EP0446577A1 - Engine brake for air compressing engine - Google Patents

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EP0446577A1
EP0446577A1 EP91100566A EP91100566A EP0446577A1 EP 0446577 A1 EP0446577 A1 EP 0446577A1 EP 91100566 A EP91100566 A EP 91100566A EP 91100566 A EP91100566 A EP 91100566A EP 0446577 A1 EP0446577 A1 EP 0446577A1
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EP
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valve
engine
piston
solenoid valve
exhaust
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EP91100566A
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Heribert Dipl.-Ing. Kubis
Dieter Wittmann
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MAN Truck and Bus SE
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MAN Nutzfahrzeuge AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

The invention relates to an engine brake for air compressing engines. To increase the braking power, the exhaust valve (1) is raised slightly even during the compression stroke, allowing additional braking work to be performed by the piston by virtue of the restricting effect of the exhaust valve. A hydraulic linkage (4) is inserted between the cam (2) and the exhaust valve (1) for the purpose of raising the exhaust valve. According to the invention, this linkage is activated in the braking mode by the closure, during the compression stroke, of a solenoid valve (12) connected in parallel with the linkage. The solenoid valve is controlled via sensors (20, 21) with the interposition of a control unit (19), the sensors interacting with the flywheel (23). By means of the closed position of the solenoid valve in braking mode, the exhaust valve can be raised by a second lobe of the cam in the compression stroke as well. By virtue of this measure, braking work is performed not only during the exhaust stroke but also during the compression stroke. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches.The invention relates to an engine brake according to the preamble of the claim.

Durch DE-OS 30 26 529 ist eine derartige Motorbremse bekannt, bei der zwischen einem Nocken und einer Stößelstange eines Auslaßventils einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine ein hydraulisches Gestänge vorgesehen ist. Das hydraulische Gestänge besteht aus einem Ventilstößel, der zugleich als Zylinder ausgebildet ist. Der Zylinder nimmt einen Kolben auf, welcher mit der Stößelstange zusammenwirkt. Der Zylinderraum zwischen Kolben und Zylinder steht mit einer Regeleinrichtung in Verbindung, welche als Kolbenpumpe ausgeführt ist und beispielsweise von einer Nockenwelle antreibbar ist. Der Weg des Kolbens im Zylinder ist so begrenzt, daß bei Auflage des Ventilstößels auf dem Grundkreis des Nocken durch Aufprägen eines Druckes von der Kolbenpumpe her das Auslaßventil gerade soweit öffnet, um im Motor-Bremsbetrieb während der Verdichtungsphase Luft abzublasen. Während der normalen Ausschiebephase ist der Zylinderraum drucklos und das Auslaßventil öffnet allein durch Auflaufen des Stößels auf den Nocken. Da der Zylinderraum beim Ausschieben drucklos ist wird die Kraft des Ventilstößels direkt durch Anschlag des Kolbens auf dem Grund des Zylinders auf die Stößelstange übertragen. Um Leckölverluste des hydraulischen Gestänges auszugleichen kann der Zylinder über ein Rückschlagventil mit einem Schmierölkreislauf verbunden werden.Such an engine brake is known from DE-OS 30 26 529, in which a hydraulic linkage is provided between a cam and a push rod of an exhaust valve of an air-compressing internal combustion engine. The hydraulic linkage consists of a valve lifter, which is also designed as a cylinder. The cylinder receives a piston which interacts with the push rod. The cylinder space between the piston and cylinder is connected to a control device which is designed as a piston pump and can be driven, for example, by a camshaft. The path of the piston in the cylinder is limited so that when the valve tappet rests on the base circle of the cam by applying a pressure from the piston pump, the exhaust valve opens just enough to blow off air during engine braking during the compression phase. During the normal extension phase, the cylinder chamber is depressurized and the exhaust valve opens simply by the tappet striking the cam. Since the cylinder space is depressurized when it is pushed out, the force of the valve tappet is transmitted directly to the tappet rod by the piston striking the bottom of the cylinder. To compensate for leakage losses in the hydraulic linkage, the cylinder can be connected to a lubricating oil circuit via a check valve.

Eine derartige Betätigung des Auslaßventils hat den Nachteil, daß die hierfür erforderliche Kolbenpumpe relativ kostspielig ist und einem Verschleiß unterliegt. Durch den komplizierten Aufbau ist die Einrichtung auch störanfällig.Such an actuation of the exhaust valve has the disadvantage that the piston pump required for this is relatively expensive and is subject to wear. Due to the complicated structure, the device is also prone to failure.

