WO2015070949A1 - Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2015070949A1
WO2015070949A1 PCT/EP2014/002884 EP2014002884W WO2015070949A1 WO 2015070949 A1 WO2015070949 A1 WO 2015070949A1 EP 2014002884 W EP2014002884 W EP 2014002884W WO 2015070949 A1 WO2015070949 A1 WO 2015070949A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switching
cam
camshaft
firing
bearing
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/002884
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Lahr
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Priority to EP14792393.2A priority Critical patent/EP3068982B1/de
Priority to JP2016531044A priority patent/JP6225258B2/ja
Priority to CN201480061663.2A priority patent/CN105723055B/zh
Priority to US15/036,377 priority patent/US9874123B2/en
Publication of WO2015070949A1 publication Critical patent/WO2015070949A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/36—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear peculiar to machines or engines of specific type other than four-stroke cycle
    • F01L1/38—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear peculiar to machines or engines of specific type other than four-stroke cycle for engines with other than four-stroke cycle, e.g. with two-stroke cycle
    • 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
    • F01L13/065—Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings
    • 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
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Definitions

  • the invention relates to an engine brake device for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle.
  • EP 2 191 106 B1 already discloses an engine brake device with a camshaft having at least one cam group with at least one firing cam and at least one brake cam, with at least one cam follower associated with the firing cam, which is provided in a firing operation for actuating at least one gas exchange valve, and a cam follower associated with the brake cam, which in a braking operation for actuating the at least one
  • Gas exchange valve is provided, and with a switching device, which is intended to switch between the firing and the braking operation, known.
  • the invention is in particular the object of a cost
  • the invention relates to an engine brake device with at least one
  • Camshaft the at least one cam group with at least one
  • Firing cam and at least one brake cam having at least one of the firing cam associated cam follower, which is provided in a firing operation for actuating at least one gas exchange valve, and a brake cam associated cam follower, which is provided in a braking operation for actuating the at least one gas exchange valve, and with a switching, which is intended to switch between the firing mode and the braking mode.
  • the switching device is provided to a
  • Aktuatorik which the force for switching, for example in the form of a
  • Hydraulic pressure provides, can be dispensed with.
  • additional actuators which in principle generate an additional drag torque, thus increasing the efficiency of an internal combustion engine with such an engine braking device. This can be reduced in particular consumption of an internal combustion engine.
  • a "cam group” is to be understood as meaning a group of cams which comprises all cams provided for a working cylinder of the internal combustion engine and which has the camshaft
  • a “braking operation” is to be understood as meaning, in particular, a triggering of the gas exchange valves for a braking operation, in which a compression work within the working cylinders is used for the braking operation
  • a switching device is to be understood as meaning, in particular, a mechanism which is provided for switching over between the firing mode and the braking mode.
  • “Provided” is to be understood in particular to be specially designed and / or equipped.
  • the switching device has at least one non-rotatably, but axially displaceable associated with the camshaft link element with at least one slide track, which is intended to a rotational movement of the
  • the motor brake device preferably comprises a relative to the gate element fixedly arranged Akuator with at least one shift pin, which is intended to intervene in the at least one slide track and implement the rotational movement of the camshaft in the linear switching movement of the link element.
  • the actuator can be formed easily and inexpensively.
  • the actuator only has to be provided to bring the shift pin into engagement with the shift gate.
  • a necessary switching force is much smaller than a supporting force, which is necessary when the actuator switches directly between the firing and braking mode, for example, by acting directly on the cam follower.
  • the actuator only needs to be energized for switching between the firing and braking operation.
  • An actuator that must be permanently active during braking operation and / or firing operation in order to operate the
  • Lighting operation or to keep the braking mode switched, can be omitted.
  • the switching device has a rocker arm bearing which has a first end position assigned to the firing mode and a second end position assigned to the braking mode. This allows the
  • Switching particularly easy to be mechanically formed By such an embodiment can be achieved that determines the end position of the rocker arm storage, whether the firing mode or the braking operation is switched, whereby only the rocker arm storage from one end position to the other for switching
  • rocker arm bearing is to be understood in particular as a bearing for rocker arms for actuating the gas exchange valves, which is intended to receive and dissipate actuation forces acting upon actuation of the gas exchange valves on the rocker arms.
