DE4143581C2 - Motorbremse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine - Google Patents
Motorbremse für eine mehrzylindrige BrennkraftmaschineInfo
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- DE4143581C2 DE4143581C2 DE4143581A DE4143581A DE4143581C2 DE 4143581 C2 DE4143581 C2 DE 4143581C2 DE 4143581 A DE4143581 A DE 4143581A DE 4143581 A DE4143581 A DE 4143581A DE 4143581 C2 DE4143581 C2 DE 4143581C2
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- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
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Abstract
Beschrieben wird eine Motorbremse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, mit jeweils außerhalb des Ausschubtaktes periodisch kurzzeitig aufsteuerbaren Ventilen, insbesondere im Bereich der Verdichtungs-/Zündumkehrpunkte der Arbeitskolben der Brennkraftmaschine aufsteuerbaren Auslaßventilen, wobei im Bereich des betreffenden Ventiltriebs ein Hydraulikkolben vorgesehen ist, der von einer durch eine Pumpe gespeisten Steuereinrichtung, beispielsweise in Form einer Hydraulikdruck-Verteilereinrichtung, über eine zugehörige Steuerleitung synchron mit der Motordrehzahl ansteuerbar ist. Auf der Pumpen-Druckseite ist ein einstellbares, vorzugsweise elektrisch ansteuerbares, Druckbegrenzungsventil (38, 76, 93) vorgesehen, durch dessen jeweilige Einstellung der Pegel des an der Steuereinrichtung bzw. der Hydraulikdruck-Verteilereinrichtung wirksamen Hochdrucks gesteuert wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse für
eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit den Merk
malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
In der nachveröffentlichten, jedoch auf einer älteren
Anmeldung beim Deutschen Patentamt beruhenden
DE 41 21 435 A1 ist eine nach dem Dekompressionsprin
zip arbeitende Motorbremse beschrieben, die mit einer
zentralen Verdrängerpumpe und einer synchron mit der
Nockenwellendrehzahl umlaufenden Verteilerscheibe zur
zeitlich korrekten Zuführung des Hochdrucks zu den
Dekompressionsventil-Steuerleitungen und deren nach
folgende getaktete Verbindung mit Niederdruck arbei
tet. Auf der Pumpendruckseite ist zur Hochdruckabsi
cherung ein federbelasteter Kolbenspeicher einge
setzt. Hierdurch läßt sich in allen Betriebszuständen
des Motors eine zeitlich exakte Ansteuerung der Ven
tile bei sehr geringem vorrichtungstechnischen Auf
wand sicherstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Motor
bremse der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden,
daß sich eine einfache, vorzugsweise stufenlose Ver
änderung der Motorbremsleistung erzielen läßt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist auf der Pumpen-Druckseite ein
einstellbares, vorzugsweise elektrisch steuerbares
Druckbegrenzungsventil vorgesehen, durch dessen je
weilige Einstellung der Pegel des Pumpenhochdrucks
gesteuert wird. Erfindungsgemäß wurde nämlich er
kannt, daß sich durch ein solches Druckbegrenzungs
ventil die Motorbremsleistung überraschenderweise
stufenlos verstellen läßt. Durch die erfindungsgemäß
mögliche Variation des wirksamen Hochdruckpegels läßt
sich somit in einfacher Weise die Motorbremsleistung
variieren. Dies kann beispielsweise zum weichen Ein
schalten der Motorbremse durch verlangsamtes rampen
förmiges Ansteigen des Hochdrucks, gesteuert durch
das Druckbegrenzungsventil, ausgenutzt werden. Wei
terhin ist eine ABS-Einbindung möglich. Auch läßt
sich die maximale Motorbremsleistung nun selektiv
verändern.
Die Systemauslegung mit einer Fluidkammer konstanten
Volumens (Volumenresonator) gemäß Anspruch 3 und mit
einer Verteilerscheibe gemäß Anspruch 2 gibt bei die
ser Möglichkeit der Motorbremsleistungs-Einstellung
durch Hochdruckpegelvariation sehr günstige Wirkun
gen, insbesondere, da die Funktion des Volumenresona
tors im wesentlichen unabhängig von dem jeweils gera
de eingestellten Hochdruckpegel ist.
Das Druckbegrenzungsventil, das vorzugsweise als vor
gesteuertes Proportional-Druckbegrenzungsventil (DBE)
ausgeführt ist, läßt sich hierbei nicht nur zur stu
fenlosen Verstellung der Motorbremsleistung, sondern
auch zur Umschaltung von Fahr- auf Bremsbetrieb sowie
zur Druckabsicherung des Hochdruckkreises im Bremsbe
trieb einsetzen. Mit nur einem einzigen Ventil lassen
sich somit die Funktionen "Ein- und Ausschalten der
Motorbremse", "Maximaldruckbegrenzung des System
drucks" und "stufenlose Verstellung der Bremsleistung
durch Druckvariation" erzielen. Insbesondere hin
sichtlich der letzteren Funktion wurde erkannt, daß
der Ausfahrweg der Betätigungskolben an den Dekom
pressionsventilen direkt abhängig vom Druckniveau an
der Pumpe ist.
Eine äußerst gute Steuerbarkeit ergibt sich, wenn das
Druckbegrenzungsventil als Proportional-Druckbegren
zungsventil ausgelegt ist. Über den Magnetstrom kann
somit der Systemdruck in einfacher Weise gesteuert
und variiert werden.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden wird mit der
Erfindung folglich auch ein Verfahren zur variablen
Einstellung der Bremsleistung einer Motorbremse ge
schaffen, bei dem der an die Dekompressionsventile
für deren Aufsteuerung angelegte Hochdruck entspre
chend der gewünschten Bremsleistung variabel ist, was
Gegenstand des Anspruchs 19 ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 werden die
Steuerleitungen für die Dekompressionsventile über
eine zentrale Verteilerscheibe gesteuert mit der Pum
penhochdruckseite bzw. mit dem Niederdruck verbunden.
Erfindungsgemäß wird den einzelnen, getaktet
aufsteuerbaren Ventilen eine zentrale Pumpe zugeord
net, deren Ausgangsseite an einer Verteilereinrich
tung anliegt, welche dann im Rhythmus des Motorbe
triebs die Aufteilung des Hochdrucks auf die indivi
duellen Steuerleitungen vornimmt. Hierdurch ergibt
sich der Vorteil, daß mit einem verhältnismäßig klei
nen Aufwand die Ansteuerung der einzelnen Hydraulic
kolben zeitlich präzise durchgeführt werden kann.
