DE102010036879B4

DE102010036879B4 - Motorbremse und mit dieser ausgestatteter Motor

Info

Publication number: DE102010036879B4
Application number: DE102010036879.2A
Authority: DE
Inventors: Jae Hee Jeon; Yong Wook Yu
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2030-08-07
Also published as: US8240278B2; KR101134973B1; CN102071984A; CN102071984B; KR20110055313A; US20110114060A1; DE102010036879A1

Abstract

Motorbremse, aufweisend: eine Kipphebelwelle (100); eine Mehrzahl von Kipphebeln (200), die um die Kipphebelwelle (100) schwenken; einen Betätigungskolben (210), der an jedem Kipphebel (200) angeordnet ist und wahlweise von diesem vorsteht; einen Anschlag (300), der in einer Position entsprechend dem Betätigungskolben (210) mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet ist, damit die Kipphebel (200) ein Ventil (600) öffnen können, wenn der Betätigungskolben (210) vorsteht; und einen Hydraulikdruckzuführabschnitt (400), der mit dem Betätigungskolben (210) in Fluidverbindung steht und wahlweise Hydraulikdruck zu dem Betätigungskolben (210) führt, wobei der Hydraulikdruckzuführabschnitt (400) aufweist: ein Solenoidventil (410), das wahlweise eine Ölpassage (412) zu dem Betätigungskolben (210) öffnet; einen Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430), der entsprechend dem Hydraulikdruck in der Ölpassage (412) geöffnet wird, die durch das Solenoidventil (410) geöffnet wird; und eine Hydraulikdruckzuführleitung (470), die jeden Betätigungskolben (210) mit dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430) verbindet, wobei der Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430) aufweist: ein Gehäuse (432), das mit dem Solenoidventil (410) verbunden ist; eine Zuführöffnung (434), die in dem Gehäuse (432) ausgebildet ist; eine Auslassöffnung (436), die in dem Gehäuse (432) ausgebildet ist; einen Hydraulikkolben (440), der in dem Gehäuse (432) bewegbar angeordnet ist, um entsprechend dem Betrieb des Solenoidventils (410) wahlweise Hydraulikdruck von der Ölpassage (412) über die Zuführöffnung (434) zu der Hydraulikdruckzuführleitung (470) zu führen oder Hydraulikdruck von der Hydraulikdruckzuführleitung (470) über die Auslassöffnung (436) freizugeben; und ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorbremse und einen mit dieser ausgestatteten Motor, und insbesondere eine Motorbremse mit einer einfachen Konfiguration und einem schnellen Ansprechverhalten und einen mit dieser ausgestatteten Motor.
Eine Hilfsbremse zum Unterstützen und Erhöhen der Haltbarkeit einer Fußbremse ist in einem Fahrzeug weit verbreitet.
Eine Motorbremse als eine der Hilfsbremsen öffnet ein Auslassventil eines Motors, um die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Druckschwankung in einem Zylinder zu reduzieren.
Die Motorbremse erfordert Elemente zum Öffnen des Auslassventils, jedoch sind die Elemente kompliziert miteinander verbunden und benötigen einen hohen Öldruck, um die Motorbremse zu betreiben, und ebenso ist die Ansprechbarkeit nicht ausreichend schnell.
Die US 6 594 996 B2 und US 6 691 674 B2 offenbaren jeweils eine Motorbremse mit einer Kipphebelwelle, einer Mehrzahl von Kipphebeln, einem Betätigungskolben, einem Anschlag und einem Hydraulikdruckzuführabschnitt.
Die DE 10 2004 038 252 A1 beschreibt ein Steuerventil zur Variation der Steuerzeiten eines Verbrennungsmotors.
Mit der Erfindung werden eine Motorbremse, die ein schnelles Ansprechverhalten mit einer einfachen Konfiguration hat und mit relativ niedrigem Öldruck arbeitet, und ein mit der Motorbremse ausgestatteter Motor geschaffen.
Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Motorbremse nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 sowie einen Motor nach den Merkmalen aus dem Anspruch 6 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Wie oben beschrieben, können eine Motorbremse und ein mit dieser versehener Motor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mit einer einfachen Konfiguration schnell ansprechen und mit relativ niedrigem Öldruck betrieben werden.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht eines Kipphebels einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
3 eine perspektivische Explosionsansicht des Kipphebels aus 2;
4 eine Ansicht einer Kipphebelwelle einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
5 einen Schnitt eines Hydraulikdrucksteuerabschnitts einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
6 einen Schnitt eines vollständigen Hydraulikdrucksteuerabschnitt einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
7 einen Schnitt eines Hydraulikdrucksteuerabschnitts einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Anfangszustand des Zuführens von Hydraulikdruck;
8 einen Schnitt eines Hydraulikdrucksteuerabschnitts einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beim Zuführen von Hydraulikdruck;
9 einen Schnitt eines vollständigen Hydraulikdrucksteuerabschnitts einer Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beim Zuführen von Hydraulikdruck;
10 und 11 Ansichten, die das Öffnen und Schließen eines Ventils darstellen, wenn eine Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung nicht betrieben wird; und
12 und 13 Ansichten, die das Öffnen eines Ventils darstellen, wenn eine Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung betrieben wird.
In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird nachfolgend eine beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Mit Bezug auf die 1 und 2 weist eine Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Kipphebelwelle 100, einen Kipphebel 200, der um die Kipphebelwelle 100 schwenkt, einen Betätigungskolben 210, der in dem Kipphebel 200 angeordnet ist und wahlweise von diesem vorsteht, einen Anschlag 300, der in einer Position entsprechend dem Betätigungskolben 210 angeordnet ist, damit der Kipphebel 200 ein Ventil 600 öffnen kann, wenn der Betätigungskolben 210 vorsteht, und einen Hydraulikdruckzuführabschnitt 400 (5) auf, der wahlweise Hydraulikdruck zu dem Betätigungskolben 210 führt.
Es wird bevorzugt, dass der Kipphebel 200 ein Auslasskipphebel ist und das Ventil 600 ein Auslassventil ist.
Eine Spieleinstellschraube 310 ist an dem Anschlag 300 angeordnet, um ein Spiel einzustellen.
Die Kipphebel 200 sind in einer Mehrzahl vorgesehen, und der Hydraulikdruckzuführabschnitt 400 führt wahlweise Hydraulikdruck zu jedem Betätigungskolben 210, der in dem jeweiligen Kipphebel 200 angeordnet ist.
Das heißt, die Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine Mehrzahl von Kipphebeln 200 mit dem einen Hydraulikdruckzuführabschnitt 400 betätigen, so dass die Gesamtzahl von Elementen, welche die Motorbremse bilden, und die Ansprechzeit reduziert werden können.
Mit Bezug auf die 2 und 3 weist jeder Kipphebel 200 der Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung den Betätigungskolben 210, einen Sprengring 212 zur Steuerung der Verschiebung des Betätigungskolbens 210, eine Schraubenmutter 216 zum Montieren des Ventils 600, eine Stellschraube 218, einen Halter 220, eine Kugelschale 222 und eine Rolle 214 auf, die einen Nocken 510 kontaktiert, wie in 10 gezeigt ist. Eine Kipphebelhydraulikdruckleitung 472, die zu einer später beschriebenen Hydraulikdruckzuführleitung 470 gehört, und eine Schmierleitung 219 sind in jedem Kipphebel 200 ausgebildet, und die Konfiguration des Kipphebels 200 ist einfach, so dass die Herstellungskosten reduziert werden können.
Wie in 4 gezeigt, sind eine Kipphebelwellenhydraulikdruckleitung 474, die ebenfalls zu der später beschriebenen Hydraulikdruckzuführleitung 470 gehört, und eine Schmierleitung 478 in der Kipphebelwelle 100 ausgebildet, und Hydraulikdruck kann über die Kipphebelwellenhydraulikdruckleitung 474 zu jeder Kipphebelhydraulikdruckleitung 472 geführt werden, so dass die Ansprechzeit der Motorbremse reduziert werden kann.
