DE102005016606A1

DE102005016606A1 - Hydraulisch dämpfendes Motorlager

Info

Publication number: DE102005016606A1
Application number: DE200510016606
Authority: DE
Inventors: Arndt Dipl.-Ing. Graeve; Henry Winter
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: DE102005016606B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Motorlager (10) mit einer Arbeitskammer (12) und einer Ausgleichskammer (14), die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und durch eine Zwischenplatte (15) voneinander getrennt sind. Die Arbeitskammer (12) und die Ausgleichskammer (14) sind durch einen Dämpfungskanal (16) miteinander verbunden. In der Zwischenplatte (15) sind eine Entkopplungsmembran (18) und eine Bypasskammer (17) angeordnet, der eine Bypassmembran (19) zugeordnet ist. Die Entkopplungsmembran (18) und die Bypassmembran (19) sind jeweils separat voneinander mit einer Vakuumquelle (21) schaltbar. Um eine kompakte Bauweise und einen einfachen Aufbau zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass zum Schalten der Entkopplungsmembran (18) und der Bypassmembran (19) ein gemeinsames Magnetventil (20) vorgesehen ist, das als Mehrwegeventil ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Motorlager mit einer Arbeitskammer und einer Ausgleichskammer, die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und durch eine Zwischenplatte voneinander getrennt sind, wobei die Arbeitskammer und die Ausgleichskammer durch einen Dämpfungskanal miteinander verbunden sind und in der Zwischenplatte eine Entkopplungsmembran und eine Bypasskammer angeordnet sind, der eine Bypassmembran zugeordnet ist, wobei die Entkopplungsmembran und die Bypassmembran jeweils separat mittels einer Vakuumquelle schaltbar sind.
Hydraulisch dämpfende Motorlager der eingangs genannten Art, die in ihrem Steifigkeitsverhalten beeinflussbar sind, sind bekannt. Um das Motorlager in seinem Steifigkeitsverhalten zu beeinflussen, wird eine Entkopplungsmembran mittels eines Stellglieds geschaltet, wodurch sich die Dämpfungscharakteristik des Motorlagers insbesondere zwischen den Zuständen Leerlauf und Fahrbetrieb schalten lässt. Die Bypasskammer dient einer bedarfsabhängigen Vergrößerung des Volumens der Arbeitskammer, insbesondere für den Leerlaufbetrieb. Durch die zusätzliche Nachgiebigkeit der Entkopplungsmembran wird jedoch ein erwünschtes Unterschwingen durch eine Bypasskammer ungünstig beeinflusst. Um diesen ungünstigen Einfluss zu beseitigen, wird in der Bypasskammer eine Bypassmembran angeordnet, die in ihrem Dämpfungsverhalten beeinflusst werden kann. Dazu werden jedoch relativ aufwendige und komplexe Aktoren benötigt.

Die DE 195 40 612 A1 zeigt ein Hydrolager der eingangs genannten Art mit einer Arbeitskammer und einer Ausgleichskammer, die über einen Dämp fungskanal miteinander verbunden sind. Weiter ist in der Zwischenplatte eine Bypasskammer vorgesehen, die über einen Bypasskanal mit der Arbeitskammer verbunden ist. Die Bypasskammer wird von einer schaltbaren Bypassmembran begrenzt. Unter der Membran befindet sich eine Gastasche, wobei der Druck eines Gases in der Gastasche über ein externes Ventil steuerbar ist. Eine zweite schaltbare Membran ist im Bereich der Arbeitskammer angeordnet. Zur Schaltung der zweiten Membran ist ein weiteres Ventil vorgesehen. Aufgrund der beiden separaten Ventile weist das bekannte Hydrolager relativ große Abmessungen auf.