Nach DE-OS 33 00 763 wird vorgeschlagen, den Zylinderraum des mit der Nockenwelle zusammenarbeitenden Kolbens über eine Leitung mit einem steuerbaren Ventil zu verbinden, so daß die Übertragung der Bewegung des Kolbens auf einen Ventilkolben beliebig unterbrochen werden kann. Zur Ergänzung von Leckölverlusten kann das hydraulische Gestänge wiederum über ein Rückschlagventil mit dem Schmierölkreislauf verbunden werden. Ein hydraulisches Gestänge dieser Art beansprucht ein größeres Bauvolumen, da die Zylinder und Kolben keine so kompakte Einheit bilden. Mangels dieser Einheit ist zwischen den Zylinderräumen eine wenn auch kurze Verbindungsleitung notwendig, welche zu einer größeren Trägheit Anlaß gibt.According to DE-OS 33 00 763 it is proposed to connect the cylinder space of the piston cooperating with the camshaft via a line to a controllable valve, so that the transmission of the movement of the piston to a valve piston can be interrupted as desired. To supplement leakage oil losses, the hydraulic linkage can in turn be connected to the lubricating oil circuit via a check valve. A hydraulic linkage of this type takes up a larger construction volume, since the cylinders and pistons do not form such a compact unit. In the absence of this unit, a connecting line, albeit a short one, is necessary between the cylinder spaces, which gives rise to greater inertia.

Durch die Anmeldung P 39 39 934 wird vorgeschlagen, zwischen einer Nockenwelle und einem Auslaßventil ein hydraulisches Gestänge einzuschalten, wobei die Nockenwelle jeweils zwei Erhebungen aufweist. Eine erste Erhebung dient dabei in üblicher Weise dazu, daß Auslaßventil in der Ausschiebephase zu öffnen. Eine zweite Erhebung kann das Auslaßventil auch in der Verdichtungsphase anheben, um durch Drosselwirkung Bremsarbeit zu verrichten. Die Umschaltung von Normalbetrieb zu Bremsbetrieb erfolgt durch die Aktivierung eines Magnetventils, welches von einer Verbindungsleitung der Kolben des hydraulischen Gestänges abzweigt. Während des Zeitintervalls, in dem das Magnetventil geschlossen ist, kann die zweite Erhebung des Nockens seine Bewegung auf das Auslaßventil übertragen, so daß dieses auch während der Verdichtungsphase etwas angehoben werden kann und durch Ausschiebearbeit Bremsarbeit verrichtet wird. Leckölverluste werden über ein Rückschlagventil aus dem Schmierölkreislauf ergänzt. Dadurch, daß der vom Nocken betätigte Kolben und der Kolben des Auspuffventils getrennt sind und über eine längere Leitung untereinander verbunden sind, gestaltet sich diese Ventilbetätigung konstruktiv relativ aufwendig. Durch die lange Verbindungsleitung wird der Ventiltrieb träge, was seine Anwendung bei Motoren mit hoher Drehzahl einschränkt.The application P 39 39 934 proposes to switch on a hydraulic linkage between a camshaft and an exhaust valve, the camshaft each having two elevations. A first survey serves in the usual way to open the outlet valve in the push-out phase. A second elevation can also raise the exhaust valve in the compression phase in order to perform braking work by throttling. The switchover from normal operation to braking operation takes place by activating a solenoid valve, which branches off from a connecting line of the pistons of the hydraulic linkage. During the time interval in which the solenoid valve is closed, the second elevation of the cam can transmit its movement to the outlet valve, so that the latter can also be raised somewhat during the compression phase and braking work is carried out by pushing out work. Leakage oil losses are supplemented by a check valve from the lubricating oil circuit. Thereby, that the piston actuated by the cam and the piston of the exhaust valve are separated and connected to each other via a longer line, this valve actuation is structurally relatively complex. The long connecting line makes the valve train sluggish, which limits its use in high-speed engines.

