CN110541761A - 快速充油的发动机制动液压控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速充油的发动机制动液压控制装置，包括支撑框架，支撑框架内滑动安装有密封活塞，支撑框架内位于密封活塞的两侧分别设置有活塞启动腔与活塞储油腔，活塞启动腔一侧连通安装有单向阀总成，活塞储油腔一侧连通安装有限压阀总成，密封活塞与限压阀总成之间设置有密封活塞复位装置；支撑框架上还设置有制动启动油道、制动充油油道以及释放泄压油道，密封活塞在活塞启动腔内往复运动连通与切断释放泄压油道；本发明可以通过调整限压阀总成的泄油压力，来控制制动油释放时的压力，防止制动油被完全释放造成下次制动时充满油的时间过长，可以在下次制动时辅助更快速地充满制动油路，充油稳定，响应速度快，制动灵敏度高。
Description
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其涉及一种快速充油的发动机制动液压控制装置。
背景技术
现代汽车的总质量越来越大，车速越来越高，车辆滚动阻力、风阻、内部的摩擦损失越来越小，这就意味着车辆自身的减速能力降低；同时,由于车辆总质量的增加，仅仅依靠汽车自身的行车制动系统(俗称脚刹)已经不能满足车辆高速重载条件下的制动需求。长时间频繁踩刹车会导致刹车片升温，刹车效果下降甚至刹车失灵而危及人车安全！
为了保证车辆的安全性能，必须增加缓速器或其他辅助制动装置，加装缓速器可以将车轮制动器的负荷进行分流，使车轮摩擦制动器的温度控制在安全范围内。行车制动系统的作用是实现紧急情况下的停车，可以在短时间内吸收很大的功率，但是随着制动持续时间的增加，吸收的功率会大幅度下降，最终使得行车制动系统无法满足汽车下坡的紧急停车要求。而缓速器的功能主要是使下长大坡的车辆的速度降低或维持在一定的速度范围内，不是用来使车辆停止的系统，在平路上也可正常使用以降低车速。虽然在短时间可以吸收的功率比行车制动小，但它吸收的功率在很长时间内可以基本保持不变，尤其是在整个下坡过程中，这种特性可以满足车辆连续下坡时不同的持续制动需求，缓速器可以满足该要求，能有效地减少脚制动的使用频率，避免因长时间使用刹车，导致摩擦片的温度升高，刹车效果下降甚至刹车失灵。
缓速器在国外发达国家的几乎已经像发动机、变速箱一样成为商用车的标准配置。
中国于2012年9月1日实施了国家标准GB7258-2012《机动车运行安全技术条例》；2017年9月29日中华人民共和国国家质量监督总局质及国标委联合发布并要求2018年1月1日执行GB7258-2017《机动车运行安全技术条例》，并在7.5条中对辅助制动器做出了明确规定：车长大于9m的客车(对专用校车为车长大于8m)、总质量大于等于12000kg的货车和专项作业车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车，应装备缓速器或其他辅助制动装置。车长大于9m的未设置乘客站立区的客车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车、半挂牵引车装备的辅助制动装置的性能应使汽车通过GB12676规定的Ⅱ型或ⅡA型试验。
目前商用车的缓速器主要包括电涡流缓速器、液力缓速器、发动机缓速器。发动机缓速器可分为发动机制动器和排气制动器，发动机制动器根据制动实现方式的不同分为压缩释放式制动器和泄气式制动器。