  • the engine brake device comprises at least two each of the cam follower having rocker arm, the
  • Actuation of the gas exchange valve by one set by the rocker arm bearing Toggle axis are pivotable.
  • rocker arm By connecting the rocker arm to the switchable between the first end position and the second end position rocker arm bearing can be achieved that, depending on the end position of a rocker arm or the other rocker arm is in operative connection with the camshaft, which easily between the
  • the rocker arm bearing is provided to be switched by means of the torque of the camshaft between the two end positions.
  • the torque of the camshaft can be used advantageously, whereby a high efficiency can be achieved.
  • the rocker arm bearing is provided to be switched by means of the torque of the camshaft between the two end positions.
  • Tilt lever bearing derived that a torque acts, which can be used to switch from one end position to the other end position.
  • the switching device has at least one spring-loaded latch engagement element, which is provided to fix the rocker arm bearing in the two end positions or end positions.
  • the switching device has at least one movably mounted locking contour element, against which the at least one
  • the latch contour element has at least two latching positions and the link element is provided to at least one
  • Retractable contour element of the latched positions to pivot at least in an intermediate position between the locking positions.
  • Rotary movement of the camshaft is effected and the Akuator the engine brake device is only intended to trigger the switching.
  • the link element has two switching positions and an actuating pin which is provided to switch the at least one locking contour element from the first engagement position to the intermediate position in the first switching position and from the second engagement position to the intermediate position in the second switching position.
  • the link element can be mechanically coupled to the catch contour element in a particularly simple manner, which makes it possible, in particular, for the switchover of the catch contour element to occur at a defined camshaft position, whereby the entire switchover can be adapted to a cam curve of the brake cam and / or the firing cam.
  • the switching device can also be used in conjunction with others
  • Valve drives are used.
  • the switching device can also be provided for switching between a part-load operation and a full-load operation. It is also conceivable to provide the switching device for switching between a firing operation and a decompression operation,
  • a valve drive device with at least one camshaft, which has at least one cam group with at least one first cam and at least one second cam, with at least one cam follower associated with the first cam, which is provided in a first operation for actuating at least one gas exchange valve , and a second cam associated cam follower, which is provided in a second operation for actuating the at least one gas exchange valve, and with a switching device, which is intended to switch between the first operation and the second operation, the switching device provided for this purpose is to convert a torque of the camshaft into a force for switching between the first operation and the second operation.
  • Fig. 1 is a perspective view of a valve train with an integrated
  • FIG. 6 shows a cross section through the valve drive along a sectional plane C-C from FIG. 4 in a switching position for the firing operation
  • FIG. 7 shows a cross section through the valve drive along the sectional plane B-B
  • Fig. 4 in a switching position for the braking operation.
  • Figures 1 to 8 show a valve train with an integrated engine brake device for an internal combustion engine of a commercial vehicle.
  • the valve train includes a
  • Camshaft 10 which is intended for a firing operation and an engine braking operation.
  • the camshaft 10 is formed as an exhaust camshaft.
  • Camshaft 10 is provided to actuate gas exchange valves 15, 16 for non-illustrated working cylinder of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine comprises each
  • the camshaft 10 comprises per cylinder a cam group for actuating the two gas exchange valves 15, 16. In the embodiment, only one of
  • Cam groups shown Further cam groups, not shown in greater detail, which are provided for actuating the gas exchange valves of the further working cylinders are designed analogously.
  • the cam group comprises a firing cam 11, which is intended to open the gas exchange valves 15, 16 in a firing operation, and a
  • Brake cam 12 which provided, in a braking operation of the
  • the firing cam 1 1 and the brake cam 12 have different cam curves.
  • Lighting cam 11 has an elevation 11 ', which is particularly intended to open the gas exchange valves 15, 16, while a piston is moved in the corresponding working cylinder from a bottom dead center to a top dead center to eject exhaust gas from the working cylinder.
  • the cam curve of the brake cam 12 is in principle provided to open the gas exchange valve 16 after the piston has been moved in the corresponding working cylinder from the bottom dead center to the top dead center to leave the compressed air or combustion air unused.
  • Motor brakes device has three elevations 12 ', 12', 12 "'in Figures 5 to 8.
  • the three elevations 12', 12", 12 "'of the brake cam 12 can be clearly seen .
  • the elevation 12' forms a first decompression - respectively.
