一种可切换推杆式发动机制动装置的制作方法

本发明涉及一种可切换推杆式发动机制动装置，属于发动机技术领域，尤其是发动机制动技术领域。

背景技术：

发动机制动技术的出现和应用已有很长时间，尤其是在重型柴油发动机上的应用日益广泛。对于重型卡车，在需要长时间制动时比如在长下坡的山路行驶时，通常的行车制动装置(刹车)在长时间使用时很容易由于过热导致失效，极大地威胁行车安全。装备发动机制动装置的车辆在行驶时，驾驶人员根据需要启动发动机制动装置，此时发动机切断燃油供应，离合器保持与发动机动力输出端联接状态，车辆通过自身的动能倒拖发动机转动，发动机制动装置通过改变气门特别是排气门的正时及升程，将发动机暂时转换成消耗功率的空气压缩机来实现制动功能，对于重型卡车尤其是在长下坡的山路行驶时，在启动发动机制动装置后，驾驶人员可以不用踩下刹车踏板或较少地使用刹车就能够控制车辆以安全的速度行驶，大大缓解了行车制动装置的工作负荷，极大提高了车辆行驶的安全性，目前对于重型卡车，发动机制动装置已成为必备的配置。

发动机制动又可分为压缩释放式制动和泄气式制动，压缩释放式制动是在压缩冲程中，活塞在接近压缩上止点时，排气门打开，将进入气缸被压缩后的空气释放，而后在活塞经过上止点后进入做功冲程时关闭排气门。泄气式制动是发动机在非排气冲程中或仅在压缩冲程中保持排气门处于微量的开启状态，来释放被压缩的空气，通常来说压缩释放式制动比泄气式制动具有更高的制动功率，应用也更多。

目前发动机制动装置主要应用在四冲程重型柴油发动机上，以压缩释放式发动机制动装置居多，对四冲程发动机一个工作循环(进气-压缩-做功-排气)中，活塞在压缩和排气冲程各有一次向上运动，理论上讲，发动机在转变为制动状态工作时，压缩和排气这两个冲程均进行压缩释放(即二冲程发动机制动)才能最大程度产生最高的制动功率，但对目前已应用的压缩释放式发动机制动装置，大部分都无法改变排气冲程中用于发动机正常工作的排气门的正时和升程，因此，在一个工作循环中只能实现在压缩冲程时将进入气缸的空气进行压缩释放产生一次制动，而在排气冲程时无法再次实现一次制动。目前已披露的能够实现二冲程发动机制动的技术中，往往需要多个摇臂或者复杂的摇臂或气门桥结构，结构复杂，成本高，工作的可靠性亦存在不足。

中国发明专利申请201810428991.1和201810919167.6公开了本发明人的两个关于实现二冲程发动机制动的设计方案，分别采用了滑动凸轮和滑动摇臂方式实现二冲程发动机制动，两个设计集中在于在顶置凸轮轴发动机上的应用，本发明提供了对于下置凸轮轴采用推杆式配气机构的发动机上实现二冲程发动机制动的设计。

技术实现要素：

本发明提供了一种可切换推杆式发动机制动装置，该装置能够实现活塞在压缩和排气冲程都进行压缩释放产生制动功率，也即二冲程发动机制动，使发动机制动功能的效果发挥到了最高，并且本发明设计结构简单，成本低，易于应用。

本发明的发动机制动装置由凸轮轴、挺柱、可切换推杆机构、摇臂推杆、摇臂机构等组成。所述凸轮轴上为每个气缸除设有用于发动机点火状态运行的排气和进气凸轮外，还包括一个专门用于发动机制动工作的制动凸轮，所述制动凸轮上有三个桃尖，其中较小的两个桃尖呈对称分布，用于在发动机制动状态时活塞每次运行至上止点附近时打开排气门释放被压缩的气体，另一较大桃尖则用于在发动机的做功冲程中打开排气门，使废气进入气缸，以实现在排气冲程时再次压缩释放产生制动。