发动机制动器开启时，发动机ECU向喷油器发出停止喷油的指令，发动机制动活塞伸出开启制动排气门，发动机气缸内的气体通过开启的制动排气门逸出，发动机气缸内没有燃料燃烧，故发动机不再给车辆提供牵引力。车辆通过驱动轮和传动系带动发动机曲轴继续旋转，车辆对发动机输入的动能，被逐渐消耗在发动机的泵气损失(进、排气冲程中由于气体的节流造成的功率损失)、自身的机械摩擦损失、压缩及膨胀过程中产生的不可逆损失、驱动发动机附件(机油泵、水泵、空气压缩机、转向泵、风扇等)的功率损失等方面，本来是车辆动力源的发动机就变成消耗车辆运动动能从而对车辆起到减缓车速作用的空气压缩机，或者说发动机此时做负功，发动机阻碍曲轴旋转的力矩成为制动力矩，通过传动系传递至驱动轮。
制动油路控制装置属于发动机制动器的核心部件，制动油路控制系统属于发动机制动器的核心方法，其主要作用是制动时：控制装置通过对油路的控制，使得制动控制油路内形成密封高压油，然后进入至制动活塞装置内对，活塞在油压作用下伸展开制动行程，在顶部高制动油压或凸轮制动行程的驱动下开启制动排气门，从而实现发动机制动。
目前，制动油路控制装置主要包括一体式液压控制装置和分体式液压控制装置。其中，一体式液压控制装置在发动机上增加一个由电磁阀控制的液压系统以形成液压链来控制排气门的开启，从而实现发动机制动功能，这种结构的缺点是在长期的制动过程中承压油一直处于封闭腔内，由于高压泄露，会影响制动器的持续制动效果；每次制动开启时，充油响应速度一般。其中分体式液压控制装置主要将进油道分为两路，会导致进油压力较低，充油效率低，且油道过长会导致整个油路充满的时间太长，充油响应速度差，充油所需时间较长，制动灵敏度较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种充油稳定、响应速度快的快速充油的发动机制动液压控制装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：快速充油的发动机制动液压控制装置，包括支撑框架，所述支撑框架内滑动安装有密封活塞，所述支撑框架内位于所述密封活塞的两侧分别设置有活塞启动腔与活塞储油腔，所述活塞启动腔一侧连通安装有单向阀总成，所述活塞储油腔一侧连通安装有限压阀总成，所述密封活塞与所述限压阀总成之间设置有密封活塞复位装置；所述支撑框架上还设置有与所述活塞启动腔连通的制动启动油道、将所述单向阀总成与制动活塞装置连通的制动充油油道以及将制动活塞装置与所述活塞储油腔连通的释放泄压油道，所述密封活塞在所述活塞启动腔内往复运动连通与切断所述释放泄压油道。
作为优选的技术方案，所述单向阀总成包括将所述活塞启动腔与所述制动充油油道连通与断开的单向球阀，所述单向球阀的顶端设置有单向阀回位弹簧，所述单向阀回位弹簧通过单向阀封堵连接在所述支撑框架上。
作为优选的技术方案，所述限压阀总成包括固定安装在所述支撑框架上的限压阀体，所述限压阀体上安装有用于泄压与保压的限压球阀，所述限压球阀的底端设置有控制所述限压球阀开启与关闭的限压回位弹簧，所述限压阀体上设置有泄油孔。
作为优选的技术方案，所述密封活塞复位装置包括连接在所述密封活塞与所述限压阀总成之间的密封活塞复位弹簧。
由于采用了上述技术方案，快速充油的发动机制动液压控制装置，包括支撑框架，所述支撑框架内滑动安装有密封活塞，所述支撑框架内位于所述密封活塞的两侧分别设置有活塞启动腔与活塞储油腔，所述活塞启动腔一侧连通安装有单向阀总成，所述活塞储油腔一侧连通安装有限压阀总成，所述密封活塞与所述限压阀总成之间设置有密封活塞复位装置；所述支撑框架上还设置有与所述活塞启动腔连通的制动启动油道、将所述单向阀总成与制动活塞装置连通的制动充油油道以及将制动活塞装置与所述活塞储油腔连通的释放泄压油道，所述密封活塞在所述活塞启动腔内往复运动连通与切断所述释放泄压油道；本发明的有益效果是：本发明可以通过调整所述限压阀总成的泄油压力，来控制制动油释放时的压力，防止制动油被完全释放造成下次制动时充满油的时间过长；并且通过所述限压阀总成的作用实现制动油的存蓄，可以在下次制动时辅助更快速地充满制动油路，具有充油稳定、响应速度快、制动灵敏度高等优点。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1是本发明实施例非制动状态的结构示意图；
