CN112253280B - 多功能发动机液压驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的多功能发动机液压驱动控制装置，包括控制阀载体和驱动控制阀，控制阀载体上开设均与控制阀孔连通的控制阀孔、液压开启油孔、第一驱动油孔、第二驱动油孔和润滑油孔，驱动控制阀包括控制阀本体，控制阀本体同轴且滑动安装在控制阀孔内，弹性回位组件安装在控制阀载体上，弹性回位组件与控制阀本体接触设置，控制阀本体上开设有控制阀主副油道，使用在发动机用单气门主副活塞液压驱动装置上，当液压开启油孔内无油压时，第二驱动油孔与控制阀主油道不连通，控制阀本体关闭；当液压开启油孔内充油时，控制阀本体上移至打开位置，控制阀主油道连通第一驱动油孔和第二驱动油孔，可实现不同液压下的驱动，用于发动机或其他系统的液压控制装置。

Description

多功能发动机液压驱动控制装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种多功能发动机液压驱动控制装置。

背景技术

发动机缓速装置在中重型商用车辆中得到越来越广泛的应用，其中气门机构集成式发动机制动系统由于其低成本、高性能和可靠性以及紧凑的结构而变得更加流行。发动机制动系统集成的一种方法是将制动气门升程整合到正功凸轮中，并在气门机构中加入“空转”装置，以隐藏或禁止发动机在正功模式时执行气门的制动升程。上述“空转”集成式发动机制动系统需要不同供油压力系统，较低的油压系统用于在发动机正功运作的润滑或液压间隙调节器，而较高的油压系统用来驱动发动机制动时的运动系统。此外“空转”集成式发动机制动系统常常需要设置用于复位的泄压装置，以减少或消除增加制动升程后导致的主排气升程增加，和主排气升程与主进气升程之间的重叠增加导致的制动功率下降，以及排气气门与气缸活塞接触的可能性增加。这些增加的复位装置可以帮助改善系统性能，但同时会增加系统复杂性，占用更多空间，同时需要使用特定的控制阀，现有的控制阀由于尺寸过大或单一功能往往不能满足使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有的发动机配气机构结构紧凑、无足够空间布置发动机液压驱动装置，且发动机驱动功能与气门间隙自动调整功能不能同时兼顾的问题，本发明提供一种多功能发动机液压驱动控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能发动机液压驱动控制装置，包括控制阀载体和驱动控制阀，所述驱动控制阀包括控制阀本体和弹性回位组件，所述控制阀载体上开设有控制阀孔、液压开启油孔、第一驱动油孔、第二驱动油孔和润滑供油孔，所述液压开启油孔、第一驱动油孔、第二驱动油孔和润滑供油孔均与控制阀孔连通，所述控制阀本体同轴且滑动安装在控制阀孔内，所述弹性回位组件安装在控制阀载体上，所述弹性回位组件与控制阀本体接触设置，所述控制阀本体上开设有控制阀主油道；

当液压开启油孔内无油压时，控制阀本体在弹性回位组件的作用下位于控制阀孔的底部，控制阀主油道与第一驱动油孔连通，与第二驱动油孔不连通，控制阀本体处于关闭位置；

当液压开启油孔内充油时，控制阀孔底部油压大于弹性回位组件对控制阀本体的作用力，控制阀本体上移至打开位置，控制阀主油道连通第一驱动油孔和第二驱动油孔。

本发明的多功能发动机液压驱动控制装置，包括控制阀载体、控制阀本体和弹性回位组件，控制阀载体上开设有控制阀孔、液压开启油孔、第一驱动油孔和第二驱动油孔，液压开启油孔、第一驱动油孔和第二驱动油孔均与控制阀孔连通，控制阀本体同轴且滑动安装在控制阀孔内，弹性回位组件安装在控制阀载体上，弹性回位组件与控制阀本体接触设置，控制阀本体上开设有控制阀主油道，本发明可使用在发动机用单气门主副活塞液压驱动装置上，当液压开启油孔内无油压时，控制阀本体在弹性回位组件的作用下位于控制阀孔的底部，第二驱动油孔与控制阀主油道不连通，控制阀本体处于关闭位置；当液压开启油孔内充油时，控制阀孔底部油压大于弹性回位组件对控制阀本体的作用力，控制阀本体上移至打开位置，控制阀主油道连通第一驱动油孔和第二驱动油孔；本发明结构紧凑，可简单的设置在驱动油路通道上，驱动油路通道与制动控制器开启油路分开，驱动油路通道流量不受制动控制器开启油路来源和流量限制，以实现不同液压下的驱动目的，可用于发动机或其他系统的液压控制装置。

