CN117120708A - 具有压力控制复位的紧凑发动机制动器 - Google Patents

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科迪·泰勒
詹姆斯·鲍尔温
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Abstract

一种在压缩释放发动机制动操作期间操作发动机的排气阀的压缩释放发动机制动系统(10)。压缩释放制动系统包括排气摇杆臂(14)和布置在形成于排气摇杆臂中的复位孔内的制动器复位装置(20)。该制动器复位装置包括复位止回阀(36)、可滑动地布置在复位孔内的滑动件‑活塞(24)以及偏压活塞脚部(28)离开制动器复位装置的外部滑动件偏压弹簧(30)。外部滑动件偏压弹簧布置在复位孔的外部并围绕滑动件‑活塞。当复位止回阀打开时，制动器复位装置允许加压液压流体从供给管道(21)流到复位管道(22R)以向制动致动活塞(54)供给。致动活塞朝向内燃发动机的压缩冲程的端部伸展并且接合排气阀，并且制动器复位装置复位。

Description

具有压力控制复位的紧凑发动机制动器
相关申请的交叉引用和优先权要求
本申请要求由泰勒等人在2021年3月25日提交的美国临时专利申请第63/165,873序列号的权益，在此通过引用以其全部内容并入本文，并且要求其优先权。
技术领域
本发明总体上涉及用于内燃发动机的压缩释放发动机制动系统，并且更具体地涉及一种用于包括相邻致动活塞和邻近蓄积器的压缩释放发动机制动系统的“低轮廓(lowprofile)”或紧凑压缩释放制动器复位机构。
背景技术
对于内燃发动机(IC发动机)，特别是大型卡车的四冲程柴油发动机，发动机制动是用于增强车辆安全性的重要特征。因此，车辆(特别是大型卡车)中的四冲程柴油发动机通常装备有用于使发动机(并且因此也使车辆)减速的压缩释放发动机制动系统(或压缩释放减速器)。当处于制动操作模式且燃料供应停用时，压缩释放发动机制动提供显著的制动功率。由于这个原因，自1960年以来，压缩释放发动机制动系统一直在北美，并获得了广泛的认可。
典型的压缩释放发动机制动系统在压缩冲程结束时就在上止点(TDC)之前打开排气阀。这产生了压缩气缸气体的放气，并且用于压缩的能量不被回收。结果是发动机制动或减速功率。传统的压缩释放发动机制动系统具有与克服压缩气缸充气的极高负载而打开排气阀所需的硬件相关联的大量成本。阀系部件必须被设计和制造成在高机械负载和发动机速度两者下可靠地操作。此外，高压缩气体的突然释放伴随有高水平的噪声。在一些地区，通常是城市地区，不允许使用发动机制动，因为现有的压缩释放发动机制动系统在接近TDC压缩的高压缩压力下快速打开阀，这产生了高发动机阀系负载和响亮的声音。在某些城市地区，响亮的声音已经导致了发动机压缩释放制动器使用的禁止。
排气制动系统还可以用于压缩释放负载对于阀系太大的发动机上。在这种情况下，排气制动机构通常由安装在排气系统中的限制器元件构成。当该限制器被关闭时，背压在排气循环过程中阻止气体的排出并且提供制动功能。该系统提供了比压缩释放发动机制动器更少的制动力，但也以较低成本提供。与压缩释放制动器一样，随着发动机速度减小，排气制动器的减速功率急剧下降。发生这种情况是因为该限制被优化以在额定发动机速度下产生最大可允许背压。该限制根本不足以在较低发动机速度下发挥作用。
因此，虽然已知的压缩释放发动机制动系统已经证明对于各种车辆传动系应用是可接受的，但是这样的装置仍然易于进行改进，这些改进可以增强它们的性能、减小的总尺寸、稳健性以及成本。为了获得发动机制动技术的更广泛的适用性，总体尺寸是发动机制动设计者和发动机制造商的主要考虑因素，以确保发动机制动装置和周围的阀系部件之间的安全间隙。整体发动机制动器高度是特别重要的考虑。增加发动机的阀盖的高度对于装备发动机制动器的发动机是历史上常见的。然而，优化和包装限制现在在工业中是常见的。增加阀盖高度以允许增加发动机制动间隙对车辆制造商产生下游效应。车辆制造商必须在卡车设计中允许这种增加的间隙。因此，对发动机制动器设计师施加限制以适应现有架构，以允许整个发动机几何结构最小到零的改变。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种压缩释放发动机制动系统，该压缩释放发动机制动系统用于实现与内燃发动机相关的压缩释放发动机制动操作，压缩释放发动机制动系统包括至少一个排气阀和至少一个排气阀弹簧，至少一个排气阀弹簧在至少一个排气阀上施加关闭力以将至少一个排气阀推动到关闭位置中。发动机是四冲程活塞循环，四冲程活塞循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。压缩释放系统包括：空转排气摇杆组件，空转排气摇杆组件包括排气摇杆臂、致动装置和复位装置，该致动装置包括致动活塞，致动活塞滑动地布置在形成于排气摇杆臂中的致动孔内并且在缩回位置与伸展位置之间能够移动，复位装置包括布置在排气摇杆臂的复位孔内的复位止回阀、滑动地布置在排气摇杆臂的复位孔内并且可操作地连接到复位止回阀的滑动件-活塞、布置在滑动件-活塞内的复位压力控制弹簧以及外部滑动件偏压弹簧，外部滑动件偏压弹簧将滑动件-活塞偏压远离复位孔以接合至少一个排气阀。致动装置与至少一个排气阀操作地相关联以使至少一个排气阀从关闭位置离开。外部滑动件偏压弹簧在排气摇杆臂中的复位孔的外部并围绕活塞-滑动件布置。致动孔限定致动活塞上方、在致动孔内的、由致动活塞界定的致动腔。复位孔通过排气摇杆臂内的复位管道与致动装置中的致动腔流体连通。复位止回阀在打开位置与关闭位置之间是可操作的。在复位止回阀处于关闭位置时，液压流体被锁定在致动腔中，并且在复位止回阀处于打开位置时，液压流体双向地流动通过复位止回阀。复位止回阀通过复位压力控制弹簧朝向打开位置偏压。滑动件-活塞相对于排气摇杆臂在伸展位置和缩回位置之间能够移动。滑动件-活塞通过外部滑动件偏压弹簧朝向伸展位置偏压。滑动件组件与复位止回阀操作性地相关联，使得在滑动件-活塞的伸展位置中，复位止回阀朝向关闭位置能够移动，并且在滑动件-活塞的缩回位置中，复位止回阀能够通过滑动件-活塞移动至复位止回阀的打开位置。滑动件-活塞与止动构件可操作地相关联，使得当排气摇杆臂距离止动构件最远时，滑动件-活塞处于伸展位置，并且随着排气摇杆臂朝向止动构件旋转，滑动件-活塞朝向缩回位置移动。
根据本发明的第二方面，提供了一种压缩释放发动机制动系统在制动开启模式下的操作方法，该方法用于在压缩释放发动机制动操作期间操作内燃发动机的至少一个排气阀。当执行压缩释放发动机制动操作时，压缩释放制动系统在发动机的压缩冲程的一部分期间保持至少一个排气阀打开。压缩释放制动系统包括：空转排气摇杆组件，空转排气摇杆组件包括排气摇杆臂、致动装置以及复位装置，致动装置包括致动活塞，致动活塞滑动地布置在形成于排气摇杆臂中的致动孔内并且在缩回位置和伸展位置之间能够移动。致动装置与至少一个排气阀操作性地相关联以使至少一个排气阀从关闭位置离开。复位装置包括布置在排气摇杆臂的复位孔内的复位止回阀、滑动地布置在排气摇杆臂的复位孔中并且可操作地连接到复位止回阀的滑动件-活塞、布置在滑动件-活塞内的复位压力控制弹簧、以及偏压滑动件-活塞远离复位孔以接合至少一个排气阀的外部滑动件偏压弹簧。外部滑动件偏压弹簧在排气摇杆臂中的复位孔的外部并围绕活塞-滑动件布置。致动孔限定致动活塞上方、在致动孔内的、由致动活塞界定的致动腔。复位孔通过排气摇杆臂内的复位管道与致动装置中的致动腔流体连通。该复位止回阀在打开位置与关闭位置之间是可操作的。在复位止回阀处于关闭位置时，液压流体被锁定在致动腔中，并且在复位止回阀处于打开位置时，液压流体双向地流动通过复位止回阀。复位止回阀通过复位压力控制弹簧朝向打开位置偏压。滑动件-活塞能够相对于排气摇杆臂在伸展位置和缩回位置之间使可移动的，滑动件-活塞被外部滑动件偏压弹簧朝向伸展位置偏压。滑动件组件与复位止回阀操作性地相关联，使得在滑动件-活塞的伸展位置中，复位止回阀朝向关闭位置能够移动，并且在滑动件-活塞的缩回位置中，复位止回阀能够通过滑动件-活塞移动至复位止回阀的打开位置。该方法包括以下步骤：在排气摇杆臂的空转旋转期间机械地并液压地偏压复位止回阀关闭，执行内燃发动机的至少一个排气阀的制动阀提升，以及通过打开复位止回阀并且从致动腔释放液压流体复位发动机的至少一个排气阀以关闭至少一个排气阀。
