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Hintergrund
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorbremsvorrichtung, und insbesondere eine Motorbremsvorrichtung zur Dämpfung der Kompression, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, eine Druckerhöhung in einem Zylinder durch Öffnen eines Auslassventils am Ende eines Kompressionshubes eines Motors zu dämpfen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine hydraulische Bremse wird in der Regel für das Bremssystem von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor verwendet, wobei eine Motorbremse jedoch dazu verwendet wird, um zu verhindern, dass die Bremsbeläge bei Bergabfahrt oder häufigem plötzlichen Stoppen schnell abgenutzt oder beschädigt werden. Eine herkömmliche Motorbremse ist bekannt dafür, dass sie ein Fahrzeug durch Reduzierung eines Übersetzungsverhältnisses verzögert, wobei dies jedoch zu einer übermäßigen Belastung der Teile eines Motors und damit zu einer Verringerung der Lebensdauer des Motors führt. Dementsprechend sind große Fahrzeuge, wie z.B. ein LKW oder ein Bus, mit einer speziellen Motorbremsvorrichtung ausgestattet, die nicht von der Übersetzungsverhältnisreduzierenden Art ist, um die Belastung durch eine schwere hydraulische Bremse zu verringern und die Fahrstabilität zu verbessern.
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Mit anderen Worten, bisher wurden Motorbremsvorrichtungen verwendet, die in der Lage sind, eine Motorbremswirkung durch Verzögerung und Dämpfung eines Kompressionshubes zu erzielen, indem sie Druckluft in einem Zylinder nach außen ableiten, indem sie vorübergehend ein Auslassventil am Ende des Kompressionshubes der vier Grundhübe (Takte) des Motors öffnen, d.h. wenn ein Kolben sich dem oberen Totpunkt im Kompressionshub nähert. Bestehende Motorbremsvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass ihre Struktur komplex und die Kosten für ihre Herstellung hoch sind.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Motorbremsvorrichtung zur Dämpfung der Kompression vor, wobei die Vorrichtung in der Lage ist, den Motor zu bremsen, indem sie eine Druckerhöhung in einem Zylinder durch vorübergehendes Öffnen eines Auslassventils am Ende eines Kompressionshubes des Motors dämpft, wobei sie eine exzentrische Anordnung verwendet, die exzentrisch mit einem Drehzentrum eines Auslasskipphebels gekoppelt ist, und einen Aktuator zum Hochdrücken der exzentrischen Anordnung.
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Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann eine Motorbremsvorrichtung zur Dämpfung der Kompression umfassen: einen Auslasskipphebel, der zum Öffnen oder Schließen eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine konfiguriert ist; eine exzentrische Anordnung mit einem Rotationsmittelpunkt in einer anderen Position als einem Rotationsmittelpunkt des Auslasskipphebels und gekoppelt mit einer Seite des Auslasskipphebels; einen Aktuator, der mit einem vorderen Ende der exzentrischen Anordnung verbunden ist, um die exzentrische Anordnung um den Rotationsmittelpunkt in einer anderen Position des Rotationsmittelpunktes des Auslasskipphebels zu schwenken; eine Rolle, die an einem hinteren Ende des Auslasskipphebels angebracht ist, um mit einer Nockenwelle in Berührung zu kommen oder von dieser getrennt zu sein; und einen Vorsprung, der an einer vorbestimmten Position eines perfekten Kreises der Nocke ausgebildet ist, wobei, wenn die exzentrische Anordnung schwenkt, das hintere Ende des Auslasskipphebels so konfiguriert ist, dass es sich nach unten bewegt, wodurch die Rolle mit der Nocke in Kontakt kommt, und wenn die Nocke gedreht wird, der Vorsprung den Auslasskipphebel nach oben schiebt und das Auslassventil vorübergehend geöffnet wird.
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Die exzentrische Anordnung kann Folgendes umfassen: eine Scheibe mit einer Öffnung, in die eine feststehende Welle eingesetzt werden kann; einen Hebel, der sich einstückig von der Scheibe erstreckt und mit einem Kolben des Aktuators verbunden ist; und einen exzentrischen Vorsprungsring, der einstückig auf einer Innenseite der Scheibe exzentrisch vom Rotationsmittelpunkt der exzentrischen Anordnung aus ausgebildet ist und in einer Seite des Auslasskipphebels in Umfangsrichtung verschiebbar eingesetzt ist. Auf der ersten Seite des Auslasskipphebels kann eine Ringnut ausgebildet sein, die gleitend mit einer Außenseite des darin eingelegten exzentrischen Vorsprungsrings in Berührung kommt. Eine Tellerfeder, die so konfiguriert ist, dass sie eine elastische Rückstellkraft erzeugt, die das vordere Ende des Auslasskipphebels an eine Ventilbrücke drückt, kann zwischen einem Federstoppende, das am hinteren Ende des Auslasskipphebels ausgebildet ist, und der feststehenden Welle verbunden sein.
