用于内燃机压缩释放制动系统的独立压缩制动控制模块技术方案

本发明专利技术涉及一种压缩释放制动系统，用于在发动机制动操作期间操作发动机的排气阀。该压缩释放制动系统包括独立的压缩制动控制模块(CBCM)，其可操作性耦合到排气阀以控制其升程和相角。CBCM包括限定致动器腔的壳体、致动活塞和止回阀，致动活塞布置在壳体之外以便在壳体与致动活塞之间限定致动活塞腔，止回阀设置在致动活塞腔与致动器腔中布置的压缩制动致动器之间。致动活塞相对于壳体往复运动。压缩制动致动器包括致动器元件和偏置弹簧。致动器元件在禁用时选择性接合止回阀以便解锁致动活塞腔而在激活时与止回阀脱离以便锁定致动活塞腔。活塞腔。活塞腔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机压缩释放制动系统的独立压缩制动控制模块


[0001]本专利技术总体上涉及内燃机的压缩释放制动系统，更具体地涉及一种用于内燃机的压缩释放发动机制动系统的独立压缩释放制动控制模块。

技术介绍

[0002]对于内燃机(IC发动机)，特别是大型卡车的柴油发动机，发动机制动是提高车辆安全性的重要特征。因此，车辆、特别是大型卡车中的柴油发动机通常配备有压缩释放发动机制动系统(或压缩释放减速器)，用于对发动机(以及车辆)进行减速。压缩释放发动机制动在制动操作模式下提供了显著的制动功率。为此，自1960年代以来，压缩释放发动机制动系统在北美获得广泛认可。
[0003]典型的压缩释放发动机制动系统在压缩冲程结束时刚好在上死点(Top Dead Center，TDC)之前打开排气阀。这会造成压缩气缸的气体泄放，而用于压缩的能量不会回收。结果是发动机制动或减速功率。传统压缩释放发动机制动系统在打开排气阀以抵抗压缩气缸充气的极高负载所需的硬件相关方面的成本不菲。气阀机构部件的设计制造必须能够在高机械负载和高发动机转速下可靠运行。此外，高压缩气体的突然释放也会带来很强的噪音。在一些地区，通常是城市，不准许使用发动机制动，因为现有的压缩释放发动机制动系统在TDC压缩附近的高压缩压力下迅速打开阀，这会产生发动机阀机构高负载，响声巨大。正是响声导致某些城市地区禁止使用压缩释放发动机制动系统。
[0004]迄今为止，压缩释放发动机制动系统通常只能独用，即针对特定的发动机品牌和型号采取定制的设计制造。在销售发布之前通常需要二十四(24)个月完成设计、原型制造、台架测试、发动机测试和现场测试。因此，开发时间和成本都是值得关注的方面。
[0005]压缩释放负载对于气阀机构而言太大的发动机可以使用排气制动系统。排气制动机构由安装在排气系统中的限流元件组成。当此限流器关闭时，背压会在排气循环期间阻止气体排出并提供制动功能。这种系统提供的制动功率虽逊于压缩释放发动机制动系统，但会降低成本。正如压缩释放制动系统，排气制动系统的减速功率会随着发动机转速减慢而急剧下降。发生这种情况是因为该限制优化成在发动机额定转速下产生最大允许背压，但该限制根本不足以在较低发动机转速下生效。
[0006]专利文献US 8,272,363描述了一种用于控制排气阀运动的独立压缩制动控制模块(CBCM)，主要但不限于发动机减速目的。US8,272,363中描述的CBCM通常需要借助CBCM的纵轴与其充当的排气阀的阀纵轴之间的显著轴向偏移来操作(参见US8,272,363的图2A至图2C)。
[0007]US8,272,363中描述的CBCM包括致动活塞固位圈和密封件，接合到CBCM的单个壳体内的同一孔口。由于装配问题涉及使密封件通过固位圈槽，这会导致部分孔口的直径要求变高。US8,272,363中的CBCM使用了包含致动活塞的壳体，但仍需要支撑壳，从而增加了整个组件的直径。这些有助于所需偏移的贡献机构产生了作用于CBCM的致动活塞上的侧向力，这会导致致动活塞的孔口中发生磨损和/或堵塞的风险。CBCM的实际应用通常要求降低
整体高度和直径，以适应现有的发动机组，而不会干扰或不理想地改变其他部件。故而有利的是，能够减小CBCM模块的尺寸，使其更好地集中到排气阀产生的负载，并将其封装到更严格的空间限制中。
[0008]因此，虽然已证实公知的压缩释放发动机制动系统可为各种车辆传动系统应用所接受，但此类设备仍然易于实现可提高性能和降低成本的改进。有鉴于此，需要开发改进压缩释放发动机制动系统来推动本领域的发展，诸如用于内燃机压缩释放制动系统的独立压缩制动控制模块，该模块更易组装，组装时更加稳健紧凑，性能增强，显著减少了压缩释放发动机制动系统的开发时间和成本。