Ausgehend von einer Motorbremse gemäß dem Gattungsbegriff liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aufwendige und störanfällige Pumpe einzusparen und die Ansteuerung der Auslaßventile während des Bremsbetriebes durch eine zeitgemäße Elektronik flexibler zu gestalten.Starting from an engine brake according to the generic term, the object of the invention is to save the complex and fault-prone pump and to make the control of the exhaust valves during braking operation more flexible by means of modern electronics.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.This object is achieved by the characterizing features of patent claim 1.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Motorbremse besteht gegenüber dem Stand der Technik vor allem darin, daß auf die dort notwendige, durch die Nockenwelle angetriebene Hydraulikpumpeneinheit zur Erzielung der Zusatzerhebung der Auslaßventile im Kompressionstakt verzichtet wird. Die hinsichtlich Erhebungscharakteristik und Öffnungszeiten etwa gleichartige Zusatzerhebung bei der erfindungsgemäßen Motorbremse wird durch eine geänderte Auslaßnockenform und eine elektronische Regelung mittels "schneller" Magnetventile, von denen je eines jedem Auslaßstößels zugeordnet ist, dargestellt.A particular advantage of the engine brake according to the invention compared to the prior art is that the hydraulic pump unit required there, driven by the camshaft, to achieve the additional elevation of the exhaust valves in the compression cycle is dispensed with. The additional survey in the engine brake according to the invention, which is approximately the same in terms of survey characteristics and opening times, is represented by a modified exhaust cam shape and electronic control by means of "fast" solenoid valves, each of which is assigned to each exhaust tappet.

Die erfindungsgemäße elektronische Regelung wird gegenüber derjenigen durch eine Hydraulikpumpeneinheit deshalb vorteilhaft eingesetzt, da schnelle Magnetventile wegen der weiten Verbreitung der Elektronik auch im Motorenbau inzwischen preisgünstig hergestellt werden und zuverlässig arbeiten. Zur Darstellung der Steuerstrom-Impulse können die für die serienmäßig geplante, vollelektronische Dieselregelung ohnehin notwendigen Steuergeräte und Leistungsstromverteiler entsprechend angepaßt werden, so daß hierfür keine nennenswerten Zusatzkosten entstehen. Gegenüber der Steuerung mittels Hydraulikpumpeneinheit sind als weitere Vorteile Vereinfachung durch geringere Anzahl bewegter Teile, die Möglichkeit auf außenliegende Hochdruckleitungen zu verzichten, und eine größere Flexibilität hinsichtlich Gestaltung der Auslaß-Steuerzeiten während der Zusatzerhebung, zu nennen.The electronic control according to the invention is therefore used advantageously over that by a hydraulic pump unit, since fast solenoid valves are now inexpensively manufactured and work reliably due to the widespread use of electronics in engine construction. To display the control current impulses, the control units and power current distributors which are anyway required for the fully electronic diesel control, which is planned as standard, can be adapted accordingly, so that for this purpose there are no significant additional costs. Compared to the control by means of a hydraulic pump unit, further advantages include simplification through a smaller number of moving parts, the possibility of dispensing with external high-pressure lines, and greater flexibility with regard to the design of the outlet control times during the additional survey.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann dem Anspruch 2 entnommen werden.An advantageous development of the invention can be found in claim 2.

Der hydraulische Ventilspielausgleich stellt sicher, daß auch bei Sitzeinschlag des Auslaßventiles oder Verschleiß des Ventilantriebes die exakten Auslaßventil-Steuerzeiten unverändert beibehalten werden, so daß die Funktion im Normal- oder Motor-Bremsbetrieb, unabhängig vom Verschleißzustand, gewährleistet ist. Durch das fehlende Ventilspiel erübrigen sich die üblichen Nockenrampen am Beginn und Ende des Nockenhubes zur Überwindung des Ventilspielbereiches. Hierdurch ist es möglich, die Winkel 2 und 6 entsprechend groß auszuführen, um für Entleeren und Füllen des Zylinderraumes 10 ausreichend Zeit zu haben.The hydraulic valve lash adjuster ensures that the exact exhaust valve control times are retained unchanged even when the exhaust valve is seated or the valve drive wears, so that the function is guaranteed in normal or engine braking mode, regardless of the state of wear. The lack of valve clearance eliminates the need for the usual cam ramps at the beginning and end of the cam stroke to overcome the valve clearance area. This makes it possible to make the angles 2 and 6 correspondingly large in order to have sufficient time for emptying and filling the cylinder space 10.

Eine vorteilhafte Steuerung für die Magnetventile ist durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet.An advantageous control for the solenoid valves is characterized by the features of claim 3.