Mit Bezug auf die 5 bis 9 weist der Hydraulikdruckzuführabschnitt 400 ein Solenoidventil 410, das wahlweise eine Ölpassage 412 öffnet, einen Hydraulikdrucksteuerabschnitt 430, der entsprechend dem Öffnen der von dem Solenoidventil 410 geöffneten Ölpassage 412 geöffnet wird, und die Hydraulikdruckzuführleitung 470 auf.
Der Hydraulikdrucksteuerabschnitt 430 weist ein Gehäuse 432, das mit dem Solenoidventil 410 verbunden ist, eine Zuführöffnung 434, die in dem Gehäuse 432 ausgebildet ist, eine Auslassöffnung 436, die in dem Gehäuse 432 ausgebildet ist, einen Hydraulikkolben 440, der in dem Gehäuse 432 bewegbar angeordnet ist, um entsprechend dem Betrieb des Solenoidventils 410 und einer Hydraulikkolbenfeder 454, die den Hydraulikkolben 440 in dem Gehäuse 432 federnd abstützt, wahlweise Hydraulikdruck über die Zuführöffnung 434 zu der Hydraulikdruckzuführleitung 470 zu führen oder Hydraulikdruck über die Auslassöffnung 436 von der Hydraulikdruckzuführleitung 470 freizugeben.
Die Hydraulikdruckzuführleitung 470 weist die Kipphebelhydraulikdruckleitung 472, die in jedem Kipphebel 200 ausgebildet ist und den Betätigungskolben 210 mit der Kipphebelwelle 100 verbindet, wie in 3 gezeigt ist, die Kipphebelwellenhydraulikdruckleitung 474, die in der Kipphebelwelle 100 ausgebildet ist, um Hydraulikdruck zu den Kipphebelhydraulikdruckleitungen 472 zu führen, wie in 4 gezeigt ist, und eine Steuerabschnitthydraulikdruckleitung 476 auf, welche die Kipphebelwellenhydraulikdruckleitung 474 mit der Zuführöffnung 434 verbindet, wie in 6 gezeigt ist.
Wie in 5 gezeigt, weist der Hydraulikdrucksteuerabschnitt 430 ferner einen Hydraulikkolbenanschlag 460 auf, der zwischen der Zuführöffnung 434 und der Auslassöffnung 436 angeordnet ist, damit der Hydraulikkolben 440 die Fluidverbindung zwischen der Zuführöffnung 434 und der Auslassöffnung 436 schließen und zwischen der Ölpassage 412 und der Zuführöffnung 434 öffnen kann, wenn die Motorbremse arbeitet.
Der Hydraulikkolben 440 weist vorstehende Abschnitte 442, welche die Fluidverbindung zwischen der Zuführöffnung 434 und der Auslassöffnung 436 schließen, wenn die Motorbremse arbeitet, einen ausgesparten Abschnitt 444, der zwischen den vorstehenden Abschnitten 442 ausgebildet ist, um Hydraulikdruck von der Ölpassage 412 zu der Zuführöffnung 434 zu führen, wenn die Motorbremse arbeitet, und eine in dem Hydraulikkolben 440 ausgebildete Kammer 446 auf, die von der Ölpassage 412 mit Hydraulikdruck versorgt wird und über den ausgesparten Abschnitt 444 Hydraulikdruck zu der Zuführöffnung 434 führt.
Der Hydraulikdrucksteuerabschnitt 430 weist ferner eine Platte 448, die an dem vorderen Abschnitt des Hydraulikkolbens 440 angeordnet ist, ein Kugelventil 450, das zwischen der Platte 448 und dem Hydraulikkolben 440 angeordnet ist, und eine Kugelventilfeder 452 auf, die in der Kammer 446 angeordnet ist, um das Kugelventil 450 federnd abzustützen.
Das Kugelventil 450 und die Kugelventilfeder 452 ermöglichen, dass Betriebsöl durch die Ölpassage 412 fließen kann und verhindern einen Rückfluss.
Mit Bezug auf die 6 bis 13 wird der Betrieb der Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wenn die Motorbremse nicht betrieben wird, ist, wie in 6 gezeigt, die Auslassöffnung 436 geöffnet, so dass eine Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung 436 und der Zuführöffnung 434 gebildet werden kann.
