滑动地布置在摇臂中。

专利CN200910140026.5为德国曼商用车辆股份公司申请的带有气门辅助控制单元的发动机制动装置和用于发动机制动的方法，所述制动装置的排气气门借助于一包括一液压气门辅助控制单元的机械的连接机构与凸轮轴相连接。液压气门辅助控制单元将排气气门保持在暂时打开的位置上。液压气门辅助控制单元可借助于一相对于内燃机的主油回路附加设置的辅助油回路接通和切断。

以上所述发动机制动专利都是以发动机机油作为传递气门运动规律的介质，制动气门的运动规律很大程度上依赖于机油的一些特性，如机油含气率过高时，制动气门升程会损失，从而影响制动性能。另外，当机油温度过低，机油粘度过高时，也会影响发动机制动的正常工作。因此，以上发动机制动技术都要求机油温度高于某个限值（如40℃）时，发动机制动才能介入，因此这样也会限值发动机制动的使用工况。再如采用机油驱动的发动机制动，发动机制动介入与退出的时间普遍较长（＞0.4s），这样对发动机制动与点火状态的转换过程产生影响，导致发动机瞬态转换过程不稳定。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种发动机制动装置。

本发明所采用的技术方案：一种发动机制动装置，包括

摇臂轴；

凸轮轴，其与摇臂轴平行设置，并具有相邻布置的排气凸轮与辅助凸轮；

排气门，其包括第一排气门、第二排气门以及横设于第一排气门与第二排气门上的气门桥；

排气摇臂，其可旋转地安装在摇臂轴上，其前端与气门桥对应接触，其后端与排气凸轮对应接触；

辅助摇臂，其可旋转地安装在摇臂轴上，并与排气摇臂相邻设置，其后端与辅助凸轮相对应；

弹性元件，其能将辅助摇臂压住与辅助凸轮保持接触；

滑销，其设置在气门桥内，其一端与第一排气门接触，另一端穿出气门桥；

控制机构，其设置在辅助摇臂前端并与滑销相对应，其包括壳体、第一限位件、第一弹性件、执行柱塞、第二限位件、第二弹性件、传递柱塞，所述壳体上形成有横向凹槽与纵向凹槽，所述纵向凹槽下端开口设置，上端与横向凹槽相交设置，所述第一限位件设置在横向凹槽的开口处，所述执行柱塞滑动设置在横向凹槽内，其一端为执行部，执行部穿过第一限位件延伸至横向凹槽外，另一端为第一锁止部，执行部与第一锁止部之间的部位形成有与第一限位件限位配合的第一限位部，所述第一弹性件能驱使执行柱塞向外移动，所述第二限位件设置在纵向凹槽的下端开口处，所述传递柱塞滑动设置在纵向凹槽内，其下端为顶压部，顶压部穿过第二限位件向下延伸至纵向凹槽外，上端为第二锁止部，顶压部与第二锁止部之间的部位形成有与第二限位件限位配合的第二限位部，所述第二弹性件能驱使传递柱塞向下移动，所述执行柱塞具有第一锁止部横设于纵向凹槽上方、与第二锁止部限位配合锁止传递柱塞向上移动的第一位置，以及第一锁止部与纵向凹槽上方错开，不锁止传递柱塞移动的第二位置；

电动驱动机构，其包括执行电机、滑板架、滑板、接触片簧，所述滑板架设置在辅助摇臂的上方，所述滑板与摇臂轴平行设置并滑动设置在滑板架上，所述接触片簧安装在滑板上，并与执行柱塞的执行部相对应，所述执行电机能推动滑板沿滑板架滑移，驱使接触片簧推动执行柱塞滑动并使执行柱塞保持在第一位置。

所述辅助摇臂前端设有纵向孔，所述纵向孔侧壁形成有纵向导向槽，所述纵向孔的上端设有调整螺栓；所述壳体滑动设置在纵向孔内，且所述执行柱塞穿过纵向导向槽延伸至辅助摇臂外，所述传递柱塞向下延伸至纵向孔下方；所述壳体与辅助摇臂之间还设有第三弹性件，所述第三弹性件能驱使壳体与调整螺栓保持接触。