图2是本发明实施例制动时的结构示意图(单向球阀回位密封)；
图3是本发明实施例制动时的结构示意图(单向球阀回位密封)；
图中：1-支撑框架；2-密封活塞；3-活塞启动腔；4-活塞储油腔；5-单向阀总成；51-单向球阀；52-单向阀回位弹簧；53-单向阀封堵；6-限压阀总成；61-限压阀体；62-限压球阀；63-限压回位弹簧；64-泄油孔；7-制动启动油道；8-制动充油油道；9-释放泄压油道；10-密封活塞复位弹簧；11-制动活塞装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1和图2所示，快速充油的发动机制动液压控制装置，包括支撑框架1，在本实施例中，所述支撑框架1为摇臂机构，当然也可以为其他运动件或固定件，所述支撑框架1内滑动安装有密封活塞2，所述支撑框架1内位于所述密封活塞2的两侧分别设置有活塞启动腔3与活塞储油腔4，所述活塞启动腔3一侧连通安装有单向阀总成5，所述活塞储油腔4一侧连通安装有限压阀总成6，所述密封活塞2与所述限压阀总成6之间设置有密封活塞复位装置；所述支撑框架1上还设置有与所述活塞启动腔3连通的制动启动油道7、将所述单向阀总成5与制动活塞装置11连通的制动充油油道8以及将制动活塞装置11与所述活塞储油腔4连通的释放泄压油道9，所述密封活塞2在所述活塞启动腔3内往复运动连通与切断所述释放泄压油道9。
所述单向阀总成5包括将所述活塞启动腔3与所述制动充油油道8连通与断开的单向球阀51，所述单向球阀51的顶端设置有单向阀回位弹簧52，所述单向阀回位弹簧52通过单向阀封堵53连接在所述支撑框架1上。所述单向阀总成5具有单向流动作用，使得所述活塞启动腔3内的制动油可以进入至所述制动充油油道8内，但是所述制动充油油道8内的制动油无法回流至所述活塞启动腔3。
所述限压阀总成6包括固定安装在所述支撑框架1上的限压阀体61，所述限压阀体61上安装有用于泄压与保压的限压球阀62，所述限压球阀62的底端设置有控制所述限压球阀62开启与关闭的限压回位弹簧63，所述限压阀体61上设置有泄油孔64，当所述限压球阀62开启后，所述活塞储油腔4与所述泄油孔64连通，所述活塞储油腔4内的制动油会经过所述泄油孔64排出。设计者根据实际使用需要选择所述限压回位弹簧63，用于控制所述限压球阀62的关闭压力，即用于来控制所述限压球阀62关闭时所述活塞储油腔4内所能达到的压力，来保证当所述限压球阀62关闭时，所述活塞储油腔4内会存有一部分制动油，但是又不影响下个制动开始时所述密封活塞2的运动。
所述密封活塞复位装置包括连接在所述密封活塞2与所述限压阀总成6之间的密封活塞复位弹簧10。
本发明的工作原理为：
非制动时：所述制动启动油道7中无发动机机油压力，此时所述密封活塞2在所述密封活塞复位弹簧10的作用下保持在上止点位置，所述单向球阀51与所述限压球阀62均处于关闭状态，制动活塞装置11与所述活塞储油腔4之间的所述释放泄压油道9连通，状态参见图1。
