EP0446577B1 - Motorbremse für luftverdichtende Brennkraftmaschinen - Google Patents

Motorbremse für luftverdichtende Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0446577B1
EP0446577B1 EP91100566A EP91100566A EP0446577B1 EP 0446577 B1 EP0446577 B1 EP 0446577B1 EP 91100566 A EP91100566 A EP 91100566A EP 91100566 A EP91100566 A EP 91100566A EP 0446577 B1 EP0446577 B1 EP 0446577B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
engine
solenoid valve
cam
piston
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP91100566A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0446577A1 (de
Inventor
Heribert Dipl.-Ing. Kubis
Dieter Wittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Nutzfahrzeuge AG
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Filing date
Publication date
Application filed by MAN Nutzfahrzeuge AG filed Critical MAN Nutzfahrzeuge AG
Priority to AT91100566T priority Critical patent/ATE96500T1/de
Publication of EP0446577A1 publication Critical patent/EP0446577A1/de
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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

Definitions

  • the invention relates to an engine brake according to the preamble of the claim.
  • the hydraulic linkage has a control device and a hydraulic valve lash adjuster, as well as leak oil compensation.
  • the control device consists of a fast solenoid valve which can be controlled by a contact, the contact being closed by actuating the brake pedal. When the brake pedal is operated, the contact closes and a solenoid of the solenoid valve causes it to close. By closing the solenoid valve, a cylinder chamber of the hydraulic linkage is shut off, which means that the linkage behaves like a rigid push rod.
  • the hydraulic linkage can be raised in braking operation by a brake cam provided on the camshaft towards the end of a compression cycle, so that the compressed air is blown off and the braking work stored in it is thus destroyed.
  • the solenoid valve is permanently closed while the engine brake is actuated, while it is permanently open during engine operation. Due to the permanent closing of the solenoid valve in engine braking mode the movement of the exhaust valve is determined solely by the shape of the brake cam. An adjustment of the control time during braking operation to a variable braking characteristic is therefore impossible.
  • 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.
  • 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.
  • DE-A-39 39 934 proposes switching 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.
  • the second elevation of the cam can transmit its movement to the outlet valve, so that the latter can also be slightly raised during the compression phase and braking work is performed by pushing out.
  • the invention is based on the object of optimizing the engine braking power by means of variable control times of the exhaust valve and adapting it to the necessary boundary conditions when operating commercial vehicles.
  • 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 outlet cam shape and electronic control by means of "fast" solenoid valves, each of which is assigned to each outlet tappet.
  • the electronic control according to the invention is therefore used to advantage over that by a hydraulic pump unit, since fast magnetic valves are now inexpensive to manufacture and work reliably because of the widespread use of electronics in engine construction.
  • 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.
  • further advantages include simplification due to the reduced 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.
  • the hydraulic valve clearance compensation ensures that the exact exhaust valve control times are retained unchanged even when the exhaust valve is seated or the valve drive wears out, so that the function is guaranteed in normal or engine braking mode, regardless of the state of wear. Due to the lack of valve clearance, the usual cam ramps at the beginning and end of the cam stroke are not required 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.
  • 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.
  • a compensating piston 8 is arranged, which transmits the movement of the piston 6 to the push rod 3.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • a camshaft gear can also be provided.
  • the voltage pulses coming from the sensors 20 and 21 are processed in the control device 19 in such a way that the position of the cam 2 and its second elevation 2b are recognized and the angular ranges ⁇ 1 to ⁇ 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.
  • 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.
  • 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.
  • a throttle not shown here
  • 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.
  • the solenoid valve 12 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 switch 25 can also be carried out in two stages, so that in a first stage only the normal exhaust brake is actuated and in a second stage the hydropneumatic brake or vice versa. The braking power can thus be graded.
  • FIG. 2 shows a cam according to the invention with a second elevation.
  • Cam 2 is divided into sectors with angles ⁇ 1 to ⁇ 6.
  • a sector with angle ⁇ 1 serves to open the valve in the push-out phase.
  • a sector with angle ⁇ 2 fulfills the task.
  • a sector with angles .alpha.3 gives the solenoid valve 12 (FIG. 1) time to close in engine braking mode.
  • the second elevation 2b begins in a sector with an angle ⁇ 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 carried out in addition to the extension phase.
  • a sector with angle ⁇ 5 gives the solenoid valve time to open.
  • a subsequent sector with angle ⁇ 6 serves to push the oil out of the cylinder space 10.
  • valve opening curve of the exhaust valve is labeled A.
  • the exhaust valve opens between bottom dead center UT and a gas exchange GOT.
  • GOT gas exchange
  • the second elevation 2b of the cam 2 also opens the outlet valve 1 between the bottom dead center UT and an ignition ZOT, so that in this phase the throttle effect of the outlet valve 1, which is only slightly opened further push-out work is done and compression work is destroyed, and the braking power is increased in addition to the braking power of the known exhaust brake.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremse entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches.
  • Durch die US-PS3786 792 ist es bekannt, zwischen einer Nockenwelle und einem Auslaßventil einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine ein hydraulisches Gestänge zur Kraftübertragung vorzusehen. Das hydraulisches Gestänge weist eine Regeleinrichtung und einen hydraulisch wirkenden Ventilspielausgleich, sowie einen Leckölausgleich auf. Die Regeleinrichtung besteht aus einem schnellen Magnetventil, welches durch einen Kontakt ansteuerbar ist, wobei der Kontakt durch die Betätigung des Bremspedals geschlossen wird. Wenn das Bremspedal betätigt wird schließt sich der Kontakt und ein Solenoid des Magnetventils veranlaßt dessen Schließung. Durch die Schließung des Magnetventils wird ein Zylinderraum des hydraulischen Gestänges abgesperrt, wodurch sich das Gestänge wie eine starre Stößelstange verhält. Das hydraulische Gestänge kann im Bremsbetrieb durch einen auf der Nockenwelle eigens vorgesehenen Bremsnocken gegen Ende eines Verdichtungstaktes angehoben werden, so daß die verdichtete Luft abgeblasen wird und somit die in ihr gespeicherte Bremsarbeit vernichtet wird. Das Magnetventil ist während der Betätigung der Motorbremse permanent geschlossen, während es im Motor-Betrieb permanent geöffnet ist. Durch die permanente Schließung des Magnetventils im Motor-Bremsbetrieb ist die Bewegung des Auslaßventils ausschließlich durch die Formgebung des Bremsnockens vorgegeben. Eine Anpassung der Steuerzeit während des Bremsbetriebes an eine variable Bremscharakteristik ist damit unmöglich.
  • 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.
  • Durch die DE-A-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.
  • Ausgehend von einer Motor-Bremse gemäß dem Gattungsbegriff liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Motor-Bremsleistung durch veränderbare Steuerzeiten des Auslaßventils zu optimieren und den erforderlichen Randbedingungen beim Betrieb von Nutzfahrzeugen anzupassen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 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.
  • 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.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann dem Anspruch 2 entnommen werden.
  • 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.
  • Eine vorteilhafte Steuerung für die Magnetventile ist durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet.
  • Durch die Beaufschlagung der Magnetventile mittels eines elektronisch arbeitenden Steuergerätes wird eine flexible und trägheitsfreie Variation der Steuerzeiten des Auslaßventils erreicht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung kann dem Unteranspruch 4 entnommen werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Im weiteren soll auf die Wirkungsweise näher eingegangen werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (4)

