技术领域

本发明涉及机械领域， 尤其涉及车辆发动机的气门驱动领域， 特别是 一种集成式的泄气型发动机制动方法和装置。

背景技术

发动机制动技术可以分为缸内制动和缸外制动 。 发动机的缸内制动只 需将发动机暂时转换为压縮机。 转换过程中切断燃油， 在发动机活塞压縮 冲程接近结束时打开排气门， 允许被压縮气体 （制动时为空气） 被释放， 发动机在压縮冲程中压縮气体所吸收的能量， 不能在随后的膨胀冲程返回 到发动机活塞， 而是通过发动机的排气及散热系统散发掉。 最终的结果是 有效的发动机制动， 减缓车辆的速度。

发动机的缸外制动技术早在 1956年就有了（见美国专利号 2730090)， 是在发动机的排气管内使用限流装置， 如排气蝶阀， 升高发动机的排气背 压， 使得发动机在排气冲程当中发动机活塞上的阻 力增大， 产生发动机制 动。 发动机的缸外制动又叫排气制动， 排气蝶阀或其它排气限流装置又叫 排气制动器。

发动机的缸内制动又可以分为压缩释放型制动 和泄气型制动。 发动机 的压缩释放型制动在发动机活塞压縮冲程接近 结束时打开排气门， 在压缩 冲程结束后 （膨胀或做功冲程初期， 排气门正常开启之前） 关闭排气门。 压缩释放型制动器的一个先例由康明斯 (Cummins)于 1965年在美国专利号 3220392披露。制动系统经过液压回路将机械输� �传递到要打开的排气门。 液压回路上通常包括在主活塞孔内往复运动的 主活塞， 该往复运动来自于 发动机的机械输入，比如说发动机喷油凸轮的 运动或相邻排气凸轮的运动。 主活塞的运动通过液压流体传递到液压回路上 的副活塞， 使其在副活塞孔 内往复运动， 副活塞直接或间接地作用在排气门上， 产生发动机制动运作 的气门运动。

发动机的泄气型制动是排气门除了正常的开启 ， 还在部分周期内保持 小量恒开 (部分周期泄气制动)，或在非排气冲程的周期� �� （进气冲程，压缩 冲程， 和膨胀或做功冲程)保持小量恒开 (全周期泄气制动)。 部分周期泄气 制动和全周期泄气制动的主要区别， 在于前者在大部分的进气冲程中不打 开排气门。 本发明人在美国专利号 6594996为泄气型发动机制动体系和方 法提供了相关的说明和实例。

发动机全周期泄气制动系统的一个先例由繆尔 (Muir)于 1970年在美国 专利第 3525317号公开。 该制动系统将发动机制动分为三档。 第一档是发 动机和车辆各运动部件造成的摩擦损失而产生 的制动。 第二档是将发动机 的排气门保持连续小量恒开而产生的全周期泄 气制动。 第三档是在第二档 的全周期泄气制动的基础上增加排气蝶阀， 产生联合制动。

德国曼 (M1N)于 1992年在美国专利第 5086738号公开了发动机部分周 期泄气制动系统。 发动机制动时排气门在发动机进气冲程快结束 时微量打 开，然后在整个压缩冲程内保持恒开，最后在 膨胀或做功冲程的初期关闭。

发动机泄气型制动器一般与发动机排气制动器 （如排气蝶阀） 联合使 用， 形成联合制动。 使用排气蝶阀或其它排气限流装置使排气背压 升高有 可能导致排气门反跳或浮动（浮阀）。发动机 行业一般对浮阀不赞成， 因为 浮阀时排气门的开启和关闭不是由凸轮驱动的 ，气门的落座速度无法控制。 太大的气门落座速度有可能损坏发动机。然而 ，加拿大的 PacBrake于 1989 年在美国专利第 4848289号公开了使用排气制动器提高排气背压� �致浮阀 的制动方法,认为高排气背压浮阀有助于压缩� �放型发动机制动。