  • the motor brake device shown in Figures 1 to 8 is thus designed as a 2-stroke engine brake with recharge.Of course, the engine brake device as a 4-stroke engine brake with only a brake elevation 12 'and an optional
  • valve drive device with the integrated engine braking device comprises a cam follower 13, which for the
  • Firing operation is provided, and a cam follower 14 which is provided for the braking operation.
  • the cam follower 13, which is provided for the firing operation, is provided only for an operative connection with the firing cam 11.
  • the cam follower 14, which is provided for the braking operation, is only for
  • the engine braking device For switching between the firing operation and the braking operation, the engine braking device comprises a switching device 17 which is provided between an actuation of both gas exchange valves 15, 16 by the firing cam 11 and an actuation of the individual gas exchange valve 16 by the brake cam 12 switch over (see Figure 1).
  • the switching device 17 is provided to switch between a tap of the cam curve of the firing cam 1 1 by the associated cam follower 13 and a tap of the cam curve of the brake cam 12 by the associated cam follower 14 back and forth.
  • Switching device 17 is only for switching the operation of
  • Gas exchange valves 15, 16 of a working cylinder provided.
  • the engine brake device can basically further, analog
  • the valve train comprises two rocker arms 24, 25 associated with the cam group.
  • the one rocker arm 24 is provided for the firing operation and has the cam follower 13 provided for engagement with the firing cam 11.
  • the other rocker arm 25 is provided for the braking operation and has the cam follower 14 which is provided for operative connection with the brake cam 12.
  • rocker arm 24 acts on both gas exchange valves 15, 16.
  • the rocker arm 25 provided for the braking operation acts in the illustrated
  • Embodiment according to Figures 1 to 8 of the rocker arm 25 acts in braking mode via a
  • the two rocker arms 24, 25 are separated from each other in terms of motion. Depending on whether the firing mode or the braking mode is engaged, the camshaft 10 actuates the corresponding rocker arm 24, 25, while the other rocker arm 24, 25 is decoupled from the camshaft 10.
  • the switching device 17 is provided to convert a torque of the camshaft 10 into a force for switching between the firing operation and the braking operation. For driving by means of a control and not shown
  • the switching device 17 comprises an electromagnetic actuator 21, not shown, by means of which the switching can be triggered. Except for the actuator 21, which is provided only for triggering the switching, the switching device 17 is completely mechanically formed.
  • the switching device 17 comprises a rotationally fixed, but axially displaceable with the
  • the link element 18 has a first slide track 19, which is used for switching from the firing in the Braking operation is provided, and a second slide track 20, which is provided for switching from the braking operation in the firing mode.
  • the slide tracks 19, 20 are offset on the link element 18 by a corresponding angle to each other.
  • Each of the slide tracks 19, 20 has an angular extent corresponding to its function.
  • the slide tracks 19, 20 have, not designated in the figures, each a single track segment, a switching segment and a Ausspursegment on.
  • the circumferentially directed single track segments each have an increasing link track depth.
  • the switching segments which have a substantially constant link path depth, have an axial component.
  • the Ausspursegmente each have a decreasing link path depth.
  • the switching segments of the cam tracks 19, 20 are provided to implement a rotational movement of the camshaft 10 in a, relative to a rotational axis 29 of the camshaft 10, axial switching movement of the link element 18.
  • the releasable by means of the slide tracks 19, 20 switching movements are oriented in opposite directions, i. the one slide track 19 is to
  • the link element 18 has two discrete switching positions, between which it can be switched by means of the slide tracks 19, 20. In the embodiment shown, triggered by the slide track 19 switching movement leads to a switch from
  • Belessnessungs peaceful in the braking mode and according to a switching movement of the slide track 20 to a switch from braking operation in the firing mode.
  • the actuator 21, which is provided for triggering the switching, is arranged stationary relative to the link element 18 which is rotatably arranged by the camshaft 10.
  • the valve train has a housing 44, shown in FIG. 2, with which the actuator 21 is fixedly connected.
  • the actuator 21 includes a switching pin 22, which in an extended state in the respective slide track 19, 20 of the
  • Gate element 18 engages. To trigger the switching of the switching pin 22 is extended. Subsequently, the switching pin 22 via the corresponding
  • Cam followers 13, 14, the switching device 17 a Kipphebellagerung 23, which has a firing operation associated with the first end position and a braking operation associated with the second end position.