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Mit dem Aktuator kann ein Magnetventil verbunden sein, das die Versorgung mit Hochdrucköl ermöglicht oder blockiert. In dem Aktuator ist Folgendes ausgebildet: ein erster Ölzulaufkanal mit einer ersten Feder und einem Kolben darin; ein zweiter Ölzulaufkanal mit einem vertikal darin bewegbaren Stößel; ein erster Verbindungskanal, der den ersten Ölzulaufkanal und den zweiten Ölzulaufkanal miteinander verbindet; ein mit dem zweiten Ölzulaufkanal kommunizierender Ölausstoßkanal, der eine zweite Feder und einen Rückstellhebel darin enthält; und ein zweiter Verbindungskanal, der den ersten Ölzulaufkanal und den Ölausstoßkanal miteinander verbindet.
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Wenn der Kolben des Aktuators durch eine elastische Rückstellkraft der ersten Feder nach oben gedrückt wird, kann der erste Ölverbindungskanal blockiert werden, und wenn der Kolben durch den Druck des Öls, das dem ersten Ölzulaufkanal zugeführt wird, nach unten gedrückt wird, kann das Öl dem zweiten Ölzulaufkanal über den ersten Verbindungskanal zugeführt werden, und der Kolben kann nach oben gedrückt werden. An einem oberen Ende auf einer Innenseite des zweiten Ölzulaufkanals kann eine Stoppstufe ausgebildet sein, ein Stopper, der durch die Stoppstufe gestoppt wird (z.B. blockiert für eine weitere Bewegung), und ein Federstützende können jeweils um einen unteren Teil bzw. ein unteres Ende des Stößels ausgebildet sein, und eine dritte Feder kann zwischen der Stoppstufe und dem Federstützende eingefügt sein.
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Wenn der Rückstellhebel des Aktuators durch eine elastische Rückstellkraft der zweiten Feder nach oben gedrückt wird, kann der Ölausstoßkanal durch ein Ventilgehäuse blockiert werden, das an einem unteren Teil des Rückstellhebels ausgebildet ist. Wenn der Rückstellhebel durch den Auslasskipphebel nach unten gedrückt wird, können der Ventilkörper, der am unteren Teil des Rückstellhebels ausgebildet ist, nach unten bewegt und der Ölausstoßkanal geöffnet werden, so dass Öl im ersten Ölzulaufkanal und im zweiten Ölzulaufkanal durch den Ölausstoßkanal abgelassen werden kann. Wenn die Rolle des Auslasskipphebels durch einen Startpunkt einer Nase der Nocken nach oben gedrückt wird, kann das Drück-Ende so konfiguriert sein, dass es den Rückstellhebel nach unten drückt.
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Durch diese Anordnung bietet die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile.
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Erstens, da eine Druckerhöhung im Zylinder durch das zeitweilige Öffnen eines Auslassventils am Ende eines Kompressionshubes eines Motors gedämpft wird, kann eine Motorbremswirkung durch Verzögerung und Dämpfung eines Kompressionshubes leichter erreicht werden.
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Zweitens, gemäß bestehender Motorbremsvorrichtungen, ist es erforderlich, in einer feststehenden Welle (Kipphebelwelle), auf der ein Auslasskipphebel montiert ist, direkt eine Ölversorgungsöffnung zu bilden und direkt einen Aktuator im Auslasskipphebel anzuordnen, wodurch die Struktur relativ komplex ist. Dementsprechend komplex ist auch deren Montage, was die Herstellungskosten erhöht. Die Motorbremsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat jedoch eine vereinfachte Struktur, die durch die Kombination einer exzentrischen Anordnung, die exzentrisch mit einem Rotationsmittelpunkt eines Auslasskipphebels gekoppelt ist, und eines Aktuators, der so konfiguriert ist, dass er die exzentrische Baugruppe nach oben drückt, zusammengebaut wird, weshalb die Vorrichtung einfacher zusammensetzbar ist und die Herstellungskosten gesenkt werden können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die oben genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen, in denen sie enthalten sind, besser verständlich, wobei:
- 1 eine schematische Darstellung eines grundlegenden Viertaktzyklus eines Motors nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 eine schematische Darstellung der Kompressionsdämpfung am Ende eines Kompressionshubes für eine Motorbremse in den vier grundlegenden Takten eines Motors nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 3 eine Ansicht ist, die eine Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 4 eine Ansicht ist, die eine Koppelbeziehung zwischen einem Auslasskipphebel und einer exzentrischen Anordnung in der Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Aktuators der Motorbremsvorrichtung nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 6 eine Draufsicht auf den Aktuator der Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 7 bis 11 Ansichten sind, die den Zustand zeigen, in dem die Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht in Betrieb ist;
- 12 bis 16 Ansichten sind, die den Zustand zeigen, in dem die Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Betrieb ist;
- 17 bis 21 Ansichten sind, die den Zustand zeigen, in dem die Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zurückgesetzt wird; und
- 22 ein Diagramm ist, das zeigt, dass die Motorbremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Abgasrückführung verwenden kann, indem das Hubprofil der Motorbremsvorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert wird.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird davon ausgegangen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „zu einem Fahrzeug gehörig“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen umfasst, wie z.B. Personenkraftwagen einschließlich Sport Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Mehrzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennungsmotoren, Plug-in-Hybridfahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge umfasst (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden).