为了使第一驱动油孔、第二驱动油孔与润滑供油孔连通，所述控制阀本体上还开设有控制阀副油道，所述控制阀副油道通过开设在控制阀本体上的连通通道与控制阀主油道连通，所述连通通道内同轴安装有单向阀；

当控制阀本体处于打开位置时，润滑供油孔与控制阀副油道连通：当控制阀副油道内油压高于控制阀主油道内油压时，单向阀打开连通通道；当控制阀主油道内油压高于控制阀副油道内油压时，单向阀密封连通通道；

当控制阀本体位于关闭位置时，润滑供油孔与控制阀主油道连通：控制阀主油道内油压高于控制阀副油道内油压，单向阀密封连通通道。

进一步的，所述弹性回位组件包括弹性回位元件和控制阀限位环，所述控制阀限位环同轴固定安装在控制阀孔内，所述弹性回位元件位于控制阀本体与控制阀限位环之间，当控制阀本体位于关闭位置时，控制阀本体与控制阀限位环间隔设置，形成开放腔体，所述开放腔体与第二驱动油孔连通。

为了便于润滑油进入控制阀主油道和控制阀副油道内，所述控制阀本体侧壁上还设置有第一导油环和第二导油环，所述第一导油环与控制阀副油道连通，所述第二导油环与控制阀主油道连通，所述第二导油环沿控制阀本体的轴向宽度大于第一导油环沿控制阀本体的轴向宽度。

进一步的，所述单向阀包括单向阀球和单向阀弹簧，单向阀弹簧位于单向阀球和控制阀本体之间。

本发明的有益效果是: 本发明的多功能发动机液压驱动控制装置，包括控制阀载体、控制阀本体和弹性回位组件，控制阀载体上开设有控制阀孔、液压开启油孔、第一驱动油孔和第二驱动油孔，液压开启油孔、第一驱动油孔和第二驱动油孔均与控制阀孔连通，控制阀本体同轴且滑动安装在控制阀孔内，弹性回位组件固定安装在控制阀载体上，弹性回位组件与控制阀本体接触设置，控制阀本体上开设有控制阀主油道，本发明可使用在发动机用单气门主副活塞液压驱动装置上，当液压开启油孔内无油压时，控制阀本体在弹性回位组件的作用下位于控制阀孔的底部，第二驱动油孔与控制阀主油道不连通，控制阀本体处于关闭位置；当液压开启油孔内充油时，控制阀孔底部油压大于弹性回位组件对控制阀本体的作用力，控制阀本体上移至打开位置，控制阀主油道连通第一驱动油孔和第二驱动油孔；本发明结构紧凑，可简单的设置在驱动油路通道上，驱动油路通道与制动控制器开启油路分开，驱动油路通道流量不受制动控制器开启油路来源和流量限制，以实现不同液压下的驱动目的，可用于发动机或其他系统的液压控制装置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明位于关闭位置时的二维示意图；

图2是本发明位于打开位置时，单向阀打开连通通道的二维示意图；

图3是本发明位于打开位置时，单向阀密封连通通道的二维示意图；

图4是本发明实施例1在发动机正功状态，发动机驱动电磁阀断开，驱动控制阀断开驱动油路时的二维示意图；

图5是本发明图4中A处的放大图；

图6是本发明中实施例1在发动机驱动状态时，驱动控制阀处于打开位置的二维示意图；

图7是本发明中实施例2的二维示意图。

图中：A1. 控制阀载体，A2. 液压开启油孔，A3. 第一驱动油孔，A4. 第二驱动油孔，A5. 润滑供油孔；

100. 摇臂组件；

110.摇臂本体：113. 控制阀孔，114. 摇臂轴孔；

120.驱动油路：121. 主活塞油道，122. 副活塞油道，123. 控制阀供油通道，123a. 摇臂轴供油通道，123b. 连接供油通道，b1. 连接供油段，b2. 环形供油段；

130. 驱动主活塞；

140. 第一象足总成；

150. 驱动控制阀：151. 控制阀本体，151a. 控制阀主油道，151b. 控制阀副油道，151c. 连通通道，151d. 第一导油环，151e. 第二导油环，152. 单向阀，152a. 单向阀球，152b. 单向阀弹簧，153. 弹性回位元件，154. 控制阀限位环，155. 控制阀限位卡簧；