本发明是发动机制动器设计，该设计减小了例如在U.S.10767522中示出的当前发动机制动技术的总体尺寸和高度，U.S.10767522通过引用并入本文。所公开的发明重新配置现代复位发动机制动器的部件，以减小制动系统的总体高度。对现有技术进行进一步的改进以提高关键接口的鲁棒性并允许对这些连接件进行更大的控制。
附图说明
附图被并入本说明书中并且构成说明书的一部分。附图连同上面给出的一般性描述和下面给出的示例性实施例和方法的详细描述用来解释本发明的原理。在这些附图中：
图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的低轮廓压缩释放发动机制动系统的截面图；
图2是根据本发明的示例性实施例的排气凸轮和轴的不完整立体图；
图3A示出了根据本发明的第一示例性实施例的低轮廓制动器复位装置，其中滑动件-活塞处于缩回位置；
图3B示出了根据本发明的第一示例性实施例的制动器复位装置，其中复位止回阀关闭；
图3C示出了根据本发明的第一示例性实施例的制动器复位装置，其中滑动件-活塞处于伸展位置；
图4(a)、图4(b)、图4(c)和图4(d)示出了根据本发明的第一示例性实施例的压缩释放发动机制动系统的滑动件活塞组件内的保持方法；
图5示出了根据本发明的第一示例性实施例的压缩释放发动机制动系统的低轮廓制动器复位装置的可替代实施例；
图6示出了根据本发明的第一示例性实施例的压缩释放发动机制动系统的致动活塞组件；
图7示出了根据本发明的第一示例性实施例的压缩释放发动机制动系统的蓄积器装置；
图8示出了根据本发明的第二示例性实施例的低轮廓压缩释放发动机制动系统的截面图；
图9示出了根据本发明的第二示例性实施例的低轮廓制动器复位装置；
图10示出了根据本发明的第二示例性实施例的压缩释放发动机制动系统的低轮廓制动器复位装置的可替代实施例；
图11示出了根据本发明的第三示例性实施例的低轮廓压缩释放发动机制动系统的截面图；
图12示出了根据本发明的第四示例性实施例的低轮廓压缩释放发动机制动系统的局部截面图；
图13示出了根据本发明的第五示例性实施例的低轮廓压缩释放发动机制动系统的局部截面图。
具体实施方式
现在将详细参考如附图中所示的本发明的示例性实施例和方法，其中贯穿附图，相同的附图标记表示相同或相应的部分。然而，应注意，本发明在其较宽方面不限于结合示例性实施例和方法图示和描述的具体细节、代表性装置和方法以及说明性示例。
示例性实施例的本说明旨在结合附图阅读，这些附图被认为是整个书面说明的一部分。在说明书中，诸如“水平的”、“竖直的”、“向上”、“向下”、“上”、“下”、“右”、“左”、“顶部”和“底部”、“前”和“后”、“向内”和“向外”以及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)等的相对术语应被解释为是指如随后所描述或如所讨论的附图中所示的取向。这些相对术语是为了便于描述，并且通常并不旨在要求特定取向。除非另有明确描述，否则涉及附接、联接等的术语(诸如，“连接”和“互连”等)是指其中结构通过中间结构直接或间接地固定或者附接至彼此的关系，以及可移动的或者刚性的附接或者关系。术语“可操作地连接”是以下这种的附接、联接或连接，其允许相关结构凭借该关系如预期地操作。术语“整体的”(或“整体地”)或“单一的”(或“单一地”)涉及作为单个零件制成的零件、或由固定地(即，不可移动地)连接在一起的单独部件制成的零件。词语“较小”和“较大”是指本发明的设备的元件及其指定部分的相对尺寸。此外，权利要求中使用的“一个(a)”和“一个(an)”是指“至少一个”，以及权利要求中使用的词语“两个”是指“至少两个”。为了清楚的目的，未详细描述现有技术中已知的一些技术材料以避免不必要地模糊本公开。
本发明是一种发动机制动器设计，该发动机制动器设计减小了所示的当前发动机制动器技术(例如，如在美国专利第10,767,522号中示出的，通过引用以其全部内容并入本文)的总体尺寸和高度。图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的具有普通四冲程柴油发动机架构的低轮廓压缩释放发动机制动系统10的横截面。压缩释放发动机制动系统10被配置成用于具有一个或更多个排气阀的内燃发动机，尽管图1中示出了两个排气阀：第一排气阀21和第二排气阀22。提供排气阀桥4以将运动从排气摇杆臂传递到下面的第一排气阀21和第二排气阀22。排气阀桥4设置有单阀致动通销5以允许单排气阀(第一排气阀21)在发动机制动模式下操作。
压缩释放发动机制动系统10包括用于操作第一排气阀21和第二排气阀22中的至少一个排气阀的空转排气摇杆组件12。图1中所示的空转排气摇杆组件12为设置有自动液压调节和复位功能的空转类型。空转排气摇杆组件12包括排气摇杆臂14，排气摇杆臂14围绕摇杆轴16枢转地安装并设置成通过排气阀桥4打开第一排气阀21和第二排气阀22。摇杆臂轴16延伸穿过形成在排气摇杆臂14中的摇杆臂孔(如图1中最佳示出的)。摇杆臂轴16允许排气摇杆臂14通过排气阀桥4将凸轮轴运动传递到排气阀21、22，即，将排气阀21、22中的一个或两个移动到打开位置，打开位置通过排气阀弹簧31、32返回到关闭位置。排气阀桥4限定了摇杆臂压缩释放发动机制动系统10的止动构件。
摇杆臂压缩释放发动机制动系统12由排气阀凸轮6操作，如在图2中最佳示出的。排气阀凸轮6具有正常(常规)的发动机排气凸轮轮廓71、用于在发动机制动操作期间的压缩释放发动机制动事件的发动机制动提升轮廓72以及预充气提升轮廓73(如在图2中最佳示出的)。为了说明的目的，凸轮提升轮廓71、72和73是程式化的。在正常排气凸轮轮廓71之后并且在预充气提升轮廓73与发动机制动提升轮廓72之间的、恒定半径的排气阀凸轮6的相位被称为下基圆81。排气阀凸轮6在发动机制动提升轮廓72与正常排气凸轮轮廓71之间的、恒定半径的相位被称为上基圆82。正常发动机正功率操作(即，正常发动机循环)在排气阀系中结合了足够的间隙，以在正常正功率发动机操作期间消除排气阀凸轮6的发动机制动提升轮廓72和预充气提升轮廓73。具体地，正动力操作在排气阀系中结合了比上基圆82和下基圆81之间的半径差更大的间隙(游隙)，使得在正常正动力发动机操作期间发动机制动提升轮廓72和预充气提升轮廓73不被赋予排气阀21或22。
压缩释放制动系统10在发动机制动操作期间在压缩制动器开启模式和在正功率操作期间在压缩制动器失活(或制动器关闭)模式下操作。
如在图1中最佳示出的，排气摇杆臂14具有两个端部：控制发动机排气阀21、22的驱动(第一远端)端151，以及从动(第二远端)端152。排气摇杆臂14被配置成与推管(推杆)发动机一起使用并且具有推杆型接口，推杆型接口包括在排气摇杆臂14的从动端152处的调节螺钉17和锁定螺母18的组合以设定排气阀游隙。
空转排气摇杆组件12进一步包括低轮廓制动器复位装置20、致动活塞组件50以及蓄积器装置64，它们都安装到排气摇杆臂14。低轮廓制动器复位装置20布置在排气摇杆臂14的驱动端151中的排气阀桥4的上方。制动器复位装置20被配置成在正动力操作(即，正常排气阀操作)期间驱动排气阀桥4，并且当发动机制动系统10处于开启(制动模式)状态时，制动器复位装置20用于在内燃发动机的压缩行程的端部期间打开排气阀21。此外，排气摇杆臂14具有供应管道21、连接管道22C和复位管道22R，所有这些都形成在排气摇杆臂14内，在图1中最佳地示出。供应管道21将布置在排气摇杆臂14外部的加压液压流体(例如，马达油)源流体连接至致动活塞组件50。连接管道22C和复位管道22R是彼此间隔开的两个单独的通道，并且使制动器复位装置20和致动活塞组件50流体互连。