所述壳体侧壁设有与纵向导向槽相适配的延伸凸台，整体呈“7”字形，所述横向凹槽设置在延伸凸台上。

所述横向凹槽包括第一横向凹槽与第二横向凹槽，呈“凸”字形，所述执行柱塞的第一锁止部与第二横向凹槽相适配，所述执行柱塞的第一限位部为沿执行柱塞外圈设置的环形凸台，所述第一弹性件为弹簧，并套设在执行柱塞外，所述第一弹性件的两端分别与第一限位部、第一横向凹槽的端面相抵；所述纵向凹槽包括第一纵向凹槽与第二纵向凹槽，呈“凸”字形，所述传递柱塞的第二锁止部与第二纵向凹槽相适配；所述传递柱塞的第二限位部为沿传递柱塞外圈设置的环形凸台，所述第二弹性件为弹簧，并套设在传递柱塞外，第二弹性件的两端分别与第二限位部、第一纵向凹槽的端面相抵。

所述第一锁止部呈圆柱形，所述第二锁止部与第二纵向凹槽周向限位轴向滑移配合，且所述第二锁止部的上端形成有与第一锁止部相适配的弧形凹槽。

所述纵向孔底部设有第三限位件，所述传递柱塞穿过第三限位件向下延伸；所述第三弹性件为弹簧，并套设在传递柱塞外，其两端分别与第三限位件、壳体相抵。

所述执行电机为旋转电机，所述执行电机的输出轴上设有与其垂直设置的执行杆，所述滑板上设有与执行杆相适配的执行孔，所述执行杆穿过执行孔。

所述执行电机为直线电机，所述滑板上设有与执行电机的输出端相对应的导向架；所述滑板架与接触片簧之间还设有复位弹性件。

所述摇臂轴内设有油路，所述辅助摇臂内设有能连通油路的润滑油路，所述润滑油路通向纵向孔；所述壳体上设有油槽、第一油孔、第二油孔、第三油孔，所述油槽设置在壳体外壁与润滑油路相对应，所述第一油孔连通油槽与横向凹槽，所述第二油孔连通横向凹槽与纵向凹槽，所述第三油孔连通纵向凹槽与纵向孔。

所述执行柱塞上还设有轴向设置的第四油孔。

上述发动机制动装置的工作过程：

当发动机正常工作时，执行电机不工作，执行柱塞在第一弹性件的作用下，处于第二位置，此时传递柱塞不被锁止，当辅助凸轮升程驱动辅助摇臂旋转时，滑销与传递柱塞顶压部接触，驱使传递柱塞克服第二弹性件的弹性力向上移动，第二弹性件的弹性力不足以驱动滑销实现排气，不影响排气门的运动，保证发动机正常工作。

当发动机制动工作时，执行电机工作，通过滑板、接触片簧推动执行柱塞克服第一弹性件的弹性力移动，并使其保持在第一位置，此时传递柱塞被锁止，当辅助凸轮升程驱动辅助摇臂旋转时，滑销与传递柱塞顶压部接触，并驱动滑销实现第一排气门运动开启，从而实现发动机制动的目的。

当发动机恢复到正常工作时，执行电机工作，滑板与接触片簧复位，执行柱塞在第一弹性件的作用下恢复到第二位置，此时传递柱塞不被锁止，当辅助凸轮升程驱动辅助摇臂旋转时，滑销与传递柱塞顶压部接触，会驱使传递柱塞克服第二弹性件的弹性力向上移动，不影响排气门的运动，保证发动机正常工作。

本发明的有益效果是： 1、消除使用机油带来的可靠性风险：发动机制动装置使用电动控制机构驱动，消除发动机启动时，由于机油粘度高、机油压力大引起的制动功能误开启而带来的怠速不稳及冒白烟问题；

2、增加发动机制动使用区域：目前的液压式或固链式发动机制动由于使用机油作为工作介质，对机油温度及机油压力有一定要求，如要求机油温度＞40°C时发动机制动才可以介入，这样限制了整车刚启动时使用发动机制动，而使用电动控制机构驱动将不受这些条件限制，可在整车启动后任何时间使用；

3、发动机制动进入及退出时间明显缩短：传统的液压式或固链式发动机制动由于使用机油作为工作介质或驱动控制介质，发动机制动的进入及退出时间较长，一般需要0.2s～0.4s，而发动机制动装置使用电动控制机构驱动可在凸轮轴旋转一圈内完成正功及负功的切换，提升发动机制动进入及退出速度4～5倍。