瑞典的沃尔沃 （Volvo) 于 1992年在美国专利第 5146890号公开了一 种压缩释放型发动机制动与排气制动器一起使 用的联合制动方法。 其中发 动机的制动凸轮除了压缩释放制动凸台外， 增加了排气再循环 （EGR) 凸 台。 这样， 排气门在进气冲程下止点附近打开， 由排气制动器产生的高背 压尾气（制动时为空气），从排气管内反充发 动机汽缸，增加压缩制动功率。 德国曼 (M1N)于 1997年在美国专利第 5692469号公开了一种利用排气 制动器提高排气背压导致浮阀进而开启泄气制 动器的装置和方法。 当排气 背压足够高时， 排气门在进气冲程临近结束时浮开或反跳。 在该排气门浮 动其间， 用一制动装置对其进行干预， 也就是在浮开的排气门关闭之前， 通过一个油压控制的活塞将其截住， 阻止它关闭， 让它保持小量恒开， 产 生部分周期泄气制动（排气门在排气冲程后关 闭）。该制动系统是用于每缸 单排气门的发动机。 2006年， 德国曼 (M1N) (美国专利第 7013867号， 中 国专利第 200310123153.7号） 将上述技术扩展到每缸双排气门的发动机。

德国曼 (M1N)的上述泄气型发动机制动系统的可靠性和� ��久性面临着 很多问题， 因为它依赖于制动排气门的间歇开放或浮动， 这无论在时间和 大小上都是不一致的。 众所周知， 排气门的浮动高度依赖于排气背压， 而 排气背压依赖于发动机的转速， 并受排气制动器的质量与控制以及排气歧 管设计的影响。 在中、 低速时， 排气门的浮动可能不够或根本没有， 发动 机制动装置无法启动。 而此时发动机制动的需求很高， 因为发动机大多是 使用在这样的速度。 此外， 过高的排气背压不仅浮动被制动的排气门 （外 气门）， 同时也浮动不制动的排气门（内气门）。 内气门的落座速度将太大， 影响发动机的可靠性和耐久性。 还有， 该泄气型发动机制动器需要一个额 外的托架，用于承受制动载荷以及为发动机制 动卸油。这一额外的托架（支 撑机构） 与发动机的排气门驱动系统分开， 给发动机的设计带来困难。 不 仅安装和调试不方便， 还有可能增加发动机的高度和重量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式的泄气型发 动机制动方法， 所述的 这种集成式的泄气型发动机制动方法要解决现 有技术中泄气型发动机制动 技术存在的可靠性和耐久性不好、 安装和调试不方便以及增加发动机高度 和重量等技术问题。 本发明的这种集成式的泄气型发动机制动方法 ， 包括一个利用制动控 制机构、 凸轮、 摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭 的过程， 所 述的制动控制机构包括排气制动器， 所述的阀桥中设置有一条卸流通道和 一个活塞孔， 所述的活塞孔内设置有一个制动活塞， 所述的制动活塞在所 述的活塞孔内具有一个非操作位置和一个操作 位置， 所述的摇臂内集成有 一个支撑机构，所述的支撑机构的下面靠紧阀 桥并封闭阀桥中的卸流通道， 其特征在于： 在所述的利用制动控制机构、 凸轮、 摇臂和阔桥驱动发动机 的内排气门打开和关闭的过程中， 利用所述的排气制动器限制发动机排气 管内气流， 提高发动机排气管内的排气背压， 在凸轮处于内基圆位置、 发 动机的汽缸活塞靠近进气冲程的末期时， 利用所述的排气背压使所述的内 排气门向下移动并在内排气门与发动机的缸体 阀座之间产生一个间隙， 所 述的制动活塞在阀桥中活塞孔内跟随内排气门 向下从非操作位置伸出并锁 定到操作位置， 将内排气门的位置及所述的间隙保持， 在凸轮从内基圆转 向常规排气凸台时， 利用所述的摇臂将凸轮的运动传递到阀桥， 驱动阀桥 向下移动并使阔桥与集成在摇臂内的支撑机构 分开， 打开阀桥中的卸流通 道卸流， 制动活塞在阀桥内縮回到非操作位置， 在凸轮继续驱动阀桥向下 运动时， 阀桥将发动机的内排气门和外排气门打开， 在凸轮转过常规排气 凸台回到内基圆上时， 内排气门和外排气门关闭， 摇臂和阀桥复位， 集成 在摇臂内的支撑机构重新靠紧阀桥并封闭阀桥 中的卸流通道， 开始一个新 的制动循环周期。