所述凸轮轴的排气凸轮和制动凸轮各设有一挺柱，挺柱上方设有可切换推杆机构，所述可切换推杆机构包括有点火推杆、制动推杆、推杆弹簧及弹簧座、控制器体、控制拉杆、中间挺柱以及电磁阀等。所述点火推杆和制动推杆下端为球形，上端为板状，板状顶部为圆弧形，所述点火推杆和制动推杆上装有推杆弹簧，使凸轮轴到推杆之间的传动系在运转中始终保持接触。所述控制器体安装在发动机缸体或缸盖上，所述控制器体上设有柱塞孔及挺柱孔，在所述控制器体的挺柱孔内装有中间挺柱，所述中间挺柱为圆柱体，上端设有一球窝，下端为长方体，左右两侧各有一个圆弧槽，中间设有一隔板，在所述控制器体上还装有控制拉杆，所述控制拉杆两端为圆柱形，中间为板状，设有两个孔，所述点火推杆和制动推杆分别穿过控制拉杆的两个孔，一端与挺柱连接，另一端在控制拉杆的控制下可切换地与中间挺柱连接，所述控制拉杆两端圆柱一端装在控制器体的柱塞孔中，另一端安装在控制器体的导向孔中，所述控制拉杆可在控制器体的柱塞孔内左右滑动，并同时可推动点火推杆和制动推杆左右摆动，在导向孔位置设有回位弹簧，可推动控制拉杆向柱塞孔一端滑动。所述控制器体的柱塞孔与发动机具有一定压力的润滑油道相通，在润滑油道上设有电磁阀，控制油道的接通与关闭，当电磁阀打开时，润滑油道接通，润滑油压力对控制拉杆产生作用力，并且润滑油对控制拉杆的作用力明显大于回位弹簧力，使控制拉杆可推动点火推杆及制动推杆向一侧摆动。另外，在中间挺柱和点火推杆、制动推杆上还设有导向装置，避免中间挺柱和点火推杆、制动推杆的转动。

在可切换推杆机构上方设有摇臂推杆和摇臂机构，所述摇臂推杆一端为球形，与中间挺柱上端球窝连接，另一端为球窝，与摇臂机构的调节螺钉的球头连接，用于驱动摇臂机构打开或关闭气门。

该装置的工作原理是：在发动机处于点火状态运行时，电磁阀处于断电状态，此时控制拉杆不受润滑油的作用力，在回位弹簧的作用下，控制拉杆将点火推杆和制动推杆推向制动推杆一侧，此时点火推杆与中间挺柱接触，中间挺柱在排气凸轮的驱动下推动摇臂推杆及排气摇臂，使排气门按点火状态的气门正时和升程开启和关闭，而制动推杆被控制拉杆推到与中间挺柱无法接触的位置，在制动凸轮的作用下处于空的往复运动状态。当发动机需要转换为发动机制动工作状态时，电磁阀通电，具有一定压力的发动机润滑油进入控制器体的柱塞孔对控制拉杆产生作用力，并克服回位弹簧力推动点火推杆和制动推杆摆向点火推杆一侧，此时如果排气凸轮与制动凸轮都处于基圆部分，点火推杆与制动推杆都没有升程，处于最低位置，并与中间挺柱存在间隙，此时控制拉杆可以顺利地推动点火推杆和制动推杆摆向点火推杆一侧，使制动推杆与中间挺柱接触，点火推杆与中间挺柱脱离接触，中间挺柱将在制动凸轮的驱动下推动摇臂推杆及排气摇臂，使排气门按发动机制动状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，使发动机进入制动工作状态。当发动机需要退出制动工作状态时，电磁阀断电，使控制器体柱塞孔内的润滑油泄掉，控制拉杆会在回位弹簧作用下将点火推杆和制动推杆推向制动推杆一侧，此时点火推杆与中间挺柱进入接触状态，中间挺柱在排气凸轮的驱动下推动摇臂推杆及排气摇臂，使排气门按点火状态的气门正时和升程开启和关闭，发动机回到点火运行状态，而制动推杆被控制拉杆推到与中间挺柱无法接触位置，在制动凸轮的作用下处于空的往复运动状态。