Durch die Beaufschlagung der Magnetventile mittels eines elektronisch arbeitenden Steuergerätes wird eine flexible und trägheitsfreie Variation der Steuerzeiten des Auslaßventils erreicht.By acting on the solenoid valves by means of an electronically working control device, a flexible and inertia-free variation of the control times of the exhaust valve is achieved.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung kann dem Unteranspruch 4 entnommen werden.A further advantageous embodiment can be found in subclaim 4.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Figur 1
einen Schnitt durch ein hydraulisches Gestänge mit parallel geschaltetem Magnetventil
Figur 2
einen Nocken mit einer zweiten Erhebung zur Betätigung eines Auslaßventils im Motor-Bremsbetrieb
Figur 3
ein Steuerdiagramm eines Ein- und Auslaßventils im Motor-Bremsbetrieb, wobei die Ventilwege als Funktion über dem Drehwinkel einer Kurbelwelle aufgetragen sind.
An embodiment of the invention is shown in drawings. It shows:
Figure 1
a section through a hydraulic linkage with a solenoid valve connected in parallel
Figure 2
a cam with a second elevation for actuating an exhaust valve in engine braking mode
Figure 3
a control diagram of an intake and exhaust valve in engine braking, the valve paths are plotted as a function over the angle of rotation of a crankshaft.

Zur regelbaren Betätigung eines Auslaßventils 1 ist nach Figur 1 zwischen einem Nocken 2 und einer Stößelstange 3 ein hydraulisches Gestänge 4 eingeschaltet. Dieses hydraulisches Gestänge 4 besteht aus dem Ventilstößel 5, der zugleich die Funktion eines Zylinders übernimmt und einem Kolben 6 der in axialer Richtung beweglich, aber durch erste und zweite Anschläge 7a und 7b in seiner Bewegung begrenzbar ist. Im Kolben 6 wiederum ist ein Ausgleichskolben 8 angeordnet, welcher die Bewegung des Kolbens 6 auf die Stößelstange 3 überträgt. Zwischen dem Kolben 6 und dem Ventilstößel 5 ist eine Druckfeder 9 eingeschaltet, welche den Kolben 6 in Ausgangslage hält. Der durch den Ventilstößel 5 und dem Kolben 6 eingeschlossene Zylinderraum 10 ist über eine kurzgehaltene Verbindungsleitung 11 mit einem Magnetventil 12 verbunden, wobei die Verbindungsleitung 11 wiederum bei geöffnetem Magnetventil 12 mit einem Motor-Schmierölkreislauf 13 in Kommunikation steht.For controllable actuation of an exhaust valve 1, a hydraulic linkage 4 is switched on according to FIG. 1 between a cam 2 and a push rod 3. This hydraulic linkage 4 consists of the valve tappet 5, which at the same time takes over the function of a cylinder and a piston 6 which is movable in the axial direction, but its movement can be limited by first and second stops 7a and 7b. In the piston 6, in turn, a compensating piston 8 is arranged, which transmits the movement of the piston 6 to the push rod 3. Between the piston 6 and the valve lifter 5, a compression spring 9 is switched on, which holds the piston 6 in the starting position. The cylinder space 10 enclosed by the valve tappet 5 and the piston 6 is connected to a solenoid valve 12 via a short-held connecting line 11, the connecting line 11 again being in communication with an engine lubricating oil circuit 13 when the solenoid valve 12 is open.

Zum Ausgleich des unvermeidbaren Verschleißes kann im Ventiltrieb als hydraulisch wirkender Ventilspielausgleich der Ausgleichskolben 8 vorgesehen werden, der eine Bohrung 14 aufweist, welche es gestattet, einen Zylinderraum 15 zwischen Kolben 6 und Ausgleichskolben 8 mittels einer Ausgleichsleitung 16 mit dem Motor-Schmierölkreislauf 13 zu verbinden. Durch ein mit einer Feder 17 belastetes Ventil 18, welches als Kugel ausgebildet sein kann, wird die Bohrung 14 verschlossen, bzw. kann Öl über die Ausgleichsleitung 16 nachgesaugt werden.To compensate for the unavoidable wear, the compensating piston 8 can be provided in the valve train as a hydraulic valve lash adjuster, which has a bore 14 which allows a cylinder space 15 between the piston 6 and the compensating piston 8 to be connected to the engine lubricating oil circuit 13 by means of a compensating line 16. By means of a spring 17 loaded valve 18, which can be designed as a ball, the bore 14 is closed, or oil can be sucked in via the compensating line 16.