如图3A-图3C中最佳示出的，低轮廓制动器复位装置20被布置在圆柱形上部复位孔191中，圆柱形上部复位孔191形成在排气摇杆臂14中并且限定了阀腔291。上部复位孔191由复位帽48从顶部封闭，复位帽48例如通过螺纹连接被紧固到排气摇杆臂14。低轮廓制动器复位装置20包括中空滑动件-活塞24，中空滑动件-活塞24被配置成在圆柱形下部复位孔192内直线往复运动，圆柱形下部复位孔192形成在上部复位孔191下方的排气摇杆臂14中并且通过分隔壁193而与上部复位孔191间隔开。复位压力控制弹簧27布置在滑动件-活塞24内。安装活塞(所谓的“象形件(elephant)”)脚部28以在滑动件-活塞24的与排气阀桥4相邻的远端上转动。外部滑动件偏压弹簧30布置在排气摇杆臂14的复位孔191、192的外部并且围绕活塞-滑动件24，并且外部滑动件偏压弹簧30作用在活塞脚部28与排气摇杆臂14之间并且在排气摇杆臂14与活塞脚部28之间施加分离力，以用于在远离排气摇杆臂14并且朝向排气阀桥4的方向上偏压滑动件-活塞24。因此，外部滑动件偏压弹簧30保持活塞脚部28与排气阀桥4之间的压力。滑动件-活塞24可相对于排气摇杆臂14在缩回位置(图3A所示)与伸展位置(图3C所示)之间移动。下部复位孔192限定滑动件-活塞腔292。
外部滑动件偏压弹簧30的外部布置允许低轮廓制动器复位装置20比先前技术更紧凑的设计，并且允许使用大得多(更大)的弹簧力。增大的弹簧力有助于控制阀系系统的高速动态运动，其中振动甚至可能导致阀桥潜在地从排气阀2掉落。排气摇杆臂14的上部复位孔191和下部复位孔192通过形成在其间的分隔壁193中的中心开口41流体连接。而且，上部复位孔191和下部复位孔192一起限定了用于排气摇杆臂14的复位孔。
滑动件-活塞24在其中限定了活塞腔25。低轮廓制动器复位装置20进一步包括弹簧垫圈32和保持环34，二者都布置在活塞腔25内。弹簧垫圈32具有穿过其中的一个或更多个(即，至少一个)开口33。保持环34允许在复位压力控制弹簧27上保持设定预载荷，并且还将复位压力控制弹簧27保持在滑动件-活塞24内。
如图3A-图3C最佳示出的，低轮廓制动器复位装置20进一步包括复位止回阀36，复位止回阀36布置在排气摇杆臂14的复位孔19内、主要布置在上部复位孔191内。复位止回阀36具有阀关闭构件38、由分隔壁193限定的止回阀座40以及布置在上部复位孔191中的阀弹簧42。阀关闭构件38通过阀弹簧42的偏压弹簧力被朝向止回阀座40推动。阀关闭构件38、止回阀座40和阀弹簧42使得复位止回阀36通常被阀弹簧42偏压关闭(即，进入关闭位置)。阀弹簧42布置在阀关闭构件38与复位帽48之间。复位装置20的滑动件-活塞24被配置成在正常排气阀运动期间驱动排气阀桥4。
阀关闭构件38与布置在上部复位孔191中并且与止回阀座40互补的弯曲密封部分44一体形成。镦粗销45与阀关闭构件38一体形成，并且从密封部分44延伸穿过中心开口41进入到下部复位孔192中，并且镦粗销45部分地布置在滑动件-活塞24中。镦粗销45与复位销凸缘46一体形成，以允许与弹簧垫圈32接合。阀关闭构件38的密封部分44具有圆柱形弹簧套座49，该圆柱形弹簧套座49将阀弹簧42接纳在其中。如图3A-图3C中最佳示出的，弹簧套座49形成在阀关闭构件38的顶部(或第一)远端391处、在密封部分44上方。弹簧套座49保护阀弹簧42免于接触周围表面，从而改善了制动器复位装置20的整体可靠性。
阀关闭构件38在脱离接合(或缩回)状态与接合状态之间是能够移动，在脱离接合(或缩回)状态下，密封部分44与止回阀座40间隔开，如图3A所示，在接合状态下，阀关闭构件38的密封部分44与止回阀座40接合。当阀关闭构件38处于缩回状态时——复位止回阀36打开(如图3A所示)，以及当阀关闭构件38处于接合状态时——复位止回阀36关闭(如图3B和图3C所示)。以这种方式，关闭构件38选择性地打开或关闭中心开口41，以选择性地将连接管道22C与复位管道22R流体连接或断开。
弹簧垫圈32可滑动地围绕镦粗销45安装，用于在滑动件-活塞24内部支撑复位压力控制弹簧27。此外，弹簧垫圈32可相对于镦粗销45直线移动。镦粗销45在阀关闭构件38(或与密封部分44相对的镦粗销45)的下部(或第二)远端392处具有保持部段47。镦粗销45的保持部段47将弹簧垫圈32(因此，滑动件-活塞24)保持在镦粗销45上，并防止弹簧垫圈32从镦粗销45分离。该保持功能对于将制动器复位装置20操纵和安装到发动机中是重要的，因为它将发动机制动器保持为排气摇杆臂14的驱动端151内的单个组件。
图4示出了保持部段47的不同的可替代保持实施例。在图4(a)中，在阀关闭构件38的第二远端192处，镦粗销45a与增大部分47a一体形成，增大部分47a被迫通过弹簧垫圈32的孔。一旦孔在组装后弹性地返回至比增大部分47a更小的直径，增大部分47a就用作行程限制器。在图4(b)中，镦粗销45b使用附加的保持夹47b作为弹簧垫圈32的行程限制器。在图4(c)中，镦粗销45c使用O形环形式的圆形保持器47c，以类似地限制弹簧垫圈32的行进。在图4(d)中，镦粗销45d使用干涉套筒47d来类似地限制弹簧垫圈32的行进。使用镦粗销45a或45d的这些设计允许销的盲安装和保持装置的自激活。这简化了制动器复位装置20的组装过程。使用镦粗销45b或45c的设计允许在组装期间当该保持件暴露时可以密切监测安装步骤并且可以被检查。上面的选项不是用于镦粗销的可能的保持方法的详尽列表。
滑动件-活塞24具有邻近于排气阀桥4的远端241以及面向止回阀座40的近端242。滑动件-活塞24具有穿过其中的一个或更多个(即，至少一个)活塞端口26。活塞端口26布置在复位止回阀36的阀关闭构件38的密封部分44和止回阀座40下方，并且对于滑动件-活塞24的所有位置，活塞端口26保持滑动件-活塞24的活塞腔25与下部复位孔192和连接管道22C之间以及与上部复位孔191和复位管道22R之间的流体连接(当复位止回阀36打开时)。
止回阀座40具有穿过其中的中心开口41，如图3A中最佳示出的。止回阀座40形成在排气摇杆臂14中的上部复位孔191和下部复位孔192之间。当制动器复位装置20的复位止回阀36打开时，如图3A中最佳所示，镦粗销45通过复位压力控制弹簧27和弹簧垫圈32保持在上部位置。当IC发动机内的气缸压力下降时，复位压力控制弹簧27迫使阀关闭构件38上升，从而打开复位止回阀36，并允许供应管道21和复位管道22R之间通过连接管道22C的双向流动，从而停用相关联的制动器致动活塞组件50并将加压流体引导到蓄积器装置64以用于加压存储。
图3C示出了处于伸展位置中的制动器复位装置20的滑动件-活塞24。在该位置，复位止回阀36的阀关闭构件38接触止回阀座40，并且滑动件-活塞24伸展。在到达该位置时，复位止回阀36仅允许加压流体从连接管道22C流动至复位管道22R，直到到达滑动件-活塞24的完全伸展位置。
图5图示了总体上由附图标记120描绘的低轮廓制动器复位装置的可替代示例性实施例。此外，对与第一实施例相比未改变的部件标注相同的附图标记。以与图1和图3A-图3C所示的第一示例性实施例中相同的方式起作用的部件用相同的附图标记表示，其中一些已经加了100，有时没有详细描述，因为读者将容易感知两个实施例中的对应零件之间的相似性。
低轮廓制动器复位装置120包括支撑本体122，支撑本体122具有至少部分地拧入到上部复位孔191中的圆柱形外周表面，以便被螺纹接纳在排气摇杆臂14的驱动端151中的部分内螺纹的上部复位孔191中。中空滑动件-活塞24被配置成在形成于排气摇杆臂14中的下部复位孔192和复位止回阀136内直线往复运动，如图5所示。