Vor diesem Hintergrund ergibt sich die Aufgabe, ein Hydrolager anzugeben, welches eine kompakte Bauweise und einen einfachen Aufbau aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Motorlager vorgeschlagen, dass zum Schalten der Entkopplungsmembran und der Bypassmembran ein gemeinsames Magnetventil vorgesehen ist, das als Mehrwegeventil ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Motorlager zeichnet sich durch die Verwendung eines gemeinsamen als Mehrwegeventil ausgebildeten Magnetventil durch eine kompakte Bauweise und einen einfachen Aufbau aus.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In einer vorteilhaften Ausführung weist das Magnetventil zum Schalten der Bypassmembran und der Entkopplungsmembran zwei Eingänge und zwei Ausgänge auf. Die beiden Eingänge sind dabei entweder mit einer Vakuumquelle oder mit Atmosphärendruck koppelbar. Die zwei Ausgänge des Magnetventils sind zum Schalten der Entkopplungsmembran und der Bypassmembran über Leitungen mit Hohlräumen an der Entkopplungsmembran und an der Bypassmembran gekoppelt. Dabei ist ein erster Ausgang mit einem Hohlraum unter der Entkopplungsmembran gekoppelt und ein zweiter Ausgang ist mit einem Hohlraum über der Bypassmembran gekoppelt. Durch ein Anlegen eines Vakuums an die Hohlräume wird die jeweilige Membran blockiert. Durch das Verbinden eines Ausgangs mit dem Atmosphärendruck lässt sich die jeweils angeschlossene Membran in einen frei schwingenden Zustand versetzen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das Magnetventil zwei verschiedene Schaltzustände auf. Dadurch wird gewährleistet, dass mit nur einem gemeinsamen Magnetventil die Entkopplungsmembran als auch die Bypassmembran separat voneinander geschaltet werden können. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass das Magnetventil außerhalb des Lagers angeordnet ist und über entsprechende Leitungen mit den Membranen gekoppelt ist, so dass sich bei der Beaufschlagung der Membranen mit Vakuum oder mit einem Atmosphärendruck ein beabsichtigter Zustand an der jeweiligen Membran einstellt. Dadurch lässt sich das Motorlager gut an die Fahrzustände eines Kraftfahrzeugs anpassen. Darüber hinaus weist das Motorlager eine kompakte Baugröße auf.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist das Magnetventil einen ersten Schaltzustand auf, bei dem die Entkopplungsmembran mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und die Bypassmembran mit der Vakuumquelle verbunden und somit blockiert ist, und einen zweiten Schaltzustand, bei dem die Entkopplungsmembran blockiert ist und die Bypassmembran mit dem Atmosphärendruck verbunden ist. Der erste Schaltzustand wird auch als Sicherheits- oder Fail-Safe-Zustand bezeichnet, da das Magnetventil im Fehlerfall, beispielsweise bei fehlender Stromzufuhr, aufgrund seiner Eigenart automatisch in diesen ersten Schaltzustand zurückfällt und das Motorlager somit einen Zustand annimmt, der ein Weiterfahren ermöglicht. Im ersten Schaltzustand ist die dynamische Steifigkeit des Motorlagers für den normalen Fahrzustand eingestellt. Das Motorlager wird insbesondere im Leerlauf bei niedrigen Frequenzen in den zweiten Schaltzustand geschaltet. Hier lässt sich die zusätz liche Nachgiebigkeit der Entkopplungsmembran durch ein gezieltes Blockieren der Entkopplungsmembran aufheben, wodurch das gewünschte Unterschwingen durch die Bypasskammer nicht negativ beeinflusst wird und somit eine optimale Isolation bei entsprechenden Frequenzen erreicht wird.

Weiter ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Magnetventil einen dritten Schaltzustand aufweist, bei dem sowohl die Entkopplungsmembran als auch die Bypassmembran blockiert sind. Dazu werden beide Ausgänge des Magnetventils mit der Vakuumquelle verbunden. In diesem dritten Schaltzustand weist das Motorlager somit seine größte dynamische Steifigkeit auf, da jegliche Nachgiebigkeit durch die Entkopplungsmembran oder die Bypassmembran blockiert ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Magnetventil mit einem vierten Schaltzustand auszurüsten. In diesem vierten Schaltzustand sind die Entkopplungsmembran und die Bypassmembran jeweils mit dem Atmosphärendruck verbunden, so dass beide Membranen frei schwingen. In diesem vierten Schaltzustand weist das Motorlager eine geringe Steifigkeit bei höheren Frequenzen auf.