进一步的， 所述的利用制动控制机构、 凸轮、 摇臂和阀桥驱动发动机 的内排气门打开和关闭的过程中包括以下步骤 ：

1) 打开所述的制动控制机构，关闭所述的排气制 动器，提高发动机排气管 内的排气背压，

2) 在凸轮处于内基圆位置、发动机的汽缸活塞靠 近进气冲程的末期时，利 用所述的排气背压克服内排气门上的弹簧作用 力和缸压，驱动内排气门 向下打开一个间隙，

3) 制动活塞在阀桥的活塞孔内跟随内排气门向下 从非操作位置伸出并锁 定到操作位置，

4) 利用向下伸出后处于操作位置的制动活塞将打 开的内排气门顶住，保持 内排气门所打幵的间隙，

5) 凸轮继续沿着内基圆转动， 发动机的汽缸活塞从进气冲程的末期，经过 整个压縮冲程和大部分的做功冲程时，利用锁 定在操作位置的制动活塞 将内排气门保持所打开的间隙， 产生发动机泄气型制动，

6) 凸轮从内基圆转向常规排气凸台， 凸轮驱动阀桥向下运动， 阀桥与集成 在摇臂内的支撑机构分开， 打开阀桥内的卸流通道卸流，

7) 制动活塞在阀桥的活塞孔内从操作位置向上缩 回到非操作位置，

8) 凸轮继续驱动阀桥向下运动， 阀桥将内、 外两个排气门一起打开，

9) 凸轮转过常规排气凸台， 回到内基圆上， 排气门关闭， 制动过程回到步 骤 2)， 开始一个新的制动循环周期，

10)关闭所述的制动控制机构，打开所述的排气 制动器，解除对发动机排气 管内气流的限制， 发动机制动运作解除， 回到常规点火运作。

本发明还提供了一种集成式的泄气型发动机制 动装置， 所述的这种集 成式的泄气型发动机制动装置包括制动驱动机 构和制动控制机构， 所述的 发动机包括凸轮、 摇臂、 摇臂轴、 阀桥、 内排气门和外排气门， 所述的内 排气门靠近摇臂轴， 所述的外排气门偏离摇臂轴， 其中， 所述的制动驱动 机构包括制动活塞、 活塞限位机构、 供油机构、 卸油机构和支撑机构， 所 述的制动活塞安置在内排气门上方并位于阀桥 中的活塞孔内， 所述的活塞 限位机构限制制动活塞在所述的活塞孔内的非 操作位置和操作位置之间的 运动， 所述的供油机构与阀桥中的活塞孔相连， 所述的卸油机构包括一个 设置在阀桥内的卸流通道， 所述的卸流通道与阀桥中的活塞孔连通， 所述 的支撑机构集成设置在所述的摇臂内， 支撑机构的下端封闭卸流通道的出 口， 所述的制动控制机构包括排气制动器， 所述的排气制动器具有一个关 闭位置和一个开启位置。

进一步的， 所述的卸油机构具有一个供油位置和一个卸油 位置， 在所 述的供油位置， 所述的支撑机构与阀桥靠紧， 在所述的卸油位置， 所述的 支撑机构与阀桥分开。

进一步的， 所述的供油机构包括单向供油阔和供油流道， 所述的单向 供油阀安置在供油流道和制动活塞之间。

进一步的， 所述的供油机构与所述的支撑机构集成， 所述的供油机构 包括一个单向供油阀， 所述的单向供油阀设置在所述的支撑机构内。

进一步的， 所述的制动驱动机构中还包括有一个泄压机构 。

进一步的， 所述的制动驱动机构中还包括有一个自动阀隙 调节机构。 进一步的， 所述的制动控制机构中还包括有一个设置在所 述的内排气 门上的可变排气门弹簧机构， 所述的可变排气门弹簧机构含有可变排气门 弹簧作用力， 所述的可变排气门弹簧作用力包括至少两级排 气门弹簧作用 力， 所述的两级排气门弹簧作用力包括制动用弹簧 作用力和非制动用弹簧 作用力， 所述的非制动用弹簧作用力与所述的外排气门 上的常规排气门弹 簧的作用力相当， 所述的制动用弹簧作用力小于非制动用弹簧作 用力， 所 述内排气门在制动阀升期间承受制动用弹簧作 用力。

进一步的， 所述的可变排气门弹簧机构包括作用于所述的 内排气门上 的两根排气门弹簧， 所述的两根排气门弹簧在内排气门上的联合作 用力与 外排气门上的常规排气门弹簧的作用力相当， 其中只有一根排气门弹簧在 制动阀升期间对内排气门施加弹簧力。