支撑本体122限定了止回阀座140，用于抵靠阀门关闭构件38的密封部分44密封。中心开口141形成在止回阀座140中，并且支承表面122B用于支撑由滑动件-活塞24传递的载荷。中心开口141流体连接排气摇杆臂14的上部复位孔1191和下部复位孔1192。排气摇杆臂14的上部复位孔1191和下部复位孔1192通过分隔壁1193彼此间隔开。支撑本体122被拧入到上部复位孔1191中以接合分隔壁1193。支撑本体122允许对这两个连接件(即，支承表面122B和止回阀座140)的特定材料性能特性的设计控制，从而允许比将这些特征集成到排气摇杆臂14中更大的灵活性，如图3A-图3C所示。如果这样的功能和特征被集成到排气摇杆臂14中，则这些连接件的材料特性被限制到排气摇杆臂14的特定材料规格。因此，可以调整单独的支撑本体122的材料特性，以例如增加在该位置的两个连接件的耐用性，从而改善总体设计鲁棒性。例如，支撑本体122可以是硬化钢材料，而排气摇杆臂14可以是铸铁。
支撑本体122设置有穿过其中的一个或更多个(即，至少一个)连通端口123。连通端口123布置在支撑本体122的止回阀座140上方，以便保持上部复位孔191与复位管道22R的流体连接。
图6示出了布置在圆柱形致动孔52中的压缩释放致动活塞组件50的细节，圆柱形致动孔52也形成在排气摇杆臂14中并且与圆柱形上部复位孔和下部复位孔191、192间隔开。致动活塞组件50包括圆柱形致动活塞54和致动活塞复位弹簧55，圆柱形致动活塞54被配置成在排气摇杆臂14的致动孔52内直线地往复运动，致动活塞复位弹簧55安装在致动活塞54内，用于在远离第一排气阀21(也称为制动阀)的方向上偏压致动活塞54。圆柱形致动孔52在致动活塞54上方限定由排气摇杆臂14内的致动活塞54界定的致动腔53。致动活塞54上方的致动腔53中的液压朝向制动阀21推动(或移位)致动活塞54。根据第一示例性实施例，致动活塞54设置有将供应管道21与连接管道22C流体连接的环形凹槽54G。可替代地，供应管道21和连接管道22C可形成为不与致动活塞54相交的单个连续管道。
致动活塞54相对于致动孔52在缩回位置与伸展位置之间能够移动并且被适配成接触单阀致动通销5(在图1中最佳示出)的顶端表面。单阀致动通销5通过排气阀桥4中的开口相对于排气阀桥4可滑动地移动。致动活塞组件50进一步包括支撑垫圈56，该支撑垫圈56将致动活塞复位弹簧55支撑在致动活塞54内。支撑垫圈56通过第一保持环57(诸如O形环或C形环等)保持在致动活塞54内。优选地，该致动活塞组件50进一步包括可调节的活塞止动件58和锁紧螺母59，用于独立地调节致动活塞54的缩回位置，即，独立地调节致动活塞54与制动阀21之间的间隙，但这不是必需的。支撑垫圈56还包括下表面56A，下表面56A可以接合可调活塞止动件58(图6中最佳示出)的止动表面58A，以限制致动活塞组件50的伸展距离。
图3B示出了处于液压锁定位置的复位止回阀36，其中制动器复位装置20被激活。滑动件-活塞24部分地缩回到排气摇杆臂14的下部复位孔192中，并且镦粗销45的复位销凸缘46与弹簧垫圈32接触。由复位管道22R从与排气阀21接触的致动活塞54上方的相邻的致动腔53供应的压力防止阀关闭构件38上升和使阀关闭构件38从止回阀座40离开，并且因此，复位压力控制弹簧27变得被压缩。
在图7中最佳地示出的蓄积器装置64被布置在排气摇杆臂14内(即，被整合到排气摇杆臂14中)并且被布置成如图1所示的低轮廓倒置取向。当处于制动器开启操作模式时，蓄积器装置64支持从发动机制动系统10内填充和释放加压液压流体(例如，马达油)。蓄积器装置64包括布置在排气摇杆臂14中的圆柱形蓄积器孔68中的蓄积器活塞66、将蓄积器活塞66偏压到排气摇杆臂14中的蓄积器压力控制弹簧70以及蓄积器帽72，蓄积器帽72用作用于蓄积器活塞66的伸展限制器并且由诸如C形环等的保持环74保持在排气摇杆臂14内，如图7中最佳示出的。
圆柱形蓄积器孔68限定了被布置在排气摇杆臂14内的蓄积器活塞66上方的蓄积器腔。蓄积器活塞66在蓄积器孔68内直线往复运动。布置在蓄积器活塞66上方的蓄积器孔68与蓄积器管道22A(在图1和图7中最佳示出)流体连接。进而，蓄积器管道22A与供应管道21流体连接，如图1和图7最佳所示。通过蓄积器管道22A供给至蓄积器活塞66上方的蓄积器孔68的加压液压流体的液压使蓄积器活塞66朝向蓄积器帽72移位。蓄积器压力控制弹簧70偏压蓄积器活塞66，使得从致动腔53排出的液压流体以足以在随后的发动机循环中重新填充致动腔53的压力存储在空转排气摇杆组件12内。如果不存在可选的蓄积器，则从另一本地蓄积器类型的装置或泵/阀经由加压流体通过供应管道21远程提供制动器开启/制动器关闭液压流体功能的快速致动。
图1图示了排气摇杆臂14内的液压连接。在排气摇杆臂14内产生连续的液压流体回路，使得加压液压流体通过摇杆臂轴16进入到供应管道21、连接管道22C、蓄积器管道22A、蓄积器孔68、致动活塞组件50和下部复位孔192中。加压液压流体移动通过致动活塞组件50和制动器复位装置20通过复位管道22R到致动腔53中，这产生了捕获在制动器复位装置20的复位止回阀36和致动活塞组件50的致动活塞54之间液压流体的能力。使致动活塞54伸展所需的力可以通过在复位止回阀36与致动活塞54之间的液压的增大来提供。
在压缩释放发动机制动系统10的操作中，加压液压流体通过供应管道21和连接管道22C以比将伸展致动活塞54的压力低的压力连续地供给至排气摇杆臂14的制动器复位装置20的下部复位孔192。发动机制动器的致动通过将排气摇杆组件12中的液压流体压力增大到使致动活塞54克服致动活塞组件50的致动活塞复位弹簧55的偏压力而伸展所需的液压压力之上来实现。
下文描述了整个发动机制动器开启/制动器关闭操作。
发动机正功率操作(即，正常制动关闭操作)如下。供应管道21通过连接管道22C向下部复位孔192提供诸如马达油等的低入口压力液压流体的连续流。下部复位孔192中的低入口压力液压流体和外部滑动件偏压弹簧30使滑动件-活塞24与活塞脚部28朝向排气阀桥4向下偏压，以保持活塞脚部28与排气阀桥4之间的一致接触。加压的发动机油通过打开的复位止回阀36和复位管道22R完全填充致动活塞组件50的致动腔53。
在这种配置中，随着排气阀凸轮6的凸轮凸角在半径上减小，制动器复位装置20的滑动件-活塞24将从排气摇杆臂14向外伸展以驱动排气摇杆臂14远离排气阀桥4，同时保持活塞脚部28与排气阀桥4之间的一致接触。液压流体的低入口压力被设定成不能产生足够的力来使致动活塞54抵靠致动活塞组件50的致动活塞复位弹簧55伸展的压力。由滑动件偏压弹簧30和调节液压流体压力施加的以使滑动件-活塞24伸展的合力将永不超过排气阀弹簧31和32的保持力，使得随着排气摇杆臂14通过增加排气阀凸轮6的凸轮凸角的半径而朝向排气阀桥4枢转，滑动件-活塞24相对于排气摇杆臂14缩回。在通过排气阀凸轮6的发动机排气凸轮轮廓71的正常排气凸轮提升期间，滑动件-活塞24被进一步驱动到排气摇杆臂14中，从而占据所有游隙，直到滑动件-活塞24的近端242接触排气摇杆臂14的分隔壁193，从而将滑动件-活塞24置于完全缩回位置并且允许空转排气摇杆臂组件12打开排气阀21、22。
在滑动件-活塞24的完全缩回位置中(在图3A中最佳示出)，阀关闭构件38的密封部分44被提升离开止回阀座40(通过镦粗销45提升至复位止回阀36的打开位置)。具体地，通过压力控制弹簧27和与镦粗销45的凸缘46接合的弹簧垫圈32的弹性偏压作用，镦粗销45提升，并保持阀关闭构件38的密封部分44离开止回阀座40。