Zur Ansteuerung des Auslaßventils 1 wird der Nocken 2 mit einer ersten und zweiten Erhebung 2a und 2b versehen, wobei die erste Erhebung 2a die normale Öffnung des Auslaßventils 1 während der Ausschiebephase bewerkstelligt und die zweite Erhebung 2b dem Öffnen des Auslaßventils 1 in der Verdichtungsphase bei Motor-Bremsbetrieb vorbehalten ist.To actuate the exhaust valve 1, the cam 2 is provided with a first and a second elevation 2a and 2b, the first elevation 2a bringing about the normal opening of the exhaust valve 1 during the push-out phase and the second elevation 2b opening the exhaust valve 1 in the compression phase with the engine - Brake operation is reserved.

Die Ansteuerung des Magnetventils 12 übernimmt ein Steuergerät 19, welches elektronisch arbeitet und das seine zu verarbeitenden Signale von mindestens einem Geber erhält, der als Sensor 20 ausgebildet ist, und auf induktiver Basis arbeitet. Es können natürlich auch - wie in Figur 1 dargestellt - zwei Sensoren 20 und 21, oder mehrere vorgesehen werden, welche um einen bestimmten Winkel versetzt an der Peripherie eines mit Zahnkranz 22 versehenen Schwungrades 23 angeordnet sind. Anstelle des Schwungrades 23 kann auch ein Nockenwellenzahnrad vorgesehen werden. Die von den Sensoren 20 und 21 kommenden Spannungsimpulse werden im Steuergerät 19 derart aufbereitet, daß daraus die Stellung des Nockens 2 und dessen zweiter Erhebung 2b erkannt wird und die nachfolgend unter Figur 2 beschriebenen Winkelbereiche α 1 bis α 6 bestimmt werden. Die im Steuergerät 19 aufbereiteten Impulse werden einem Solenoid 24 des Magnetventils zugeführt.The control of the solenoid valve 12 is carried out by a control device 19, which operates electronically and which receives its signals to be processed from at least one transmitter, which is designed as a sensor 20, and works on an inductive basis. Of course, as shown in FIG. 1, two or more sensors 20 and 21 can also be provided, which are arranged offset by a certain angle on the periphery of a flywheel 23 provided with ring gear 22. Instead of the flywheel 23, a camshaft gear can also be provided. The voltage pulses coming from the sensors 20 and 21 are processed in the control unit 19 in such a way that the position of the cam 2 and its second elevation 2b are recognized and the angular ranges α 1 to α 6 described below in FIG. 2 are determined. The pulses processed in the control unit 19 are fed to a solenoid 24 of the solenoid valve.

Bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschinse ist jedem Auslaßventil 1 ein schnelles Magnetventil 12 zugeordnet. Das Steuergerät 19 ist über die Geber 20 oder 21 in der Lage die Stellung aller Nocken zu bestimmen.In a multi-cylinder internal combustion engine, a fast solenoid valve 12 is assigned to each exhaust valve 1. The control unit 19 is able to determine the position of all the cams via the sensors 20 or 21.

Zur Einleitung des Motor-Bremsbetriebes wird das Steuergerät 19 durch einen Schalter 25 aktiviert, wobei dieser Schalter 25 ein- oder zweistufig sein kann, so daß die Motorbremse abgestuft betätigbar ist. In erster Stufe wird lediglich eine hier nicht dargestellte Drossel in einem Auspuffrohr geschlossen, in zweiter Stufe bei höherem Bedarf an Bremsleistung wird auch das Magnetventil 12 angesteuert, um das Auslaßventil 1 auch während der Verdichtungsphase soweit zu öffnen, daß Ausschiebearbeit verrichtet wird um dadurch die Bremsleistung zu steigern. Die Reihenfolge der abgestuften Motorbremse kann natürlich in Anpassung an die gewünschte Bremsleistung auch umgekehrt sein.To initiate engine braking, the control unit 19 is activated by a switch 25, which switch 25 can be one or two stages, so that the Motor brake is actuated in stages. In the first stage, only a throttle, not shown here, is closed in an exhaust pipe; in the second stage, when there is a greater need for braking power, the solenoid valve 12 is also actuated in order to open the exhaust valve 1 even during the compression phase to such an extent that push-out work is carried out in order to reduce the braking power to increase. The order of the graduated engine brake can of course also be reversed in adaptation to the desired braking power.

Im weiteren soll auf die Wirkungsweise näher eingegangen werden.The mode of action will be discussed in more detail below.