Das Magnetventil wird vorteilhafterweise mit wenigstens einem Magnetaktuator gesteuert, der auf das Magnetventil einwirkt. Im Fehlerfall nimmt das Magnetventil seinen Ausgangszustand ein, bei dem der erste Ausgang mit dem Atmosphärendruck und der zweite Ausgang mit der Vakuumquelle verbunden ist. Wird der entsprechende Magnetaktuator aktiviert, nimmt das Magnetventil einen anderen, beispielsweise den zweiten Schaltzustand ein, in dem der erste Ausgang mit der Vakuumquelle verbunden wird und der zweite Ausgang mit dem Atmosphärendruck verbunden wird. Bei einer fehlenden Spannung oder einem anderen Fehler am Magnetaktuator fällt das Magnetventil automatisch aufgrund einer angeordneten Rückstellfeder in seinen Ausgangszustand zurück, der als erster Schaltzustand definiert ist, bei dem der erste Ausgang mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und der zweite Ausgang mit der Vakuumquelle verbunden ist. Somit wird sichergestellt, dass das Magnetventil bei einem Spannungsausfall in einen Zustand zurückfällt, der ein Weiterfahren ermöglicht.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Magnetventil eine dritte Schaltstufe aufweist, die den dritten Schaltzustand realisiert, bei dem sowohl die Entkopplungsmembran als auch die Bypassmembran mit den jeweils zugeordneten Ausgängen am Magnetventil mit der Vakuumquelle verbunden sind. Dazu ist ein zweiter Magnetaktuator angeordnet, der bei einem entsprechenden Magnetfeld diesen dritten Schaltzustand zwischen den Ein- und Ausgängen des Magnetventils realisiert. Bei einem Spannungsabfall bewirkt eine weitere Rückstellfeder, dass das Magnetventil in seinen Ausgangszustand zurückfällt.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einem vierten Schaltzustand sowohl die Entkopplungsmembran als auch die Bypassmembran mit dem Atmosphärendruck verbunden werden.

Durch Verwendung eines einfachen 4/2 oder 4/3 Magnetventils, welches in Abhängigkeit vom Einsatz zwei oder drei unterschiedliche Schaltzustände zwischen seinen vier Anschlüssen einstellen kann, lassen sich für ein erfindungsgemäßes Motorlager verschiedene Schaltzustände realisieren, wobei diese hohe Flexibilität der unterschiedlichen Zustände ohne eine Vergrößerung des Motorlagers einhergeht, da die Komplexität der verschiedenen Schaltzustände durch das Magnetventil mit seinen verschiedenen Schaltzuständen erreicht wird.

Im ersten Schaltzustand, bei dem die Bypassmembran blockiert ist, wird das Dämpfungsverhalten des Motorlagers durch den Dämpfungskanal und die Entkopplungsmembran beeinflusst. Die Entkopplungsmembran schwingt dabei frei gegen den Atmosphärendruck, wodurch sich eine zusätzliche Nachgiebigkeit und eine Absenkung der dynamischen Steifigkeit bei hohen Fre quenzen im Fahrbetrieb realisieren lassen. Im zweiten Schaltzustand ist die Entkopplungsmembran angezogen oder blockiert. Dieser zweite Schaltzustand wird für den Leerlauf eines Motors benötigt. Da die Bypassmembran dann frei gegen den Atmosphärendruck schwingend ist, ergibt sich eine Isolationsfunktion mit einem Unterschwingen für einen unteren Frequenzbereich. Da die Entkopplungsmembran in diesem Zustand angezogen ist, erreicht man ein optimales Unterschwingen, das durch eine Entkopplungsmembran, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, nicht negativ beeinflusst werden kann. Im dritten Schaltzustand, der beispielsweise bei einer sportlichen Fahrweise benötigt wird, ist sowohl die Bypassmembran als auch die Entkopplungsmembran angezogen. Dadurch wird die Nachgiebigkeit der Entkopplungsmembran aufgehoben, wodurch sich eine zusätzliche dynamische Verhärtung des Motorlagers bei