进一步的， 所述的可变排气门弹簧机构包括套设在所述的 内排气门上 的内弹簧和外弹簧， 所述的外弹簧比内弹簧长， 所述的外弹簧在制动阀升 期间对内排气门施加弹簧力， 所述的内弹簧在制动阀升期间对内排气门不 施加弹簧力， 所述的外弹簧和内弹簧在内排气门上的联合作 用力与外排气 门上的常规排气门弹簧的作用力相等。

进一步的， 所述的支撑机构可调式地集成在所述的摇臂内 ， 所述的支 撑机构包括由螺母固定在摇臂上的调节螺钉， 调节螺钉与象足垫相连， 象 足垫的下端紧靠阀桥并封闭阀桥内卸流通道的 出口。

进一步的， 所述的支撑机构支撑机构可调式地集成在所述 的摇臂内， 所述的支撑机构包括由螺母固定在摇臂上的调 节螺钉， 调节螺钉下面设置 有供油活塞， 供油活塞的内部含有供油通道和单向供油阀， 供油活塞的下 端紧靠阀桥并封闭阀桥内卸流通道的出口

本发明的工作原理是： 当需要发动机制动时， 制动控制机构打幵， 排 气制动器关闭， 排气制动器上游的发动机排气管内的排气背压 升高。 在发 动机缸内压强较低和排气背压较高时时 （靠近发动机汽缸进气冲程末期， 此时排气凸轮位于内基圆上，排气摇臂和阀桥 处于相对静止的位置），排气 背压作用在内排气门上的力克服排气门弹簧的 作用力和缸压， 使内排气门 反跳向下打开。 位于内排气门上的制动活塞在阀桥的活塞孔内 跟随内排气 门向下从非操作位置移到操作位置。 发动机的低压机油从供油流道和单向 供油阀向制动活塞孔内供油， 机油充满制动活塞向下形成的间隙。 由于单 向供油阀不允许流体倒流， 卸流通道被支撑机构封闭， 制动活塞和阀桥之 间形成液压链接， 制动活塞被锁定在操作位置， 将反跳向下打开的内排气 门顶住， 不让其落回阀座。 从发动机的进气冲程末期， 经过整个压縮冲程 和大部分的做功冲程， 内排气门始终保持小量恒幵， 产生泄气型发动机制 动。 制动载荷由内排气门通过制动活塞、 制动活塞与阀桥之间形成的液压 链接、 阔桥、 支撑机构和摇臂， 传给处于内基圆位置的凸轮。 当凸轮从内 基圆转向常规排气凸台， 凸轮驱动阀桥向下运动。 阀桥与支撑机构分开， 打开卸流通道卸油。 制动活塞就从操作位置缩回到非操作位置。 阀桥在凸 轮的推动下， 将两个排气门一起打开和关闭。 凸轮转过常规排气凸台， 回 到内基圆上， 制动周期从头开始。 如此的制动周期， 反复循环， 直到制动 控制机构关闭为止。 此时， 排气制动器 （蝶阀） 打开， 排气制动器上游的 发动机排气管内的排气背压降低， 排气门无法反跳打开 （排气门弹簧的作 用力远大于制动弹簧），制动活塞在阀桥的活 塞孔内处于非操作位置，发动 机退出制动状态， 回到点火状态。

本发明和已有技术相比， 其效果是积极和明显的。 本发明将整个泄气 型制动机构集成在发动机现有的气门驱动链内 部， 结构紧凑， 减小了发动 机的重量和高度， 简化了发动机制动装置， 增加了发动机运作的可靠性和 耐久性。

附图说明

图 1是本发明中的集成式的泄气型发动机制动装� �的第一个实施例在 其 "关"位置的示意图。

图 2是本发明中的集成式的泄气型发动机制动装� �的第一个实施例在 其 "开"位置的示意图。

图 3是本发明中的集成式的泄气型发动机制动装� �的第二个实施例在 其 "关"位置的示意图。

图 4是本发明中的集成式的泄气型发动机制动装� �的第二个实施例在 其 "开"位置的示意图。

图 5是本发明中的集成式的泄气型发动机制动装� �的第三个实施例在 其 "关"位置的示意图。

图 6是本发明中的集成式的泄气型发动机制动装� �的第三个实施例在 其 "开"位置的示意图。

具体实施方式

实施例 1 :

如图 1和图 2所示， 本发明的集成式的泄气型发动机制动装置的第 一 个实施例分别在其 "关"和 "开"位置。 图中包括四个主要组成部分： 排 气门致动器 200、 排气门 300(包括内排气门 3001和外排气门 3002)、 发动 机制动驱动机构 100和发动机制动控制机构 50。