Im Motorbetrieb ist das Magnetventil 12 permanent geöffnet, und damit die elektronische Regelung gänzlich inaktiv. Während der Ausschiebephase hebt die erste Erhebung 2a des Nockens 2 den Ventilstößel 5 an. Da das Magnetventil 12 geöffnet ist kann im Zylinderraum 10 kein Druck aufgebaut werden. Erst wenn der erste Anschlag 7a im Ventilstößel 5 auf den Kolben 6 trifft überträgt sich die Bewegung des Ventilstößels 5 auf den Kolben 6 und über den zweiten Anschlag 7b auf die Stößelstange 3, welche das Auslaßventil 1 öffnet. Bei weiterer Drehung des Nockens 2 schließt das Auslaßventil 1 wieder. Das Auflaufen des Ventilstößels 5 auf die zweite Erhebung 2b des Nockens 2 bleibt ohne Wirkung, da sich wegen des geöffneten Magnetventils 12 im Kolbenraum 10 kein Druck aufbauen kann und der Hub h des Stößels als Folge der zweiten Erhebung 2b gleich der freien Weglänge s zwischen dem ersten Anschlag 7a des Ventilstößels 5 und dem Kolben 6 ist. Das Auslaßventil 1 öffnet somit nur durch die erste Erhebung 2a zum Auslaßtakt.When the engine is running, the solenoid valve 12 is permanently open and the electronic control is thus completely inactive. During the extension phase, the first elevation 2a of the cam 2 lifts the valve lifter 5. Since the solenoid valve 12 is open, no pressure can be built up in the cylinder space 10. Only when the first stop 7a in the valve tappet 5 hits the piston 6 is the movement of the valve tappet 5 transferred to the piston 6 and, via the second stop 7b, to the push rod 3, which opens the outlet valve 1. With further rotation of the cam 2, the exhaust valve 1 closes again. The run-up of the valve tappet 5 on the second elevation 2b of the cam 2 has no effect, since no pressure can build up in the piston chamber 10 because of the open solenoid valve 12 and the stroke h of the tappet as a result of the second elevation 2b is equal to the free path length s between the is the first stop 7a of the valve lifter 5 and the piston 6. The exhaust valve 1 thus opens only through the first elevation 2a to the exhaust stroke.

Wenn auf Motor-Bremsbetrieb umgeschaltet werden soll betätigt man den Schalter 25 und aktiviert damit über das Steuergerät 19 das Magnetventil 12, welches während der Anhebung des Stößels 5 durch die zweite Erhebung 2b geschlossen ist, so daß die Bewegung des Ventilstößels 5 hydraulisch auf den Kolben 6 übertragen wird, der das Auslaßventil 1 unter Zwischenschaltung der Stößelstange 3 während der Verdichtungsphase geringfügig öffnet, so daß durch die Drosselwirkung des Auslaßventils 1 zusätzliche Bremsarbeit durch Vernichtung der Kompressionsarbeit zu verrichten ist. Im Bereich eines Winkels 5 (Figur 2) der zweiten Erhebung 2b öffnet das Magnetventil 12 wieder, so daß der hydraulische Schluß zwischen Ventilstößel 5 und Kolben 6 unterbrochen ist und das Auslaßventil 1 schließt, um erst wieder im Bereich 1 zu öffnen. Der Schalter 25 kann auch zweistufig ausgeführt sein, so daß in einer ersten Stufe nur die normale Auspuffbremse betätigt wird und in einer zweiten Stufe zusätzlich die hydropneumatische Bremse bzw. umgekehrt. Die Bremsleistung kann somit abgestuft werden.If you want to switch to motor-braking mode, you actuate the switch 25 and thus activate via the control unit 19 the solenoid valve 12, which is closed during the lifting of the tappet 5 by the second elevation 2b, so that the movement of the valve tappet 5 hydraulically on the piston 6 is transmitted, the outlet valve 1 with the interposition of Push rod 3 opens slightly during the compression phase, so that additional braking work can be performed by destroying the compression work due to the throttling action of the exhaust valve 1. In the area of an angle 5 (FIG. 2) of the second elevation 2b, the solenoid valve 12 opens again, so that the hydraulic connection between the valve tappet 5 and the piston 6 is interrupted and the outlet valve 1 closes, only to open again in area 1. The switch 25 can also be designed in two stages, so that in a first stage only the normal exhaust brake is actuated and in a second stage additionally the hydropneumatic brake or vice versa. The braking power can thus be graded.