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Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wird, die eine Mehrzahl von Einheiten zur Durchführung des beispielhaften Prozesses verwendet, wird davon ausgegangen, dass die beispielhaften Prozesse auch von einem oder mehreren Modulen durchgeführt werden können. Darüber hinaus versteht man unter dem Begriff Steuerung/Steuereinheit ein Hardware-Gerät, das einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist so konfiguriert, dass er die Module speichert, und der Prozessor ist so konfiguriert, dass er die Module ausführt, um einen oder mehrere Prozesse auszuführen, die weiter unten beschrieben werden.
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Die hier verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Die Singularformen „einer, eine, eines“ und „der, die, das“ sollen, wie hierin verwendet, auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Es wird ferner davon ausgegangen, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Spezifikation verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren weiteren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Der Begriff „und/oder“ umfasst alle Kombinationen aus einem oder mehreren der in diesem Dokument aufgeführten Merkmale.
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Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich wird, wie hierin verwendet, der Begriff „etwa“ als innerhalb eines Bereichs normaler Toleranz im Stand der Technik verstanden, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. Unter „etwa“ versteht man 10%, 9 %, 8 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes. Sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt, sind alle hier angegebenen Zahlenwerte durch den Begriff „etwa“ versehen.
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Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Mit Bezug auf 1 wiederholt ein in Betrieb befindlicher Motor grundsätzlich einen Viertaktzyklus bestehend aus den vier Takten Ansaugen, Verdichten, Expansion (Arbeiten) und Ausstoßen.
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Eine Motorbremswirkung kann durch Verzögerung und Dämpfung der Verdichtung erreicht werden, indem die komprimierte Luft in einem Zylinder nach außen abgeführt wird, indem ein Auslassventil am Ende des Verdichtungshubes der vier Grundhübe des Motors vorübergehend geöffnet wird, wie in 2 dargestellt ist, d.h. wenn ein Kolben im Verdichtungshub nahe an den oberen Totpunkt kommt. Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um eine Motorbremsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Motorbremswirkung durch Verzögerung und Dämpfung eines Kompressionshubes zu erzeugen, indem sie eine Druckerhöhung in einem Zylinder durch vorübergehendes Öffnen eines Auslassventils am Ende des Kompressionshubes dämpft.
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3 zeigt eine Motorbremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, bei der das Bezugszeichen „100“ einen Auslasskipphebel bezeichnet, der zum Öffnen oder Schließen eines Auslassventils konfiguriert ist. Ein Elementfuß 104 kann am vorderen Ende des Auslasskipphebels 100 montiert sein und mit einer Ventilbrücke 106 in Kontakt sein, die mit einem Auslassventil 108 verbunden ist. Weiterhin kann am hinteren Ende des Auslasskipphebels 100 eine Rolle 110 montiert werden, mit der eine Nocke 200 einer Nockenwelle in Kontakt kommt oder sich von ihr trennt.
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Die Nocke 200 kann in einen Grundkreis 202 und eine Nase 204 gemäß dem Profil unterteilt werden, wobei ein Vorsprung 206, der mit der Rolle 110 in Berührung kommt und die Rolle 110 nach oben drückt, wenn die Motorbremse betrieben wird, an einer vorbestimmten Position auf dem Grundkreis 202 gebildet sein kann. Eine Tellerfeder 120 kann zwischen einem Federstoppende 105, das am hinteren Ende des Auslasskipphebels 100 ausgebildet ist, und einer feststehenden Welle 102 verbunden sein. Die Tellerfeder 120 kann so konfiguriert sein, dass sie eine elastische Rückstellkraft erzeugt, die das hintere Ende des Auslasskipphebels 100 anhebt und das vordere Ende des Kipphebels 100 in engen Kontakt mit einer Ventilbrücke 106 bewegt.