Durch die zentrale Druckerzeugung kann auch der
Steuerkreis vereinfacht werden. Weil die Verdränger
pumpe synchron mit der Nockenwellendrehzahl läuft,
ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Fördermenge
automatisch über den gesamten Drehzahlbereich der
Brennkraftmaschine an den Volumenstrombedarf der Mo
torbremsventile angepaßt wird. So gelingt es einer
seits, bei hohen Drehzahlen ausreichend große Strö
mungsmittelmengen unter Betriebsdruck bereitzustel
len; andererseits kann die Leistungsaufnahme der
Pumpe bei niedrigen Drehzahlen minimal gehalten wer
den. Durch die Verwendung einer zentralen, synchron
mit der Nockenwellendrehzahl laufenden Verdrängerpum
pe wird darüber hinaus der weitere Vorteil erzielt,
daß Druckschwankungen in den Einzel-Steuerleitungen
mit verhältnismäßig einfachen baulichen Maßnahmen ge
glättet werden können. Dies kann beispielsweise mit
einfachen Mitteln dadurch geschehen, daß der Pumpen
ausgangsbereich mit einer Hochdruck-Puffereinrichtung
beispielsweise in Form eines Hochdruck-Pufferkolbens
verbunden wird, so daß die zeitliche Steuerung der
einzelnen Motorbremsventile noch genauer erfolgen
kann. Bereits im Saugbereich der zentralen Verdrän
gerpumpe kann durch ein einziges Druckregelventil für
eine sehr wirksame Glättung des Ansaugdrucks der Ver
drängerpumpe gesorgt werden, was der Zeitsteuerung
der einzelnen Hydraulikkolben weiter zugute kommt.
Als Strömungsmittelquelle kann hierbei eine gewöhnli
che Schmierölpumpe dienen.
Zur Pulsationsglättung im Hochdruckbereich wird gemäß
Anspruch 3 eine Fluidkammer konstanten Volumens
(Volumenresonator) eingesetzt, so daß Druckschwankun
gen im Hochdruckbereich, die durch Auf- und Zusteuer
vorgänge der Dekompressionsventile und den Pumpenbe
trieb hervorgerufen werden können, zuverlässig ge
glättet werden. Damit wird die Hochdruckseite stabi
lisiert, wodurch die zeitlich exakte Steuerung der
Dekompressionsventile weiter gefördert wird. Die Ver
wendung eines Volumenresonators als Hochdruckspeicher
für die Motorbremse anstelle eines federbelasteten
Kolbenspeichers besitzt die Vorteile, daß keine be
wegten Teile erforderlich sind und somit Verschleiß
erscheinungen ausgeschaltet sind. Hierdurch ergibt
sich eine äußerst hohe Lebensdauer. Weiterhin treten
keinerlei Probleme bezüglich Eigenfrequenz und Dyna
mik auf, so daß die Betriebseigenschaften äußerst
stabil sind. Ferner ist der erforderliche bauliche
Aufwand äußerst gering. Ein weiterer Vorteil besteht
in der Möglichkeit der äußerst einfachen Anpassung
des Speichervolumens an den Speicherbedarf. Auch ge
genüber Kolben- und Membranspeichern mit Gasvorspan
nung besitzt der Volumenresonator die Vorteile, daß
keinerlei Vorspannungsverluste durch Gasdiffusion
durch die Trennmembran oder die Kolbendichtung auf
treten können. Ferner zeigt der Volumenresonator
volle Funktion im gesamten Temperaturbereich, d. h. er
arbeitet temperaturunabhängig. Darüber hinaus kann
der Hochdruckbereich einfach entlüftet werden. Ver
schleißerscheinungen von bewegten Teilen scheiden
beim Volumenresonator gleichfalls aus.
Die stationäre Anordnung des Volumenresonators er
laubt eine einfache Montage und Zugänglichkeit des
Volumenresonators und bei Bedarf auch eine problemlo
se Wartung bzw. Neujustierung. Die axiale Ausrich
tung zwischen der Volumenresonator-Eintrittsöffnung
und einem den Pumpenhochdruck führenden, mit dem Pum
penrotor drehenden Kanal führt zu einer hochwirksamen
Volumenresonatorfunktion, da Druckpulsationen direkt
aus dem den Pumpendruck führenden Kanal in den Volu
menresonator eingekoppelt und dort abgebaut werden.
Der zwischen dem Volumenresonator und dem drehenden
Kanal liegende Übergang zwischen drehendem und sta
tionärem Bereich führt somit zu keinerlei Beeinträch
tigung der Volumendämpfer-Funktion.
Die Anordnung der Austrittsöffnung des drehenden Ka
nals in einer Kammer, in der sich neben der Volumen
resonator-Eintrittsöffnung auch ein Druckbegrenzungs
ventil befindet, ergibt einen verhältnismäßig kompak
ten Aufbau. Speziell wenn die Kammer über ein
Ein/Ausschaltventil wahlweise mit dem Niederdruckbe
reich verbindbar ist, kommt der Kammer somit eine
zentrale Drucksteuerfunktion auf engem Raum zu.
Gemäß einer anders gearteten Ausgestaltung der Erfin
dung läuft der Volumenresonator mit dem Pumpenrotor
um, d. h. er ist mit dem drehenden Teil der Motorbrem
se verbunden. Hierdurch ergibt sich der zusätzliche
Vorteil einer Verbesserung der Pulsationsglättung, da
das Speichervolumen durchströmt wird. Ferner bietet
sich nun die Möglichkeit der automatischen Entlüf
tung, und zwar durch Ausnutzen der Zentrifugalkraft
und der unterschiedlichen Dichte von Luft und Öl.
Ferner ist - mit Ausnahme der Steuerebene zwischen
umlaufender Verteilerscheibe und stationären Öffnun
gen der Steuerleitungen - keine Drehdurchführung zum
stehenden Teil erforderlich, so daß sich ein optima
ler Wirkungsgrad bei äußerst geringer Leckage ergibt.
Speziell wenn der Volumenresonator in den Pumpenrotor
integriert ist, resultieren die weiteren Vorteile,
daß der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt wird,
d. h. ein äußerst kompakter Aufbau der Motorbremse er
zielt wird. Ferner kann selbst bei einem eventuellen
Leck im Hochdruckbereich keine Leckage nach außen ge
langen, so daß das System äußerst dicht ist.
Der Einsatz eines elastischen Ventilbands zur Abdich
tung des Volumenresonators gegenüber der Pumpe ermög
licht eine äußerst einfache Realisierung der Ventil
funktion mit sehr geringem Montage- und Wartungsauf
wand, wobei gleichzeitig mehrere in der Ebene des
Ventilbands liegende Verbindungsöffnungen zwischen
Pumpe und Volumenresonator selektiv entsprechend den
gerade herrschenden Druckverhältnissen durch das Ven
tilband geöffnet und geschlossen werden können.
Durch radialen und axialen Versatz der Zuström- und
Abströmkanäle des Volumenresonators wird dessen
Durchströmung noch weiter verbessert, so daß sich
gleichzeitig auch die erzielbare Pulsationsglättung
weiter erhöht.
Eine optimale Ausnutzung des Bauraums ergibt sich
durch Anordnung einer Niederdruck-Dämpfungskammer im
Inneren des Volumenresonators. Der hierbei entste
hende Platz kann durch die Niederdruck-Dämpfungskam
mer ausgefüllt werden, so daß ohne nennenswerte Erhö
hung des Bauraums zugleich auch eine Niederdruckdämp
fung erzielbar ist.