Einen erfindungsgemäßen Nocken mit einer zweiten Erhebung zeigt die Figur 2. Der Nocken 2 wird in Sektoren mit den Winkeln α 1 bis α 6 eingeteilt. Ein Sektor mit Winkel α 1 dient mit seiner ersten Erhebung 2a der Ventilöffnung in der Ausschiebephase. Ein Sektor mit Winkel α 2 erfüllt die Aufgabe. Den Zylinderraum 10 aufzufüllen. Ein Sektor mit Winkeln α 3 gibt dem Magnetventil 12 (Figur 1) im Motor-Bremsbetrieb Zeit zum Schließen. Die zweite Erhebung 2b beginnt in einem Sektor mit Winkel α 4. Während des Winkels α 4 ist das Magnetventil 12 (Figur 1) geschlossen und das Auslaßventil 1 öffnet in der Verdichtungsphase, so daß zusätzlich zur Ausschiebephase Bremsarbeit verrichtet werden kann. Ein Sektor mit Winkel α 5 gibt dem Magnetventil Zeit zur Öffnung. Ein anschließender Sektor mit Winkel α 6 dient dem Ausschieben des Öls aus dem Zylinderraum 10.FIG. 2 shows a cam according to the invention with a second elevation. Cam 2 is divided into sectors with angles α 1 to α 6. With its first elevation 2a, a sector with angle α 1 serves to open the valve in the push-out phase. A sector with angle α 2 fulfills the task. Fill up the cylinder space 10. A sector with angles .alpha.3 gives the solenoid valve 12 (FIG. 1) time to close in the motor braking mode. The second elevation 2b begins in a sector with an angle α 4. During the angle α 4, the solenoid valve 12 (FIG. 1) is closed and the outlet valve 1 opens in the compression phase, so that braking work can be performed in addition to the push-out phase. A sector with angle α 5 gives the solenoid valve time to open. A subsequent sector with angle α 6 serves to push the oil out of the cylinder space 10.

In Figur 3 sind Kolben- und Ventilweg über dem Kurbelwinkel aufgetragen wiedergegeben. Die Ventilöffnungskurve des Auslaßventils ist mit A bezeichnet. Im normalen Motorbetrieb öffnet das Auslaßventil zwischen dem unteren Totpunkt-UT und einem Gaswechsel-GOT. Bei Betätigung der Auspuff-Motorbremse wird in dieser Phase Ausschiebearbeit gegen eine Drossel in der Auspuffleitung verrichtet.In Figure 3, piston and valve travel are shown plotted against the crank angle. The valve opening curve of the exhaust valve is labeled A. In normal engine operation, the exhaust valve opens between bottom dead center UT and a gas exchange GOT. When the exhaust engine brake is actuated, push-out work is carried out in this phase against a throttle in the exhaust line.

Bei zusätzlicher Aktivierung des Magnetventils 12 (Figur 1) wird durch die zweite Erhebung 2b des Nockens 2 das Auslaßventil 1 außerdem zwischen dem unteren Totpunkt-UT und einem Zünd-ZOT geöffnet, so daß in dieser Phase durch die Drosselwirkung des nur wenig geöffneten Auslaßventils 1 weitere Ausschiebearbeit verrichtet und Kompressionsarbeit vernichtet wird, und die Bremsleistung zusätzlich zur Bremsleistung der bekannten Auspuffbremse erhöht wird.With additional activation of the solenoid valve 12 (FIG. 1), the exhaust valve 1 is also opened between the bottom dead center UT and an ignition ZOT by the second elevation 2b of the cam 2, so that in this phase the throttle effect of the exhaust valve 1, which is only slightly opened further push-out work is performed and compression work is destroyed, and the braking power is increased in addition to the braking power of the known exhaust brake.

Claims (4)