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Gemäß 7 kann die Rolle 110 am hinteren Ende des Auslasskipphebels 100 durch die elastische Rückstellkraft der Tellerfeder 120 vom Grundkreis 202 der Nocke 200 beabstandet bleiben. Die Rolle 110 kann jedoch durch die Nase 204 der Nocke 200 in Kontakt mit der Nase 204 im Ausstoßtakt nach oben gedrückt werden. Wie in 4 dargestellt ist, kann eine exzentrische Anordnung 300 auf einer ersten Seite des Auslasskipphebels 100 montiert sein.
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Die exzentrische Anordnung 300 hat einen Rotationsmittelpunkt P2 in einer vom Rotationsmittelpunkt P1 des Auslasskipphebels 100 unterschiedlichen Position, und kann auf der ersten Seite des Auslasskipphebels 100 schwenkbar gelagert sein. Die exzentrische Anordnung 300 kann eine Exzenterscheibe mit einer Öffnung 312, in die die feststehende Welle 102 eingesetzt ist, einen Hebel 320, der sich einstückig von der Scheibe 310 erstreckt und an einem Stößel 422 eines nachstehend zu beschreibenden Aktuators 400 angelenkt werden kann, und einen exzentrischen Vorsprungsring 330, der auf der Innenseite der Scheibe 310 ausgebildet ist, umfassen. Die feststehende Welle 102 kann in die Öffnung 312 der Scheibe 310 eingesetzt sein und dient als Stütze, wenn die exzentrische Anordnung 300 schwenkt, und kann durch die Mitte des Auslasskipphebels 100 führen, ohne den Auslasskipphebel zu stören.
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Insbesondere kann der exzentrische Vorsprungsring 330 von der Innenseite der Scheibe 310 aus dem Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300 exzentrisch einstückig herausragen und umlaufend in eine auf der ersten Seite des Auslasskipphebels 100 ausgebildete Ringnut 107 gleiten, wobei der exzentrische Vorsprungsring 330 und die Ringnut 107 des Auslasskipphebels 100 koaxial angeordnet sind.
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Weiterhin kann der exzentrische Vorsprungsring 330 aus der Innenseite der Scheibe 310 exzentrisch aus dem Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300 herausragen, wobei die Außenseite des exzentrischen Vorsprungsrings 330 einen Kreis bilden kann, der in die Ringnut 107 eingesetzt wird. Dementsprechend können, wie in 4 dargestellt ist, die Mittelpunkte des exzentrischen Vorsprungsringes 330 und der Ringnut 107, d.h. der Rotationsmittelpunkt P1 des Auslasskipphebels 100 und der Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300, an verschiedenen Positionen auf der gleichen Linie gesetzt sein.
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Auch wenn der exzentrische Vorsprungsring 330 in die Ringnut 107 des Auslasskipphebels 100 eingesetzt wurde, da die Außenseite des exzentrischen Vorsprungsringes 330 ein Kreis ist, kann der Auslasskipphebel 100 so konfiguriert sein, dass er sich frei um den Rotationsmittelpunkt P1 drehen kann. Wenn der Auslasskipphebel 100 schwenkt, können die Innenseite der Ringnut 107 und die Außenseite des exzentrischen Vorsprungsringes 330 in Kontakt miteinander gleiten. An den Aktuator 400 kann ein Magnetventil 402 angeschlossen sein. Das Magnetventil 402 kann die Versorgung des Aktuators 400 mit Hochdrucköl aus einer Ölversorgung ermöglichen, wenn es als Reaktion auf ein elektrisches Signal eingeschaltet wird, und es kann so konfiguriert sein, dass es die Ölversorgung des Aktuators im ausgeschalteten Zustand blockiert.
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Wie in 13 bis 15 gut dargestellt ist, können im Aktuator 400 ausgebildet sein: ein erster Ölzulaufkanal 410 mit einer ersten Feder 412 und einem Kolben 414 darin; ein zweiter Ölzulaufkanal 420 mit einem Stößel 422, der vertikal darin beweglich ist; ein erster Verbindungskanal 416, der den ersten Ölzulaufkanal 410 und den zweiten Ölzulaufkanal 420 miteinander verbindet; ein Ölausstoßkanal 430, der mit dem zweiten Ölzulaufkanal 420 kommuniziert und eine zweite Feder 432 und einen Rückstellhebel 434 darin aufweist; und ein zweiter Verbindungskanal 418, der den ersten Ölzulaufkanal 410 und den Ölausstoßkanal 430 miteinander verbindet. Wie in 5 und 6 gezeigt ist, können der Stößel 422 und der Rückstellhebel 434 durch die Oberseite des Aktuators 400 und einen Anschluss 406 freigelegt werden, an dem am Eingang des ersten Ölzulaufkanals 410 ein vom Magnetventil 402 ausgehender Ölzulaufschlauch 404 montiert sein kann.