为了开始发动机制动开启模式，通过供应管道21和连接管道22C将满(或高)入口压力液压流体的连续流提供至制动器复位装置20的下部复位孔192。高压的发动机油通过打开的复位止回阀36和复位管道22R被供应至致动活塞组件50的致动腔53。排气摇杆臂14的致动腔53内的满入口压力产生足够的力来克服致动活塞复位弹簧55的偏压力使致动活塞54伸展，但仍自身不足以克服排气阀21(诸如排气阀弹簧31等)的保持力和作用在排气阀21上的发动机气体压力。
滑动件-活塞24将继续如在正常制动关闭模式下那样表现，而另一方面，致动活塞54现在将从排气摇杆臂14的致动孔52伸展，直到致动活塞54与单阀致动通孔5接触。排气阀凸轮6的凸轮凸角将在预充气提升轮廓73或发动机制动提升轮廓72之前下降至下基圆81，从而允许排气摇杆臂14旋转离开排气阀桥4。下基圆81是最低凸轮半径的点。在这个点处，排气摇杆臂14将旋转距离排气阀桥4最远，从而允许致动活塞54处于距排气摇杆臂14的最大伸展处。在这种状态下，滑动件-活塞24的近端242距离排气摇杆臂14的分隔壁193和止回阀座40最远(即，滑动件-活塞24处于其完全伸展位置)，如图3C所示。
然后，液压流体将被捕获在致动腔53和复位管道22R内。因此，液压压力将充分地建立在致动腔53内以保持致动活塞54从排气摇杆臂14伸展，从而移动单阀通销5并且打开排气阀21用于预充气或压缩释放。因此，在压缩释放发动机制动事件期间，当致动活塞54刚好在压缩冲程的TDC之前朝向第一排气阀21按压单阀通销5时，致动腔53和复位管道22R中的流体压力变得高于上部复位孔191和下部复位孔192中的流体压力，因此迫使复位止回阀36的阀关闭构件38的密封部分44就座在止回阀座40上，并且因此将发动机油(液压流体)液压地锁定在致动腔53中，如图3B和图3C所示。
排气阀凸轮6的凸轮凸角将在其进入预充气提升轮廓73或发动机制动提升轮廓72时升高，这将旋转排气摇杆臂14朝向排气阀桥4返回，并且作用于第一排气阀21和第一排气阀弹簧31的面上的发动机气缸压力的力将试图将致动活塞54缩回到排气摇杆臂14的致动孔52中以保持第一排气阀21的关闭位置。然而，致动活塞54将不会缩回。相反，在致动腔53和复位管道22R内所捕获的液压油的压力将增大以支撑该力，并且单个排气阀21将根据凸轮提升轮廓打开。
在利用单阀通销5打开单个排气阀21的过程中，气缸压力增加并且刚好在TDC压缩之前迅速达到峰值气缸压力，并且然后刚好在TDC压缩之后气缸压力迅速下降。由于TDC附近的压缩释放和气缸中的发动机活塞在发动机气缸中向下移动，气缸压力迅速减小并且致动腔53中的压力也迅速减小。
当排气阀凸轮6上升到上基圆82时，实现第一排气阀21的复位。排气摇杆臂14的向前运动(或顺时针枢转)使得滑动件-活塞24缩回到排气摇杆臂14的下部复位孔192中，因此使阀关闭构件38与复位止回阀36的镦粗销45一起移动而脱离与止回阀座40的接合。在压缩释放事件期间，随着第一排气阀21打开，发动机气缸压力持续增加，其进而作用在第一排气阀21的面上以通过单阀通销5在致动活塞54上产生力，从而增加排气摇杆臂14的致动腔53中的液压压力。
在实际发动机压缩释放事件过程中，当排气阀凸轮6的发动机制动提升轮廓72作用在排气摇杆臂14上时，发动机气缸压力高。尽管滑动件-活塞24缩回到足以使镦粗销45移动复位止回阀36的阀关闭构件38的密封部分44距离止回阀座40足够远，但阀关闭构件38的密封部分44不从止回阀座40提升，即，复位止回阀36不打开。相反，如图3C所示，弹簧垫圈32在滑动件-活塞24内移位，以压缩复位压力控制弹簧27，直到发动机气缸压力下降到由致动腔53中的液压产生的力小于由复位压力控制弹簧27产生的力的值，并且复位止回阀36的阀关闭构件38的密封部分44通过镦粗销45从止回阀座40提升，即，复位止回阀36打开。当复位止回阀36打开时，致动腔53中的液压迅速下降。随后，由于致动腔53中的液压，致动活塞54上的力下降到不能抵抗第一排气阀弹簧31和发动机气缸压力的合力而保持第一排气阀21的提升的值，第一排气阀21返回到关闭位置。
在第一排气阀21的复位过程中，致动腔53中的一部分液压流体被排放以便促进致动活塞54缩回到排气摇杆臂14的致动孔52中。可选的蓄积器装置64管理从排气摇杆臂14排出的液压流体以帮助摇杆臂压缩释放发动机制动系统10的液压性能。在存在足够的液压压力的情况下，蓄积器活塞66朝向蓄积器帽72移动以增加蓄积器孔68中的蓄积器腔的容积，蓄积器腔与蓄积器管道22A流体连接，并且蓄积器活塞66压缩蓄积器压力控制弹簧70，允许液压流体以预定的压力储存在蓄积器腔内。当排气阀凸轮6旋转至下基圆81时，蓄积器压力控制弹簧70伸展以迫使蓄积器活塞66朝向缩回位置的移位，从而将所存储的液压流体驱动到蓄积器管道22A和致动腔53中，从而帮助使致动活塞54重新伸展(即，使致动活塞54朝向伸展位置或者朝向第一排气阀21移位)。
通过调节复位压力控制弹簧27的作用力，使第一排气阀21的复位发生的发动机气缸压力是可调节的。排气阀复位的调节能力产生在膨胀冲程的早期开始的复位，以确保排气阀在由排气阀凸轮6的正常排气凸轮轮廓71限定的正常排气阀运动开始之前被关闭。
各种修改、改变和变更可以用上述实施例来实践，包括但不限于图8-图13中所示的另外的实施例。为了简洁起见，除了解释图8-图13的另外的实施例所必需或有用的程度之外，附图标记在上文中结合图1-图8在下文中不再进一步详细阐述。
图8-图9图示了总体上由附图标记210描绘的压缩释放发动机制动系统的第二示例性实施例。与本发明的先前示例性实施例相比未改变的部件被标记有相同的附图标记。以与在图1-图5中描述的本发明的第一示例性实施例中相同的方式起作用的部件由已经加了200或100的相同附图标记表示，有时候没有详细描述，因为读者将容易感知在两个实施例中的对应零件之间的相似性。
根据第二示例性实施例的压缩释放发动机制动系统210(如图8所示)包括用于操作第一排气阀21和第二排气阀22中的至少一个排气阀的空转排气摇杆组件212。空转排气摇杆组件212包括围绕摇杆轴16枢转地安装的排气摇杆臂214，以通过排气阀桥4打开第一排气阀21和第二排气阀22。摇杆臂轴16延伸穿过形成在排气摇杆臂214中的摇杆臂孔(如图8中最佳示出的)。如图8中最佳示出的，排气摇杆臂214具有两个端部：控制发动机排气阀21、22的驱动(第一远)端2151和从动(第二远)端2152。摇杆组件212被配置成用于顶置凸轮轴发动机，并且包括可旋转地安装到排气摇杆臂214的从动端2152以用于直接凸轮轴动作的圆柱形排气滚子随动件217。滚子随动件217被适配成接触排气阀凸轮6的排气凸轮轮廓71、发动机制动提升轮廓72和预充气提升轮廓73。排气滚子随动件217限定凸轮轴接口。可替代地，凸轮轴接口可以被适配成符合发动机要求，例如具有用于推杆型接口的球或承窝。
空转排气摇杆组件212进一步包括低轮廓制动器复位装置220、致动活塞组件50以及蓄积器装置64，低轮廓制动器复位装置220、致动活塞组件50以及蓄积器装置64都安装到排气摇杆臂2147。低轮廓制动器复位装置220布置在排气摇杆臂214的驱动端2151中的排气阀桥4的上方。此外，排气摇杆臂214具有供应管道21、连接管道22C和复位管道22R，所有这些全部形成在排气摇杆臂214内，如图8中最佳示出的。
制动器复位装置220的与本发明的第一示例性实施例相比未改变的部件是用相同的附图标记来标记的。以与图1和图3A-图3C所示的本发明的第一示例性实施例中相同的方式起作用的部件用相同的附图标记表示，其中一些附图标记已经加了100，有时没有详细描述，因为读者将容易感知两个实施例中对应零件之间的相似性。
如图9中最佳示出的，低轮廓制动器复位装置220包括支撑本体222，支撑本体222布置在形成于排气摇杆臂214中的圆柱形上部复位孔2191中，并且通过插塞248从顶部封闭，插塞248例如通过螺纹连接牢固地固定至支撑本体222。低轮廓制动器复位装置相对于排气摇杆臂214是可调节的并且可移除地螺纹连接到排气摇杆臂214的驱动端2151。低轮廓制动器复位装置220包括中空滑动件-活塞24和复位止回阀36，中空滑动件-活塞24在形成于上部复位孔2191下方的排气摇杆臂214中的圆柱形下部复位孔2192内直线往复运动。