技术实现思路

[0009]本专利技术提出了一种内燃机的压缩释放制动系统，包括更加紧凑的独立压缩制动控制模块，该模块采取可扩展的液压联动装置形式并与安装硬件一起集成到内燃机的气阀机构中。设计紧凑使得设备更易组装，而且组装后的设备更加稳健紧凑。
[0010]该压缩释放制动系统包括独立的压缩制动控制模块(CBCM)，其可操作性耦合到排气阀以控制其升程和相角。CBCM包括限定致动器腔的壳体和致动活塞，致动活塞布置在壳体之外以便在壳体与致动活塞之间限定出致动活塞腔，其中CBCM已安装至孔口中。CBCM还包括止回阀，该止回阀设置在致动活塞腔与致动器腔中布置的压缩制动致动器之间。致动活塞相对于壳体和孔口往复运动。压缩制动致动器包括致动器元件和偏置弹簧。致动器元件在禁用时选择性接合止回阀以便解锁致动活塞腔内所含的流体而在激活时与止回阀脱离以便锁定致动活塞腔内的流体。
[0011]本专利技术的优势在于其设计相对更小更紧凑。这种设计适合装在气阀机构盖下方，无需对现有的燃油喷射或气阀机构部件进行重大修改，尽量不会增加阀盖高度。此外，尺寸紧凑允许CBCM的安装设计灵活，即便每个气缸只有单个阀盖的发动机配置亦然。
[0012]凭借紧凑的设计并包含内部止回阀，将加压液压流体锁定在同样紧凑的致动活塞室中，本专利技术设备提供了采用最小流体体积的设计，从而降低了截留液压流体的顺应性。因此，紧凑性会获得更强劲的系统，在CBCM发动机制动模式下，能够在更高的发动机负载下更容易保持恒定的排气阀升程。紧凑性还会创造CBCM与下方致动排气阀之间更紧密轴向排列的可能性。
[0013]紧凑的设计既能更容易适应更多种发动机配置和具有相同CBCM集成硬件设计的硬件，又能以更低的工程设计成本和时间、原型制造和验证测试来完成。
附图说明
[0014]结合附图并参阅下述说明书的内容将更加清楚明了本专利技术的其他目的和优势，图中：
[0015]图1A和图1B是包括根据本专利技术示例性实施例的压缩释放制动系统的内燃机的示意图；
[0016]图2A是根据本专利技术示例性实施例的压缩释放制动系统的局部放大示意图，其中排气阀关闭；
[0017]图2B是根据本专利技术示例性实施例的压缩释放制动系统的局部放大示意图，其中由
排气摇臂组件打开排气阀；
[0018]图2C是根据本专利技术示例性实施例的压缩释放制动系统的局部放大示意图，其中排气阀因排气歧管中的背压而浮动；
[0019]图3A和图3B是根据本专利技术示例性实施例的压缩释放制动系统中液压致动的压缩制动控制模块在减压状态下的剖视图；
[0020]图4A和图4B是根据本专利技术示例性实施例的压缩释放制动系统中液压致动的压缩制动控制模块在加压状态下的剖视图。
具体实施方式
[0021]现将详细参照附图示出的本专利技术示例性实施例和本专利技术方法，在全部附图中相似的附图标记代表相似或相应的部分。但应当注意，本专利技术在其更宽泛的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、代表性设备和方法以及说明性示例。
[0022]这样示例性实施例的描述旨在结合附图来解读，附图视为整体书面描述的一部分。在说明书中，诸如“水平”、“垂直”、“向上”、“向下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压缩制动控制模块(40)，在压缩释放制动系统(12)中用于在压缩释放发动机制动操作期间操作内燃机(10)的至少一个排气阀(18)，所述压缩制动控制模块(40)可操作性耦合到至少一个排气阀(18)来控制所述至少一个排气阀(18)的升程和相角，以便当发动机执行压缩释放发动机制动操作时，在发动机的压缩冲程期间使至少一个排气阀(18)保持打开，所述压缩制动控制模块(40)包括：壳体(42)，包括单件式主体，适配为安装在所