170. 摇臂轴；

180. 润滑油路通道；

300. 排气门组；

400.气门桥组件：

420. 驱动副活塞；

430. 泄油通道。

具体实施方式

现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1至图3所示的一种多功能发动机液压驱动控制装置，包括控制阀载体A1和驱动控制阀150，驱动控制阀150包括控制阀本体151和弹性回位组件，控制阀载体A1上开设有控制阀孔113、液压开启油孔A2、第一驱动油孔A3、第二驱动油孔A4和润滑供油孔A5，液压开启油孔A2、第一驱动油孔A3、第二驱动油孔A4和润滑供油孔A5均与控制阀孔113连通，控制阀本体151同轴且滑动安装在控制阀孔113内，弹性回位组件安装在控制阀载体A1上，弹性回位组件与控制阀本体151接触设置，控制阀本体151上开设有控制阀主油道151a；弹性回位组件包括弹性回位元件153和控制阀限位环154，控制阀限位环154同轴安装在控制阀孔113内，此处的安装可为卡接、固定或过盈配合，所述弹性回位元件153位于控制阀本体151与控制阀限位环154之间，当控制阀本体151位于关闭位置时，控制阀本体151与控制阀限位环154间隔设置，形成开放腔体，开放腔体与第二驱动油孔A4连通。

本发明可使用在发动机用单气门主副活塞液压驱动装置上，发动机用自复位单气门主副活塞液压驱动装置包括摇臂轴170、驱动主活塞130和驱动副活塞420，为了使第一驱动油孔A3、第二驱动油孔A4与润滑供油孔A5连通，控制阀本体151上还开设有控制阀副油道151b，控制阀副油道151b通过开设在控制阀本体151上的连通通道151c与控制阀主油道151a连通，连通通道151c内同轴安装有单向阀152；所述单向阀152包括单向阀球152a和单向阀弹簧152b，单向阀弹簧152b位于单向阀球152a和控制阀本体151之间，控制阀本体151上开设有用于安装单向阀弹簧152b的安装盲孔，单向阀弹簧152b被限制在安装盲孔内。

控制阀本体151侧壁上还设置有第一导油环151d和第二导油环151e，第一导油环151d与控制阀副油道151b连通，第二导油环151e与控制阀主油道151a连通，第二导油环151e沿控制阀本体151的轴向宽度大于第一导油环151d沿控制阀本体151的轴向宽度。

当液压开启油孔A2内无油压时，控制阀本体151在弹性回位组件的作用下位于控制阀孔113的底部，控制阀主油道151a与第一驱动油孔A3连通，与第二驱动油孔A4不连通，第二驱动油孔A4与开放腔体连通，控制阀本体151关闭，润滑供油孔A5与控制阀主油道151a连通，控制阀主油道151a内油压高于控制阀副油道151b内油压，单向阀152密封连通通道151c；

当液压开启油孔A2内充油时，控制阀孔113底部油压大于弹性回位组件对控制阀本体151的作用力，控制阀本体151上移至打开位置，润滑供油孔A5与控制阀副油道151b连通：当控制阀副油道151b内油压高于控制阀主油道151a内油压时，单向阀152打开连通通道151c，如图2所示，控制阀主油道151a连通第一驱动油孔A3、第二驱动油孔A4和润滑供油孔A5；当控制阀主油道151a内油压高于控制阀副油道151b内油压时，单向阀152密封连通通道151c，第一驱动油孔A3和第二驱动油孔A4连通，但均不与润滑供油孔A5连通。

如图4至图6所示的实施例1：

本发明的多功能发动机液压驱动控制装置，可用于发动机用组合摇臂式气门液压驱动装置中，发动机用组合摇臂式气门液压驱动装置包括摇臂组件100、排气门组300、气门桥组件400和限位组件，摇臂组件100包括摇臂轴170、摇臂本体110和驱动油路120，摇臂轴170设置在摇臂轴孔114内，摇臂本体110转动安装在摇臂轴170上，摇臂本体110一端设置有驱动主活塞130，另一端设置有第一象足总成140，第一象足总成140为现有的摇臂象足，驱动主活塞130与主活塞油道121连通。

气门桥组件400位于第一象足总成140的下方，气门桥组件400上设置有驱动副活塞420和泄油通道430，泄油通道430连通驱动副活塞420和驱动油路120，驱动副活塞420与排气门组300连接。