Die Niederdruck-Dämpfungskammer kann neben ihrer ei
gentlichen Funktion der Niederdruck-Dämpfung auch die
weitere Funktion der gewollten definierten Leckage
ausüben, indem über das Passungsspiel ihres Kolbens
ein definierter Fördermediumstrom abfließt. Dieser
definierte Leckagestrom wird durch Zuführung einer
entsprechenden Menge von Frischöl am Systemeingang
ersetzt, das somit eine definierte Kühlung des Sy
stems bewirkt. Der Dämpfungskammerkolben fungiert
folglich zugleich als Dämpfungsdrossel für die Abfüh
rung eines definierten Kühlstroms.
Eine besonders einfache bauliche Gestaltung ergibt
sich, wenn der Pumpenhochdruck zur Verteilerscheibe
auf deren den Steuerleitungen abgewandten Stirnfläche
zugeführt wird. Das unter Hochdruck stehende Förder
medium kann somit die Steuerscheibe axial durchströ
men, so daß keine Umlenkverluste auftreten. Zugleich
bewirkt der auf die Verteilerscheiben-Rückseite wir
kende Hochdruck eine Vorspannung derselben in die
Steuerebene, so daß satte, im wesentlichen leckage
freie Anlage der Verteilerscheibe am stationären Teil
gewährleistet ist.
Ferner ist die Steuerscheibe auch sehr einfach her
stellbar, wenn sie ausschließlich axial verlaufende
Kanäle zur Führung des Pumpenhochdrucks und des Nie
derdrucks aufweist. Die Steuerscheibe kann dabei vor
teilhaft aus gesintertem Keramikmaterial gefertigt
sein, so daß sich hohe Abrieb- und Erosionsfestigkeit
ergibt. Die Verteilerscheibe besitzt damit äußerst
hohe Lebensdauer.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist ein stationäres
Druckbegrenzungsventil vorhanden, das konzentrisch
zum Pumpenrotor angeordnet ist. Die konzentrische
Ventilanordnung bringt den weiteren Vorteil, daß das
Zusammenwirken mit dem im Rotor befindlichen Hoch
druckabschnitt im Bereich möglichst kleiner Umfangs
geschwindigkeiten stattfindet, so daß die Ventilfunk
tion zuverlässig gewährleistet ist und Abrieb- und
Reibungseffekte minimiert sind. Die letztgenannten
Erscheinungen lassen sich durch Einsatz einer Axial-
Drucküberführung noch weiter verringern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh
rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Steuerme
chanik eines Ausführungsbeispiels
der Motorbremse,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Motorbremse
und
Fig. 3 ein schematisiertes Blockschaltbild
eines Ausführungsbeispiels des hy
draulischen Steuerkreises für die
Motorbremse.
Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Mo
torbremse stimmt in weiten Teilen mit dem Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Fig. 2 der DE 41 21 435 A1 über
ein. Abweichend davon ist jedoch u. a., daß der Nie
derdruck-Pulsationsdämpfer 58 gemäß Fig. 2 der ge
nannten Schrift durch einen Hochdruck-
Volumenresonator 33 ersetzt und anstelle des Hoch
druck-Pufferspeichers 56 gemäß Fig. 2 der genannten
Schrift ein direkt wirkendes Druckbegrenzungsventil
34 in der Pumpe verwendet ist. Das Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 1 kann - mit Ausnahme der vorste
henden Unterschiede - in Verbindung mit einem hydrau
lischen Steuerkreis eingesetzt werden, wie er in
Fig. 1 der DE 41 21 435 A1 gezeigt und beschrieben
ist.
In einem beim Erfindungsgegenstand aus mehreren Tei
len 1, 2 bestehenden Gehäuse ist eine nachfolgend
noch näher beschriebene Pumpe untergebracht, die ähn
lich wie die Pumpe 18 gemäß der DE 41 21 435 A1 auf
gebaut ist und ähnlich arbeitet. Die Teile 1, 2 des
Gehäuses sind über mehrere Schrauben miteinander ver
schraubt, von denen in Fig. 1 zwei in entgegenge
setzter Richtung eingeschraubte Schrauben 3, 4 ge
zeigt sind. Im Bereich der rechten Stirnseite des Ge
häuses 1, 2 ist auf einen im Gehäuse drehbar gelager
ten Pumpenrotor 5 ein Zahnrad 6 mittels einer zentri
schen Schraube 7 angeschraubt. Über einen Stift 8
sind der Pumpenrotor 5 und das Zahnrad 6 gegenüber
radialer Verdrehung gesichert, so daß der Pumpenrotor
5 und das Zahnrad 6 stets mit gleicher Drehzahl um
laufen. Das Zahnrad 6 wird über seine Außenverzahnung
durch ein weiteres Zahnrad derart angetrieben, daß
seine Drehzahl stets der Nockenwellen-Drehzahl ent
spricht. Aufgrund des nockenwellensynchronen Antriebs
des Pumpenrotors variiert die Pumpenleistung automa
tisch mit der Motordrehzahl und stellt somit im ge
samten Drehzahlbereich jeweils den gerade benötigten
Fluidstrombedarf sicher.
Der Pumpenrotor 5 ist an seinen beiden Seiten in La
gern 9, 10 drehbar gelagert und besitzt in seinem
mittleren Abschnitt mehrere, vorzugsweise fünf Ra
dialbohrungen 11, die in gleichen Winkelabständen an
seinem Umfang verteilt sind. In jeder Radialbohrung
11 ist jeweils ein becherförmiger, durch eine Feder
nach außen vorgespannter Verdrängerkolben 12 angeord
net, der sich mit seiner radial außenliegenden Boden
fläche auf einer Laufrolle 13 abstützt. Alle Laufrol
len 13 rollen auf einer exzentrisch gelagerten, den
gesamten Umlaufbereich der Laufrollen 13 umschließen
den Lauffläche 14 ab, so daß jeder Verdrängerkolben
12 bei einem Pumpenrotor-Umlauf einen Pumpen- und ei
nen Saughub ausführt.
Jede Radialbohrung 11 bildet mit ihrem radial inner
halb des Verdrängerkolbens 12 liegenden Volumen eine
Arbeitskammer aus, die mit einer axial verlaufenden
Druck- und Saugleitung 15 verbunden ist. Die Druck-
und Saugleitung 15 steht mit einem Niederdruck-An
saugbereich 16 über ein Ventil 17 in Verbindung, das
als Rückschlagventil arbeitet und einen Fluidstrom
vom Niederdruck-Ansaugbereich 16 zur Druck- und Saug
leitung 15 und über diese weiter in die Arbeitskammer
eines sich gerade nach außen bewegenden, d. h. einen
Saughub durchführenden Verdrängerkolbens 12 erlaubt,
während es einen Fluidstrom in Gegenrichtung sperrt.
Am Pumpenrotor 5 ist auf der dem Zahnrad 6 abgewand
ten Seite der Radialbohrungen 11 eine Radialschulter
18 ausgebildet, an der eine konzentrisch zur Pumpen
rotor-Achse liegende Steuer- bzw. Verteilerscheibe 19
anliegt. Diese ist durch einen Stift 20 drehfest mit
dem Pumpenrotor 5 verbunden und läuft mit diesem um.