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Der durch die Oberseite des Aktuators 400 ragende Stößel 422 kann mit einem Gelenkbolzen am Hebel 320 der exzentrischen Anordnung 300 angelenkt sein, und der Rückstellhebel 434 kann durch ein am vorderen Ende des Auslasskipphebels 100 angeformtes Drück-Ende 109 nach unten gedrückt werden. Der Betriebsfluss des Aktuators 400 mit dieser Konfiguration wird nachfolgend beschrieben.
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Bei ausgeschaltetem Magnetventil 402 (z.B. wenn die Motorbremse nicht betrieben wird), wie in 9 dargestellt ist, kann der Kolben 414 im ersten Ölzulaufkanal 410 durch die elastische Rückstellkraft der ersten Feder 412 nach oben gedrückt werden, so dass der erste Verbindungskanal 416 blockiert werden kann. Dabei kann der Rückstellhebel 434, wie in 10 dargestellt ist, durch die elastische Rückstellkraft der zweiten Feder 432 nach oben gedrückt bleiben, bis der Rückstellhebel 434 durch das Drück-Ende 109 des Auslasskipphebels 100 nach unten gedrückt wird, wobei der Ölausstoßkanal 430 durch einen Ventilkörper 436, der am unteren Teil des Rückstellhebels 434 ausgebildet ist, blockiert werden kann.
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Beim Einschalten des Magnetventils 402 (z.B. beim Betreiben der Motorbremse), wie in 14 dargestellt ist, kann der Kolben 414 durch den Öldruck, der dem ersten Ölzulaufkanal 410 zugeführt wird, nach unten gedrückt werden, so dass dem zweiten Ölzulaufkanal 420 über den ersten Verbindungskanal 416 Öl zugeführt werden kann, wobei der Stößel 422 nach oben gedrückt werden kann. Oben auf der Innenseite des zweiten Ölzulaufkanals 420 kann eine Stoppstufe 421 (Anschlag-Stufe) gebildet sein, wobei ein Stopper 423 (Anschlag), der durch die Stoppstufe 421 gestoppt wird, und ein Federstützende 424 jeweils um den unteren Teil und das untere Ende des Stößels 422 ausgebildet sein können, und zwischen der Stoppstufe 421 und dem Federstützende 424 kann eine dritte Feder 425 eingesetzt sein. Die Höhe des nach oben gedrückten Stößels 422 kann auf die Höhe begrenzt werden, in der der Stopper 423 durch die Stoppstufe 421 gestoppt wird, wobei der Stößel 422 durch die elastische Rückstellkraft der dritten Feder 425 bei Wegnahme des Hydraulikdrucks nach unten zurückgeführt werden kann.
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Wenn das Magnetventil 402 eingeschaltet ist und die Rolle 110 des Auslasskipphebels 100 nach oben gedrückt wird, indem sie kontinuierlich mit dem Anfangspunkt der Nase der Nocke 200 und dem oberen Teil der Nase in Kontakt gebracht wird, kann das vordere Ende des Auslasskipphebels 100 nach unten bewegt werden, wobei das Drück-Ende 109 so konfiguriert sein kann, dass der Rückstellhebel 434 nach unten gedrückt wird. Dementsprechend kann, da der Rückstellhebel 434 durch das Drück-Ende 109 des Auslasskipphebels 100 nach unten gedrückt wird, wie in 20 und 21 dargestellt ist, der Ölausstoßkanal 430 geöffnet sein, während der Ventilkörper 436, der am unteren Teil des Rückstellhebels 434 ausgebildet ist, nach unten bewegt wird, und somit kann das Öl im ersten Ölzulaufkanal 410 und im zweiten Ölzulaufkanal 420 über den Ölausstoßkanal 430 abgeführt werden.
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Der Betriebsablauf der Motorbremsvorrichtung mit dieser Konfiguration der vorliegenden Erfindung wird nun im Folgenden beschrieben.
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Grundtakte des Motors (Motorbremse nicht in Betrieb)
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7 bis 11 sind Ansichten, die den Zustand zeigen, in dem die Motorbremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nicht betrieben wird. Der Motor wiederholt grundsätzlich einen Viertaktzyklus bestehend aus Ansaugen, Kompression, Expansion und Ausstoßen, wenn die Motorbremsvorrichtung nicht in Betrieb ist.