  • the rocker arm bearing 23 is used in particular for supporting the rocker arms 24, 25 and defines a respective one for the rocker arm 24
  • the rocker arm bearing 23 comprises a bearing element 32 on which the rocker arms 24, 25 are mounted (compare FIGS. 1 and 4).
  • the bearing element 32 itself is pivotally mounted.
  • a bearing axis 33 about which the bearing element 32 is pivotable, is arranged parallel to the Kipphebelachsen 30, 31.
  • the bearing element 32 is mounted relative to the housing 44 of the valve drive.
  • the bearing element 32 is designed in the form of a U-shaped bracket, wherein ends 45, 45 'of the bearing element 32, which parallel to the axis of rotation 29 of the
  • Camshaft 10 are used to support about the bearing axis 33, and wherein the rocker arms 24, 25 to a substantially parallel to the camshaft 10th
  • the bearing axis 33 of the bearing element 32 is offset parallel to the axis of rotation 29 of the camshaft 10 oriented (see Figure 2). In the first end position provided for the firing operation cam follower 13 in constant contact with the
  • Firing cam 1 1 The intended for braking operation cam follower 14, however, is lifted from the brake cam 12, whereby the brake cam 12 passes without effect under the cam follower 14 ( Figures 1 to 6). Conversely, in the second end position, the cam follower 14 provided for the braking operation is in constant contact with the brake cam 12, while the cam follower 13 provided for the firing operation is lifted from the firing cam 11, whereby the Firing cam 1 1 ineffective under the cam follower 13 passes ( Figures 7 and 8).
  • the rocker arm bearing 23 is provided by means of the rotational movement of the
  • Camshaft 10 to be switched. If the bearing element 32 is switched to the first end position, acts upon actuation of the gas exchange valves 15, 16 through the
  • Firing cam 11 on the support member 32 is basically a force which is directed in the direction of the second end position ( Figures 1 to 6). If the bearing element 32 is connected in the second end position, upon actuation of the gas exchange valve 16 by the brake cam 12 acts on the bearing element 32 is basically a force which is directed in the direction of the first end position ( Figures 7 and 8).
  • Gas exchange valves 15, 16 are actuated, a different force on the
  • the bearing axis 33 of the bearing element 32 is operatively disposed between the two rocker shafts axes 30, 31. If the one rocker arm 24 is actuated, resulting from the actuation force of this rocker arm 24 acting on the bearing member 32 torque, which is directed with respect to the bearing axis 33 of the bearing member 32 in the opposite direction as the resulting from the operating force of the other rocker arm 25 torque which acts on the bearing member 32 when the other rocker arm 25 is operated. Since the actuation force results in each case from the torque of the camshaft 10 and the torque on the bearing element 32 again from the actuation force, the rocker arm bearing 23 is switched by means of the rotational movement of the camshaft 10.
  • the switching device 17 a For fixing the rocker arm bearing 23, the switching device 17 a
  • the latching engagement element 26 is mounted axially movable relative to the bearing element 32.
  • the switching device 17 has a spring element 39, which is arranged between the bearing element 32 and the latch engagement element 26.
  • the switching device 17 For operative connection with the latching engagement element 26, the switching device 17 comprises a latching contour element 27, against which the latching engagement element 26 is supported.
  • the latching engagement element 26 For positive connection with the latching engagement element 26 has the
  • Rastkonturelement 27 a latching contour with two, lying between two stops 34, 35 recesses 36, 37. Between the two recesses 36, 37 is a survey 38.
  • the first recess 36 which is assigned to the first end position in the firing mode, between the first stop 34 and the survey 38.
  • the second recess 37 which is associated with the second end position in braking mode , lies between the second stop 35 and the elevation 38.
  • the recesses 36, 37 define two latching positions in which the latch engagement element 26 and the
  • Lock contour element 27 are positively connected with each other.
  • a pivoting movement of the bearing element 32 is limited by the two mechanical stops 34, 35, which define the two end positions of the rocker arm bearing 23.