排气门致动器 200包括凸轮 230、凸轮从动轮 235、摇臂 210以及阀桥 400。通常在摇臂 210的一端 (靠近阀桥的一侧或者靠近凸轮的一侧)带有阀 隙调节系统。 本实施例中在阀桥 400的一侧设置阀隙调节螺钉 110， 阀隙 调节螺钉 110位于摇臂 210上并由锁紧螺帽 105固定。 阀隙调节螺钉 110 与象足垫 1 14相连， 象足垫 114位于阔桥 400上面的中央位置。 摇臂 210 摆动式地安装在摇臂轴 205上，阀桥 400则横跨在内排气门 3001和外排气 门 3002之上。凸轮 230在内基圆 225上有一个用于发动机常规运作的常规 凸台 220。

内排气门 3001和外排气门 3002分别由气门弹簧 3101和气门弹簧 3102(简称气门弹簧 310)顶置在发动机缸体 500内的阀座 320上，阻止气体 (发动机制动时为空气)在发动机汽缸和排气管 600之间的流动。 排气门致 动器 200将凸轮 230的机械运动，通过阔桥 400传递给内排气门 3001和外 排气门 3002， 使其周期性地打开和关闭。 其中内排气门 3001靠近摇臂轴 205 , 外排气门 3002则远离或偏离摇臂轴 205。

制动驱动机构 100包括制动活塞 160。 制动活塞 160安置在内排气门 3001上和阀桥 400的活塞孔 190内，可以在非操作位置 (图 1)和操作位置 (图 2)之间运动。 固定在阀桥 400内的定位销 137和制动活塞 160上的限位槽 142形成活塞限位机构。 活塞限位机构控制制动活塞 160的非操作位置和 操作位置之间的运动距离 234。 制动活塞 160和阔桥 400之间安置有制动 弹簧 177， 制动弹簧 177的作用力远小于气门弹簧 3101的作用力。

制动驱动机构 100还包括供油机构。 供油机构包括单向供油阀 172和 供油流道。单向供油阀 172位于阔桥 400内。供油流道通过单向供油阀 172 向高压流道 412和制动活塞 160供油。 供油流道包括位于摇臂轴 205内的 轴向孔 211和径向孔 212，摇臂 210内的切口 213和油道 214， 以及调节螺 钉 1 10内的水平孔 113和竖直孔 115等。 单向供油阀 172只允许发动机的 低压润滑油从供油流道进入制动活塞 160孔 190内。

制动驱动机构 100还包括支撑机构 125。 支撑机构 125可调式地集成 在摇臂 210内， 包括由螺母 1052固定在摇臂 210上的调节螺钉 1102。 调 节螺钉 1102与象足垫 1 142相连。 象足垫 1 142的下面紧靠阀桥 400， 封闭 阀桥中的卸流通道 197。

制动驱动机构 100还包括卸油机构。 卸油机构包括阀桥 400内的卸流 通道（或卸流孔） 197。卸油机构含有供油位置和卸油位置，在供 油位置（图 1和图 2 ) ， 支撑机构 125与阀桥 400靠紧， 关闭卸流通道 197; 在卸油位 置， 支撑机构 125与阀桥 400分开， 打开卸流通道 197。 卸油机构的卸油 位置是由排气门致动器 200推动阀桥 400和排气门 300向下运动时支撑机 构 125 (象足垫 1142 ) 与阀桥 400分开而形成的。

制动控制机构 50包括排气制动器， 如排气蝶阀 700。 排气蝶阀 700包 括绕阀轴 704转动的阀片 702。制动控制机构 50的驱动单元 750根据控制 单元 800给出的控制信号， 关闭和开启排气制动器 （如排气蝶阀 700) 。