限位组件为摇臂本体110；

驱动油路120连通驱动主活塞130和驱动副活塞420，驱动油路120上连通设置有发动机驱动电磁阀和驱动控制阀150，发动机驱动电磁阀和驱动控制阀150同步开关；驱动油路120包括主活塞油道121、副活塞油道122和控制阀供油通道123，主活塞油道121为本发明中的第一驱动油孔A3，副活塞油道122为本发明中的第二驱动油孔A4，控制阀供油通道123为本发明中的液压开启油孔A2，主活塞油道121连通驱动主活塞130和驱动控制阀150，副活塞油道122连通驱动副活塞420和驱动控制阀150，控制阀供油通道123与驱动控制阀150连通，所述发动机驱动电磁阀连通设置在控制阀供油通道123上。控制阀供油通道123包括摇臂轴供油通道123a和连接供油通道123b，摇臂轴供油通道123a开设在摇臂轴170上，连接供油通道123b开设在摇臂本体110上，连接供油通道123b连通摇臂轴供油通道123a和驱动控制阀150，由于摇臂本体110可在摇臂轴170上转动，在摇臂本体110在摇臂轴170上旋转的过程中，为保证润滑油不间断供应，连接供油通道123b包括连接供油段b1和环形供油段b2，环形供油段b2与摇臂轴供油通道123a连通，连接供油段b1与驱动控制阀150连通。

驱动控制阀150设置在摇臂本体110上，摇臂本体110为本发明中的控制阀载体A1，摇臂本体110的中间位置处开设有控制阀孔113，驱动控制阀150包括控制阀本体151和弹性回位组件，弹性回位组件与控制阀本体151接触设置，控制阀本体151同轴且滑动设置在控制阀孔113内，控制阀本体151上开设有控制阀主油道151a和控制阀副油道151b，控制阀副油道151b通过开设在控制阀本体151上的连通通道151c与控制阀主油道151a连通，连通通道151c内同轴且固定安装有单向阀152，单向阀152包括单向阀球152a和单向阀弹簧152b，单向阀弹簧152b的一端与控制阀本体151固定连接，另一端与单向阀球152a固定连接，当单向阀152关闭时，单向阀球152a密封连通通道151c；弹性回位组件包括弹性回位元件153、控制阀限位环154和控制阀限位卡簧155，弹性回位元件153可为回位弹簧，控制阀限位环154通过控制阀限位卡簧155同轴固定安装在控制阀孔113的开口端，所述弹性回位元件153位于控制阀本体151与控制阀限位环154之间；当驱动控制阀150处于关闭位置时，控制阀本体151与控制阀限位环154间隔设置，形成开放腔体，所述开放腔体与第二驱动油孔A4连通，形成开放腔体，开放腔体与外侧环境连通，开放腔体与副活塞油道122连通。

摇臂组件100还包括润滑油路通道180，润滑油路通道180为本发明中的润滑供油孔A5，润滑油路通道180与第一象足总成140连通的同时，通过驱动控制阀150与驱动油路120连通。

具体的工作原理为：

在发动机驱动电磁阀打开时，摇臂轴供油通道123a、控制阀供油通道123和控制阀孔113底部充油，控制阀孔113底部油压大于弹性回位组件对控制阀本体151的作用力，控制阀本体151在油压作用下上移到打开位置，控制阀主油道151a连通主活塞油道121和副活塞油道122；

当控制阀副油道151b油压高于控制阀主油道151a油压，单向阀152打开连通通道151c，润滑油路通道180与控制阀副油道151b、控制阀主油道151a、驱动油路120均连通，使润滑油流入驱动控制阀150和整个驱动油路120，主活塞本体131补充气门桥组件400间隙，摇臂本体110在驱动主活塞130的作用下偏压气门桥组件400一侧，使副活塞油道122与泄油通道430连通。驱动主活塞130通过主活塞油道121、控制阀主油道151a、副活塞油道122和泄油通道430与驱动副活塞420连通并同时充满润滑油。

当处于驱动升程过程时，控制阀主油道151a油压高于控制阀副油道151b油压，单向阀152密封连通通道151c，润滑油路通道180与控制阀副油道151b连通，与控制阀主油道151a和驱动油路120均不连通，驱动控制阀150处于锁止状态，致使与其相连的主活塞油道121和控制阀主油道151a内的润滑油回流，驱动主活塞130内润滑油压向驱动副活塞420内，驱动控制阀150封闭驱动主活塞130和驱动副活塞420之间的驱动油路120，使驱动主活塞130和驱动副活塞420形成液压联动，驱动副活塞420推开与其相连的排气门，摇臂本体110和气门桥组件400不动，实现驱动机构的驱动功能。

发动机驱动电磁阀断开时：摇臂轴供油通道123a内无油压，控制阀本体151在弹性回位组件的作用下处于控制阀孔113底部关闭位置，润滑油路通道180与控制阀主油道151a连通，控制阀主油道151a油压高于控制阀副油道151b油压，单向阀152密封连通通道151c。