  • the stops 34, 35 limit the pivotal movement of the bearing element 32, by the
  • Stop 35 abuts the bearing element 32 and the stop 34 on
  • Rasteingriffselement 26 is present. Accordingly limit the stops 34, 35, the pivotal movement of the bearing element 32 from the first end position in
  • the latching engagement element 26 is movably connected to the bearing element 32. During a movement of the bearing element 32 from one end position to the other end position, the latching engagement element 26 is moved by the one recess 36, 37 over the elevation 38 into the other recess 36, 37. In the end positions, the latching engagement element 26 and the locking contour element 27 fix the
  • a spring force which provides the spring element 39 supported between the latching engagement element 26 and the bearing element 32 is sufficiently large to support the torque resulting from the actuating force of the gas exchange valves 15, 16 against the elevation 38, so that the
  • Rasteingriffselement 26 does not change from one recess 36, 37 in the other recess 36, 37.
  • the latching contour element 27 is movably mounted.
  • the locking contour element 27 has a
  • Bearing axis 40 which lies in the region of the survey 38 of the locking contour.
  • the bearing axis 40 for the locking contour element 27 forms the elevation 38 between the two recesses 36, 37, i. the catch contour is partially formed by the bearing axis 40. If the bearing element 32 moves from one end position to the other end position, a virtual center line of the
  • Rasteingriffselements 26 over the bearing axis 40 of the locking contour element 27 away.
  • the bearing shaft 40 is thus between the two recesses 37, 37, which the
  • the movably mounted locking contour element 27 is between the first engagement position which is assigned to the firing mode (FIGS. 1 to 6) and the second one
  • the bearing element 32 In the first engagement position of the locking contour element 27, the bearing element 32 is in its first end position in the firing mode, wherein the latching engagement element 26 engages in the first recess 36 of the latching contour. In the second engagement position of the locking contour element 27, the bearing element 32 is in its second end position in braking operation, wherein the latching engagement element 26 engages in the second recess 37 of the latching contour. In the latching positions, one of the recesses 36, 37 of the latching contour element 27 for the latching engagement element 26 forms a global minimum into which the latching engagement element 26 is guided when the actuating force for the gas exchange valves 15, 16 is supported against the camshaft 10 via the bearing element 32 ,
  • the bearing element 32 is switched for the rocker arms 24, 25 at the next actuation of the gas exchange valves 15, 16 in the latching position corresponding end position.
  • the switching between the lighting operation and the braking operation is carried out so by the locking contour element 27 from one engagement position and in the other
  • the link element 18 is provided to the latch contour element 27 of the
  • the link element 18 and the locking contour element 27 are mechanically coupled together.
  • the protruding from the camshaft 10 link element 18 is received with an axially displaceable in the camshaft 10 shift rod 48th connected.
  • the link element 18 and the shift rod 48 are together upon engagement of the switch pin 22 in one of the slide tracks 19, 20 along the
  • Camshaft 10 protrudes.
  • the actuating pin 28 is thus also displaced along the axis of rotation 29 with the axial displacement of the shift rod 48 in its longitudinal slot 49.
  • the actuating pin 28 is provided to transmit the torque applied to the camshaft 10 to the locking contour element 27 and to pivot the locking contour element 27 by means of the torque.
  • the connecting member 48 connected to the shift rod 48 has a suitable locking device 50 with the
  • Camshaft 10 so that a corresponding position of the shift rod 48 can be held in the camshaft 10 for the braking operation or firing operation.
  • the locking contour element 27 is arranged spatially between the latching engagement element 26 and the camshaft 10. It has a the latching engagement element 26 facing side, which forms the latching contour. In addition, it has a camshaft 0 side facing, which forms an actuating contour for pivoting by means of the torque of the camshaft 10.
  • the actuating contour has two tracks 41, 42 which are offset from one another along the axis of rotation 29 of the camshaft 10. Depending on the switching position in which the link element 18 is connected, the actuating pin 28 engages the one path 41 of the actuating contour or on the other track 42 of the actuating contour. A way by which the link element 18 is axially displaceable corresponds to a distance of the tracks 41, 42, the
  • the tracks 41, 42 are formed as inclined tracks.
  • Actuation contour of the locking contour element 27 is intended to be on the
  • Actuator pin 28 acting torque of the camshaft 10 in a on the
  • the actuating pin 28 in operative connection with the actuating contour of the locking contour element 27 is provided to switch the locking contour element 27 from the first engagement position of the firing operation into the intermediate position in the first switching position of the link element 18.
  • the switching pin 22 engages in the slide track 19 and the actuating pin 28 is moved from the track 41 to the web 42.