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Wenn ein Motorbremsschalter (nicht abgebildet) ausgeschaltet ist, kann das Magnetventil 402 auch ausgeschaltet bleiben, so wie in 9 dargestellt ist, wobei der Kolben 414 im ersten Ölzulaufkanal 410 durch die elastische Rückstellkraft der ersten Feder 412 nach oben gedrückt werden kann, wodurch der erste Verbindungskanal 416 blockiert werden kann. Weiter, kann wie in 9 und 10 gezeigt wird, da dem ersten Ölzulaufkanal 410 kein Öl zugeführt wird, der Stößel 422 durch die elastische Rückstellkraft der dritten Feder 425 nach unten bewegt werden.
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Weiterhin kann, wie in 7 dargestellt ist, der Hebel 320, der mit dem Stößel 422 verbunden ist, der exzentrischen Anordnung 300 unter dem Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrische Anordnung 300 verbleiben. Weiterhin kann das hintere Ende des Auslasskipphebels 100 durch die elastische Rückstellkraft der Tellerfeder 120 über den Rotationsmittelpunkt P1 des Auslasskipphebels 100 nach oben gedrückt werden, so dass der am vorderen Ende des Auslasskipphebels 100 gebildete Elementfuß 104 in engen Kontakt mit (z.B. dagegen stoßen) der Ventilbrücke 106 kommen kann, wobei die Rolle 110, die am hinteren Ende des Auslasskipphebels 100 montiert ist, vom perfekten Kreis 202 der Nocke 200 beabstandet bleiben kann.
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Dementsprechend bleibt, wenn der Motor den Viertakt-Zyklus von Ansaugen, Kompression, Expansion und Ausstoßen durchführt, die Rolle 110 des Auslasskipphebels 100 vom perfekten Kreis 202 der Nocke 200 und vom Vorsprung 206 in den Takten von Ansaugen, Kompression, Expansion und Ausstoßen beabstandet, wobei die Nocke 200 gedreht werden kann, weshalb die Nase 204 der Nocke 200 so konfiguriert sein kann, sie die Rolle 110 nach oben zu drücken. Daher kann das vordere Ende des Auslasskipphebels 100 so konfiguriert sein, dass es um den Rotationsmittelpunkt P1 nach unten schwenkt, und der Elementfuß 104 des Auslasskipphebels 100 kann so konfiguriert sein, dass er gegen die Ventilbrücke 106 drückt, um den Ausstoßtakt, in dem das Auslassventil 108 mit der Ventilbrücke 106 verbunden ist, nach unten zu bewegen, weshalb das Auslassventil 108 geöffnet werden kann.
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Motorbremse in Betrieb
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12 bis 16 sind Ansichten, die den Zustand zeigen, in dem die Motorbremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung betrieben wird. Wenn die Motorbremse der vorliegenden Erfindung betätigt wird, kann durch Verzögerung und Dämpfung der Kompression eine Motorbremswirkung erzielt werden, indem die komprimierte Luft in einem Zylinder nach außen abgeführt wird, indem ein Auslassventil am Ende des Verdichtungshubes vorübergehend geöffnet wird, d.h. wenn ein Kolben dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub nahe kommt (z.B. sich annähert).
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Wenn ein Motorbremsschalter (nicht abgebildet) eingeschaltet wird, kann das Magnetventil 402 eingeschaltet werden, und wie in 14 dargestellt ist, kann der Kolben 414 durch den Öldruck, der dem ersten Ölzulaufkanal 410 zugeführt wird, nach unten gedrückt werden, und somit kann dem zweiten Ölzulaufkanal 420 Öl über den ersten Verbindungskanal 418 zugeführt werden, und der Stößel 422 kann nach oben gedrückt werden, während die dritte Feder 425 zusammengedrückt wird. Die Höhe des Stößels 422 beim Hochdrücken kann auf die Höhe begrenzt werden, in der der Stopper 423 durch die Stoppstufe 421 gestoppt wird, wobei der Stößel 422 durch die elastische Rückstellkraft der dritten Feder 425 nach unten zurückgeführt werden kann, wenn der hydraulische Druck später entfernt wird.
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Weiterhin kann der Rückstellhebel 434 durch die elastische Rückstellkraft der zweiten Feder 432 nach oben gedrückt bleiben, bis er durch das Drück-Ende 109 des Auslasskipphebels 100 nach unten gedrückt wird, wobei der Ölausstoßkanal 430 durch einen Ventilkörper 436 blockiert werden kann, der am unteren Teil des Rückstellhebels 434 ausgebildet ist. Weiterhin kann, wie in 12 gezeigt ist, der Hebel 320 so konfiguriert sein, dass er sich im Uhrzeigersinn (in der Abbildung) um den Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300 dreht, wobei auch die Scheibe 310 der exzentrischen Anordnung 300 so konfiguriert sein kann, dass sie sich in derselben Richtung (im Uhrzeigersinn) um den Rotationsmittelpunkt P2 dreht.