Daher kontaktiert, wie in den 10 und 11 gezeigt, die Rolle 214 den Nocken 510, der an einer drehenden Nockenwelle 500 angeordnet ist, der Kipphebel 200 schwenkt um die Kipphebelwelle 100, und dann wird das Ventil 600 normal geöffnet und geschlossen.
Wenn ein Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, gibt eine elektronische Steuereinrichtung ECU (nicht gezeigt) Motorbremsenbetriebssignale an das Solenoidventil 410 ab.
Mit Bezug auf die 7 bis 9 öffnet das Solenoidventil 410 die Ölpassage 412, um Betriebsfluid zuzuführen, das über eine in der Platte 448 ausgebildete Plattenöffnung 449 in die Kammer 446 fließt.
Dann drückt das Betriebsfluid den Hydraulikkolben 440, um den Hydraulikkolbenanschlag 460 zu kontaktieren.
Somit schließt der Hydraulikkolben 440 die Fluidverbindung zwischen der Zuführöffnung 434 und der Auslassöffnung 436 und öffnet die Fluidverbindung zwischen der Ölpassage 412 und der Zuführöffnung 434, um den von der Kammer 446 zugeführten Hydraulikdruck über die Zuführöffnung 434 zu jedem Betätigungskolben 210 zu führen.
Dann steht, wie in 12 gezeigt, der Betätigungskolben 210 vor und kontaktiert den Anschlag 300, wie in 13 gezeigt ist, und das Ventil 600 wird in einem offenen Zustand gehalten.
Bei diesen Vorgängen erzeugen Hin- und Herbewegungen eines Kolbens (nicht gezeigt) in einem Zylinder (nicht gezeigt) eine Druckschwankung in dem Zylinder, und das Fahrzeug reduziert seine Geschwindigkeit.
Wie in 9 gezeigt, bildet die Hydraulikdruckzuführleitung 470 einen geschlossenen Kreislauf, so dass die Motorbremse mit relativ niedrigem Hydraulikdruck betrieben werden kann.
Danach wird, wenn ein normaler Motorbetrieb erforderlich ist, eine Ölpumpe, die Öl zu der Ölpassage 412 führt, nicht betrieben, und das Solenoidventil 410 öffnet die Ölpassage 412.
Dann wird, wie in 6 gezeigt, der Hydraulikkolben 440 durch die Federkraft der Hydraulikkolbenfeder 454 in seine ursprüngliche Position zurückgeführt, die Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung 436 und der Zuführöffnung 434 wird geöffnet, und der Druck in der Hydraulikdruckzuführleitung 470 wird über die Auslassöffnung 436 freigegeben.
Somit arbeitet der Motor normal.
Wie oben beschrieben, kann bei der Motorbremse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und dem mit der Motorbremse ausgestatteten Motor der offene Zustand des Ventils mit relativ niedrigem Betriebsdruck beibehalten werden, und eine einfache Konfiguration und eine schnelle Ansprechbarkeit können erreicht werden.
Zur Vereinfachung der Beschreibung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche wird der Begriff „vorn“ verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf ihre Positionen in den Figuren zu beschreiben.