hohen Frequenzen realisieren lässt. Man erreicht dadurch die Verschiebung des Dämpfungsmaximums zu höheren Frequenzen. Im vierten Schaltzustand sind sowohl die Bypassmembran als auch die Entkopplungsmembran frei schwingend gegen den Atmosphärendruck, wodurch insbesondere durch die frei schwingende Entkopplungsmembran ein Unterschwingen verhindert wird und somit auch keine Dämpfung realisiert wird. Man erreicht dadurch eine Absenkung der dynamischen Steifigkeit auch im mittleren bis hohen Frequenzbereich, was insbesondere beim Beschleunigen sinnvoll ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Motorlager sind sowohl eine Entkopplungsmembran als auch eine Bypassmembran in der Zwischenplatte eines Motorlagers integriert, die sich aufgrund der Kopplung mit einem gemeinsamen Magnetventil einfach in die jeweiligen Schaltzustände schalten lassen, wodurch eine gute Abstimmung der Dämpfung des Motorlagers erreicht wird und insgesamt vier mögliche Zustände im Motorlager realisiert werden können. Durch die Möglichkeit des Blockierens der Entkopplungsmembran erhält man einen guten Wirkungsgrad beim Unterschwingen. Außerdem weist das Motorlager eine modulare und kompakte Bauweise auf, die nicht durch auf wändige Schaltventile oder Stellglieder im oder am Motorlager beeinflusst wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in schematischer Weise in den Zeichnungen dargestellt sind. Hierbei zeigen:
1 ein erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Motorlagers mit einem 4/2 Magnetventil im ersten Schaltzustand;
2 das Motorlager gemäß 1 im zweiten Schaltzustand;
3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßes Motorlagers mit einem 4/3 Magnetventil in einem dritten Schaltzustand;
4 das Motorlager gemäß 3 im vierten Schaltzustand;
5 Kennlinien der verschiedenen Schaltzustände.
Ein erfindungsgemäßes Motorlager 10 mit einem 4/2 Magnetventil 20 ist in 1 und 2 in unterschiedlichen Schaltzuständen dargestellt. Das Motorlager 10 weist eine Arbeitskammer 12 und eine Ausgleichskammer 14 auf, die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt sind. Die Arbeitskammer 12 wird von einer Tragfeder 11 und einem von der Tragfeder abgestützten Lagerkern 13 nach oben hin begrenzt. Die Ausgleichskammer 14 ist von einer elastischen Ausgleichsmembran umgeben. Die Arbeitskammer 12 und Ausgleichskammer 14 sind durch eine Zwischenplatte 15 getrennt. In dieser Zwischenplatte 15 ist ein Dämpfungskanal 16 eingebracht. Über den Dämpfungskanal 16 sind die Arbeitskammer 12 und die Ausgleichskammer 14 miteinander verbunden. Weiter befindet sich in der Zwischenplatte 15 eine Bypasskammer 17. Die Bypasskammer 17 dient der Vergrößerung des Volumens der Arbeitskammer 12.
In der Zwischenplatte 15 ist eine Entkopplungsmembran 18 angeordnet, die der Arbeitskammer 12 zugeordnet ist. Dabei wirkt die Flüssigkeit in der Arbeitskammer 12 von oben auf die Entkopplungsmembran 18. Unterhalb der Entkopplungsmembran 18 ist ein Hohlraum 33 vorgesehen. Dabei lässt sich die Entkopplungsmembran 18 über ein an den Hohlraum 33 angelegtes Vakuum an eine unterhalb der Entkopplungsmembran 18 liegende Wand der Zwischenplatte 15 anlegen und somit blockieren. In der Bypasskammer 17 ist eine Bypassmembran 19 angeordnet, über der ein Hohlraum 34 vorgesehen ist. Die Bypassmembran 19 lässt sich nach oben hin an eine Wand der Zwischenplatte 15 anlegen, wenn dem Hohlraum 34 über der Bypassmembran 19 ein Vakuum zugeführt wird. Die Hohlräume 33, 34 an der Entkopplungsmembran 18 und der Bypassmembran 19 sind jeweils über Leitungen 31, 32 mit dem Magnetventil 20 gekoppelt, das als Mehrwegeventil ausgebildet ist.