Motorbremse für luftverdichtende Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem zwischen einem Nocken und einem Auslaßventil angeordneten hydraulischen Gestänge, bei dem das hydraulische Gestänge über eine Verbindungsleitung mit einer externen Regeleinrichtung und einem Leckölausgleich von einem Motor-Schmierölkreislauf her in Verbindung steht und die Brennkraftmaschine über eine Drosselklappe im Auspuffrohr verfügt, welche bei Betätigung der Motorbremse die Auspuffleitung zusammen mit der Aktivierung der Regeleinrichtung teilweise versperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung als ein schnelles Magnetventil (12) ausgebildet ist, daß dieses Magnetventil von mindestens einem Sensor (20) ansteuerbar ist, wobei die Signale dieses Sensors (20) unter Zwischenschaltung eines Steuergerätes (19) an ein Solenoid (24) des Magnetventils (12) weitergeleitet werden, derart, daß das Magnetventil (12) bei Betätigung der Motorbremse während eines bestimmten Intervalles beim Anheben eines Ventilstößels (5) durch eine zweite Erhebung (2b) des Nockens (2) in der Verdichtungsphase des Motors geschlossen ist , wobei sich das Intervall durch Verarbeitung der aus Nockenstellung und Nockenwellendrehzahl gebildeten Signale des Sensors (20) im Steuergerät (19) ergibt, und daß der Nocken (2) in mehrere Sektoren aufgeteilt ist, derart, daß ein Sektor mit Winkel α 2 dem Auffüllen eines Zylinderraumes (10) dient, daß ein Sektor mit Winkel α 3 das Schließen des Magnetventils (12) einleitet, daß ein Sektor mit Winkel α 4 die eigentliche Erhebung (2b) aufweist, während in einem Sektor mit Winkel α 5 das Magnetventil (12) wieder öffnet und daß in einem Sektor mit Winkel α 6 ein Zylinderraum (10) im Ventilstößel (5) entleert wird.Engine brake for air-compressing internal combustion engines, consisting of a hydraulic linkage arranged between a cam and an exhaust valve, in which the hydraulic linkage is connected via a connecting line to an external control device and leakage oil compensation from an engine lubricating oil circuit, and the internal combustion engine via a throttle valve in the exhaust pipe which, when the engine brake is actuated, partially blocks the exhaust line together with the activation of the control device, characterized in that the control device is designed as a fast solenoid valve (12), that this solenoid valve can be controlled by at least one sensor (20), the signals this sensor (20) with the interposition of a control unit (19) to a solenoid (24) of the solenoid valve (12) are passed on such that the solenoid valve (12) when the engine brake is actuated during a certain interval when starting ben of a valve lifter (5) is closed by a second elevation (2b) of the cam (2) in the compression phase of the engine, the interval being obtained by processing the signals of the sensor (20) formed in the control unit (19) from the cam position and camshaft speed , and that the cam (2) is divided into several sectors, such that a sector with angle α 2 serves to fill a cylinder space (10) that a Sector with angle α 3 initiates the closing of the solenoid valve (12) that a sector with angle α 4 has the actual elevation (2b), while in a sector with angle α 5 the solenoid valve (12) opens again and that in a sector with Angle α 6 a cylinder chamber (10) in the valve tappet (5) is emptied. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Gestänge über einen hydraulisch wirkenden Ventilspielausgleich, gebildet aus einem Ausgleichskolben (8) verfügt, welcher koaxial im Kolben (6) des hydraulischen Gestänges (4) angeordnet ist, wobei der Ausgleichskolben (8) zwischen den Kolben (6) und der Stößelstange (3) eingeschoben ist, daß ein zwischen Kolben (6) und Ausgleichskolben (8) befindlicher Zylinderraum (15) über eine Bohrung (14) mit dem Motorschmiersystem verbindbar ist, und daß diese Bohrung (14) über ein federbelastetes Ventil (18) absperrbar ist.Engine brake according to claim 1, characterized in that the hydraulic linkage has a hydraulic valve lash adjuster, formed from an equalizing piston (8) which is arranged coaxially in the piston (6) of the hydraulic linkage (4), the equalizing piston (8) between the piston (6) and the push rod (3) is inserted so that a cylinder space (15) located between the piston (6) and the compensating piston (8) can be connected to the engine lubrication system via a bore (14), and that this bore (14) can be shut off via a spring-loaded valve (18). Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) an der Peripherie eines Zahnkranzes eines Schwungrades (23) oder einem Nockenwellenzahnrad gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Sensor (20) auf induktiv wirkender Basis aufgebaut ist und seine Spannungsimpulse einem Steuergerät (19) zur Aufarbeitung zugeführt werden, und daß das Steuergerät (19) die Magnetventile (12) beaufschlagt.Engine brake according to claim 1, characterized in that the sensor (20) is arranged opposite one another on the periphery of a ring gear of a flywheel (23) or a camshaft gear, the sensor (20) being constructed on an inductively acting basis and its voltage pulses being transmitted to a control device (19 ) are supplied for refurbishment, and that the control device (19) acts on the solenoid valves (12). Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein zweites Magnetventil vorgesehen ist, welches zur aufeinanderfolgenden Zuschaltung der Auspuffbremse vorgesehen ist.Engine brake according to claim 1, characterized in that a second solenoid valve is also provided, which is provided for the sequential activation of the exhaust brake.
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