[发明专利]基于发动机压缩空气循环的制动能量回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机制动设备，具体涉及一种基于发动机压缩空气循环的制动能量回收系统。

背景技术

大型车辆在长距离制动或者下长坡制动时需要有稳定持久的制动力以维持车辆安全。为了缓解车辆行车制动器的压力，就需要有辅助制动系统。当前有排气辅助制动系统、Jacobs发动机制动器以及各种缓速器等来辅助车辆缓速即制动。但是它们都没有涉及到制动能量回收，只是单纯的作为一种辅助制动系统，最终也是使能量耗散到大气中。并且排气辅助制动是采用在排气总管上布置一个蝶阀的形式，使发动机排气时产生一个节流作用，从而产生发动机制动力，但是这种布置形式所存在的问题是压缩率低，通常产生的制动力不大。为了使发动机在制动时回收能量，并且提高发动机制动力，必须研制一套制动能量回收系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种基于发动机压缩空气循环的制动能量回收系统，该系统能够在车辆制动时控制发动机工作在压缩空气模式，并且将发动机压缩产生的气体收集至储气罐。

为解决技术问题，本发明采取以下的技术方案：

提供一种基于发动机压缩空气循环的制动能量回收系统，包括发动机的排气凸轮和排气门及气门桥，以及两端分别接于储气罐和发动机排气管或排气支管的高压气体管路；还包括排气门驱动机构，该排气门驱动机构包括至少一个摇臂；所述摇臂由呈钝角连接的水平臂和下折臂组成，且连接处横向贯穿设置中心轴，摇臂与中心轴活动连接，中心轴由至少一个滑槽实现限位；所述排气门驱动机构具有接合与脱开两种状态：在接合状态时，水平臂的下表面与排气凸轮的上表面接合，下折臂的端部与排气门及气门桥的上表面接合；在脱开状态时，水平臂与凸轮、下折臂与排气门及气门桥均不接触。

作为一种改进，水平臂的下表面用于与排气凸轮的上表面接合的部位具有圆弧过渡，使得机构与凸轮接合时更加平稳。

作为一种改进，所述高压气体管路接于气缸的排气管或排气支管，在靠近接口处的高压气体管路上设有控制阀；在接口处之后的排气管或排气支管上设有排气蝶阀。

作为一种改进，所述控制阀是电磁阀或者单向阀。

作为一种改进，所述控制阀和排气蝶阀均通过电缆连接至电子控制单元，电子控制单元与发动机电控单元之间以电缆连接。

作为一种改进，所述滑槽设有上锁止位和下锁止位。

作为一种改进，所述中心轴连接有一根摇臂回位锁止杆。用于在摇臂机构与排气门脱离时，防止摇臂转动超过限定位置影响下一次的激活。

作为一种改进，一个操作杆通过杠杆装置连接于中心轴，当操作杆上提时所述排气门驱动机构向下位移实现接合，当操作杆下压时所述排气门驱动机构向上位移实现脱开。

作为一种改进，所述操作杆是手动操作杆或电动操作杆。

本发明适用于单缸或多缸发动机，发动机为四冲程工作模式，可以是汽油机或者柴油机，排气门驱动机构的摇臂数量根据气缸数量确定。排气门驱动机构在制动能量回收系统启动时驱动排气门。

排气门驱动机构区别于发动机原有的排气门机构，采用一套摇臂机构加至原有排气凸轮和排气门及气门桥上。该机构在发动机正常工作时不激活，只在制动能量回收系统启动时激活，并且激活时原有排气门驱动机构仍有效。该排气门驱动机构能够驱动排气门在压缩行程和排气开启排气门，在压缩和排气两冲程中将缸内气体压入气罐内储存起来。排气门驱动机构的激活采用一种机械结构，通过机械连杆机构推动排气门机构使之与排气凸轮接合，从而实现压缩空气制动能量回收。也可通过拉开机械连杆机构使排气门驱动机构与排气凸轮脱开，关闭压缩空气制动能量回收系统。

高压气体管路布置在每个排气支管(单缸就只有排气管，下文不再重复表述)上，管路上的控制阀为电磁阀或者单向阀，可以控制管路的通断。所述高压气体管路最终连通至储气罐。排气支管，排气蝶阀和高压管路及管路控制阀就构成了辅助压缩腔。

排气蝶阀为一种车辆通用设备，其布置于每个排气支管中，且在高压气体管路入口之后。

所述电子控制单元控制接受驾驶员的启动和关闭信号，同时控制排气门驱动机构的运行以及排气蝶阀、高压气体管路电磁阀的开闭，并且能和发动机电控单元实现通讯。