4、降低了发动机燃油消耗：采用电动控制机构不需要机油作为驱动介质，发动机机油需求量及机油泵供油能力可以适当降低，因此有助于燃油消耗的降低。

附图说明

图1为本发明实施例发动机制动装置的主视结构示意图。

图2为本发明实施例发动机制动装置的局部立体结构示意图。

图3为本发明实施例辅助摇臂与控制机构的结构示意图。

图4为本发明实施例控制机构处于第一位置时的剖视图。

图5为本发明实施例控制机构处于第二位置时的剖视图。

图6为本发明实施例辅助摇臂的结构示意图。

图7为本发明实施例壳体的剖视图1。

图8为本发明实施例壳体的剖视图2。

图9为本发明实施例执行柱塞的剖视图。

图10为本发明实施例传递柱塞的结构示意图。

图11为本发明实施例执行电机的结构示意图。

图12为本发明实施例滑板架的结构示意图。

图13为本发明实施例滑板的结构示意图。

图14为本发明实施例接触片簧的结构示意图。

图15为本发明另一实施例电机驱动机构的结构示意图。

图16为本发明另一实施例电机座的结构示意图。

图17为本发明另一实施例滑板架的结构示意图。

图18为本发明另一实施例滑板的结构示意图。

图19为本发明另一实施例导向架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图1-2所示，一种发动机制动装置，包括摇臂轴1、凸轮轴2、排气门3、排气摇臂4、辅助摇臂5、弹性元件6、滑销7、控制机构8、电动驱动机构9。

所述摇臂轴1与凸轮轴2平行设置，所述凸轮轴2上具有相邻布置的排气凸轮21与辅助凸轮22，所述凸轮轴2旋转能同时带动排气凸轮21与辅助凸轮22旋转。

所述排气门3包括第一排气门31、第二排气门32以及横设于第一排气门31与第二排气门32上的气门桥33，第一排气门31与第二排气门32均采用菌形气门，用于控制发动机内燃烧室和进排气歧管之间气体的流动。

所述排气摇臂4可旋转地安装在摇臂轴1上，所述排气摇臂4的前端与气门桥33对应接触，后端与排气凸轮21对应接触，因此随着凸轮轴2的旋转，排气摇臂4能够在排气凸轮21与排气门3的共同作用下绕摇臂轴1旋转摆动，从而通过排气凸轮21、排气摇臂4能够实现排气门3的排气冲程。

其中，所述排气摇臂4后端通过第一滚轮轴安装第一滚轮41，所述第一滚轮41与排气凸轮21相接触，由于排气凸轮21与第一滚轮41之间形成滚动配合，因此大大减少了排气凸轮21与排气摇臂4之间的摩擦力，减少磨损，提高使用寿命。

所述排气摇臂4前端还设有调节螺栓43、象角42、紧固螺母44，所述象角42通过专用工具压装在调节螺栓43的下端，且象角42可在一定转角内自由转动，所述调节螺栓43上端从排气摇臂4前端的顶部突出，并通过紧固螺母44锁紧固定，连接更加牢固可靠，所述象角42与气门桥33相接触，由于象角42的自由度较高，随着排气摇臂4的摆动动作，保证与气门桥33的接触效果，保证工作稳定。

所述辅助摇臂5可旋转地安装在摇臂轴1上，与排气摇臂4相邻设置，所述辅助摇臂5的后端与辅助凸轮22相对应，并通过弹性元件6压住与辅助凸轮22相接触，因此凸轮轴2旋转时，辅助凸轮22能够带动辅助摇臂5沿摇臂轴1旋转摆动。

同样的，可以在所述辅助摇臂5后端通过第二滚轮轴安装第二滚轮55，所述第二滚轮55与辅助凸轮22接触，辅助凸轮22与第二滚轮55之间形成滚动配合，大大减少了辅助凸轮22与辅助摇臂5之间的摩擦力，减少磨损，提高使用寿命。