Das Magnetventil 20 gemäß 1 und 2 ist ein sogenanntes 4/2 Magnetventil. Dabei steht die Zahl 4 für die Anzahl der Anschlüsse und die 2 für die Anzahl der verschiedenen Schaltzustände. Das Magnetventil 20 weist zwei Eingänge E1 und E2 auf, wobei der erste Eingang E1 mit einem Atmosphärendruck 22 verbunden ist und der zweite Eingang E2 mit einer Vakuumquelle 21 verbunden ist. Ausgangsseitig weist das Magnetventil 20 zwei Ausgänge auf, die über die Leitungen 31, 32 mit den Anschlüssen am Motorlager 10 zur Steuerung der Entkopplungsmembran 18 und der Bypassmembran 19 verbunden sind. Dabei ist der erste Ausgang A1 mit dem Hohlraum 33 unter der Entkopplungsmembran 18 und der zweite Ausgang A2 mit dem Hohlraum 34 über der Bypassmembran 19 gekoppelt.
In der in 1 dargestellten Position ist der erste Schaltzustand 23 aktiviert, bei dem der erste Ausgang A1, der mit der Entkopplungsmembran 18 verbunden ist, mit dem Atmosphärendruck 22 gekoppelt ist. In diesem ersten Schaltzustand 23 ist die Bypassmembran 19 über den zweiten Ausgang A2 des Magnetventils 20 mit der Vakuumquelle 21 verbunden.
2 zeigt den zweiten Schaltzustand 24 des Magnetventils 20, der mittels eines Magnetaktuators 27 geschaltet wird. Bei diesem zweiten Schaltzustand 24 ist die Entkopplungsmembran 18 mit der Vakuumquelle 21 und die Bypassmembran 19 mit dem Atmosphärendruck 22 verbunden. Der jeweils aktive Schaltzustand 23, 24 des Magnetventils 20 ist in den 1 und 2 durch die graue Schraffur verdeutlicht.
Das erfindungsgemäße Motorlager 10 mit dem zugeordneten Magnetventil 20 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Magnetventil 20 bei einem Spannungsabfall in den ersten Schaltzustand 23 zurückfällt. Dazu ist eine Rückstellfeder 29 angeordnet, die bei einer Fehlfunktion des Magnetaktuators 27 das Magnetventil 20 in den ersten Schaltzustand 23 zurück verschiebt, bei dem die Entkopplungsmembran 18 mit dem Atmosphärendruck 22 und die Bypassmembran 19 mit der Vakuumquelle 21 verbunden ist. Dieser erste Schaltzustand 23 wird auch als Sicherheitszustand oder Fail Safe-Zustand bezeichnet. In diesem ersten Schaltzustand 23 ist der Dämpfungskanal 18 aktiv und die Entkopplungsmembran 18 kann frei gegen den Atmosphärendruck 22 schwingen, wodurch sich eine zusätzliche Nachgiebigkeit und eine Absenkung der dynamischen Steifigkeit bei hohen Frequenzen ergeben. Der erste Schaltzustand 23 wird im üblichen Fahrbetrieb des Fahrzeugs benötigt.
Der zweite Schaltzustand 24, der in 2 dargestellt ist, wird auch als Leerlaufzustand bezeichnet. In diesem Leerlaufzustand ist die Entkopplungsmembran 18 blockiert, da sie aufgrund des zweiten Schaltzustands 24 mit der Vakuumquelle 21 gekoppelt ist. Die Bypassmembran 19 ist mit dem Atmosphärendruck 22 gekoppelt und kann somit frei schwingen. Bei diesem zweiten Schaltzustand 24 ergibt sich eine gute Isolationsfunktion mit einem Unterschwingen im unteren Frequenzbereich. Durch dieses Unterschwingen im unteren Frequenzbereich wird eine sehr gute Isolation bei entsprechenden Frequenzen erreicht, die insbesondere im Leerlauf des Motors bei niedrigen Motordrehzahlen auftreten.
3 und 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Motorlagers 10, bei dem ein 4/3 Magnetventil 20 vorgesehen ist. Zur Beschreibung werden die eingeführten Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Teile verwendet.