本发明在点火推杆和制动推杆与中间挺柱进入接触和退出接触的切换过程中，一个关键的问题是当排气凸轮或制动凸轮不在基圆部分时(此时点火推杆或制动推杆具有一定升程)，如何避免在切换时推杆与中间挺柱发生干涉导致无法切换，或切换时其中一个推杆不在基圆部分导致阀系产生冲击损坏(由于推杆不在基圆切换时会使中间挺柱以及摇臂和气门的升程突然变为零，对摇臂和气门机构产生很大的冲击)，本发明的设计方案可以避免上述问题的发生，确保只有当排气凸轮与制动凸轮同时处在基圆部分时，控制拉杆才能实现使点火推杆和制动推杆与中间挺柱进入接触和退出接触的切换，确保了本发明工作的可靠性，解决该关键问题具体的原理和过程在本发明具体实施方案中的第一个实施例中进行了详细的描述，详见具体实施方案。

进一步的，所述点火推杆和制动推杆的顶端为球形，中间挺柱底部左右两侧为球窝，使工艺性改善，并可以不限制推杆的转动。

进一步的，所述控制器体上设有两个中间挺柱，所述两个中间挺柱下方分别与点火推杆和制动推杆连接，上端与摇臂推杆连接，所述摇臂推杆穿过控制拉杆中间的孔，上端与摇臂机构连接，下端可切换地与两个中间挺柱中的其中一个连接，所述控制拉杆通过控制摇臂推杆与两个中间挺柱之间连接的切换实现发动机在点火工作状态和制动工作状态之间的切换。

进一步的，所述两个中间挺柱可以直接由排气凸轮和制动凸轮驱动，这样可以省去点火推杆及制动推杆等零件，使结构更简化。

进一步的，本发明中的控制拉杆可以由车辆的压缩空气或电磁阀直接驱动，这样可以避免布置润滑油道，使结构更简化，控制拉杆的工作也不受润滑油压力、温度及品质的影响，同时可以提高控制拉杆的响应速度。

进一步的，本发明的控制器体上的柱塞孔部分与挺柱孔部分分开布置，提高该装置布置的灵活性。

进一步的，本发明的可切换推杆机构可以同时用于排气阀系和进气阀系，所述凸轮轴上可以同时为进气和排气阀系各增加一个专用的制动凸轮，这样发动机不必将废气再次吸入气缸，通过增加一次进气门打开使发动机每次都压缩新鲜空气实现二冲程制动，可以降低发动机制动时的工作温度。

附图说明

图1是本发明第一个实施例处于点火工作状态以及排气凸轮和制动凸轮都处于基圆部分时的示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本发明第一个实施例的点火推杆和制动推杆的结构示意图；