  1. Motorbremse für luftverdichtende Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem zwischen einem Nocken (2) und einem Auslaßventil (1) angeordneten hydraulischen Gestänge (4), bei dem das hydraulische Gestänge über eine Verbindungsleitung (11) mit einer externen Regeleinrichtung in Form eines schnellen Magnetventils (12) und einem Leckölausgleich von einem Motor-Schmierölkreislauf (13) her in Verbindung steht und bei der die Brennkraftmaschine über eine Drosselklappe im Auspuffrohr verfügt, welche bei Betätigung der Motorbremse die Auspuffleitung teilweise versperrt und/oder bei der gleichzeitig mit der Betätigung der Motorbremse das Magnetventil (12) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (12) zur Aktivierung von mindestens einem Sensor (20) ansteuerbar ist, wobei die Signale dieses Sensors (20) unter Zwischenschaltung eines Steuergerätes (19) an das 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 Winkelα 2 dem Auffüllen eines Zylinderraumes (10) innerhalb des Ventilstößels (5) dient, daß das Steuergerät (19) das Magnetventil (12) so betätigt, daß dessen Schließung in einem Sektor α 3 des Nockens (2) eingeleitet wird, 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Motorbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein zweites Magnetventil vorgesehen ist, welches zur aufeinanderfolgenden Zuschaltung der Auspuffbremse vorgesehen ist.
EP91100566A 1990-03-08 1991-01-18 Motorbremse für luftverdichtende Brennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP0446577B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
AT91100566T ATE96500T1 (de) 1990-03-08 1991-01-18 Motorbremse fuer luftverdichtende brennkraftmaschinen.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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