其中，所述辅助凸轮22包括基圆以及一个或者二个桃子，例如本实施例中设置二个桃子，其分别包括一个制动桃子以及一个EGR桃子或者一个BGR桃子，制动桃子用于提供一个制动升程，可选的EGR桃子可在发动机作正功时提供一个EGR升程，可选的BGR桃子可在发动机制动时提供一个BGR升程。

另外，弹性元件6也有很多可选择的方式，在本实施例中，弹性件6采用弹簧，其一端固定在辅助摇臂5的后端，另一端固定在弹簧架（图上未画出）上，弹簧架固定在发动机缸盖或其他固定的零部件上，发动机工作过程中，弹性元件6具有足够的弹簧力使发动机辅助摇臂5一直与辅助凸轮22相接触。

当然，在发动机工作过程中，辅助摇臂5可以通过如板簧、扭簧等其他方式保持与辅助凸轮22的接触。

所述滑销7设置在气门桥33内，其一端与第一排气门31接触，另一端穿出气门桥33，当滑销7受到一个足够大的作用力时，其将推动第一排气门31动作，实现第一排气门31的排气冲程。

如图3-10所示，所述控制机构8设置在辅助摇臂5前端并与滑销7相对应，其包括壳体81、第一限位件82、第一弹性件83、执行柱塞84、第二限位件85、第二弹性件86、传递柱塞87。

所述壳体81上形成有横向凹槽811与纵向凹槽812，所述纵向凹槽812下端开口设置，上端与横向凹槽811相交设置，所述第一限位件82设置在横向凹槽811的开口处，所述执行柱塞84滑动设置在横向凹槽811内，其一端为执行部841，执行部841穿过第一限位件82延伸至横向凹槽811外，另一端为第一锁止部842，执行部841与第一锁止部842之间的部位形成有与第一限位件82限位配合的第一限位部843，所述第一弹性件83能驱使执行柱塞84向外移动。

在本实施例中，提供了一种较为简单可靠、便于组装的具体结构，所述第一限位件82采用环形限位环的结构，通过销钉固定在壳体81上横向凹槽811的开口处，所述横向凹槽811包括第一横向凹槽8111与第二横向凹槽8112两段结构，呈“凸”字形，所述执行柱塞84的第一锁止部842与第二横向凹槽8112相适配；所述执行柱塞84的第一限位部843为沿执行柱塞84外圈设置的环形凸台，所述第一弹性件83为弹簧，并套设在执行柱塞84外，所述第一弹性件83的两端分别与第一限位部843、第一横向凹槽8111的端面相抵。

所述第二限位件85设置在纵向凹槽812的下端开口处，所述传递柱塞87滑动设置在纵向凹槽812内，其下端为顶压部871，顶压部871穿过第二限位件85向下延伸至纵向凹槽812外，上端为第二锁止部872，顶压部871与第二锁止部872之间的部位形成有与第二限位件85限位配合的第二限位部873，所述第二弹性件86能驱使传递柱塞87向下移动。

在本实施例中，提供了一种较为简单可靠、便于组装的具体结构，所述第二限位件85同样采用环形限位环的结构，所述纵向凹槽812包括第一纵向凹槽8121与第二纵向凹槽8122，呈“凸”字形，所述传递柱塞87的第二锁止部872与第二纵向凹槽8122相适配，所述传递柱塞87的第二限位部873为沿传递柱塞87外圈设置的环形凸台，所述第二弹性件86为弹簧，并套设在传递柱塞87外，第二弹性件86的两端分别与第二限位部873、第一纵向凹槽8121的端面相抵。

所述执行柱塞84具有第一锁止部842横设于纵向凹槽812上方、与第二锁止部872限位配合锁止传递柱塞87向上移动的第一位置，以及第一锁止部842与纵向凹槽812上方错开，不锁止传递柱塞87移动的第二位置，当发动机制动时，执行柱塞84会移动至第一位置，将传递柱塞87锁死，当发动机正常工作时，执行柱塞84会在第一弹性件82的作用下移动至第二位置，传递柱塞87能够上下滑动不锁止。