图4是本发明第一个实施例的控制器体的结构示意图；

图5是本发明第一个实施例的控制拉杆结构示意图；

图6是本发明第一个实施例的中间挺柱结构示意图；

图7是本发明第一个实施例处于发动机制动工作状态时的示意图；

图8是本发明第一个实施例在由点火工作状态向制动工作状态切换时排气凸轮不在基圆部分时的示意图；

图9是本发明第一个实施例在由点火工作状态向制动工作状态切换时制动凸轮不在基圆部分时的示意图；

图10是本发明第一个实施例在由制动工作状态向点火工作状态切换时排气凸轮不在基圆部分时的示意图；

图11是本发明第一个实施例点火推杆和制动推杆以及中间挺柱的另一种结构的示意图；

图12是本发明第二个实施例中间挺柱的结构示意图；

图13是本发明第二个实施例处于点火工作状态以及排气凸轮和制动凸轮都处于基圆部分时的示意图；

图14是本发明第二个实施例在由点火工作状态向制动工作状态切换时制动凸轮不在基圆部分时的示意图；

图15是本发明第二个实施例的中间挺柱的另一种结构示意图；

图16是本发明的控制拉杆驱动方式的另一种结构示意图；

图17是本发明可切换推杆机构的控制器体的另一种结构；

图18是本发明的可切换推杆机构同时应用于排气阀系和进气阀系时的结构示意图；

具体实施方案

图1至图11描述了本发明的第一个实施例，在本实施例中，如图1及图2所示，所述凸轮轴1上除了为每一个气缸设有用于发动机正常点火工作用的排气凸轮101和进气凸轮103外，还设有专门用于发动机制动工作的制动凸轮102，所述制动凸轮102具有三个桃尖，其中两个较小桃尖呈对称分布，其与曲轴的位置关系为位于活塞每次到达上止点的附近，用于在发动机制动状态时活塞每次运行至上止点附近时打开排气门释放被压缩的气体，另一较大桃尖则位于在发动机的做功冲程，用于在做功冲程时打开排气门，使废气再次进入气缸，以实现在排气冲程时再次进行压缩释放产生制动，在所述排气凸轮101和制动凸轮102上分别设有挺柱201和202。所述可切换推杆机构包括了点火推杆301、制动推杆302、推杆弹簧401、弹簧上座402、弹簧下座403、控制器体6、控制拉杆7、回位弹簧8、中间挺柱9、导向销10、堵塞11及电磁阀12。所述点火推杆301和制动推杆302下端为球形，如图3所示，上端为板状，板状顶端的截面为圆弧形，顶部两侧各设有一导向槽303，在所述点火推杆301和制动推杆302上装有推杆弹簧401以及弹簧上座402、弹簧下座403，所述弹簧下座403为一开口的弹性卡簧，在装配好所述弹簧上座402和推杆弹簧401后，弹簧下座403可以卡在推杆上的台阶304上，所述弹簧上座402顶部为球面，与挡板603接触，当推杆左右摆动时推杆弹簧及弹簧座可随推杆一起摆动，始终使推杆受到弹簧力，使推杆与挺柱和凸轮之间的传动系保持接触。在发动机上装有控制器体6，如图4所示，所述控制器体6上设有柱塞孔601及挺柱孔602，并装有挡板603，所述柱塞孔601与发动机具有一定压力的润滑油道连接，在油道上设有电磁阀12，控制润滑油的接通与关闭。在所述控制器体6上装有控制拉杆7、回位弹簧8、中间挺柱9、导向销10及堵塞11，所述控制拉杆7一端为柱塞，如图5所示，安装于控制器体6的柱塞孔601内，另一端为圆柱，安装于控制器体6上与柱塞孔601同轴的导向孔内，为控制拉杆7提供支撑及导向作用，所述控制拉杆7中部为板状，中间设有两个腰形孔，在两个腰形孔两侧各装有一个拉杆销701，所述拉杆销701突出到腰形孔内部，所述点火推杆301和制动推杆302分别穿过控制拉杆7的两个腰形孔，并使腰形孔两侧的拉杆销701的突出部分卡在推杆顶部的导向槽303内，使所述控制拉杆7可以通过拉杆销701推动所述点火推杆301和制动推杆302左右摆动，同时又为点火推杆301和制动推杆302提供导向，允许其上下移动的同时又限制了其转动。所述回位弹簧8被压缩后安装在控制拉杆7一端的圆柱上，一端压在控制器体6上，对控制拉杆7产生一定的作用力，其作用力小于发动机具有一定压力的润滑油对控制拉杆7产生的作用力。在所述控制器体6上的挺柱孔602内装有中间挺柱9，如图6所示，所述中间挺柱9上部为圆柱体，圆柱体上设有导向槽902，顶端设有球窝，下端为长方形，两侧各加工有一截面呈圆弧形的槽901，中间设有隔板903，用于限定推杆左右摆动的位置。所述导向销10安装在控制器体6上，其顶端深入到中间挺柱9上的导向槽901内，用于允许中间挺柱9上下滑动的同时不允许其转动。在控制器体6上方设有摇臂推杆13以及摇臂机构14，所述摇臂推杆13一端为球形，另一端为球窝，分别与中间挺柱9和摇臂机构14连接，可通过中间挺柱9的驱动来驱动摇臂机构14打开和关闭排气门。