当需要发动机制动时， 制动控制机构 50打开， 排气制动器 700关闭， 限制排气尾管 710内的气流， 排气制动器 700上游的发动机排气管 （包括 排气管 610、 排气管 620和排气管 630等） 内的排气背压升高。 在发动机 缸内压强较低和排气背压较高时 （靠近进气冲程末期， 此时排气凸轮 230 位于内基圆 225上， 排气摇臂 210和阀桥 400处于相对静止的位置） ， 排 气背压作用在排气门 300上的力克服排气门弹簧 310的作用力和缸压， 使 排气门反跳向下小量打开 330 (图 2 ) 。 间隙 330与 234相近。位于内排气 门 3001上的制动活塞 160在阀桥的活塞孔 190内跟随内排气门 3001向下 从非操作位置（图 1 )移到操作位置（图 2) 。 发动机的低压机油从供油流 道通过单向供油阀 172进入高压油道 412， 充满制动活塞 160向下形成的 间隙 234。 由于单向供油阀 172不允许流体倒流， 卸流通道 197被支撑机 构 125封闭， 制动活塞 160和阀桥 400之间形成液压链接， 制动活塞 160 被锁定在操作位置，将反跳向下打开的内排气 门 3001顶住，不让其落回阀 座 320。 从发动机的进气冲程末期， 经过整个压缩冲程和大部分的做功冲 程， 内排气门 3001始终保持小量恒开 （间隙 330 ) ， 产生泄气型发动机制 动。 制动载荷由内排气门 3001通过制动活塞 160、 制动活塞 160与阀桥之 间形成的液压链接、 阀桥 400、支撑机构 125和摇臂 210， 传给处于内基圆 225位置的凸轮 230。

当凸轮 230从内基圆 225转向常规排气凸台 220， 凸轮 230驱动摇臂 210和阀桥 400，阀桥 400向下运动。阀桥 400与支撑机构 125(象足垫 1142) 之间的距离增大， 两者逐渐分开。 阀桥 400内的卸流通道 197打开卸油， 制动活塞 160从操作位置压回到非操作位置（排气门弹簧 3101的作用力远 大于制动弹簧 177) 。 阀桥 400在凸轮 230和摇臂 210的推动下， 将内排 气门 3001和外排气门 3002—起打开和关闭。 凸轮 230转过常规排气凸台 220， 回到内基圆 225上， 制动周期从头开始， 反复循环， 直到制动控制机 构 50关闭。 此时， 排气制动器（蝶阀）打开， 排气尾管 710内的气流不受 限制， 排气制动器上游的发动机排气管 （排气管 610、 排气管 620和排气 管 630等） 内的排气背压降低， 排气门无法反跳打开 （排气门弹簧 3101 的作用力远大于制动弹簧 177) ， 制动活塞 160在阀桥的活塞孔内处于非 操作位置 （图 1 ) ， 发动机退出制动状态， 回到点火状态。

实施例 2:

如图 3和图 4所示， 本发明的集成式的泄气型发动机制动装置的第 二 个实施例分别在其"关"和 "开"位置。 本实施例与第一实施例之间的主 要区别是：

1.增加了自动阀隙调节机构。 自动阀隙调节机构包括调节活塞 162和 调节弹簧 166。 调节活塞 162位于阀桥 400内向上打开的中心孔内。 调节 弹簧 166位于调节活塞 162和阀桥 400之间， 将调节活塞 162偏置向上靠 紧象足垫 1 14。供油机构的单向供油阀位于调节活塞 162内。调节活塞 162 和阀桥 400之间设置有一阀隙 130。阔隙 130小于制动活塞 160的冲程 234 (非操作位置和操作位置之间的距离），主要� �来调节内排气门 3001和外 排气门 3002的热胀冷縮，保持凸轮 230在内基圆 225位置时摇臂 210与阀 桥 400之间设计的预定位置， 使得集成在摇臂 210内的支撑机构 125的下 面 （象足垫 1142 ) 紧靠阀桥 400， 封闭阀桥内的卸流通道 197。

2.增加了泄压机构。 泄压机构包括制动活塞 160内的泄压孔 152。 当 制动活塞 160孔 190内的油压增高时， 通过制动活塞 160和孔 190之间的 间隙、 制动活塞 160上的定位槽 137和泄压孔 152的机油泄漏随之增大， 使得作用在制动活塞 160上的油压不超过所设计的预定值。

3.在承受制动载荷的内排气门 3001上增加了可变排气门弹簧机构。可 变排气门弹簧机构含有可变排气门弹簧作用力 。 可变排气门弹簧作用力包 括至少两级排气门弹簧作用力。 两级排气门弹簧作用力包括制动用弹簧作 用力和非制动用弹簧作用力。非制动用弹簧作 用力与外排气门 3002上的常 规排气门弹簧的作用力相当。内排气门 3001在制动阀升期间承受的制动用 弹簧作用力小于非制动用弹簧作用力。 本实施例的可变排气门弹簧机构包 括作用于内排气门 3001上的排气门弹簧 3101 (外弹簧）和排气门弹簧 312