其中，执行柱塞84与传递柱塞87均为柱状结构，优选圆柱体，不仅便于加工，而且添加润滑油时，润滑更加均匀，效果更好。

而且所述第二锁止部872与第二纵向凹槽8122周向限位配合，具体的其通过2个平面的配合，实现第二锁止部872与第二纵向凹槽8122周向限位配合，使得传递柱塞87只能沿纵向凹槽812轴向滑移而无法周向旋转，所述第二锁止部872上端设置成与第一锁止部842相适配的弧形凹槽8721，在第一锁止部842与第二锁止部872锁止时，接触面积大，受力更加平衡稳定。

另外，所述辅助摇臂5前端设有纵向孔51，所述纵向孔51侧壁形成有纵向导向槽52，所述纵向孔51的上端设有调整螺栓53，调整螺栓53通过锁紧螺母54固定锁紧。

所述壳体81滑动设置在纵向孔51内，所述壳体81侧壁设有与纵向导向槽52相适配的延伸凸台813，整体呈“7”字形，所述横向凹槽811设置在延伸凸台813上，所述执行柱塞84穿过纵向导向槽52延伸至辅助摇臂5外，所述传递柱塞87向下延伸至纵向孔51下方，所述壳体81与辅助摇臂5之间还设有第三弹性件88，所述第三弹性件88能驱使壳体81与调整螺栓53保持接触。

具体的，所述纵向孔51底部设有第三限位件89，该第三限位件89同样采用限位挡环的结构，通过销钉固定在纵向孔51底部，所述传递柱塞87下端一直延伸穿过第三限位件89；所述第三弹性件88为弹簧，并套设在传递柱塞87外，其两端分别与第三限位件89、壳体81相抵，结构简单可靠，便于安装。

相较于将壳体81直接固定在辅助摇臂5前端，上述结构使得壳体81能够上下浮动，带动控制机构8整体上下浮动，通过调整螺栓53，配合第三弹性件88，能够对控制机构8进行位置微调，实现传递柱塞87与滑销7之间的间距调整。

如图1、图2及图11-14所示，所述电动驱动机构9包括执行电机91、滑板架92、滑板93、接触片簧94。

所述滑板架92固定安装在发动机的缸盖或者其它固定零件上，其包括安装板921，安装板921的侧边沿其长度方向依次间隔设置的若干滑槽922，所述安装板921设置在辅助摇臂5的上方且其长度方向与摇臂轴1平行设置。

所述滑板93呈长条形结构，其穿过滑槽922与滑槽922滑移配合，所述滑板93上设有一个执行孔931以及若干卡槽932.

所述执行电机91通过电机座95固定安装在发动机的缸盖或者其他固定零件上，所述执行电机91采用旋转电机，其输出轴上设有与其垂直设置的执行杆911，所述执行杆911穿过执行孔931设置，当执行电机91旋转时，能带动执行杆911旋转，从而能够拨动滑板93沿滑槽922滑动。

所述接触片簧94呈7”字形结构，所述滑板93上设有与接触片簧94相适配的卡槽932，所述接触片簧94上端穿过卡槽932，并弯折与滑板93限位配合，安装比较方便。

当发动机制动或EGR工作时，执行电机91旋转，通过执行杆911带动滑板93滑移，滑板带动接触片簧94同步移动，使得接触片簧94与执行柱塞84相接触并推动执行柱塞84克服第一弹性件的弹性力移动，使其滑移至第一位置。

当发动机恢复正常工作时，执行电机91反向旋转，通过执行杆911带动滑板93滑移复位，滑板93带动接触片簧94移动，使接触片簧94与执行柱塞84分离，执行柱塞84在第一弹性件的作用下复位，滑移至第二位置。

接触片簧94与执行柱塞84的执行部841面接触，使得辅助摇臂5在旋转时，也能确保接触片簧94与执行部841之间的接触，确保执行柱塞84保持在第一位置，而且采用接触片簧94的结构与执行柱塞84的执行部841接触时，利用接触片簧94本身的弹性性能，使得接触过程中，具有一定的超程距离，保证配合稳定。

另外，滑板93设置多个接触片簧94，各个接触片簧94间隔布置，可分别与各组发动机制动装置相对应，各缸之间同步动作，不仅结构更加紧凑，而且制动快速稳定。

如图15-19，为所述电动驱动机构9的另一种实施方式，其包括执行电机91、滑板架92、滑板93、接触片簧94。

所述滑板架92包括若干个间隔布置的安装座923，并固定安装在发动机的缸盖或者其它固定零件上，所述安装座923上对应设置有滑槽922，其中一端的一个安装座923上还设有一个弹簧槽924。

