一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)，得到較大的輔助制動(dòng)功率，并能對(duì)制動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的技術(shù)，特指一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體工作性能有著非常重要的影響，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)工作過(guò)程的調(diào)整，可以得到較強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)具有安全、穩(wěn)定、便捷、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此其市場(chǎng)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械損失及循環(huán)損失作為輔助制動(dòng)功率，產(chǎn)生制動(dòng)效果，為增強(qiáng)其制動(dòng)強(qiáng)度，通常以增加循環(huán)損失的方法進(jìn)行。目前大部分發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式都是在傳統(tǒng)的凸輪軸氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上進(jìn)行的，其工作方式和工作效果受凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的影響較大。隨著氣門(mén)可變技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)凸輪軸氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)氣門(mén)工作參數(shù)可變的機(jī)構(gòu)越來(lái)越多，同時(shí)，還出現(xiàn)了以電控液壓驅(qū)動(dòng)的方式直接驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的無(wú)凸輪軸氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。無(wú)凸輪軸式電液驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以傳感器信號(hào)控制電磁閥的工作，從而控制氣門(mén)的運(yùn)行過(guò)程，這就使氣門(mén)的工作參數(shù)可以在更大的范圍內(nèi)進(jìn)行靈活調(diào)整，使氣門(mén)的工作軌跡能夠更好的適應(yīng)任意發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的整體工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法。通過(guò)ECU控制三位三通電磁閥對(duì)液壓腔中充滿高壓油以及排出高壓油的時(shí)刻、油量，時(shí)間長(zhǎng)短等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。三位三通電磁閥中柱塞位于下端時(shí)，液壓腔充油，氣門(mén)開(kāi)啟；柱塞位于中間位置時(shí)，液壓腔被密封，保持氣門(mén)位置；柱塞位于上端時(shí)，液壓腔泄油，氣門(mén)關(guān)閉。因此，ECU可以大范圍調(diào)整氣門(mén)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作過(guò)程，并對(duì)制動(dòng)功率大小靈活調(diào)整。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
設(shè)有一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法，包含高壓油源、三位三通電磁閥、液壓腔、油底殼、回位彈簧、活塞、氣門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU;其特征在于所述的裝置用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)，所述的氣門(mén)表示發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)，所述的活塞與氣門(mén)相連，所述的三位三通電磁閥由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU控制，進(jìn)油口連接高壓油源，工作出油口連接液壓腔，泄油口通向油底殼，發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，三位三通電磁閥的充油和泄油時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)均達(dá)到最大開(kāi)度，當(dāng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)，控制排氣門(mén)的三位三通電磁閥使排氣門(mén)在上止點(diǎn)前開(kāi)啟，充油時(shí)間較短，排氣門(mén)開(kāi)度較小，控制進(jìn)氣門(mén)的三位三通電磁閥使進(jìn)氣門(mén)在進(jìn)氣行程和做功行程開(kāi)啟，同時(shí)進(jìn)氣提前角變小。
[0006]三位三通電磁閥的工作狀態(tài)由電控單元E⑶控制，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作需要自由調(diào)
-K-■P。
[0007]三位三通電磁閥開(kāi)始充油和開(kāi)始泄油的時(shí)刻以曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)量，充油和泄油的時(shí)間長(zhǎng)短以絕對(duì)時(shí)間計(jì)量。
[0008]上止點(diǎn)處活塞驅(qū)動(dòng)氣門(mén)達(dá)到最大開(kāi)度時(shí)，不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖中標(biāo)注說(shuō)明:1 一高壓油源2—三位三通電磁閥3 —液壓腔4 一油底殼5—回位彈簧6—活塞7—?dú)忾T(mén)
圖2是本發(fā)明的一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的氣門(mén)工作曲線示意圖。
[0011]附圖中標(biāo)注說(shuō)明:I 一進(jìn)氣門(mén)升程曲線II一排氣門(mén)升程曲線
圖3是本發(fā)明的一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)的氣門(mén)工作曲線示意圖。
[0012]附圖中標(biāo)注說(shuō)明:I 一進(jìn)氣門(mén)升程曲線III一排氣門(mén)升程曲線所有氣門(mén)升程曲線可由ECU控制曲線位置及形狀。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參考附圖，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法包含壓力穩(wěn)定的高壓油源(1)，與液壓腔(3)緊密連接的三位三通電磁閥(2)，安裝在液壓腔(3)內(nèi)的回位彈簧(5)和活塞(6 )，活塞(6 )與氣門(mén)(7 )相連，三位三通電磁閥(2 )由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元E⑶控制，進(jìn)油口連接高壓油源(1)，工作出油口連接液壓腔(3)，泄油口通向油底殼(4)，此裝置用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)。
[0015]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，氣門(mén)工作曲線如圖2所示，在進(jìn)氣及排氣開(kāi)始時(shí)刻對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角下，E⑶控制三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于下端，高壓油源(I)中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2)流入液壓腔(3)，推動(dòng)活塞(6)下行，使氣門(mén)(7)開(kāi)啟。經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，氣門(mén)(7)到達(dá)最大升程時(shí)，E⑶控制三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于中間位置，液壓腔(3)內(nèi)的高壓油被密封，氣門(mén)(7)保持最大開(kāi)啟位置。當(dāng)需要?dú)忾T(mén)關(guān)閉時(shí)，ECU控制三位三通電磁閥(2 )中的柱塞位于上端，液壓腔(3 )中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2 )流入油底殼(4)，活塞(6)在回位彈簧(5)的作用下上行回位，氣門(mén)(7)落座關(guān)閉。氣門(mén)(7)的動(dòng)作由E⑶控制三位三通電磁閥(2)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此可以根據(jù)汽車運(yùn)行狀態(tài)相應(yīng)的調(diào)整氣門(mén)(7)的運(yùn)行參數(shù)，滿足不同工況下的工作需求。