中空滑动件-活塞24在形成于排气摇杆臂214中的下部复位孔2192内直线地往复运动，如图9所示。支撑本体222具有圆柱形外周表面，圆柱形外周表面至少部分地拧入到上部复位孔2191中，以便螺纹地接纳在排气摇杆臂214的驱动端2151中的部分内螺纹的上部复位孔2191中。螺纹支撑本体222相对于排气摇杆臂214在上部复位孔2191内可调节(即，可移动)。锁定螺母237拧入到螺纹支撑本体222中，以在发动机操作期间保持发动机制动器的游隙设定。在上述配置中，螺纹支撑本体222与内部止回阀座240和支承表面222B一体形成，用于与相应的复位部件(诸如滑动件-活塞24等)接合。插塞248具有由操作者在游隙调整期间使用的接合特征248k，接合特征248k例如是槽或六角形。插塞248从上方密封所包含的流体腔室，并提供用于装置的游隙调节的器件。因此，制动器复位装置220利用用于气门机构游隙的适当设定和控制的外螺纹和锁定螺母237，相对于排气摇杆臂214是可调节的。
支撑本体222具有通过其中的一个或更多个(即，至少一个)连通端口223。连通端口223布置在支撑本体222的止回阀座240上方，以用于滑动件-活塞24的所有位置保持上部复位孔2191与复位管道22R的流体连接。
图10图示了总体上由附图标记320描绘的低轮廓制动器复位装置的可替代示例性实施例。与制动器复位装置的第二示例性实施例相比未改变的部件是用相同的附图标记来标记的。以与图9中所示的第二示例性实施例中相同的方式起作用的部件由相同的附图标记表示，其中附图标记一些已加了100，有时候没有详细描述，因为读者将容易感知两个实施例中的相应零件之间的相似性。
图10的低轮廓制动器复位装置320包括支撑本体322，支撑本体332具有圆柱形外周表面，该圆柱形外周表面至少部分地拧入到上部复位孔2191中，以便螺纹地接纳在排气摇杆臂214的驱动端2151中的部分内螺纹的上部复位孔2191中。中空滑动件-活塞24在形成于排气摇杆臂14中的下部复位孔2192和复位止回阀336内直线往复运动，如图10所示。支撑本体322具有通过支撑本体322的一个或更多个(即，至少一个)流通端口323。
与第二示例性实施例的制动器复位装置220不同，制动器复位装置320被配置成没有螺纹插塞。替代地，接合特征348k被集成到制动器复位装置320的螺纹支撑本体322中。制动器复位装置320包括作为单独部件的止回阀座构件335，止回阀座构件335固定地(即，不可移动地)连接到螺纹支撑本体322，如上以允许止回阀座构件335的可选材料选择。止回阀座构件335被压力配合(过盈配合)到支撑本体322中，或者以其他方式利用附加的保持器件固定。止回阀座部件335形成有止回阀座340，如图10中最佳示出的。连通端口323布置在止回阀座部件335上方，以用于滑动件-活塞24的所有位置保持上部复位孔2191与复位管道22R的流体连接。锁定螺母237拧入到螺纹支撑本体322中，用于将螺纹支撑本体322固定在排气摇杆臂214的上部复位孔2191内。
图11图示了总体上由附图标记410描述的压缩释放发动机制动系统的第三示例性实施例。与本发明的先前示例性实施例相比未改变的部件被标记有相同的附图标记。以与图1-图7中所示的第一示例性实施例中相同的方式起作用的部件由已经加了400的相同的附图标记表示，有时没有详细描述，因为读者将容易感知两个实施例中的对应零件之间的相似性。
根据在图11中图示的第三示例性实施例的压缩释放发动机制动系统410包括具有不可调节的制动器致动活塞54的致动活塞组件450。具体地，致动活塞组件450包括相对于排气摇杆臂14在缩回位置和伸展位置之间可移动的制动器致动活塞54以及用于限制致动活塞54的缩回位置的活塞止动件458。与第一示例性实施例的致动活塞组件50不同，活塞止动件458是不可调节的。具有通销5的正常游隙通过设计间隙被控制，并且制动器致动活塞54被设计为具有足够的冲程以考虑游隙值的范围。
图12图示了总体上由附图标记510描绘的压缩释放发动机制动系统的第四示例性实施例。与本发明的先前示例性实施例相比未改变的部件被标记有相同的附图标记。以与图1-图7中所示的第一示例性实施例中相同的方式起作用的部件由已经加了500的相同的附图标记表示，有时没有详细描述，因为读者将容易感知两个实施例中的对应零件之间的相似性。
根据图12中图示的第四示例性实施例的压缩释放发动机制动系统510包括空转排气摇杆组件512以及压缩释放致动活塞组件550，该空转排气摇杆组件512包括围绕摇杆轴16枢转地安装以通过排气阀桥4打开第一排气阀21和第二排气阀22的排气摇杆臂514。
致动活塞组件550包括在排气摇杆臂514的致动孔552内直线往复运动的圆柱形致动活塞54。致动活塞复位弹簧55安装在致动活塞54内，用于在远离制动阀21的方向上偏压致动活塞54。圆柱形致动孔552限定致动腔553，致动腔553通过致动活塞54界定在排气摇杆臂514内、致动活塞54上方。致动活塞54上方的致动腔553中的液压朝着制动阀21推动(或移位)致动活塞54。致动活塞54具有将供应管道21与连接管道22C流体连接的环形凹槽54G。
如图12所示，排气摇杆组件512还包括集成到排气摇杆臂514中并布置在形成于排气摇杆臂514内的额外阀腔82中的额外止回阀80。额外止回阀80与制动器复位装置20、120、220或320、压缩-释放致动活塞组件550和蓄积器装置64分开并间隔开。额外阀腔82与制动器复位装置20的复位阀腔291和滑动件-活塞腔292、致动活塞组件550的致动腔553和由蓄积器孔68限定的蓄积器腔分开并间隔开。
如图12所示，额外止回阀80包括可移动密封构件84(诸如球阀构件84等)、偏压弹簧88以及弹簧帽89，可移动密封构件84布置在阀腔82中并且落在形成于阀腔82中的止回阀座86上。额外止回阀80被配置成在关闭位置和打开位置之间移动，以提供从供应管道21到制动管道22B的单向性的(即，单向)液压流体流路，该单向性的液压流体流路将压缩释放致动活塞组件550的致动腔553流体连接到排气摇杆臂514中的供应管道21，从而绕过制动器复位装置20、120、220或320。偏压弹簧88将密封构件84偏压到额外止回阀80的关闭位置中。在图12所示的示例性实施例中，密封构件84呈球的形式，当额外止回阀80关闭时，密封构件84形成抵靠排气摇杆臂514的密封。
图13图示了通常由附图标记610描绘的压缩释放发动机制动系统的第五示例性实施例。与本发明的先前示例性实施例相比未改变的部件被标记有相同的附图标记。以与图1-图7中所示的第一示例性实施例中相同的方式起作用的部件由已经加了600的相同的附图标记表示，有时没有详细描述，因为读者将容易感知两个实施例中的对应零件之间的相似性。
根据图13所图示的第五示例性实施例的压缩释放发动机制动系统610包括空转排气摇杆组件612和压缩释放致动活塞组件650，该空转排气摇杆组件612包括围绕摇杆轴16枢转地安装以通过排气阀桥4打开第一排气阀21和第二排气阀22的排气摇杆臂614。致动活塞组件650包括：圆柱形致动活塞654，该圆柱形致动活塞654在排气摇杆臂514的圆柱形致动孔652内直线地往复运动；以及致动活塞复位弹簧655，该致动活塞复位弹簧655围绕致动活塞654安装以用于在远离制动阀21的方向上偏压致动活塞654。圆柱形致动孔652限定由致动活塞654界定的致动腔653，致动腔653位于致动活塞654上方的排气摇杆臂614内。