所述滑板93呈长条形结构，其穿过滑槽922与滑槽922滑移配合，所述滑板93对应弹簧槽924的一端弯折形成弹簧座933。

所述弹簧座933与弹簧槽924之间设有复位弹性件96，该复位弹性件为弹簧，其两端分别与弹簧座933与弹簧槽924相抵。

所述执行电机91通过电机座95固定安装在发动机的缸盖或者其他固定零件上，所述执行电机91为直线电机，所述滑板93上设有与执行电机91的输出端相对应的导向架97。

为了进一步保证动作稳定性，所述电机座95上设有与滑槽922相对应的第二滑槽951，滑板93同时穿过第二滑槽951，所述电机座95上设有导向轴98，导向架97上设有与其适配的导向孔971，导向轴98穿过导向孔971设置，使得导向架97平移时动作平稳。

当发动机制动或EGR工作时，执行电机91旋转，其输出端推动导向架97平移，导向架97带动滑板93滑移，滑板93带动接触片簧94同步移动，使得接触片簧94与执行柱塞84相接触并推动执行柱塞84克服第一弹性件的弹性力移动，使其滑移至第一位置。

当发动机恢复正常工作时，执行电机91反向旋转，将输出端收回，滑板93在复位弹性件96作用下复位，并带动接触片簧94、导向架97复位，同时，执行柱塞84在第一弹性件的作用下复位，滑移至第二位置。

另外，如图4-8所示，所述壳体81上设有油槽814、第一油孔815、第二油孔816、第三油孔817，所述油槽814设置在壳体81外壁与润滑油路相对应，所述第一油孔815连通油槽814与横向凹槽811，所述第二油孔816连通横向凹槽811与纵向凹槽812，所述第三油孔817连通纵向凹槽812与纵向孔51。

所述摇臂轴1内可以设置油路，所述辅助摇臂5内设有能连通油路的润滑油路，所述润滑油路通向纵向孔51；润滑油可以通过油路、润滑油路、油槽814、第一油孔815、第二油孔816、第三油孔815进入到壳体81内以及纵向孔51内，为控制机构8提供足够的润滑，保证动作流畅，减少磨损。

如图9所示，所述执行柱塞84上还设有轴向设置的第四油孔844，壳体81内的润滑油还可以通过第四油孔844流出至执行部841端面，在发动机制动工作时，为接触片簧94与执行部841的端面之间提供足够润滑，减少辅助摇臂5动作时，执行部841的端面与接触片簧94的摩擦磨损。

上述发动机制动装置的工作过程：

当发动机正常工作时，执行电机91不工作，执行柱塞84在第一弹性件83的作用下，处于第二位置，此时传递柱塞87不被锁止，当辅助凸轮22升程驱动辅助摇臂5旋转时，滑销7与传递柱塞87的顶压部871接触，驱使传递柱塞87克服第二弹性件86的弹性力向上移动，第二弹性件86的弹性力不足以驱动滑销7实现排气，不影响排气门的运动，保证发动机正常工作。

当发动机制动工作时，执行电机91工作，通过滑板93、接触片簧94推动执行柱塞84克服第一弹性件83的弹性力移动，并使其保持在第一位置，此时传递柱塞87被锁止，当辅助凸轮22升程驱动辅助摇臂5旋转时，传递柱塞87的顶压部871与滑销7接触，并驱动滑销7实现第一排气门运动开启，从而实现发动机制动的目的。

当发动机恢复到正常工作时，执行电机91工作，滑板93与接触片簧94复位，执行柱塞84在第一弹性件83的作用下恢复到第二位置，此时传递柱塞87不被锁止，当辅助凸轮22升程驱动辅助摇臂5旋转时，滑销7与传递柱塞87的顶压部871接触，会驱使传递柱塞87克服第二弹性件86的弹性力向上移动，不影响排气门的运动，保证发动机正常工作。

上述电控式发动机制动装置与采用机油作为传递气门运动规律介质的现有发动机制动装置相比，存在以下优点：

1、消除使用机油带来的可靠性风险：发动机制动装置使用执行电机驱动，并通过纯机械式的联动结构配合，其消除了发动机启动时，由于机油粘度高、机油压力大引起的制动功能误开启而带来的怠速不稳及冒白烟问题；