Die Steuerscheibe 19 ist in axialer Richtung beweg
lich auf dem Pumpenrotor 5 montiert und befindet sich
mit ihrer dem Zahnrad 6 abgewandten Seite in gleiten
der Anlage mit einer Stirnfläche 21 einer Gehäuse-In
nenschulter. In der Stirnfläche 21 sind über den Um
fang gleichmäßig verteilt nicht dargestellte Axial
bohrungen vorgesehen, die jeweils in Anschlüsse für
Einzel-Steuerleitungen münden, die ihrerseits zum De
kompressionsventil (Auslaßventil oder separates zu
sätzliches Ventil) des betreffenden Motorzylinders
führen.
Durch die Steuerscheibe 19 werden die Steuerleitungen
bei eingeschalteter Motorbremse aufeinanderfolgend
taktgerecht mit Druck zum Öffnen des Dekompressions
ventils versorgt und anschließend wieder druckentla
stet, so daß das Dekompressionsventil wieder
schließt. Die Steuerscheibe 19 kann die in der
DE 41 21 435 A1 beschriebene Gestaltung haben.
Die Steuerscheibe 19 weist eine axial verlaufende, in
der Höhe der Steuerleitungen liegende Bohrung 22 auf,
die gegebenenfalls - in Draufsicht - Kreisbogenform
besitzen kann und über eine Radialbohrung mit einem
Ringraum 23 verbunden ist, der in etwa in der Mitte
der radial innenliegenden Stirnfläche der Steuer
scheibe 19 ausgebildet ist. Von den einzelnen Druck-
und Saugleitungen 15 gehen Radial-Stichkanäle 24 aus,
die bis zum Ringraum 23 führen. Zwischen den Radial-
Stichkanälen 24 und dem Ringraum 23 befindet sich ein
Ventilring 25, der durch ein elastisches Band gebil
det ist. Der Ventilring 25 verlagert sich bei Druck
beaufschlagung eines Radial-Stichkanals 24 an dieser
Stelle radial nach außen in den Ringraum 23, so daß
Fluid in den Ringraum 23 strömen kann. Wenn anderer
seits der Druck im Ringraum 23 höher ist als der in
einem Radial-Stichkanal 24 herrschende Druck, ver
schließt der Ventilring 25 die Verbindung zwischen
diesem Radial-Stichkanal 24 und dem Ringraum 23 fluid
dicht. Auf beiden Seiten des Ringraums 23 befinden
sich Dichtungen, die die Grenzfläche zwischen der
Steuerscheibe 19 und dem Pumpenrotor 5 abdichten und
somit eine Leckage sperren.
Der Ringraum 23 ist weiterhin mit Radial-Stichkanälen
26 verbunden, die sowohl in axialer Richtung als auch
in Umfangsrichtung gegenüber den Radial-Stichkanälen
24 versetzt sind. Alle Radial-Stichkanäle 26 laufen
in einer zentralen, in der Pumpenrotorachse liegenden
axialen Bohrung 27 zusammen. Die zentrale Bohrung 27
geht in eine mittige Ausnehmung in einer Druckplatte
28 über, die auf der dem Zahnrad 6 abgewandten Stirn
fläche des Pumpenrotors 5 aufgeschraubt ist. Die mit
tige Ausnehmung der Druckplatte 28 setzt sich ihrer
seits in einer Durchgangsbohrung 29 eines Axial-
Gleitschuhs 30 fort, der im Gehäuse dichtend befe
stigt und über einen Stift gegen Verdrehen gesichert
ist. Die Durchgangsbohrung 29 ragt in eine Kammer 31
hinein und öffnet sich in diese.
In die Kammer 31 mündet fluchtend zur Durchgangsboh
rung 29 und mit geringem Abstand zu deren Mündung ein
Verbindungskanal 32 ein, der zu einem Volumenre
sonator 33 führt. Der Volumenresonator 33 ist als
Hochdruck-Volumendämpfer ausgelegt und konzentrisch
zur Pumpenrotor-Achse 5 am Gehäuse angeschraubt. Der
Volumenresonator 33 ist als langgestrecktes Rohr aus
gebildet, dessen Stirnseiten mit Ausnahme des Kanals
32 abgedichtet sind und dessen Abmessungen
(Durchmesser, Länge) so dimensioniert sind, daß sich
im Einsatzfrequenzbereich sehr gute Dämpfungswir
kungen für Druckstöße ergeben, die sich beim Auf- und
Zusteuern der Dekompressionsventile einstellen.
Mit der Kammer 31 ist weiterhin ein direkt wirkendes
Druckbegrenzungsventil 34 verbunden. Das Druckbegren
zungsventil 34 ist vorzugsweise einstellbar, wobei
die Zugangsöffnung über eine Schraube 35 verschließ
bar ist. Das Druckbegrenzungsventil ist auf einen be
stimmten Grenzdruck eingestellt und öffnet beim Über
schreiten des Grenzdrucks, so daß ein Druckabbau aus
der Kammer 31 über das Ventil 34 und entsprechende
Bohrungen in die Niederdruck-Arbeitskammer 16 möglich
ist. Durch diese, vorzugsweise einstellbare, Druckbe
grenzung wird sichergestellt, daß sich im System kein
unzulässig hoher Hochdruck aufbauen kann, der zu Be
schädigungen der zu steuernden Teile oder der Dich
tungen führen könnte.
In die Kammer 31 mündet weiterhin eine Bohrung 36, in
der ein Schieber 37 eines Wegeventils 38 angeordnet
ist. Das Wegeventil 38 ist elektrisch steuerbar und
dient als Ein-/Ausschalter für die Einschaltung/Aus
schaltung der Motorbremse. Der Schieber 37 ist in der
Position gezeigt, die er bei eingeschalteter Motor
bremse, d. h. erregtem Wegeventil 38 einnimmt. Bei
nicht erregtem Wegeventil 38 ist der Schieber 37 zu
mindest teilweise in das Wegeventil 38 hineingezogen,
so daß die Bohrung 36 in Fluidverbindung mit einer
axial verlaufenden Bohrung 39 gelangt, die ihrerseits
in Fluidverbindung mit der Niederdruck-Arbeitskammer
16 steht. Auf gleicher axialer Höhe wie die Bohrung
39 befindet sich eine mit dieser und der Niederdruck-
Arbeitskammer 16 in Verbindung stehende Bohrung 40,
die an ihrer der Steuerscheibe 19 zugewandten Seite
abgedichtet ist.
Parallel zur Pumpenrotor-Achse erstreckt sich ein
Rohr 41, das einerseits im Gehäuse des Druckbegren
zungsventils 34 und andererseits im Gehäuse 1 gehal
ten ist und einen definierten Kühlvolumenstrom aus
dem Pumpengehäuse abführt.