在本发明的第一个实施例中，其工作过程是，在发动机处于点火状态运行时，如图1及图2所示，电磁阀12处于断电状态，此时润滑油道断开，控制拉杆7不受润滑油的作用力，在回位弹簧8的作用下，控制拉杆7将点火推杆301和制动推杆302推向制动推杆302一侧，此时点火推杆301顶端与中间挺柱9下端一侧的圆弧槽901接触，而制动推杆302则处于中间挺柱下端另一侧圆弧槽901的外侧，无法与中间挺柱9接触，此时点火推杆301将按排气凸轮101的升程推动中间挺柱9，中间挺柱9进而推动摇臂推杆13及摇臂机构14按点火状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，而制动推杆302由于无法与中间挺柱9接触，在制动凸轮102的作用下处于空的往复运动状态。

当发动机需要转换为发动机制动工作状态时，电磁阀12通电，具有一定压力的发动机润滑油进入柱塞孔601对控制拉杆7产生作用力，并克服回位弹簧8的作用力推动点火推杆301和制动推杆302摆向点火推杆301一侧，此时如果排气凸轮101和制动凸轮102都处于基圆部分，点火推杆301和制动推杆302都没有升程，处于最低位置，其顶端圆弧部分与中间挺柱9两侧圆弧槽901存在一定间隙，允许推杆左右摆动，此时控制拉杆7可以顺利地推动点火推杆301和制动推杆302摆向点火推杆301一侧，使制动推杆302顶端与中间挺柱9下端一侧的圆弧槽901接触，点火推杆301与中间挺柱9脱离接触，如图7所示。此时制动推杆302将按制动凸轮102的升程推动中间挺柱9，中间挺柱9进而推动摇臂推杆13及摇臂机构14按制动状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，使发动机进入制动工作状态，而点火推杆301由于无法与中间挺柱9接触，在排气凸轮101的作用下处于空的往复运动状态。当发动机需要退出制动工作状态时，电磁阀12断电，使柱塞孔601内润滑油泄掉，控制拉杆7在回位弹簧8的作用下将点火推杆301和制动推杆302推向制动推杆302一侧，使点火推杆301顶端与中间挺柱9下端一侧的圆弧槽901接触，而制动推杆302与中间挺柱9脱离接触，发动机回到如图1所示的点火工作状态，制动推杆302回到空的往复运动状态。