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Zusätzlich kann der exzentrische Vorsprungsring 330 auf der Innenseite der Scheibe 310 der exzentrischen Anordnung 300, d.h. der exzentrische Vorsprungsring 330, der exzentrisch vom Rotationsmittelpunkt P2 ausgebildet ist, so konfiguriert sein, dass er in die gleiche Richtung (im Uhrzeigersinn) schwenkt. Da der exzentrische Vorsprungsring 330 so eingesetzt wird, dass er in der Ringnut 107 auf der Seite des Auslasskipphebels 100 in Umfangsrichtung verschiebbar ist, kann der exzentrische Vorsprungsring 330 so konfiguriert sein, dass er sich im Uhrzeigersinn um den Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung dreht, wobei das hintere Ende des Auslasskipphebels auch so konfiguriert sein kann, dass es sich in derselben Richtung um den Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300 dreht.
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Dementsprechend können, bevor die exzentrische Anordnung 300 verschwenkt, der Mittelpunkt des exzentrischen Vorsprungsringes 330 und der Ringnut 107, d.h. der Rotationsmittelpunkt P1 des Auslasskipphebels 100 und der Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300, an verschiedenen Positionen auf der gleichen Linie gesetzt sein, wie auf der linken Seite in 4 dargestellt ist, aber nachdem die exzentrische Anordnung 300 im Uhrzeigersinn schwenkt, wird der Rotationsmittelpunkt P1 des Auslasskipphebels 100 niedriger als der Rotationsmittelpunkt P2 der exzentrischen Anordnung 300, wie auf der rechten Seite in 4 dargestellt ist. Des Weiteren kann die Rolle 110 am hinteren Ende des Auslasskipphebels 100 mit dem Rotationsmittelpunkt P2 des Auslasskipphebels 100 in engen Kontakt mit dem Kreis 202 der Nocke 200 kommen.
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Auch wenn der exzentrische Vorsprungsring 330 in die Ringnut 107 des Auslasskipphebels 100 eingesetzt wurde, da die Innenseite der Ringnut 107 und die Außenseite des exzentrischen Vorsprungsringes 330 Kreise sind, können, wenn der Auslasskipphebel 100 verschwenkt, die Innenseite der Ringnut 107 und die Außenseite des exzentrischen Vorsprungsringes 330 in Kontakt zueinander gleiten, weshalb der Auslasskipphebel 100 frei um den Rotationsmittelpunkt P1 schwenken kann. Wenn der Motor den Viertaktzyklus von Ansaugen, Kompression, Expansion und Ausstoßen durchführt, kommt die Rolle 110 des Auslasskipphebels 100 am Ende des Kompressionshubes mit dem Vorsprung 206 der Nocke 200 in Kontakt, wobei die Rolle 110 um die projektive Höhe des Vorsprunges 206 nach oben gedrückt werden kann.
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Weiterhin kann das vordere Ende des Auslasskipphebels 100 um den Rotationsmittelpunkt P1 in gleicher Höhe nach unten bewegt werden, wie die nach oben gedrückte Rolle 110 am hinteren Ende des Auslasskipphebels 100. Der Elementfuß 104 des Auslasskipphebels 100 kann so konfiguriert sein, dass er gegen die Ventilbrücke 106 drückt, wobei das mit der Ventilbrücke 106 verbundene Auslassventil 108 nach unten bewegt und vorübergehend geöffnet werden kann, wodurch eine Druckerhöhung im Zylinder gedämpft werden kann. Da eine Druckerhöhung im Zylinder am Ende des Verdichtungshubes gedämpft wird, kann daher eine Motorbremswirkung durch Verzögerung und Dämpfung eines Verdichtungshubes bereit gestellt werden.
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Zurücksetzen
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17 bis 21 sind Ansichten, die den Zustand zeigen, in dem die Motorbremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zurückgesetzt wird. Der Begriff „Zurücksetzen“ bezieht sich auf den Vorgang des Stoppens der Motorbremse bei jedem Takt des Motors. Insbesondere bezieht sich „Zurücksetzen“ auf einen Vorgang, bei dem die exzentrische Anordnung 300 in die Ausgangsposition zurückgebracht wird, indem der Stößel 422 des Aktuators 400 für den Betrieb der Motorbremse herunterbewegt wird, der das Auslassventil 108 am Ende des nächsten Kompressionshubes vorübergehend wieder öffnet.