主活塞油道121与副活塞油道122不连通，控制阀供油通道123内没有油压，主活塞油道121和驱动主活塞130被润滑油充满，副活塞油道122与开放腔体连通，副活塞油道122内无油压，不能给气门桥组件400内驱动副活塞420油路供油，实现驱动油路120关闭；

当摇臂本体110在驱动主活塞130内油压作用下仍然偏压气门桥组件400一侧，但不转动。

本发明的多功能发动机液压驱动控制装置，驱动主活塞130、驱动副活塞420和驱动油路120集成在摇臂组件100和气门桥组件400上，不需占用额外的空间；驱动油路120与驱动控制阀150开启油路分开，驱动油路120流量不受驱动控制阀150开启油路来源和流量限制，本发明制动原理简单，结构紧凑，便于优化，提高了发动机驱动运行的可靠性和耐久性。

实施例2：

如图7所示的实施例2与实施例1相比，区别仅在于：驱动控制阀150设置在摇臂轴170上，主活塞油道121和副活塞油道122与驱动控制阀150连通的一端均为与摇臂轴170同轴的环形通道。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种多功能发动机液压驱动控制装置，其特征在于：包括控制阀载体（A1）和驱动控制阀（150），所述驱动控制阀（150）包括控制阀本体（151）和弹性回位组件，所述控制阀载体（A1）上开设有控制阀孔（113）、液压开启油孔（A2）、第一驱动油孔（A3）、第二驱动油孔（A4）和润滑供油孔（A5），所述液压开启油孔（A2）、第一驱动油孔（A3）、第二驱动油孔（A4）和润滑供油孔（A5）均与控制阀孔（113）连通，所述控制阀本体（151）同轴且滑动安装在控制阀孔（113）内，所述弹性回位组件安装在控制阀载体（A1）上，所述弹性回位组件与控制阀本体（151）接触设置，所述控制阀本体（151）上开设有控制阀主油道（151a）；

当液压开启油孔（A2）内无油压时，控制阀本体（151）在弹性回位组件的作用下位于控制阀孔（113）的底部，控制阀主油道（151a）与第一驱动油孔（A3）连通，与第二驱动油孔（A4）不连通，控制阀本体（151）处于关闭位置；

当液压开启油孔（A2）内充油时，控制阀孔（113）底部油压大于弹性回位组件对控制阀本体（151）的作用力，控制阀本体（151）上移至打开位置，控制阀主油道（151a）连通第一驱动油孔（A3）和第二驱动油孔（A4）；

所述控制阀本体（151）上还开设有控制阀副油道（151b），所述控制阀副油道（151b）通过开设在控制阀本体（151）上的连通通道（151c）与控制阀主油道（151a）连通，所述连通通道（151c）内同轴安装有单向阀（152）；

当控制阀本体（151）处于打开位置时，润滑供油孔（A5）与控制阀副油道（151b）连通：当控制阀副油道（151b）内油压高于控制阀主油道（151a）内油压时，单向阀（152）打开连通通道（151c）；当控制阀主油道（151a）内油压高于控制阀副油道（151b）内油压时，单向阀（152）密封连通通道（151c）；

当控制阀本体（151）位于关闭位置时，润滑供油孔（A5）与控制阀主油道（151a）连通：控制阀主油道（151a）内油压高于控制阀副油道（151b）内油压，单向阀（152）密封连通通道（151c）。

2.如权利要求1所述的多功能发动机液压驱动控制装置，其特征在于：所述弹性回位组件包括弹性回位元件（153）和控制阀限位环（154），所述控制阀限位环（154）同轴固定安装在控制阀孔（113）内，所述弹性回位元件（153）位于控制阀本体（151）与控制阀限位环（154）之间，当控制阀本体（151）位于关闭位置时，控制阀本体（151）与控制阀限位环（154）间隔设置，形成开放腔体，所述开放腔体与第二驱动油孔（A4）连通。

3.如权利要求1所述的多功能发动机液压驱动控制装置，其特征在于：所述控制阀本体（151）侧壁上还设置有第一导油环（151d）和第二导油环（151e），所述第一导油环（151d）与控制阀副油道（151b）连通，所述第二导油环（151e）与控制阀主油道（151a）连通，所述第二导油环（151e）沿控制阀本体（151）的轴向宽度大于第一导油环（151d）沿控制阀本体（151）的轴向宽度。

4.如权利要求1所述的多功能发动机液压驱动控制装置，其特征在于：所述单向阀（152）包括单向阀球（152a）和单向阀弹簧（152b），单向阀弹簧（152b）位于单向阀球（152a）和控制阀本体（151）之间。

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