Der Niederdruck-Ansaugbereich 16 steht mit einer
Ringkammer 42 in Verbindung, die einerseits mit der
Druckentlastungsöffnung der Steuerscheibe 19 verbun
den ist und andererseits vom Ausgangsdruck eines
Druckregelventils 43 gespeist wird, das im Gehäuse
teil 2 eingebaut ist und den Druck im Niederdruckbe
reich auf einem gleichbleibenden Niveau von bei
spielsweise 1,5 bar hält.
Die Motorbremse arbeitet wie folgt: Bei laufender
Brennkraftmaschine liefert eine nicht dargestellte
Schmierölpumpe Fluid unter Druck zum Druckregelventil
43, das den Druck auf ca. 1,5 bar reduziert. Mit die
sem Druck wird der Niederdruckbereich der Motorbrem
sen-Steuerung versorgt, und zwar der Ringraum 42 und
der Niederdruck-Ansaugbereich 16. Durch den drehenden
Pumpenrotor 5 werden die Laufrollen 13 zu einer Ab
rollbewegung auf der Exzenter-Lauffläche 14 gezwun
gen, so daß die Verdrängerkolben 12 abwechselnd Saug-
und Druckhübe ausüben. In den Axialbohrungen, deren
Verdrängerkolben 12 gerade einen Verdrängungshub
durchführen, baut sich somit ein Druck auf, so daß
der Ventilring 25 von den jeweils zugehörigen Radial-
Stichkanälen 24 abhebt und Fluid in den Ringraum 23
strömen kann. Andererseits bewirken diejenigen Ver
drängerkolben 12, die gerade einen Saughub durchfüh
ren, eine derartige Druckdifferenz zwischen der Ring
kammer 23 und den zu ihnen gehörenden Radial-Stichka
nälen 24, daß der Ventilring 25 in diesen Bereichen
geschlossen bleibt, so daß kein Fluid aus der Ring
kammer 23 abgesaugt wird. Daher öffnet sich das Ven
til 17, so daß aus dem Niederdruck-Arbeitsbereich 16
Fluid in die Arbeitskammer des sich radial nach außen
bewegenden Verdrängerkolbens 12 nachströmen kann. Bei
geöffnetem Wegeventil 38 strömt das in den Ringraum
122 geförderte Fluid über die hiermit verbundenen Ra
dialkanäle 26 und die Zentralbohrung 27 in die Kammer
31 und gelangt über diese und die Bohrungen 36, 39
zurück zum Niederdruck-Arbeitsbereich 16. Damit
schließt sich der Fluidkreislauf, so daß die Pumpe
kurzgeschlossen ist und sich folglich kein Druck auf
baut, der zur Betätigung der Dekompressionsventile
ausreichen würde.
Um die Motorbremse zu aktivieren, wird das Wegeventil
38 umgeschaltet. Dadurch wird der bislang vorhandene
Strömungsmittel-Kreislauf unterbrochen, so daß sich
das Fluid in den Bohrungen 26, 27, 29 und in der Kam
mer 31 aufstaut und ein Hochdruck aufgebaut wird.
Dieser Hochdruck gelangt von dem Ringraum 23 zur Boh
rung 22 in der Steuerscheibe 19 und wird über diese
zeitgerecht zu den einzelnen Dekompressionsventilen
übertragen, so daß diese jeweils am Ende eines Kom
pressionshubs in den einzelnen Brennkraftmaschinenzy
lindern geöffnet werden. Das nachfolgende Schließen
der Dekompressionsventile erfolgt dann, wenn mit Nie
derdruck verbundene Öffnungen in der Steuerscheibe 19
an der jeweils zugehörigen Steuerleitung des betref
fenden Zylinders vorbeilaufen.
Druckschwankungen, die sich sowohl bei eingeschalte
ter als auch bei abgeschalteter Motorbremse einstel
len könnten, werden durch den Volumenresonator 33
stark gedämpft, so daß der Druck gut geglättet ist
und demzufolge keine Gefahr einer fehlerhaften An
steuerung der Dekompressionsventile zu gewärtigen
ist. Auch führt der Abbau von Druckschwankungen zu
einer Verringerung der mechanischen Schockwellenbela
stung der einzelnen Komponenten. Weiterhin stellt der
Volumenresonator zu Beginn der Ansteuerung eines De
kompressionsventils kurzzeitig einen Volumenstrom be
reit, der über die normale Pumpenfördermenge hinaus
geht. Hierdurch kann die Pumpe kleiner dimensioniert
werden.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Motorbremse gezeigt. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist der gesamte Hochdruckbereich
einschließlich des Volumenresonators im rotierenden
Teil untergebracht. Ein Pumpenrotor 44 ist an seiner
rechten Seite (gesehen gemäß Fig. 2) verbreitert
ausgebildet und umschließt einen internen Hohlraum
45, der als Volumenresonator dient und gegenüber der
Atmosphäre abgedichtet ist. Der Pumpenrotor 44 trägt
an seinem Außenumfang eine Außenverzahnung 46, über
die er durch die nicht dargestellte Kurbelwelle der
Brennkraftmaschine oder zwischengeschaltete Zahnräder
antreibbar ist. Die Antriebsübersetzung ist so fest
gelegt, daß der Pumpenrotor stets mit der Nockenwel
len-Drehzahl umläuft. Der Pumpenrotor 44 ist in
Gleitlagern 47 und 48 drehbar gelagert, von denen das
Gleitlager 47 am Außenumfang des den Volumenresonator
45 umschließenden verbreiterten Rotorabschnitts und
das Gleitlager 48 im linken Rotor-Endbereich (gesehen
gemäß Fig. 2) angeordnet ist. Weiterhin ist ein
Axial-Wälzlager 49 zur Lagerung des Pumpenrotors 44
vorhanden, das auf der der Außenverzahnung 46 abge
wandten Seite des Gleitlagers 48 angeordnet ist und
Axialkräfte aufnimmt, die im Druckfeld zwischen einer
rotierenden Steuerscheibe 50 und einer stehenden An
laufscheibe 51 entstehen.
Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist auch
bei vorliegendem Ausführungsbeispiel der Pumpenrotor
44 mit einer Mehrkolben-Verdrängerpumpe ausgestattet,
und weist hierzu mehrere, vorzugsweise fünf, Radial
bohrungen 52 auf, in denen sich nach außen federvor
gespannte Verdrängerkolben 53 in radialer Richtung
auf- und abbewegen können. Die Verdrängerkolben 53
liegen mit ihren radial außenliegenden Oberflächen an
Laufrollen 54 und über diese an einer feststehenden
Exzenter-Laufbahn 55 an. Bei der Pumpenrotor-Drehung
werden somit die Verdrängerkolben 53 radial auf- und
abbewegt und führen hierbei während der Auswärtsbewe
gung einen Saughub und während der Einwärtsbewegung
einen Druckhub aus.