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Weiterhin ist für jeden Hub des Motors ein Zurücksetzen erforderlich, aber wenn das Zurücksetzen nicht durchgeführt wird, kann die Möglichkeit einer Kollision zwischen Auslassventil und Motorkolben zunehmen, so dass ein spezifischer Stoppmechanismus zum Anhalten bzw. Stoppen der Motorbremse erforderlich ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit der Verzögerung des Anhebens des Kolbens und der Reduzierung des angehobenen Betrags durch eine kontinuierliche Senkung des Öldrucks im Motorkolben durch kontinuierliches Ablassen von Öl während des Betriebs der Motorbremse.
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Das Zurücksetzen kann an der Stelle des weiteren Anhebens der Rolle 110 durch den Startpunkt der Nase 204 der Nocke 200 aufgrund der weiteren Drehung der Nocke 200 erfolgen, nachdem die Rolle 110 mit dem Vorsprung 206 der Nocke 200 in Kontakt gebracht und dann bis zur Höhe des Vorsprunges 206 hochgedrückt wurde. Dementsprechend kann, wie es in 17 gezeigt ist, die Rolle 110 des Kipphebels 100 höher nach oben gedrückt werden, wenn sie mit dem Startpunkt der Nase 204 der Nocke 200 in Berührung gebracht wird, d.h. ein Teil, der weiter als die Höhe des Vorsprungs 206 vorsteht, als wenn dieser mit dem Vorsprung 206 in Kontakt gebracht wird.
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Da die Innenseite der Ringnut 107 des Auslasskipphebels 100 und die Außenseite des exzentrischen Vorsprungsringes 330 der exzentrischen Anordnung 300 in Kontakt miteinander gleiten können, kann der Auslasskipphebel 100 so konfiguriert sein, dass er sich frei um den Rotationsmittelpunkt P1 drehen kann. Da die Rolle 110 höher gedrückt wird, kann das vordere Ende des Auslasskipphebels 100 auch so konfiguriert sein, dass es um den Rotationsmittelpunkt P1 gegen den Uhrzeigersinn weiter geschwenkt wird, so dass das Drück-Ende 109 am vorderen Ende des Auslasskipphebels 100 den Rückstellhebel 434 des Aktuators 400 nach unten drücken kann.
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Insbesondere kann, wenn das Magnetventil 402 eingeschaltet ist und die Rolle 110 des Auslasskipphebels 100 hochgedrückt wird, indem sie kontinuierlich mit dem Anfangspunkt der Nase der Nocke 200 und dem oberen Teil der Nase in Kontakt gebracht wird, das vordere Ende des Auslasskipphebels 100 nach unten bewegt werden, wobei das Drück-Ende 109 so konfiguriert sein kann, dass der Rückstellhebel 434 nach unten gedrückt wird. Dementsprechend ist, da der Rückstellhebel 434 durch das Drück-Ende 109 des Auslasskipphebels 100 nach unten gedrückt wird, wie in 20 und 21 dargestellt ist, der Ölausstoßkanal 430 geöffnet, während der Ventilkörper 436, der am unteren Teil des Rückstellhebels 434 ausgebildet ist, nach unten bewegt wird, und somit kann Öl im ersten Ölzulaufkanal 410 und im zweiten Ölzulaufkanal 420 über den Ölausstoßkanal 430 abgeführt werden.
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Weiterhin kann, wenn das Öl im ersten Ölzulaufkanal 410 ausgestoßen wird, der Stößel 422 durch die elastische Rückstellkraft der dritten Feder 425 in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Der Hebel 320 der exzentrischen Anordnung 300, de mit dem Stößel 422 verbunden ist, kann ebenfalls heruntergezogen werden, so dass die exzentrische Anordnung 300 in die Position zurückgebracht werden kann, bevor die Motorbremse betätigt wird.
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Wie oben beschrieben wurde, kann der Motorbremseffekt gemäß einer Dämpfung eines Kompressionshubs bereit gestellt werden, da der Vorgang der Betätigung der Motorbremse und der Vorgang des Zurücksetzens bei jedem Hub des Motors wiederholt werden. Gemäß 22 kann die Motorbremsvorrichtung als interne Abgasrückführungs- (AGR-) Ventilvorrichtung verwendet werden, indem das Hubprofil der Motorbremsvorrichtung, die von der exzentrischen Anordnung 300 betätigt wird, und des Aktuators 400 für den Betrieb der exzentrischen Anordnung 300, wie oben beschrieben, geändert wird.