在本发明的第一个实施例中，如上所述，当排气凸轮101与制动凸轮102都处于基圆部分时，控制拉杆7可以顺利地推动点火推杆301和制动推杆302左右摆动使发动机在点火工作状态和制动工作状态之间进行切换，当排气凸轮101或制动凸轮102不在基圆部分时(此时点火推杆或制动推杆具有一定升程)，如何避免发动机在工作状态切换时点火推杆301和制动推杆302与中间挺柱9发生干涉导致无法切换，或切换时其中一个推杆不在基圆部分导致阀系产生冲击损坏，这是本发明需要解决的关键问题。本实施例的设计方案可以避免上述问题的发生，其原理及过程如下：在本实施例中，当发动机由点火工作状态向发动机制动工作状态切换时，此时如果排气凸轮101不在基圆部分，排气凸轮101会推动点火推杆301以及中间挺柱9产生一定的升程，如图8所示，由于气门弹簧力的作用(对于中重型柴油机通常气门弹簧力会很大)，点火推杆301与中间挺柱9之间存在较大的作用力，并且由于中间挺柱9下端圆弧槽901的作用，润滑油对控制拉杆7产生的驱动力无法推动点火推杆301使其从与中间挺柱9的接触状态中退出，制动推杆302也无法与中间挺柱9进入接触，等到排气凸轮101转动到处在基圆部分时，点火推杆301与中间挺柱9之间的作用力消失，此时控制拉杆7在润滑油压力作用下具备了推动点火推杆301退出与中间挺柱9接触的条件，如果此时制动凸轮102也处于基圆部分时，则润滑油可以驱动控制拉杆7顺利地推动点火推杆301退出与中间挺柱9的接触并使制动推杆302与中间挺柱9进入接触状态，实现发动机由点火工作状态向发动机制动工作状态的切换。如果排气凸轮101处于基圆部分而制动凸轮102不在基圆部分时，如图9所示，此时制动推杆302具有一定的升程，其顶部处于高于中间挺柱圆弧槽901的位置，当控制拉杆7在润滑油压力作用下推动制动推杆302摆向点火推杆301一侧时，制动推杆302顶部会与中间挺柱9下端的侧面接触，并且由于推杆弹簧401的作用使制动推杆302到制动凸轮102之间的传动系始终保持接触，制动推杆302将随制动凸轮102的升程贴着中间挺柱9下端的侧面向上或向下滑动，只有当制动凸轮102转动到基圆部分时，制动推杆302顶部才会下降到低于中间挺柱9下端的圆弧槽901的位置，此时控制拉杆7方可推动制动推杆302使之与中间挺柱9进入接触状态，同时使点火推杆301退出与中间挺柱9的接触，实现发动机由点火工作状态向发动机制动工作状态的切换。当发动机需要退出制动工作状态时，电磁阀12断电，柱塞孔601内润滑油泄掉，根据与前述由点火工作状态向制动工作状态转换时相同的工作原理和过程，如果制动凸轮102不在基圆部分，由于制动推杆302与中间挺柱9之间存在较大的作用力，回位弹簧8的作用力无法推动控制拉杆7使制动推杆302退出与中间挺柱9的接触，如果排气凸轮101不在基圆部分，如图10所示，则点火推杆301将具有一定的升程，点火推杆301的顶部将高于中间挺柱9的圆弧槽901位置，在回位弹簧8的作用下控制拉杆7将推动点火推杆301使其顶部贴着中间挺柱9下端的侧面并随排气凸轮101的升程向上或向下滑动，直到排气凸轮101转动到基圆部分时，此时点火推杆301的顶部下降到低于中间挺柱9下端的圆弧槽901的位置，此时控制拉杆7方可推动点火推杆301使之与中间挺柱9进入接触状态，同时使制动推杆302退出与中间挺柱9的接触状态，实现发动机由制动工作状态向发动机点火工作状态的切换。因此，根据上述的原理和过程，本发明在点火推杆301和制动推杆302与中间挺柱9进入接触和退出接触的切换过程中，只有当排气凸轮101与制动凸轮102同时处在基圆部分时，控制拉杆7才能实现使点火推杆301和制动推杆302与中间挺柱9进入接触和退出接触的切换，避免了无法切换或不在基圆部分切换时产生的冲击损坏问题，确保了本发明工作的可靠性。

图11描述了本发明实施例一中的点火推杆301和制动推杆302以及中间挺柱9的另一种结构，其特征是，所述点火推杆301和制动推杆302顶端为球形，所述中间挺柱9下端两侧各设有一球窝93，这样的优势在于在点火推杆301和制动推杆302上不必设置导向槽，允许推杆自身的转动，控制拉杆上7上可以取消拉杆销701，简化了结构和工艺。