Auf ihrer radial innerhalb der Verdrängerkolben 53
liegenden Seite sind die Radialbohrungen 52 mit axia
len Bohrungen 56 verbunden, von denen jeweils ein ge
mäß Fig. 2 nach oben führender Radial-Stichkanal 57
zum Volumenresonator 45 führt. Der Bereich der Aus
trittsöffnungen der Radial-Stichkanäle 57 zum Volumen
resonator 45 ist jeweils mit einem Ventil in Form
eines umlaufenden Ventilbands 58 verschlossen, das
bei einem Druckhub der Verdrängerkolben die Verbin
dung zwischen dem Radial-Stichkanal 57 und dem Volu
menresonator 45 freigibt, während es den Stichkanal 57
bei einem Saughub des zugehörigen Verdrängerkolbens
53 gegenüber dem Volumenresonator 45 abdichtet.
Die axiale Bohrung bzw. der axiale Kanal 56 ist wei
terhin über einen axialen Kanal 59 mit einer Nieder
druck-Dämpfungskammer 60 verbunden, die zentrisch im
Inneren des Volumenresonators 45 angeordnet ist. Die
Dämpfungskammer 60 dient zur Glättung von Druck
schwankungen im Niederdruckbereich und ist mit einem
durch eine Feder 61 beaufschlagten, in Axialrichtung
verschiebbaren Kolben 62 versehen, der bei Druckstö
ßen entsprechende Ausgleichsbewegungen ausführt und
somit zum Abbau der Druckschwankungen beiträgt. An
der der axialen Bohrung 59 zugewandten Stirnfläche
des Kolbens 62 liegt an dessen Peripherie eine Ela
stomerdichtung 63 an, die im Zusammenwirken mit dem
federbeaufschlagten Kolben 62 bei Stillstand das Pum
peninnere abdichtet.
Zwischen den Axialbohrungen 56 und 59 befindet sich
jeweils ein Ventil 64, das als Saugventil bzw. als
Ventilplatte ausgebildet ist. Das Ventil 64 öffnet,
wenn der zugehörige Verdrängerkolben 53 einen Saughub
ausführt, und gibt somit die Verbindung des axialen
Kanals 56 mit der Dämpfungskammer 60, d. h. der Nie
derdruckseite frei, während es bei Ausführung eines
Druckhubs den Kanal 59 dichtend abschließt.
Die Zuführung des Niederdruckfluids zur Dämpfungskam
mer 60 erfolgt in folgender Weise:
Ein Druckregelventil 65 ist in einem stationären Ge
häuseteil 66 angeordnet und eingangsseitig mit der
Druckseite einer nicht dargestellten Schmierölpumpe
verbunden. Das Druckregelventil 65 regelt den Druck
auf einen festen Wert von etwa 1,5 bar. Der geregelte
Niederdruck wird über einen vom Druckregelventil 65
ausgehenden radialen Kanal 67 zu einem Ringraum 68
geführt und gelangt von diesem einerseits zur Steuer-
bzw. Verteilerscheibe 50 und andererseits über einen
radialen Kanal 69 im Pumpenrotor 44 zu einem axialen
Kanal 70, der über den Durchgang einer Hohlschraube
71 in die Dämpfungskammer 60 mündet.
Die Hohlschraube 71 dient nicht nur zur Führung des
Niederdrucks, sondern gleichzeitig auch zur mechani
schen Befestigung eines die Dämpfungskammer 60 samt
Kolben und Feder tragenden sowie die Kanäle 57 und 59
und das Ventil 64 enthaltenden Einsatzes 72, der ab
gedichtet im Volumenresonator-Gehäuse aufgenommen
ist.
Im Einsatz 72 befindet sich zumindest eine axial und
radial gegenüber der Radialbohrung 57 versetzte,
ständig offene radiale Bohrung 73, die das Innere des
Volumenresonators 45 mit einer konzentrischen Axial
bohrung 74 verbindet. Hierdurch wird ein zur Bohrung
74 ausreichender symmetrischer Fluidstrom sicherge
stellt. Durch den gegenseitigen Versatz der Radial
bohrungen 57 und 73 und einer später beschriebenen
Bohrung 77 wird erreicht, daß das Volumenresonator-
Volumen durchströmt wird, so daß die vom Volumen
resonator 45 im Hochdruckbereich durchgeführte Pulsa
tionsglättung noch weiter verbessert wird.
Die axiale Bohrung 74 verläuft teilweise durch den
Einsatz 72 und im übrigen durch die Achse des Pumpen
rotors 44 und mündet in eine Axial-Drucküberführung
75. Die Axial-Drucküberführung 75 wirkt mit einem
elektrisch steuerbaren Druckbegrenzungsventil 76 zu
sammen, das stationär gehalten ist.
Bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil 76 kann das
Fördermedium nahezu druckverlustlos über die Axial-
Drucküberführung 75 durch das Druckbegrenzungsventil
(DBE) 76 zum Niederdruck-Bereich strömen. Dies ent
spricht dem Systemzustand Fahrbetrieb, bei dem die
Motorbremse inaktiv ist. In diesem Systemzustand er
gibt sich folgender Fluidstrom: Das vom Druckregel
ventil 65 zur Dämpfungskammer 60 geströmte Fluid wird
bei jedem Saughub über das Ventil 64 in die Bohrung
56 und den Pumpeninnenraum eingesaugt, wonach es beim
anschließenden Pumphub über den Stichkanal 57 direkt
in den Volumenresonator 45 strömt. Aus diesem gelangt
das Strömungsmedium über den oder die Radialkanäle 73
zur zentralen Bohrung 74 und zur Axial-Drucküberfüh
rung 75 zum Druckbegrenzungsventil 76, aus dem es na
hezu drucklos auf die Pumpensaugseite über den Kanal
70 und das Innere der Hohlschraube 71 sowie die Dämp
fungskammer 60 zurückströmen kann. Der Strömungsmedi
um-Kreislauf ist damit kurzgeschlossen.
Bei eingeschalteter Motorbremse wird der Pumpen-Hoch
druck durch das Druckbegrenzungsventil 76 festgelegt.
Das Druckbegrenzungsventil ist vorzugsweise analog
steuerbar, so daß die Größe des Strömungsmitteldurch
satzes von der Axial-Drucküberführung 75 zum Kanal 70
analog zwischen Null und einem Maximum steuerbar ist.
Als Folge hiervon ist der Pegel des sich einstellen
den Pumpen-Hochdrucks über die Größe der elektrischen
Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils 76 variabel
steuerbar. Das Druckbegrenzungsventil 76 wirkt somit
wie eine hydraulische Dimmerschaltung. Zugleich wirkt
das Druckbegrenzungsventil 76 auch als Überdruckven
til, das bei Überschreiten eines Grenzdrucks automa
tisch öffnet und hierdurch einen sofortigen Abbau des
Pumpen-Überdrucks bewirkt.
Bei eingeschalteter Motorbremse - unter Festlegung
des Pumpendrucks durch das Druckbegrenzungsventil
76 - gelangt das unter Hochdruck stehende Strömungs
medium über einen axial vom Volumenresonator 45 aus
gehenden Kanal 77 zu einer Drucküberführung 78, die
auf der der Anlaufscheibe 51 abgewandten Steuerschei
benseite anliegt. Über einen entsprechenden axialen
Durchgang in der Steuerscheibe 50 gelangt das unter
Hochdruck stehende Medium dann auf die gegenüberlie
gende Steuerscheibenseite und strömt - bei entspre
chender Orientierung - in einen (oder mehrere) Kanäle
79. Die Kanäle 79 sind in gleichen Umfangsabständen
verteilt und münden schräg verlaufend in Abgänge 80.