述发动机(98)中的孔口内并与所述孔口固定接合，所述壳体包括内部的致动器腔；致动活塞(48)，布置在所述壳体(42)之外和所述孔口之内，以便在所述壳体与所述致动活塞和所述孔口(98)的内表面之间限定可变容积的液压致动活塞腔(57)，所述致动活塞(48)在所述孔口(98)内在伸出位置与缩回位置之间相对于所述壳体(42)往复运动，所述致动活塞(48)设置为在所述致动活塞的伸出位置接合所述至少一个排气阀(18)；所述致动活塞腔(57)与所述致动器腔(45)通过所述壳体的主体内的连接通道(47)相互流体连通；供应管道(60)，形成在所述壳体的主体内并连接到连接通道(47)，所述供应管道(60)适配为通过所述连接通道向所述致动活塞腔(57)提供加压液压流体；止回阀(62)，设置在所述连接通道与所述致动活塞腔(57)之间，以当所述致动活塞腔内液压流体的压力超过所述供应管道中液压流体的压力时以液压方式锁定所述致动活塞腔，所述止回阀由偏置弹簧(66)偏压关闭；以及压缩制动致动器(70)，布置在所述致动器腔(45)中以控制所述止回阀(62)，所述压缩制动致动器包括致动器元件(72)，所述致动器元件(72)暴露于大气压力并可滑动地安装在所述致动器腔(45)内以在伸出位置与缩回位置之间往复运动，并且压缩弹簧(75)使所述致动器元件(72)朝向其缩回位置偏压，在此所述致动器元件(72)仅通过所述压缩弹簧(75)的偏置力接合并打开所述止回阀(62)，以便解锁所述致动活塞腔(57)并使所述致动活塞腔流体连接到所述供应管道(60)。2.根据权利要求1所述的压缩制动控制模块，其中，所述压缩制动控制模块的所述单件式主体具有与所述孔口接合的部分带螺纹的外柱面，并且所述致动活塞包括外部密封件和光滑的外表面以接合、密封并在所述孔口内往复运动。3.根据权利要求1至2中任一项所述的压缩制动控制模块，其中，所述单件式主体具有使所述致动器腔与所述致动活塞腔分隔的分隔壁。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩制动控制模块，其中，所述致动器元件具有暴露于所述液压流体的底面和暴露于大气压力的顶面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩制动控制模块，其中，所述致动器腔用设有通气口的端盖封闭。6.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩制动控制模块，其中，所述壳体包括用于保持固位圈的凹槽，所述固位圈用于当所述活塞处于完全伸出位置时使所述致动活塞停止运动，所述致动活塞包括用于接合所述固位圈的内止动面。7.一种压缩制动控制模块，在压缩释放制动系统中用于在压缩释放发动机制动操作期间操作内燃机的至少一个排气阀，所述压缩制动控制模块可操作性耦合到至少一个排气阀来控制所述至少一个排气阀的升程和相角，以便当发动机执行压缩释放发动机制动操作
时，在发动机的压缩冲程期间使至少一个排气阀保持打开，所述压缩制动控制模块包括：壳体，包括单件式主体，适配为安装在所述发动机中的孔口内并与所述孔口固定接合，所述壳体包括内部的致动器腔；致动活塞，布置在所述壳体之外和所述孔口之内，以便在所述壳体与所述致动活塞和所述孔口的内表面之间限定可变容积的液压致动活塞腔，所述致动活塞在所述孔口内在伸出位置与缩回位置之间相对于所述壳体往复运动，所述致动活塞设置为在所述致动活塞的伸出位置接合所述至少一个排气阀；所述致动活塞腔与所述致动器腔通过所述壳体的主体内的连接通道相互流体连通；供应管道，形成在所述壳体的主体内并连接到连接通道，所述供应管道适配为通过所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：PAC制动公司，
类型：发明
国别省市：