Claims

Motorbremse, aufweisend: eine Kipphebelwelle (100); eine Mehrzahl von Kipphebeln (200), die um die Kipphebelwelle (100) schwenken; einen Betätigungskolben (210), der an jedem Kipphebel (200) angeordnet ist und wahlweise von diesem vorsteht; einen Anschlag (300), der in einer Position entsprechend dem Betätigungskolben (210) mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet ist, damit die Kipphebel (200) ein Ventil (600) öffnen können, wenn der Betätigungskolben (210) vorsteht; und einen Hydraulikdruckzuführabschnitt (400), der mit dem Betätigungskolben (210) in Fluidverbindung steht und wahlweise Hydraulikdruck zu dem Betätigungskolben (210) führt, wobei der Hydraulikdruckzuführabschnitt (400) aufweist: ein Solenoidventil (410), das wahlweise eine Ölpassage (412) zu dem Betätigungskolben (210) öffnet; einen Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430), der entsprechend dem Hydraulikdruck in der Ölpassage (412) geöffnet wird, die durch das Solenoidventil (410) geöffnet wird; und eine Hydraulikdruckzuführleitung (470), die jeden Betätigungskolben (210) mit dem Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430) verbindet, wobei der Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430) aufweist: ein Gehäuse (432), das mit dem Solenoidventil (410) verbunden ist; eine Zuführöffnung (434), die in dem Gehäuse (432) ausgebildet ist; eine Auslassöffnung (436), die in dem Gehäuse (432) ausgebildet ist; einen Hydraulikkolben (440), der in dem Gehäuse (432) bewegbar angeordnet ist, um entsprechend dem Betrieb des Solenoidventils (410) wahlweise Hydraulikdruck von der Ölpassage (412) über die Zuführöffnung (434) zu der Hydraulikdruckzuführleitung (470) zu führen oder Hydraulikdruck von der Hydraulikdruckzuführleitung (470) über die Auslassöffnung (436) freizugeben; und eine Hydraulikkolbenfeder (454), die den Hydraulikkolben (440) federnd vorspannt, um eine Fluidverbindung zwischen der Zuführöffnung (434) und der Auslassöffnung (436) in dem Gehäuse (432) zu öffnen, und wobei der Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430) ferner einen Hydraulikkolbenanschlag (460) aufweist, der zwischen der Zuführöffnung (434) und der Auslassöffnung (436) angeordnet ist, damit der Hydraulikkolben (440) die Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung (436) und der Zuführöffnung (434) schließen kann und die Fluidverbindung zwischen der Ölpassage (412) und der Zuführöffnung (434) öffnen kann, wenn die Motorbremse arbeitet.
Motorbremse nach Anspruch 1, wobei der Hydraulikkolben (440) aufweist: vorstehende Abschnitte (442), welche die Fluidverbindung zwischen der Zuführöffnung (434) und der Auslassöffnung (436) schließen, wenn die Motorbremse arbeitet; einen ausgesparten Abschnitt (444), der zwischen den vorstehenden Abschnitten (442) ausgebildet ist, um Hydraulikdruck von der Ölpassage (412) zu der Zuführöffnung (434) zu führen, wenn die Motorbremse arbeitet; und eine Kammer (446), die in dem Hydraulikkolben (440) ausgebildet ist und mit dem ausgesparten Abschnitt (444) in Fluidverbindung steht, um Hydraulikdruck von der Ölpassage (412) über den ausgesparten Abschnitt (444) zu der Zuführöffnung (434) zu führen.
Motorbremse nach Anspruch 2, wobei der Hydraulikdrucksteuerabschnitt (430) ferner aufweist: eine Platte (448), die an einem vorderen Abschnitt des Hydraulikkolbens (440) angeordnet ist und eine Plattenöffnung (449) aufweist, die mit der Ölpassage (412) in Fluidverbindung steht; ein Kugelventil (450), das zwischen der Platte (448) und dem Hydraulikkolben (440) angeordnet ist, um wahlweise die Kammer (446) zu öffnen; und eine Kugelventilfeder (452), die in der Kammer (446) angeordnet ist, um das Kugelventil (450) in Richtung zu der Plattenöffnung (449) der Platte (448) federnd vorzuspannen.
Motorbremse nach Anspruch 3, wobei die Hydraulikdruckzuführleitung (470) aufweist: Kipphebelhydraulikdruckleitungen (472), die in den jeweiligen Kipphebeln (200) ausgebildet sind und mit dem Betätigungskolben (210) in Fluidverbindung stehen; eine Kipphebelwellenhydraulikdruckleitung (474), die in der Kipphebelwelle (100) ausgebildet ist und mit den Kipphebelhydraulikdruckleitungen (472) verbunden ist, um Hydraulikdruck zu diesen zu führen; und eine Steuerabschnitthydraulikdruckleitung (476), welche die Kipphebelwellenhydraulikdruckleitung (474) mit der Zuführöffnung (434) verbindet.
Motorbremse nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Spieleinstellschraube (310), die an dem Anschlag (300) angeordnet ist, um ein Spiel einzustellen.
Motor, aufweisend die Motorbremse nach Anspruch 1.