Die Abgänge 80 sind mit Steuerleitungen verbunden,
die zu jeweils einem der Dekompressionsventile füh
ren. Hierdurch werden die Dekompressionsventile takt
gerecht aufgesteuert.
Die Steuerscheibe 50 ist mit weiteren axialen Durch
gängen versehen, über die der vom Druckregelventil 65
abgegriffene Niederdruck von der Steuerscheiben-Rück
seite auf die mit der Anlaufscheibe 51 ausgerichtete
Steuerscheibenseite gelangen kann. Das unter Nieder
druck stehende Strömungsmedium kann vom Ringraum 68
über entsprechende umfangsmäßige Ausnehmungen an der
Außenseite der Steuerscheibe 50 zu den mit Nieder
druck zu beaufschlagenden axialen Durchgängen geführt
werden.
Wie beim Gegenstand der DE 41 21 435 A1 kann die
Steuerscheibe an ihrer der Anlaufscheibe 51 zugewand
ten Seite mit kreisbogenförmigen Schlitzen versehen
sein, um die Einwirkdauer des Pumpenhochdrucks bzw.
des Niederdrucks auf die Dekompressionsventile an die
erforderlichen Werte anzupassen.
Bei der Steuerscheibe 50 sind somit lediglich axiale
Durchgänge - und gegebenenfalls außenseitige Ausneh
mungen zur Führung des Pumpensaugdrucks bis zu den
entsprechenden axialen Ausnehmungen - erforderlich.
Radiale Bohrungen können folglich entfallen. Dies hat
den Vorteil, daß die Steuerscheibe 50 in einfacher
Weise im Sinterverfahren aus Keramik herstellbar ist
und daher äußerst hohe Erosionsfestigkeit und hohe
Lebensdauer besitzt.
Durch den auf die Rückseite der Steuerscheibe 50 ein
wirkenden Pumpen-Hochdruck im Bereich der Drucküber
führung 78 wird die Steuerscheibe 50 zugleich auch
hydraulisch gegen die Anlaufscheibe 51 vorgespannt,
so daß sich eine dichtende Anlage ergibt.
Die Abgänge 80 sind in ein aus Stahl bestehendes Teil
81 integriert, das in das aus Aluminium bestehende
Gehäuse 66 eingegossen ist.
Eine Kühlung des Strömungsmediums läßt sich in einfa
cher Weise dadurch erhalten, daß über das Passungs
spiel des Kolbens 62 ständig ein definierter Kühl
strom abfließt, der durch Frischöl vom Druckregelven
til 65 am Eingang des Systems ersetzt wird.
Auf der dem Volumenresonator 45 abgewandten Seite der
Radialbohrungen 52 ist am Außenumfang des Pumpenro
tors 44 eine Stahldrehdichtung 82 vorhanden, die an
ihrem Außenumfang am feststehenden Gehäuseteil 66 an
liegt und den saugseitigen Druckbereich gegen die At
mosphäre abdichtet.
Weiterhin ist zwischen der Außenverzahnung 46 des
Pumpenrotors 44 und dem Gleitlager 47 eine Elastomer
dichtung 83 vorhanden, die als Leerlaufschutz im
Stillstand dient.
In Fig. 3 ist ein schematisiertes Blockschaltbild
des hydraulischen Steuerkreises für die Motorbremse
gezeigt, wie er bei den Ausführungsbeispielen gemäß
den Fig. 1 und 2 eingesetzt sein kann. Eine
Schmierölpumpe 84 fördert Schmieröl von einem Tank 85
zu einem Druckregelventil 86, das den Druckregelven
tilen 43 bzw. 65 gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht
und den Ausgangsdruck auf einen Wert von ca. 1,5 bar
regelt. Eine den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ra
dialkolbenpumpen mit Verdrängerkolben 12 bzw. 53 ent
sprechende Pumpe 87 ist saugseitig mit dem Druckre
gelventil 86 verbunden und wird gemeinsam mit einer
Verteiler- bzw. Steuerscheibe 88 über ein Zahnrad 89
angetrieben, das den Zahnrädern 6 bzw. der Außenver
zahnung 46 in den Fig. 1 und 2 entspricht. Das
Zahnrad 46 wird mit einem Übersetzungsverhältnis von
1 : 2 durch ein Zahnrad 90 angetrieben, das mit einer
Kurbelwelle 91 umläuft. Die Pumpe 87 arbeitet aus
gangsseitig auf einen Volumenresonator 92, der aus
gangsseitig einerseits mit einem Schlitz 88' der
Steuerscheibe 88 und andererseits mit einem elek
trisch steuerbaren, einstellbaren Druckbegrenzungs
ventil 93 verbunden ist. Das Druckbegrenzungsventil
93 ist als Proportional-Druckbegrenzungsventil ausge
bildet und ermöglicht gleichzeitig die Erfüllung fol
gender Funktionen mit nur einem einzigen Ventil:
- 1. 1.) Umschaltung vom Systemzustand Fahrbetrieb mit drucklosem Umlauf des Fördermediums über das Druckbe grenzungsventil 93 auf den Systemzustand Bremsbe trieb, bei dem der an das Druckbegrenzungsventil 93 angelegte Magnetstrom den Systemdruck bestimmt;
- 2. 2.) Maximaldruckbegrenzung des Systemdrucks und
- 3. 3.) stufenlos verstellbare Bremsleistung durch Varia tion des Drucks im Hochdruckbereich.
Es wurde festgestellt, daß der Ausfahrweg der Betäti
gungskolben der Dekompressionsventile direkt abhängig
ist vom Druckniveau an der Pumpe 87. Durch Variation
des Drucks über das Druckbegrenzungsventil 93 läßt
sich somit in äußerst einfacher Weise die Motorbrems
leistung stufenlos einstellen.
Das Druckbegrenzungsventil 93 ist ausgangsseitig mit
der Saugseite der Pumpe 87 sowie über eine Drossel 94
mit dem Tank 85 verbunden. Über die Drossel 94 fließt
ständig ein kleiner Leckstrom zum Tank 85 ab, der
durch die Schmierölpumpe 84 durch kaltes Frischöl er
setzt wird. Hierdurch ergibt sich eine automatische
Kühlung des Motorbremssystems.
Ein kreisbogenförmiger Schlitz 88" ist mit der Saug
seite der Pumpe 87 verbunden. Weiterhin gehen von der
Steuerscheibe 88 Steuerleitungen 95 aus, die jeweils
mit einem Dekompressionsventil 96 verbunden sind, um
dieses taktgerecht öffnen und schließen zu können.