2、增加发动机制动使用区域：目前的液压式或固链式发动机制动由于使用机油作为工作介质，对机油温度及机油压力有一定要求，如要求机油温度＞40°C时发动机制动才可以介入，这样限制了整车刚启动时使用发动机制动，而使用执行电机驱动，并通过纯机械式的联动结构配合，将不受这些条件限制，可在整车启动后任何时间使用；

3、发动机制动进入及退出时间明显缩短：传统的液压式或固链式发动机制动由于使用机油作为工作介质或驱动控制介质，发动机制动的进入及退出时间较长，一般需要0.2s～0.4s，而发动机制动装置使用执行电机驱动，并通过纯机械式的联动结构配合可在凸轮轴旋转一圈内完成正功及负功的切换，提升发动机制动进入及退出速度4～5倍。

4、降低了发动机燃油消耗：采用执行电机驱动，并通过机械联动结构配合，不需要机油作为驱动介质，发动机机油需求量及机油泵供油能力可以适当降低，因此有助于燃油消耗的降低。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机制动装置，包括

摇臂轴（1）；

凸轮轴（2），其与摇臂轴（1）平行设置，并具有相邻布置的排气凸轮（21）与辅助凸轮（22）；

排气门（3），其包括第一排气门（31）、第二排气门（32）以及横设于第一排气门（31）与第二排气门（32）上的气门桥（33）；

排气摇臂（4），其可旋转地安装在摇臂轴（1）上，其前端与气门桥（33）对应接触，其后端与排气凸轮（21）对应接触；

辅助摇臂（5），其可旋转地安装在摇臂轴（1）上，并与排气摇臂（4）相邻设置，其后端与辅助凸轮（22）相对应；

弹性元件（6），其能将辅助摇臂（5）压住与辅助凸轮（32）保持接触；

滑销（7），其设置在气门桥（33）内，其一端与第一排气门（31）接触，另一端穿出气门桥（33）；

其特征在于： 还包括

控制机构（8），其设置在辅助摇臂（5）前端并与滑销（7）相对应，其包括壳体（81）、第一限位件（82）、第一弹性件（83）、执行柱塞（84）、第二限位件（85）、第二弹性件（86）、传递柱塞（87），所述壳体（81）上形成有横向凹槽（811）与纵向凹槽（812），所述纵向凹槽（812）下端开口设置，上端与横向凹槽（811）相交设置，所述第一限位件（82）设置在横向凹槽（811）的开口处，所述执行柱塞（84）滑动设置在横向凹槽（811）内，其一端为执行部（841），执行部（841）穿过第一限位件（82）延伸至横向凹槽（811）外，另一端为第一锁止部（842），执行部（841）与第一锁止部（842）之间的部位形成有与第一限位件（82）限位配合的第一限位部（843），所述第一弹性件（83）能驱使执行柱塞（84）向外移动，所述第二限位件（85）设置在纵向凹槽（812）的下端开口处，所述传递柱塞（87）滑动设置在纵向凹槽（812）内，其下端为顶压部（871），顶压部（871）穿过第二限位件（85）向下延伸至纵向凹槽（812）外，上端为第二锁止部（872），顶压部（871）与第二锁止部（872）之间的部位形成有与第二限位件（85）限位配合的第二限位部（873），所述第二弹性件（86）能驱使传递柱塞（87）向下移动，所述执行柱塞（84）具有第一锁止部（842）横设于纵向凹槽（812）上方、与第二锁止部（872）限位配合锁止传递柱塞（87）向上移动的第一位置，以及第一锁止部（842）与纵向凹槽（812）上方错开，不锁止传递柱塞（87）移动的第二位置；

电动驱动机构（9），其包括执行电机（91）、滑板架（92）、滑板（93）、接触片簧（94），所述滑板架（92）设置在辅助摇臂（5）的上方，所述滑板（93）与摇臂轴（1）平行设置并滑动设置在滑板架（92）上，所述接触片簧（94）安装在滑板（93）上，并与执行柱塞（84）的执行部（841）相对应，所述执行电机（91）能推动滑板（93）沿滑板架（92）滑移，驱使接触片簧（94）推动执行柱塞（84）滑动并使执行柱塞（84）保持在第一位置。