  • the locking contour element 27 switches from the second engagement position of the braking operation in the intermediate position.
  • the switching pin 22 engages in the slide track 20 and the actuating pin 28 is moved from the web 42 to the web 41.
  • the actuating pin 28 is therefore only provided in each case, the locking contour element 27 in the
  • the intermediate position is formed in the illustrated embodiment as a middle position between the two latching positions. If the latching contour element 27 is pivoted into the middle position, the latching engagement element 26 moves in the latching contour. The latching engagement element 26 moves within the locking contour of the corresponding recess 36, 37 on the survey 38. Since at the same time
  • Lock contour element 27 is pivoted, the intermediate position forms an unstable position. From the intermediate position, the latching engagement element 26 is then guided into the other engagement position when the actuation force on the gas exchange valves 15, 16, which results from the rotation and the torque of the camshaft 10, at the next actuation of the gas exchange valves 15, 16 via the support member 32nd is supported against the camshaft 10.
  • the switching between the firing mode and the braking operation thus takes place in two steps.
  • the torque and the rotational movement of the camshaft 10 via the link element 18, the latch contour element 27 and the latch engagement element 26 are transmitted to the bearing element 32 and cause the latch engagement element 26 of the corresponding latching position in the first step.
  • the switching device 17 comprises a second latch engagement element 26 'and a second latch contour element 27', which are also connected by means of the link element 18.
  • the link element 18 has for this purpose a second actuating pin 28 'and spring elements 39 ", which is provided for an operative connection with the second latch contour element 27' .
  • the two latch contour elements 27, 27 ' act in parallel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Motorbremsvorrichtung mit zumindest einer Nockenwelle (10), die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem Befeuerungsnocken (11) und zumindest einem Bremsnocken (12) aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken (11) zugeordneten Nockenfolger (13), der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken (12) zugeordneten Nockenfolger (14), der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung (17), die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten, wobei die Umschaltvorrichtung (17) dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment der Nockenwelle (10) in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen.

Description

Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs.
Aus der EP 2 191 106 B1 ist bereits eine Motorbremsvorrichtung mit einer Nockenwelle, die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem Befeuerungsnocken und zumindest einem Bremsnocken aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen
Gaswechselventils vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten für eine
Motorbremsvorrichtung und/oder einen Verbrauch einer Brennkraftmaschine mit einer derartigen Motorbremsvorrichtung zu senken. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Motorbremsvorrichtung mit zumindest einer
Nockenwelle, die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem
Befeuerungsnocken und zumindest einem Bremsnocken aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten.
Es wird vorgeschlagen, dass die Umschaltvorrichtung dazu vorgesehen ist, ein
Drehmoment der Nockenwelle in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen. Dadurch kann das Drehmoment und/oder die Drehbewegung der Nockenwelle genutzt werden, wodurch auf eine
Aktuatorik, welche die Kraft zur Umschaltung beispielsweise in Form eines
Hydraulikdrucks bereitstellt, verzichtet werden kann. Indem direkt das Drehmoment und/oder die Drehbewegung der Nockenwelle für die Umschaltung genutzt wird, kann auf zusätzliche Aktuatoren, welche grundsätzlich ein zusätzliches Schleppmoment erzeugen , verzichtet werden, womit eine Effizienz einer Brennkraftmaschine mit einer solchen Motorbremsvorrichtung erhöht werden. Damit kann insbesondere ein Verbrauch einer Brennkraftmaschine gesenkt werden. Insbesondere kann aber auch, indem auf eine entsprechende Aktuatorik, die direkt eine Kraft für die Umschaltung bereitstellt, verzichtet wird, eine Anzahl und/oder eine Komplexität von Aktuatoren verringert werden, wodurch eine besonders kostengünstige Ausgestaltung erreicht werden kann. Unter einer „Nockengruppe" soll dabei eine Gruppe von Nocken verstanden werden, welche alle für einen Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine vorgesehene Nocken umfasst, die die Nockenwelle aufweist. Unter einem„Befeuerungsbetrieb" soll insbesondere eine
Ansteuerung der Gaswechselventile für einen befeuerten Betrieb verstanden werden. Unter einem„Bremsbetrieb" soll insbesondere eine Ansteuerung der Gaswechselventile für einen Bremsbetrieb verstanden werden, bei dem eine Kompressionsarbeit innerhalb der Arbeitszylinder für den Bremsbetrieb genutzt wird. Der Befeuerungsbetrieb und der Bremsbetrieb unterscheiden sich dabei insbesondere in Ansteuerzeiten für die
Gaswechselventile. Unter einer„Umschaltvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Mechanik verstanden werden, welche für eine Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb vorgesehen ist. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Umschaltvorrichtung zumindest ein drehfest, aber axial verschiebbar mit der Nockenwelle verbundenes Kulissenelement mit zumindest einer Kulissenbahn aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung der
Nockenwelle in eine lineare Schaltbewegung des Kulissenelements umzusetzen. Dadurch kann die Drehbewegung und damit das Drehmoment der Nockenwelle einfach zur Umschaltung des Kulissenelements zwischen zwei Schaltstellungen genutzt werden. Die mechanische Umschaltung des Kulissenelements kann dann in eine Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umgesetzt werden, wodurch die Umschaltvorrichtung lediglich mit mechanischen Komponenten realisiert werden kann. Ein zur Auslösung der Umschaltung erforderlicher Aktuator kann dann in Form eines einfachen elektrischen oder elektromagnetischen Aktuators ausgeführt werden.