致动活塞组件650进一步包括支撑垫圈656，该支撑垫圈656为致动活塞654提供伸展限制器并且围绕致动活塞654支撑致动活塞复位弹簧655。支撑垫圈656通过活塞保持环657(诸如C形环等)保持在致动孔652内。致动活塞654具有通过其中的一个或更多个(即，至少一个)用于将供应管道21与连接管道22C流体连接的致动器端口660。致动活塞654上方的致动腔653中的液压朝向制动阀21推动(或移位)致动活塞654。致动活塞654具有环形凹槽654G，环形凹槽654G通过致动器端口660将供应管道21与连接管道22C流体连接。
如图13所示，致动活塞组件650进一步包括集成至致动活塞654中并且布置在致动活塞654内的额外止回阀680。额外止回阀680在关闭位置和打开位置之间移动，以提供将供应管道21流体连接至致动腔653的单向性的(即，单向)液压流体流路。补充止回阀680包括偏压弹簧(或止回弹簧)688、弹簧帽662和布置在致动活塞654中并且落在形成在致动活塞654中的止回阀座686上的可移动密封构件684(诸如球阀构件684等)，如图13所示。弹簧帽662和偏压弹簧688通过诸如C形环等的阀保持环661保持在致动活塞654中。弹簧帽662具有至少一个通过其中的开口663，该开口663通过额外止回阀680将致动腔653并且因此将复位管道22R与致动活塞654的致动器口660、供应管道21和连接管道22C流体连接。补充止回阀680选择性地将复位管道22R与连接管道22C和供应管道21流体连接和断连。因此，制动器复位装置20通过排气摇杆臂614的连接管道22C和复位管道22R可操作地连接到致动活塞组件650。补充止回阀680允许经由致动活塞654内的致动器端口660从供应管道21和连接管道22C到复位管道22R的单向流动。在图12所示的示例性实施例中，密封构件684呈球的形式，当额外止回阀680关闭时，该密封构件684密封致动腔653。偏压弹簧(或止回弹簧)688将球阀构件684偏压到额外止回阀680的关闭位置中。
此外，在制动关闭模式期间，致动活塞654利用致动活塞复位弹簧655来保持缩回位置，并且在制动开启模式期间允许致动活塞654从致动孔652伸展。在制动开启模式期间，复位管道22R中的流体压力增加。流体压力将力施加到致动活塞654的上表面上并且推动致动活塞654抵靠致动活塞复位弹簧655，使得致动活塞复位弹簧655压缩并且致动活塞654伸展。
根据专利法规的规定，为了说明的目的，已经呈现了本发明的优选实施例的前述描述。其并不旨在是详尽的或将本发明限制于所公开的精确形式。鉴于以上教导内容，明显的修改或变型是可能的。选择上文公开的实施例以便最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域普通技术人员只要遵循本文描述的原理，能够在各种实施例中并且以适于预期的特定用途的各种修改来最好地利用本发明。因此，在不背离本发明的意图和范围的情况下，可以对上述发明进行改变。本发明的范围还旨在由所附权利要求来限定。

Claims (24)

1.一种用于实现与内燃发动机相关的压缩释放发动机制动操作的压缩释放发动机制动系统，所述压缩释放发动机制动系统包括至少一个排气阀和至少一个排气阀弹簧，所述至少一个排气阀弹簧在所述至少一个排气阀上施加关闭力以将所述至少一个排气阀推动到关闭位置中，所述发动机是四冲程活塞循环的，所述四冲程活塞循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程，所述压缩释放系统包括空转排气摇杆组件，所述空转排气摇杆组件包括：
排气摇杆臂；
致动装置，所述致动装置包括致动活塞，所述致动活塞可滑动地布置在致动孔中并且在缩回位置与伸展位置之间能够移动，所述致动孔形成在所述排气摇杆臂中，所述致动装置与所述至少一个排气阀操作地相关联，以使所述至少一个排气阀从所述关闭位置离开；以及
复位装置，所述复位装置包括布置在所述排气摇杆臂的复位孔内的复位止回阀、可滑动地布置在所述排气摇杆臂的复位孔中并且可操作地连接到所述复位止回阀的滑动件-活塞、布置在所述滑动件-活塞内的复位压力控制弹簧以及偏压所述滑动件-活塞远离所述复位孔以接合所述至少一个排气阀的外部滑动件偏压弹簧；
所述外部滑动件偏压弹簧布置在所述排气摇杆臂中的所述复位孔的外部并围绕所述活塞-滑动件；
所述致动孔限定所述致动活塞上方、在所述致动孔内的、由所述致动活塞界定的致动腔，
所述复位孔通过所述排气摇杆臂内的复位管道与所述致动装置中的所述致动腔流体连通，所述复位止回阀在打开位置和关闭位置之间是能够操作的；
其中，当所述复位止回阀处于所述关闭位置时，液压流体被锁定在所述致动腔中，以及当所述复位止回阀处于所述打开位置时，所述液压流体双向地流动通过所述复位止回阀；
其中，所述复位止回阀通过所述复位压力控制弹簧朝向所述打开位置偏压；
其中，所述滑动件-活塞相对于所述排气摇杆臂在伸展位置和缩回位置之间能够移动，所述滑动件-活塞通过所述外部滑动件偏压弹簧朝向所述伸展位置偏压，所述滑动件组件与所述复位止回阀操作地相关联，使得在所述滑动件-活塞的所述伸展位置中，所述复位止回阀朝向所述关闭位置能够移动，以及在所述滑动件-活塞的所述缩回位置中，所述复位止回阀能够通过所述滑动件-活塞移动到所述复位止回阀的打开位置；
其中，所述滑动件-活塞与止动构件可操作地相关联，使得当所述排气摇杆臂距离所述止动构件最远时，所述滑动件-活塞处于所述伸展位置，并且随着所述排气摇杆臂朝向所述止动构件旋转，所述滑动件-活塞朝向所述缩回位置移动。
2.根据权利要求1所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述复位止回阀包括阀关闭构件、止回阀座，所述阀关闭构件包括镦粗销和邻近所述阀关闭构件的第一远端的密封部分，所述止回阀座与所述阀关闭构件的所述密封部分互补，其中，所述镦粗销从所述阀关闭构件的所述密封部分朝向所述阀关闭构件的第二远端延伸通过所述止回阀座中的开口并且部分地布置在所述滑动件-活塞中，并且其中，所述阀闭合构件在所述排气摇杆臂的所述复位孔内直线地往复运动。
3.根据权利要求1或2所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述制动器复位装置进一步包括弹簧垫圈和保持环，所述弹簧垫圈围绕所述阀闭合构件的镦粗销滑动地安装在所述滑动件-活塞内，以用于在所述滑动件-活塞内支撑所述复位压力控制弹簧，所述保持环布置在所述滑动件-活塞内，以用于将所述复位压力控制弹簧保持在所述滑动件-活塞内，其中，所述弹簧垫圈相对于所述阀闭合构件的所述镦粗销能够滑动地移动，其中，所述镦粗销具有被配置成与所述弹簧垫圈接合的复位销凸缘。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中：
如果所述致动腔内作用在所述复位止回阀上的液压高于所述复位压力控制弹簧的偏压力，则所述弹簧垫圈在所述滑动件-活塞内移动远离所述复位止回阀，并且由此压缩所述复位压力控制弹簧并且允许所述复位止回阀保持在关闭位置，以及
如果所述致动腔内作用在所述复位止回阀上的液压低于所述复位压力控制弹簧的偏压力，则所述弹簧垫圈在所述滑动活塞内朝向所述复位止回阀移动并且由此打开所述复位止回阀。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述压缩释放制动系统被配置成用于安装在内燃发动机上并在制动开启模式下操作，由此在足以使所述致动活塞移位至所述伸展位置的压力下将加压的液压流体供应至所述空转排气摇杆组件，使得：
在正常排气阀运动结束之后，迫使所述空转排气摇杆组件远离所述止动构件并且所述致动活塞伸展以接合所述至少一个排气阀并且所述复位止回阀关闭，从而将所述液压流体捕获在所述致动腔内，
在所述压缩冲程的过程中，所述空转排气摇杆组件被迫使朝向所述止动构件并且被捕获在所述致动装置的致动腔中的所述液压流体建立足够的压力，以引起所述空转排气摇杆组件使所述排气阀从所述关闭位置离开，