制动时：发动机机油通过所述支撑框架1上的所述制动启动油道7进入到所述活塞启动腔3，同时作用所述单向球阀51与所述密封活塞2，参见图2，克服所述单向阀回位弹簧52的弹簧力推动所述单向球阀51开启，润滑油或制动油通过所述制动充油油道8进入到制动活塞装置11内，使得制动活塞完全伸展即实现制动活塞的最大行程，同时克服所述密封活塞复位弹簧10的预紧力，从而推动所述密封活塞2移至所述限压阀总成6的上端面，将制动活塞装置11与所述活塞储油腔4之间的所述释放泄压油道9切断并将所述释放泄压油道9密封；当进入至制动活塞装置11内的制动油充满后，所述制动充油油道8内的压力与所述单向阀回位弹簧52的弹簧力之和大于所述活塞启动腔3中的压力，使得所述单向球阀51回位密封，参见图3，由于液体的不可压缩特性，故所述制动充油油道8、所述释放泄压油道9和制动活塞装置11在制动活塞受到气门的反作用力时，形成高压。
制动停止时：不再需要制动时，将通入至所述活塞启动腔3内的所述制动启动油道7断开，使得推动所述密封活塞2的压力消失，所述密封活塞2在所述密封活塞复位弹簧10的作用下回位，然后所述释放泄压油道9与所述活塞储油腔4连通，发动机机油通过所述释放泄压油道9被压入至所述活塞储油腔4内，当机油压力大于所述限压回位弹簧63的弹簧力时，制动油推开所述限压球阀62通过所述泄油孔64泄出，制动活塞装置11的制动活塞开始复位，制动活塞复位完成。当所述活塞储油腔4压力与所述限压回位弹簧63的弹簧力达到平衡，所述限压球阀62关闭，所述活塞储油腔4内会留存有一部分制动油未完全泄出，当进行下个制动过程时，整个系统将不再需要加入更多制动油，仅需要加入少量制动油，就可以使得活塞制动装置的制动活塞实现制动，留存在所述活塞储油腔4内的制动油可以便于下个制动过程中实现快速充油，所述密封活塞2泄压时的状态参见图1。
本发明可以通过调整所述限压阀总成6的泄油压力，来控制制动油释放时的压力，防止制动油被完全释放造成下次制动时充满油的时间过长；并且通过所述限压阀总成6的作用实现制动油的存蓄，可以在下次制动时辅助更快速地充满制动油路，具有充油稳定、响应速度快、制动灵敏度高等优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.快速充油的发动机制动液压控制装置，包括支撑框架，其特征在于：所述支撑框架内滑动安装有密封活塞，所述支撑框架内位于所述密封活塞的两侧分别设置有活塞启动腔与活塞储油腔，所述活塞启动腔一侧连通安装有单向阀总成，所述活塞储油腔一侧连通安装有限压阀总成，所述密封活塞与所述限压阀总成之间设置有密封活塞复位装置；所述支撑框架上还设置有与所述活塞启动腔连通的制动启动油道、将所述单向阀总成与制动活塞装置连通的制动充油油道以及将制动活塞装置与所述活塞储油腔连通的释放泄压油道，所述密封活塞在所述活塞启动腔内往复运动连通与切断所述释放泄压油道。
2.如权利要求1所述的快速充油的发动机制动液压控制装置，其特征在于：所述单向阀总成包括将所述活塞启动腔与所述制动充油油道连通与断开的单向球阀，所述单向球阀的顶端设置有单向阀回位弹簧，所述单向阀回位弹簧通过单向阀封堵连接在所述支撑框架上。
3.如权利要求1所述的快速充油的发动机制动液压控制装置，其特征在于：所述限压阀总成包括固定安装在所述支撑框架上的限压阀体，所述限压阀体上安装有用于泄压与保压的限压球阀，所述限压球阀的底端设置有控制所述限压球阀开启与关闭的限压回位弹簧，所述限压阀体上设置有泄油孔。
4.如权利要求1、2或3所述的快速充油的发动机制动液压控制装置，其特征在于：所述密封活塞复位装置包括连接在所述密封活塞与所述限压阀总成之间的密封活塞复位弹簧。
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