(内弹簧） 。 内弹簧 312和弹簧座 3021之间设置有一间距 131 (图 3 ) 。 间距 131与制动阀升 330 (图 4) 大致相同 （一般小于 2mm) 。 这样， 内 弹簧 312在制动阀升期间对内排气门 3001不施加弹簧力， 内排气门 3001 只承受外弹簧 3101的作用力。 由于外弹簧 3101的作用力小于常规排气门 弹簧 （如 3102 ) 的作用力， 所以在制动阀升期间， 内排气门 3001承受的 弹簧力小于外排气门 3002承受的弹簧力。 但是一旦内排气门 3001的升程 超过制动升程 131 (或制动阀升 330)，排气门弹簧 3101和排气门弹簧 312 在内排气门 3001上的联合作用力 （非制动弹簧力） 与外排气门 3002上的 常规排气门弹簧 3102的作用力相当， 从而保证了内排气门 3001和外排气 门 3002的均衡运动。 当需要发动机制动时， 制动控制机构 50打开， 排气制动器关闭， 限制 排气尾管 710内的气流， 排气制动器上游的发动机排气管 （排气管 610、 排气管 620和排气管 630等） 内的排气背压升高。 在发动机缸内压强较低 和排气背压较高时（靠近进气冲程末期，此时 排气凸轮 230位于内基圆 225 上， 排气摇臂 210和阀桥 400处于相对静止的位置） ， 排气背压作用在内 排气门 3001上的力克服外弹簧 3101的作用力和缸压， 使内排气门 3001 反跳向下小量打开 330 (图 4) 。 位于内排气门 3001上的制动活塞 160在 阀桥 400的活塞孔 190内从非操作位置（图 3 )向下移到操作位置（图 4)。 发动机的低压机油从供油流道通过单向供油阀 172进入高压油道 412， 充 满制动活塞 160向下形成的间隙 234。 由于单向供油阀 172不允许流体倒 流， 卸流通道 197被支撑机构 125封闭， 制动活塞 160和阀桥 400之间形 成液压链接， 制动活塞 160被锁定在操作位置， 将反跳向下打开的内排气 门 3001顶住， 不让其落回阀座 320。 从发动机的进气冲程末期， 经过整个 压缩冲程和大部分的做功冲程， 内排气门 3001始终保持小量恒开 （间隙 330 ) ， 产生泄气型发动机制动。 制动载荷由内排气门 3001通过制动活塞 160、 制动活塞 160与阀桥之间形成的液压链接、 阀桥 400、 支撑机构 125 和摇臂 210， 传给处于内基圆 225位置的凸轮 230。

当凸轮 230从内基圆 225转向常规排气凸台 220， 凸轮 230驱动摇臂 210和阀桥 400，阀桥 400向下运动。阀桥 400与支撑机构 125(象足垫 1142) 之间的距离增大， 两者逐渐分开。 阔桥 400内的卸流通道 197打开卸油， 制动活塞 160从操作位置压回到非操作位置（排气门弹簧 3101的作用力远 大于制动弹簧 177) 。 阀桥 400在凸轮 230和摇臂 210的推动下， 将内排 气门 3001和外排气门 3002同时打开然后关闭。 凸轮 230转过常规排气凸 台 220， 回到内基圆 225上， 制动周期从头开始， 反复循环， 直到制动控 制机构 50关闭。

由于外排气门 3002承受的弹簧 3102的作用力大于内排气门 3001承受 的外弹簧 3101的作用力，当内排气门 3001因排气背压升高而反跳打开时， 外排气门 3002不会反跳打开或反跳打开减小。 这样， 在内排气门 3001更 易打开制动的同时， 外排气门 3002不易打开， 从而减小其落座速度， 增加 发动机的可靠性和耐久性。

实施例 3 :

如图 5和图 6所示， 本发明的集成式的泄气型发动机制动装置的第 三 个实施例分别在其"关"和 "开"位置。 本实施例的供油机构与支撑机构 125集成。 支撑机构 125的调节螺钉 1102内部有一供油活塞 162。 供油活 塞 162内有一液压流道 115， 通过调节螺钉 1102内的横向油孔 113， 与摇 臂 210内的液压流道 214相通。 液压流道 115内安置有单向供油阀 172。 此外阀桥 400内的卸流通道 197同时也是供油通道。 安置在供油活塞 162 端面内的密封圈 173可以防止因接触面不平整或不对齐而造成的 泄漏。