图12至图15描述了本发明的二个实施例，与实施例一不同的是可切换推杆机构，在本实施例中，如图13示，所述可切换推杆机构的控制器体61上设有两个中间挺柱91和92，两个中间挺柱下端设有球头910，如图12所示，并设有法兰911，在两个中间挺柱下端法兰911和控制器体61之间各装有一个挺柱弹簧411，使中间挺柱到凸轮之间的传动系始终保持接触。所述中间挺柱91和92下端球头分别与点火推杆311和制动推杆312连接，所述点火推杆311和制动推杆312下端为球形，上端为球窝，分别与挺柱和中间挺柱连接，并分别由排气凸轮101和制动凸轮102驱动。所述中间挺柱91和92的上端设有球窝913，如图12所示，在球窝一侧设有一突出的挡板914，用于限定推杆切换时摆动的位置，所述中间挺柱91和92上均设有导向槽912，所述中间挺柱91和92安装在控制器体61的挺柱孔内，并使其上端球窝一侧的挡板911相对地都靠向外部，在中间挺柱91和92外部的控制器体61上装有导向销10，避免中间挺柱的转动。在所述控制器体61上设有柱塞孔，柱塞孔内装有控制拉杆71，所述控制拉杆71两端为圆柱体，中间为板状，中间设有一孔，控制拉杆一端设有回位弹簧8。所述摇臂推杆131穿过控制拉杆71中间的孔，一端与摇臂机构连接，另一端在控制拉杆71的控制下可切换地与中间挺柱91或92连接。所述控制器体61的柱塞孔与发动机具有一定压力的润滑油道连接，在油道上设有电磁阀12，控制润滑油道的接通和关闭。

在本发明的第二个实施例中，其工作原理及过程与实施例一类似，所不同的在于控制拉杆71通过控制摇臂推杆131与中间挺柱91或92连接的切换，实现发动机在点火工作状态和发动机制动工作状态之间的切换。在发动机处于点火状态运行时，如图13示，电磁阀12处于断电状态，此时润滑油道断开，控制拉杆71不受润滑油的作用力，在回位弹簧8的作用下，控制拉杆71将摇臂推杆131推向中间挺柱91一侧，使摇臂推杆131与中间挺柱91接触，此时中间挺柱91将按排气凸轮101的升程推动摇臂推杆131及摇臂机构14，使排气门按点火状态的气门正时和升程开启和关闭，而中间挺柱92由于无法与摇臂推杆131接触，在制动凸轮102的作用下处于空的往复运动状态。

当发动机需要转换为发动机制动工作状态时，电磁阀12通电，具有一定压力的发动机润滑油进入柱塞孔对控制拉杆71产生作用力，并克服回位弹簧8的作用力推动摇臂推杆131摆向中间挺柱92一侧，此时如果排气凸轮101和制动凸轮102都处于基圆部分，中间挺柱91和92都没有升程，处于最低位置，其顶端部分与摇臂推杆131存在间隙，此时控制拉杆71可以顺利地推动摇臂推杆131切换到与中间挺柱92接触，此时中间挺柱92将按制动凸轮102的升程推动摇臂推杆131及摇臂机构14，使排气门按发动机制动状态的气门正时和升程开启和关闭，而中间挺柱91由于无法与摇臂推杆131接触，在排气凸轮101的作用下处于空的往复运动状态。当发动机需要退出制动工作状态时，电磁阀12断电，使柱塞孔内的润滑油泄掉，控制拉杆71会在回位弹簧8的作用下推动摇臂推杆131使其切换到与中间挺柱91接触，发动机回到点火工作状态，中间挺柱92回到空的往复运动状态。