2.根据权利要求1所述的发动机制动装置，其特征在于：所述辅助摇臂（5）前端设有纵向孔（51），所述纵向孔（51）侧壁形成有纵向导向槽（52），所述纵向孔（51）的上端设有调整螺栓（53）；所述壳体（81）滑动设置在纵向孔（51）内，且所述执行柱塞（84）穿过纵向导向槽（52）延伸至辅助摇臂（5）外，所述传递柱塞（87）向下延伸至纵向孔（51）下方；所述壳体（81）与辅助摇臂（5）之间还设有第三弹性件（88），所述第三弹性件（88）能驱使壳体（81）与调整螺栓（53）保持接触。

3.根据权利要求2所述的发动机制动装置，其特征在于：所述壳体（81）侧壁设有与纵向导向槽（52）相适配的延伸凸台（813），整体呈“7”字形，所述横向凹槽（811）设置在延伸凸台（813）上。

4.根据权利要求1所述的发动机制动装置，其特征在于：所述横向凹槽（811）包括第一横向凹槽（8111）与第二横向凹槽（8112），呈“凸”字形，所述执行柱塞（84）的第一锁止部（842）与第二横向凹槽（8112）相适配，所述执行柱塞（84）的第一限位部（843）为沿执行柱塞（84）外圈设置的环形凸台，所述第一弹性件（83）为弹簧，并套设在执行柱塞（84）外，所述第一弹性件（83）的两端分别与第一限位部（843）、第一横向凹槽（8111）的端面相抵；

所述纵向凹槽（812）包括第一纵向凹槽（8121）与第二纵向凹槽（8122），呈“凸”字形，所述传递柱塞（87）的第二锁止部（872）与第二纵向凹槽（8122）相适配；所述传递柱塞（87）的第二限位部（873）为沿传递柱塞（87）外圈设置的环形凸台，所述第二弹性件（86）为弹簧，并套设在传递柱塞（87）外，第二弹性件（86）的两端分别与第二限位部（873）、第一纵向凹槽（8121）的端面相抵。

5.根据权利要求4所述的发动机制动装置，其特征在于：所述第一锁止部（842）呈圆柱形，所述第二锁止部（872）与第二纵向凹槽（8122）周向限位轴向滑移配合，且所述第二锁止部（872）的上端形成有与第一锁止部（842）相适配的弧形凹槽（8721）。

6.根据权利要求2所述的发动机制动装置，其特征在于：所述纵向孔（51）底部设有第三限位件（89），所述传递柱塞（87）穿过第三限位件（89）向下延伸；所述第三弹性件（88）为弹簧，并套设在传递柱塞（87）外，其两端分别与第三限位件（89）、壳体（81）相抵。

7.根据权利要求1所述的发动机制动装置，其特征在于：所述执行电机（91）为旋转电机，所述执行电机（91）的输出轴上设有与其垂直设置的执行杆（911），所述滑板（93）上设有与执行杆（911）相适配的执行孔（931），所述执行杆（911）穿过执行孔（93）。

8.根据权利要求1所述的发动机制动装置，其特征在于：所述执行电机（91）为直线电机，所述滑板（93）上设有与执行电机（91）的输出端相对应的导向架（97）；所述滑板架（92）与接触片簧（94）之间还设有复位弹性件（96）。

9.根据权利要求2所述的发动机制动装置，其特征在于：所述摇臂轴（1）内设有油路，所述辅助摇臂（5）内设有能连通油路的润滑油路，所述润滑油路通向纵向孔（51）；所述壳体（81）上设有油槽（814）、第一油孔（815）、第二油孔（816）、第三油孔（817），所述油槽（814）设置在壳体（81）外壁与润滑油路相对应，所述第一油孔（815）连通油槽（814）与横向凹槽（811），所述第二油孔（816）连通横向凹槽（811）与纵向凹槽（812），所述第三油孔（817）连通纵向凹槽（812）与纵向孔（51）。

10.根据权利要求9所述的发动机制动装置，其特征在于：所述执行柱塞（84）上还设有轴向设置的第四油孔（844）。