Mit dem 4/3 Magnetventil lässt sich ein dritter Schaltzustand 25 realisieren, bei dem sowohl die Bypassmembran 19 als auch die Entkopplungsmembran 18 durch das Verbinden mit der Vakuumquelle 21 blockiert sind. Somit wird die Nachgiebigkeit der Entkopplungsmembran 18 aufgehoben, wodurch das Motorlager 10 zusätzlich bei hohen Frequenzen verhärtet. Das 4/3 Magnetventil 20 kann drei Schaltzustände 23, 24, 25 einnehmen. Der dritte Schaltzustand 25 verbindet sowohl den Anschluss der Entkopplungsmembran 18 als auch den Anschluss der Bypassmembran 19 mit der Vakuumquelle 21. Um das Magnetventil 20 um eine Schaltstufe für den dritten Schaltzustand 25 zu erweitern, sind ein zweiter Magnetaktuator 28 und eine zweite Rückstellfeder 30 vorgesehen, die diesen eben beschriebenen dritten Schaltzustand 25 realisieren.
Auch bei dem 4/3 Magnetventil 20 gemäß 3 wird bei einem Spannungsabfall aufgrund der Rückstellfedern 29, 30 jeweils der erste Schaltzustand 23 oder Ausgangszustand eingenommen, bei dem die Entkopplungsmembran 18 mit dem Atmosphärendruck 22 und die Bypassmembran 19 mit der Vakuumquelle 21 verbunden sind. Somit lässt sich auch bei dem 4/3 Magnetventil 20 mit drei Schaltzuständen 23, 24, 25 realisieren, dass in einem Fehlerfall ein normales Weiterfahren möglich ist.
Ein alternativer vierter möglicher Schaltzustand 26 für ein 4/3 Magnetventil 20 ist in 4 dargestellt. Bei diesem vierten Schaltzustand 26 sind sowohl die Bypassmembran 19 als auch die Entkopplungsmembran 18 mit dem Atmosphärendruck 22 verbunden, wodurch sowohl die Bypassmembran 19 als auch die Entkopplungsmembran 18 frei schwingen. Dieser vierte Schaltzustand 26 wird insbesondere beim Beschleunigen des Fahrzeugs aktiviert.
In 5 sind die Kennlinien für den Verlauf der dynamischen Steifigkeit gegenüber den Frequenzen des Motors dargestellt. Die Kennlinie für den ersten Schaltzustand 23 weist ihr Maximum der dynamischen Steifigkeit im unteren Frequenzbereich auf, wobei die dynamische Steifigkeit nach ihrem Maximum bei weiter ansteigenden Frequenzen fast einen geradlinigen Verlauf annimmt. Demgegenüber ist im dritten Schaltzustand 25, bei dem sowohl die Bypassmembran 19 als auch die Entkopplungsmembran 18 angezogen oder blockiert sind, das Maximum der dynamischen Steifigkeit zu höheren Frequenzen verschoben und es liegt absolut gesehen auch höher. Im weiteren Verlauf, bei ansteigenden Frequenzen ergibt sich ebenso ein fast geradliniger Verlauf, wobei dieser jedoch auf einem höheren Steifigkeitsniveau angesiedelt ist.
Die Kennlinie für die dynamische Steifigkeit für den zweiten Schaltzustand 24, der im Leerlauf aktiviert wird, zeigt ein deutliches Unterschwingen der dynamischen Steifigkeit im Bereich der Leerlauffrequenzen. Bei steigenden Frequenzen ergibt sich ein Maximum der dynamischen Steifigkeit, was jedoch in der Praxis nicht erreicht wird, da das Motorlager 10 nach dem Verlassen des Leerlaufs in einen Schaltzustand 23, 25 geschaltet wird, bei dem die Bypassmembran 19 blockiert ist. Die Kennlinie für den vierten Schaltzustand 26 verläuft nahezu waagerecht zur Frequenzachse. Durch Schalten des Motorlagers 10 in diesen vierten Schaltzustand 26 kann ein Unterschwingen abgeschaltet werden und es wird auch kein Dämpfungsmaximum erreicht. Dieser vierte Schaltzustand 26 wird insbesondere beim Beschleunigen aktiviert, da insbesondere beim Beschleunigen ein Ansteigen der Motordrehzahlen auftritt, bei denen die dynamische Steifigkeit des vierten Schaltzustands 26 benötigt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Motorlagers 10 mit einer Entkopplungsmembran 18 und einer Bypassmembran 19, die separat voneinander von einem gemeinsamen Magnetventil 20 geschaltet werden können, ergibt sich eine kompakte Bauweise des Motorlagers 10. Durch die Ausgestaltung des Magnetventils 20 mit einem Fail-Safe-Zustand wird realisiert, dass selbst im Fehlerfall ein Weiterfahren möglich ist. Die Schaltung der Bypassmembran 19 und der Entkopplungsmembran 18 mittels der Beaufschlagung von Vakuum 21 oder Atmosphärendruck 22 ermöglicht zusätzlich eine kompakte Bauweise des Motorlagers 10, da die Drücke den jeweiligen Anschlüssen am Motorlager 10 für die Schaltung der Bypassmembran 19 und der Entkopplungsmembran 18 über Leitungen 31, 32 zugeführt werden können und das Magnetventil 20 örtlich getrennt vom Motorlager 10 angeordnet sein kann.