在本发明的第二个实施例中，如上所述，当排气凸轮101与制动凸轮102都处于基圆部分时，控制拉杆71可以控制摇臂推杆131顺利地实现发动机在点火工作状态和制动工作状态之间进行切换，当排气凸轮101或制动凸轮102不在基圆部分时，本实施例的设计方案仍然可以确保只有当排气凸轮101与制动凸轮102同时处在基圆部分时，控制拉杆71才能实现使摇臂推杆131与中间挺柱91或92接触的切换，从而避免无法切换或切换过程中发生冲击损坏，其原理及过程与实施例一类似，可以参照实施例一进行理解。在本实施例中，当发动机由点火工作状态向发动机制动工作状态切换时，如果排气凸轮101不在基圆部分，此时由于中间挺柱91与摇臂推杆131之间存在较大的作用力，控制拉杆71无法推动摇臂推杆131从中间挺柱91的球窝内退出接触，只有当排气凸轮101回到基圆时，控制拉杆71方可推动摇臂推杆131退出接触，而此时如果制动凸轮102不在基圆部分，如图14所示，中间挺柱92会具有一定的升程，此时中间挺柱92的上端位置会高于摇臂推杆131下端的球面位置，当控制拉杆71推动摇臂推杆131向右摆动时，由于中间挺柱92上端侧面的阻挡，摇臂推杆131无法与中间挺柱92进入接触，只有当制动凸轮102回到基圆位置时，此时中间挺柱92的上端位置下降到低于摇臂推杆131下端的球面位置，控制拉杆71方可推动摇臂推杆131与中间挺柱92进入接触，同时与中间挺柱91退出接触。当发动机需要退出制动工作状态时，根据与前述相同的原理，排气凸轮101与制动凸轮102任何一个不在基圆部分时，控制拉杆71都无法实现摇臂推杆131与中间挺柱91或92接触的切换，因此，摇臂推杆131与中间挺柱91或92接触的切换只有当排气凸轮101与制动凸轮102同时处在基圆部分时才能进行，从而确保了该装置工作的可靠性。

图15描述了本发明第二个实施例中的两个中间挺柱91和92的另一种结构，所述中间挺柱91和92为菌形结构，分别由排气凸轮101和制动凸轮102直接驱动，这样可以省去下方的点火推杆和制动推杆以及挺柱，使结构更简单，成本更低，其工作原理和过程与前述实施例二中的相同。

图16描述了本发明的控制拉杆7的另一种驱动方式，其特征在于，所述控制拉杆7与电磁阀12的驱动轴连接，由电磁阀12直接驱动，所述电磁阀12通电时其驱动轴产生的驱动力大于回位弹簧8的作用力，其优势在于无需为控制器体6的柱塞孔设置润滑油道，控制拉杆7的工作不受润滑油的压力、温度及品质等因素的影响。

进一步的，所述可切换推杆机构的控制器体上的柱塞孔与车辆的压缩空气连接，在连接管路上设有电磁阀，所述控制拉杆由车辆的压缩空气驱动，可以提高控制拉杆的响应速度，并简化结构。

图17描述了本发明可切换推杆机构的控制器体的另一种结构，所述控制器体上的柱塞孔部分与挺柱孔部分分开布置，所述控制器体上仅设有柱塞孔，根据发动机的结构设置在缸体或缸盖的适当位置，所述中间挺柱根据发动机结构设置在发动机的缸体或缸盖上的合适位置，使该装置的布置更为灵活。

进一步的，本发明中的可切换推杆机构可以同时在排气阀系和进气阀系上应用，如图18所示，所述凸轮轴1上除了为每一个气缸设有用于发动机正常点火工作用的排气凸轮101和进气凸轮103外，还设有专门用于发动机制动工作的制动凸轮102以及进气制动凸轮104，所述制动凸轮102具有两个小桃尖，呈对称分布，其与曲轴的位置关系为位于活塞每次到达上止点附近，用于在发动机制动状态时活塞每次运行至上止点附近时打开排气门释放被压缩的气体，所述进气制动凸轮104具有两个桃尖，位于发动机的进气冲程和做功冲程，用于在活塞每一次下行时打开进气门使空气进入气缸，其优势在于在发动机制动工作状态时，无需将高温的废气再次吸入气缸进行压缩，活塞每次压缩的空气为新鲜空气，可以降低发动机制动时的工作温度。