当需要发动机制动时， 制动控制机构 50打开， 排气制动器关闭， 限制 排气尾管 710内的气流， 排气制动器上游的发动机排气管 （排气管 610、 排气管 620和排气管 630等） 内的排气背压升高。 在发动机缸内压强较低 和排气背压较高时（靠近进气冲程末期，此时 排气凸轮 230位于内基圆 225 上， 排气摇臂 210和阀桥 400处于相对静止的位置） ， 排气背压作用在内 排气门 3001上的力克服外弹簧 3101的作用力和缸压， 使内排气门 3001 反跳向下小量打开 330 (图 6) 。 位于内排气门 3001上的制动活塞 160在 阀桥 400的活塞孔 190内从非操作位置（图 5 )向下移到操作位置（图 6)。 发动机的低压机油从支撑机构 125内的供油流道 1 15和单向供油阀 172以 及阀桥 400内的卸流通道 197直接进入制动活塞 160孔 190内， 充满制动 活塞 160向下形成的间隙 234。 由于单向供油阀 172不允许流体倒流， 卸 流通道 197被支撑机构 125封闭， 制动活塞 160和阀桥 400之间形成液压 链接， 制动活塞 160被锁定在操作位置， 将反跳向下打开的内排气门 3001 顶住， 不让其落回阀座 320。 从发动机的进气冲程末期， 经过整个压缩冲 程和大部分的做功冲程， 内排气门 3001始终保持小量恒开 （间隙 330) ， 产生泄气型发动机制动。 制动载荷由内排气门 3001通过制动活塞 160、 制 动活塞 160与支撑机构 125之间形成的液压链接、阀桥 400、支撑机构 125 和摇臂 210， 传给处于内基圆 225位置的凸轮 230。

当凸轮 230从内基圆 225转向常规排气凸台 220， 凸轮 230驱动摇臂 210和阀桥 400，阀桥 400向下运动。阀桥 400与支撑机构 125(象足垫 1142) 之间的距离增大。 支撑机构 125内的供油活塞 162在油压 （如需要也可以 在其上面增加弹簧） 作用下下滑。 供油活塞 162的下滑距离由安装在活塞 内部的卡环 176决定。下滑后，供油活塞 162将挡住调节螺钉 1102内的横 孔 1 13， 停止向单向供油阀 172供油。 这样在供油活塞 162与阀桥 400内 的卸流通道 197分开时， 来自供油通道的机油不会往外泄漏。 但是一旦阀 桥 400内的卸流通道 197打开卸油， 制动活塞 160就从操作位置压回到非 操作位置（排气门弹簧 3101的作用力远大于制动弹簧 177) 。 阀桥 400在 凸轮 230和摇臂 210的推动下， 将两个排气门 3001和 3002同时打开然后 关闭。 凸轮 230转过常规排气凸台 220， 回到内基圆 225上， 制动周期从 头开始， 反复循环， 直到制动控制机构 50关闭。

上述说明披露了新的集成式的泄气型发动机制 动装置和方法。 上述的 许多具体实施方式， 不应该被视为对本发明范围的限制， 而是作为代表本 发明的一些具体例证， 许多其他演变都有可能从中产生。 举例来说， 这里 的集成式的泄气型发动机制动装置和方法， 不但可以用于顶置凸轮式发动 机， 也适用于推杆式发动机。

还有， 制动控制机构的排气制动器不但可以是排气蝶 阀， 也可以是其 它形式的限流装置， 如可变几何涡轮增压机。 只要能够实现增加发动机的 排气背压功能即可。

此外， 单向供油阔可以是球阀， 也可以是其它形式的阀门， 如碟片阀 等。 还有， 制动活塞 160可以多种多样， 如 "H"型和 "T"型等。 还有， 用于实施例 2的自动阀隙调节机构也可以用于其它实施例� � 此外，制动用内排气门上的可变排气门弹簧机 构也可以采用多种形式， 可以是一根弹簧或多根弹簧， 可以采用螺旋弹簧或其它形式的弹簧， 只要 能够实现在制动阀升（大约 0到 2mm)期间内排气门上的弹簧作用力小于 常规排气门 （外排气门） 上的弹簧作用力， 而在制动阀升以上的气门升程 期间， 作用在内、 外两个排气门上的弹簧力大致相同即可。

因此， 本发明的范围不应由上述的具体例证来决定， 而是由权利要求 来决定。