10: Motorlager
11: Tragfeder
12: Arbeitskammer
13: Lagerkern
14: Ausgleichskammer
15: Zwischenplatte
16: Dämpfungskanal
17: Bypasskammer
18: Entkopplungsmembran
19: Bypassmembran
20: Magnetventil
21: Vakuumquelle
22: Atmosphärendruck
23: erster Schaltzustand, Sicherzustand, Fail-Safe-Zustand
24: zweiter Schaltzustand
25: dritter Schaltzustand
26: vierter Schaltzustand
27: erster Magnetaktuator
28: zweiter Magnetaktuator
29: erste Rückstellfeder
30: zweite Rückstellfeder
31: erste Leitung
32: zweite Leitung
33: Hohlraum unter Entkopplungsmembran
34: Hohlraum über Bypassmembran
E1: erster Eingang
E2: zweiter Eingang
A1: erster Ausgang
A2: zweiter Ausgang

Claims

Hydraulisch dämpfendes Motorlager (10) mit einer Arbeitskammer (12) und einer Ausgleichskammer (14), die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und durch eine Zwischenplatte (15) voneinander getrennt sind, wobei die Arbeitskammer (12) und die Ausgleichskammer (14) durch einen Dämpfungskanal (16) miteinander verbunden sind und in der Zwischenplatte (15) eine Entkopplungsmembran (18) und eine Bypasskammer (17) angeordnet sind, der eine Bypassmembran (19) zugeordnet ist, wobei die Entkopplungsmembran (18) und die Bypassmembran (19) jeweils separat voneinander mit einer Vakuumquelle (21) schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten der Entkopplungsmembran (18) und der Bypassmembran (19) ein gemeinsames Magnetventil (20) vorgesehen ist, das als Mehrwegeventil ausgebildet ist.
Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (20) zwei Eingänge (E1, E2) und zwei Ausgänge (A1, A2) aufweist, wobei ein Eingang (E1, E2) mit der Vakuumquelle (21) und der andere Eingang (E2, E1) mit dem Atmosphärendruck (22) verbunden ist und ein erster Ausgang (A1) über eine erste Leitung (31) mit der Entkopplungsmembran (18) und ein zweiter Ausgang (A2, A1) über eine zweite Leitung (32) mit der Bypassmembran (19) gekoppelt ist.
Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (20) wenigstens zwei verschiedene Schaltzustände (23, 24, 25, 26) aufweist.
Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruche 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (20) einen ersten Schaltzustand (23) aufweist, bei dem die Entkopplungsmembran (18) mit dem Atmosphärendruck (22) und die Bypassmembran (19) mit der Vakuumquelle (21) verbunden ist, und einen zweiten Schaltzustand (24) aufweist, bei dem die Entkopplungsmembran (18) blockiert ist und die Bypassmembran (19) mit dem Atmosphärendruck (22) verbunden ist.
Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (20) einen dritten Schaltzustand (25) aufweist, bei dem die Entkopplungsmembran (18) und die Bypassmembran (19) durch Kopplung mit der Vakuumquelle (21) blockiert sind.
Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (20) einen vierten Schaltzustand (26) aufweist, bei dem die Entkopplungsmembran (18) und die Bypassmembran (19) mit dem Atmosphärendruck (22) verbunden sind und frei schwingen.
Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (20) wenigstens einen Magnetaktuator (27, 28) zum Schalten zwischen den Schaltzuständen (23, 24, 25, 26) und wenigstens eine Rückstellfeder (29, 30) zum Zurückstellen des Magnetaktuators (27, 28) aufweist.