[0016]當(dāng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)，E⑶控制三位三通電磁閥(2)改變氣門(mén)(7)的工作規(guī)律，在活塞下行的進(jìn)氣行程和做功行程開(kāi)啟進(jìn)氣門(mén)，在壓縮上止點(diǎn)前及進(jìn)排氣上止點(diǎn)前開(kāi)啟排氣門(mén)，并根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度需求調(diào)整排氣門(mén)的開(kāi)啟提前角，開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)。此時(shí)，由于氣門(mén)工作規(guī)律不同于發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，因此進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟提前角相應(yīng)推遲，進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟，保持，關(guān)閉過(guò)程與發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)相同。排氣門(mén)的開(kāi)啟由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)強(qiáng)度需求在上止點(diǎn)前對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角開(kāi)啟，所需的制動(dòng)強(qiáng)度越大，排氣門(mén)開(kāi)啟的時(shí)刻越靠近上止點(diǎn)，所需的制動(dòng)強(qiáng)度越小，排氣門(mén)相對(duì)于上止點(diǎn)的開(kāi)啟提前角就越大。排氣門(mén)的開(kāi)啟也是由ECU控制三位三通電磁閥(2)中的柱塞的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但此時(shí)柱塞由下端工作位置運(yùn)動(dòng)到中間工作位置的時(shí)間變短，即由高壓油源(I)流入排氣門(mén)上液壓腔(3)的高壓油量變少，使排氣門(mén)的升程較小，保證在上止點(diǎn)附近氣門(mén)與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。在上止點(diǎn)前對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，ECU控制排氣門(mén)裝置中三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于下端，高壓油源(I)中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2)流入液壓腔(3)，推動(dòng)活塞(6)下行，使排氣門(mén)開(kāi)啟。經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間，ECU控制排氣門(mén)裝置中三位三通電磁閥(2 )中的柱塞位于中間位置，使排氣門(mén)保持較小開(kāi)度，以避免排氣門(mén)與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞產(chǎn)生干涉。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角后，氣缸內(nèi)壓力降低至接近大氣壓，ECU控制排氣門(mén)裝置中三位三通電磁閥(2)中的柱塞位于上端，液壓腔(3)中的高壓油經(jīng)三位三通電磁閥(2)流入油底殼(4)，活塞(6)在回位彈簧(5)的作用下上行回位，排氣門(mén)落座關(guān)閉。在接下來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的行程中，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，因此形成兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作循環(huán)，產(chǎn)生最大的制動(dòng)功率，并且排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻由ECU控制，可以自由調(diào)節(jié)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)強(qiáng)度可以在很大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法，包含高壓油源(I)、三位三通電磁閥(2)、液壓腔(3)、油底殼(4)、回位彈簧(5)、活塞(6)、氣門(mén)(7)、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元E⑶；其特征在于所述的裝置用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)，所述的氣門(mén)(7)表示發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)，所述的活塞(6)與氣門(mén)(7)相連，所述的三位三通電磁閥(2)由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU控制，進(jìn)油口連接高壓油源(I)，工作出油口連接液壓腔(3 )，泄油口通向油底殼(4)，發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，三位三通電磁閥(2)的充油和泄油時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)均達(dá)到最大開(kāi)度，當(dāng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)，控制排氣門(mén)的三位三通電磁閥(2)使排氣門(mén)在上止點(diǎn)前開(kāi)啟，充油時(shí)間較短，排氣門(mén)開(kāi)度較小，控制進(jìn)氣門(mén)的三位三通電磁閥(2)使進(jìn)氣門(mén)在進(jìn)氣行程和做功行程開(kāi)啟，同時(shí)進(jìn)氣提前角變小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法，其特征在于三位三通電磁閥(2 )的工作狀態(tài)由電控單元E⑶控制，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作需要自由調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法，其特征在于三位三通電磁閥(2 )開(kāi)始充油和開(kāi)始泄油的時(shí)刻以曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)量，充油和泄油的時(shí)間長(zhǎng)短以絕對(duì)時(shí)間計(jì)量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法，其特征在于上止點(diǎn)處活塞(6)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)(7)達(dá)到最大開(kāi)度時(shí)，不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法，其可以實(shí)現(xiàn)兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作循環(huán)，得到較大的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率，并在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工況下靈活調(diào)整排氣門(mén)的開(kāi)閉時(shí)刻，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率連續(xù)可調(diào)。一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置及方法包括高壓油源，三位三通電磁閥，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)上方的液壓腔，活塞，回位彈簧。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，三位三通電磁閥向液壓腔充油時(shí)間較長(zhǎng)，氣門(mén)達(dá)到最大開(kāi)度；發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工況下，進(jìn)氣門(mén)在進(jìn)氣行程和做功行程開(kāi)啟，控制排氣門(mén)的三位三通電磁閥充油時(shí)間較短，并使排氣門(mén)在上止點(diǎn)前開(kāi)啟，開(kāi)度較小，實(shí)現(xiàn)兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作循環(huán)，改變排氣門(mén)在上止點(diǎn)前開(kāi)啟的曲軸轉(zhuǎn)角，可以得到連續(xù)可調(diào)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率。
【IPC分類】F01L9/02, F01L13/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105019966
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510465667
【發(fā)明人】董穎, 趙迎生, 常占輝
【申請(qǐng)人】浙江師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日