在压缩释放事件之后，所述复位压力控制弹簧将所述复位止回阀移动到所述打开位置中，以释放所述致动腔内的所述液压流体的一部分并且允许所述至少一个排气阀弹簧使所述至少一个排气阀朝向所述关闭位置移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述复位压力控制弹簧的所述偏压力允许所述至少一个排气阀在每个发动机循环中在所述正常排气阀运动之前的所述膨胀冲程期间返回至所述关闭位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，在所述进气冲程期间，所述空转排气摇杆组件被迫使朝向所述止动构件，并且捕获的所述液压流体建立足够的压力，以引起所述空转排气摇杆组件使所述至少一个排气阀朝向所述打开位置移动，并且其中，处于所述打开位置中的所述至少一个排气阀在所述压缩释放事件之前返回至所述关闭位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述压缩释放制动系统进一步包括蓄积器装置，并且其中，所述蓄积器装置包括蓄积器活塞和蓄积器压力控制弹簧，所述蓄积器活塞布置在圆柱形蓄积器孔中，所述蓄积器压力控制弹簧偏压所述蓄积器活塞，其中，所述蓄积器孔与蓄积器管道流体连接，并且其中，所述蓄积器管道与加压液压流体供给管道流体连接，使得从所述致动腔排出的所述液压流体以足以在随后的发动机循环中再填充所述致动腔的压力存储。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述蓄积器装置安装至所述排气摇杆臂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述镦粗销包括位于所述阀闭合构件的所述第二远端处的保持部段，并且其中，所述镦粗销的所述保持部段将所述弹簧垫圈保持在所述镦粗销上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，位于所述阀闭合构件的所述第二远端处的所述保持部段是以下中的一个：与所述镦粗销一体形成的增大部分、安装至所述镦粗销的保持夹、安装至所述镦粗销的圆形保持器以及安装至所述镦粗销的干涉套筒。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的压缩释放制动系统，进一步包括位于所述排气摇杆臂内的额外止回阀，其中，所述额外止回阀布置在形成于所述排气摇杆臂内的额外阀腔中，并且其中，所述额外阀腔与所述制动器复位装置的所述复位阀和所述致动活塞组件的所述致动腔分开并间隔开。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述致动活塞组件进一步包括集成至所述致动活塞中并布置在所述致动活塞内的额外止回阀。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述止回阀座由所述复位孔限定。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述制动器复位装置进一步包括支撑本体，所述支撑本体布置在所述排气摇杆臂中的所述复位孔内，并且其中，所述止回阀座由所述支撑本体限定。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述制动器复位装置进一步包括：支撑本体，所述支撑本体布置在所述排气摇杆臂中的所述复位孔内；以及止回阀座构件，所述止回阀座构件与所述支撑本体间隔开形成并且布置在所述支撑本体内，并且其中，所述止回阀座由所述止回阀座构件限定。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的压缩释放制动系统，其中，所述制动器复位装置进一步包括螺纹支撑本体，所述螺纹支撑本体由所述排气摇杆臂中的螺纹开口接纳，所述螺纹开口与所述制动器复位装置可调节地接合，所述螺纹支撑本体被适配成允许调节正常阀游隙。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述内燃发动机包括两个排气阀，并且其中，所述止动构件是所述内燃发动机的排气阀桥。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的压缩释放发动机制动系统，其中，所述制动器复位装置进一步包括关闭所述复位孔的一侧的复位帽以及布置所述复位孔中、在所述复位帽与所述阀关闭构件的所述第一远端之间的阀弹簧，其中，所述阀关闭构件进一步包括形成在所述阀关闭构件的所述第一远端处的套座，所述套座用于将所述阀弹簧接纳在所述套座中，并且其中，所述阀弹簧被配置成朝向所述止回阀座偏压所述阀关闭构件的所述密封部分。
20.一种处于制动开启模式的压缩释放发动机制动系统的操作方法，所述方法用于在压缩释放发动机制动操作期间操作内燃发动机的至少一个排气阀，所述压缩释放制动系统在执行所述压缩释放发动机制动操作时在所述发动机的压缩冲程的一部分期间保持所述至少一个排气阀打开，所述压缩释放制动系统包括空转排气摇杆组件，所述空转排气摇杆组件包括：
排气摇杆臂；
致动装置，所述致动装置包括致动活塞，所述致动活塞可滑动地布置在致动孔中并且在缩回位置与伸展位置之间能够移动，所述致动孔形成在所述排气摇杆臂中，所述致动装置与所述至少一个排气阀操作地相关联，以使所述至少一个排气阀从所述关闭位置离开；
复位装置，所述复位装置包括布置在所述排气摇杆臂的复位孔内的复位止回阀、滑动地布置在所述排气摇杆臂的复位孔中并且可操作地连接到所述复位止回阀的滑动件-活塞、布置在所述滑动件-活塞内的复位压力控制弹簧以及偏压所述滑动件-活塞远离所述复位孔以接合所述至少一个排气阀的外部滑动件偏压弹簧；
所述外部滑动件偏压弹簧布置在所述排气摇杆臂中的所述复位孔的外部并且围绕所述活塞-滑动件；
所述致动孔限定所述致动活塞上方、在所述致动孔内的、由所述致动活塞界定的致动腔，
所述复位孔通过所述排气摇杆臂内的复位管道与所述致动装置中的所述致动腔流体连通，所述复位止回阀在打开位置和关闭位置之间是能够操作的；
其中，当所述复位止回阀处于所述关闭位置时，液压流体被锁定在所述致动腔中，以及当所述复位止回阀处于所述打开位置时，所述液压流体双向地流动通过所述复位止回阀；
其中，所述复位止回阀通过所述复位压力控制弹簧朝向所述打开位置偏压；
其中，所述滑动件-活塞相对于所述排气摇杆臂在伸展位置和缩回位置之间能够移动，所述滑动件-活塞通过所述外部滑动件偏压弹簧朝向所述伸展位置偏压，所述滑动件组件与所述复位止回阀操作地相关联，使得在所述滑动件-活塞的所述伸展位置中，所述复位止回阀朝向所述关闭位置能够移动，以及在所述滑动件-活塞的所述缩回位置中，所述复位止回阀能够通过所述滑动件-活塞移动到所述复位止回阀的打开位置；
所述方法包括以下步骤：
在所述排气摇杆臂的空转旋转期间，机械地并液压地偏压所述复位止回阀关闭；
执行所述内燃发动机的所述至少一个排气阀的制动阀提升；以及
通过打开所述复位止回阀并且从所述致动腔释放液压流体复位所述发动机的所述至少一个排气阀以关闭所述至少一个排气阀。
21.根据权利要求20所述的方法，包括以下步骤：
在所述压缩冲程期间关闭所述止回阀；以及
在膨胀冲程期间打开所述止回阀。
22.根据权利要求20所述的方法，包括以下步骤：
在所述压缩冲程期间关闭所述止回阀；以及
在排气冲程期间打开所述止回阀。
23.根据权利要求20所述的方法，包括以下步骤：
在进气冲程期间关闭所述止回阀，从而允许所述汽缸的预充气；以及
在所述预充气事件过程中保持所述止回阀关闭。
24.根据权利要求20所述的方法，包括以下步骤：
在进气冲程期间关闭所述止回阀，从而允许所述汽缸的预充气；以及
在所述排气阀提升过程中打开所述止回阀，使得所述至少一个排气阀在所述压缩冲程期间被关闭。
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