Eine nähere Beschreibung der Wirkungsweise des Steu
erkreises gemäß Fig. 3 findet sich in der
DE 41 21 435 A1, wobei allerdings die in der dortigen
Fig. 1 gezeigten Komponenten 44 und 56 durch das
Druckbegrenzungsventil 93 ersetzt sind und anstelle
des Hochdruckspeichers 54 gemäß Fig. 1 der genannten
Schrift bei vorliegender Erfindung ein Volumenresona
tor 92 eingesetzt ist.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Motorbremse ist es aber auch möglich,
die Fluidkammer konstanten Volumens
(Volumenresonator) 92 gemäß Anspruch 3 durch einen
Kolben-Hochdruckspeicher zu ersetzen. Es ist auch
möglich, die Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 nicht
als Steuerscheibe 88 auszubilden, wie in den Figuren
gezeigt ist, sondern den System-Hochdruck in anderer
Weise taktgerecht auf die Dekompressionsventile 96 zu
verteilen, beispielsweise durch Einfügung separat
steuerbarer Schaltventile in die Steuerleitungen 95.
Die variable Druckregelung mittels des
Druckbegrenzungsventils 93 kann somit auch bei anders
gearteten Motorbremsen zur variablen Mo
torbremsleistung eingesetzt werden. Bevorzugt ist al
lerdings der Einsatz einer Verteilerscheibe 88, da
diese eine äußerst einfache Druckverteilung auf die
einzelnen Steuerleitungen ermöglicht.
Claims (19)
1. Motorbremse für eine mehrzylindrige
Brennkraftmaschine, mit jeweils außerhalb des Aus
schubtaktes periodisch kurzzeitig aufsteuerbaren
Ventilen(96), insbesondere mit im Bereich der Ver
dichtungsumkehr- bzw. Zündpunkte der Arbeitskolben
der Brennkraftmaschine aufsteuerbaren Auslaßventi
len, wobei im Bereich des betreffenden Ventiltriebs
ein Hydraulikkolben vorgesehen ist, der von einer
durch eine Pumpe (12, 53, 87) gespeisten Steuerein
richtung (19, 50, 88), beispielsweise in Form einer
Hydraulikfluid-Verteilereinrichtung, über eine zu
gehörige Steuerleitung (95, 79) synchron mit der
Motordrehzahl ansteuerbar ist, wobei auf der Pum
pen-Druckseite ein Druckbegrenzungsventil (34, 76,
93) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
vorzugsweise elektrisch ansteuerbare Druckbegren
zungsventil (34, 76, 93) einstellbar ist, wodurch
der Pegel des an der Steuereinrichtung (19, 50, 88)
wirksamen Hochdrucks gesteuert wird.
2. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pumpe (12, 53, 87) als zentrale,
vorzugsweise synchron mit der Nockenwellendrehzahl
umlaufende, Verdrängerpumpe ausgebildet ist, und
daß eine - vorzugsweise gleichfalls mit der Nocken
wellendrehzahl umlaufende - Verteilerscheibe (19,
50, 88) der als Hydraulikfluid-Verteilereinrichtung
ausgebildeten Steuereinrichtung die jeweiligen
Steuerleitungen (95, 79) intermittierend mit dem
Pumpen-Ausgangsdruck und einem Niederdruckbereich
verbindet.
3. Motorbremse nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckseite der Pumpe (12, 53, 87)
zur Glättung von Druckpulsationen mit einer Fluid
kammer konstanten Volumens (33, 45, 92) gekoppelt
ist.
4. Motorbremse nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fluidkammer konstanten Volumens
(33) stationär angeordnet ist.
5. Motorbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung der Fluid
kammer konstanten Volumens (33) axial zu einem mit
dem Pumpenrotor (5) drehenden, den Pumpendruck auf
nehmenden Kanal (29) ausgerichtet ist (Fig. 1).
6. Motorbremse nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Austrittsöffnung des Kanals (29)
in eine Kammer (31) mündet, in der sich das Druck
begrenzungsventil (34) befindet.
7. Motorbremse nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kammer (31) zur Ausschaltung der
Motorbremse über ein Ventil (38) mit einem Nieder
druckbereich, insbesondere dem Pumpen-Saugbereich,
verbindbar ist.
8. Motorbremse nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fluidkammer konstanten Volumens
(45) mit dem Pumpenrotor (44) umläuft (Fig. 2).
9. Motorbremse nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fluidkammer konstanten Volumens
(45) in den Pumpenrotor (44) integriert ist.
10. Motorbremse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuström- und Abströmkanäle
(57, 73, 77) der Fluidkammer konstanten Volumens
(45) gegeneinander in axialer und radialer Richtung
versetzt sind.
11. Motorbremse nach einem der Ansprüche 3 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der
Fluidkammer konstanten Volumens (45) eine Nieder
druck-Dämpfungskammer (60) angeordnet ist (Fig. 2).
12. Motorbremse nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Niederdruck-Dämpfungskammer
(60) mit einem axial verschiebbaren Kolben (62)
versehen ist, über dessen Passungsspiel das Förder
medium abströmen kann.
13. Motorbremse nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal
(77) für die Zuführung des Pumpenhochdrucks zur
Verteilerscheibe (50) auf deren den Steuerleitungen
(79) abgewandte Stirnfläche mündet (Fig. 2).
14. Motorbremse nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertei
lerscheibe (50) ausschließlich axial verlaufende
Kanäle zur Führung des Pumpenhochdrucks und des
Niederdrucks zu den Steuerleitungen (79) aufweist
(Fig. 2).
15. Motorbremse nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertei
lerscheibe (50) aus gesintertem Keramikmaterial be
steht (Fig. 2).
16. Motorbremse nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbe
grenzungsventil (76) stationär und konzentrisch zum
Pumpenrotor (44) angeordnet ist (Fig. 2).
17. Motorbremse nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Druckbegrenzungsven
til (76) und einem mit der Fluidkammer konstanten
Volumens (45) verbundenen axialen Kanal (74) eine
Axial-Drucküberführung (75) angeordnet ist.
18. Motorbremse nach nach einem der Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbe
grenzungsventil (34, 76, 93) als Proportional-
Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist.
19. Verfahren zur variablen Einstellung der
Bremsleistung einer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche ausgebildeten Dekompressions-Motorbremse,
dadurch gekennzeichnet, daß der an die
Dekompressionsventile (96) für deren Aufsteuerung
angelegte Hochdruck (95) zur Erzielung einer ge
wünschten Bremsleistung variiert wird (34, 76, 93).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4138447A DE4138447C2 (de) | 1991-06-28 | 1991-11-22 | Motorbremse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4143581C2 true DE4143581C2 (de) | 1999-11-11 |
Family
ID=6445366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4143581A Expired - Fee Related DE4143581C2 (de) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Motorbremse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4143581C2 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4038334C1 (de) * | 1990-12-01 | 1991-11-28 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | |
DE4121435A1 (de) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Motorbremse fuer eine mehrzylindrige brennkraftmaschine |
-
1991
- 1991-11-22 DE DE4143581A patent/DE4143581C2/de not_active Expired - Fee Related
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