Vorzugsweise umfasst die Motorbremsvorrichtung einen gegenüber dem Kulissenelement ortsfest angeordneten Akuator mit zumindest einem Schaltpin, der dazu vorgesehen ist, in die zumindest eine Kulissenbahn einzugreifen und die Drehbewegung der Nockenwelle in die lineare Schaltbewegung des Kulissenelements umzusetzen. Dadurch kann der Aktuator einfach und kostengünstig ausgebildet werden. Insbesondere muss der Aktuator lediglich dazu vorgesehen sein, den Schaltpin in Eingriff mit der Schaltkulisse zu bringen. Eine dafür notwendige Schaltkraft ist wesentlich kleiner als eine Stützkraft, die notwendig ist, wenn der Aktuator direkt zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umschaltet, beispielsweise indem er direkt auf den Nockenfolger wirkt. Der Aktuator braucht dabei lediglich für die Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb bestromt zu werden. Ein Aktuator, der während des Bremsbetriebs und/oder des Befeuerungsbetriebs dauerhaft aktiv sein muss, um den
Befeuerungsbetrieb oder den Bremsbetrieb geschaltet zu halten, kann entfallen.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Umschaltvorrichtung eine Kipphebellagerung aufweist, die eine dem Befeuerungsbetrieb zugeordnete erste Endlage und eine dem Bremsbetrieb zugeordnete zweite Endlage aufweist. Dadurch kann die
Umschaltvorrichtung besonders einfach mechanisch ausgebildet werden. Durch eine solche Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Endlage der Kipphebellagerung festlegt, ob der Befeuerungsbetrieb oder der Bremsbetrieb geschaltet wird, wodurch zur Umschaltung lediglich die Kipphebellagerung von der einen Endlage in die andere
Endlage geschaltet werden muss. Dadurch kann die Umschaltung einfach auf
mechanische Weise realisiert werden, ohne dass die Umschaltvorrichtung einen weiteren Aktuator benötigt, wodurch eine einfache und robuste Umschaltvorrichtung benötigt wird. Unter einer„Kipphebellagerung" soll dabei insbesondere eine Lagerung für Kipphebel zur Betätigung der Gaswechselventile verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, bei einer Betätigung der Gaswechselventile auf die Kipphebel wirkende Betätigungskräfte aufzunehmen und abzuleiten.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Motorbremsvorrichtung zumindest zwei jeweils einen der Nockenfolger aufweisende Kipphebel, die zur
Betätigung der Gaswechselventil um eine durch die Kipphebellagerung festgelegt Kipphebelachse verschwenkbar sind. Durch Anbindung der Kipphebel an die zwischen der ersten Endlage und der zweiten Endlage umschaltbare Kipphebellagerung kann erreicht werden, dass je nach Endlage der eine Kipphebel oder der andere Kipphebel in Wirkverbindung mit der Nockenwelle steht, wodurch einfach zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umgeschaltet werden kann.
Vorzugsweise ist die Kipphebellagerung dazu vorgesehen, mittels des Drehmoments der Nockenwelle zwischen den zwei Endlagen umgeschaltet zu werden. Dadurch kann das Drehmoment der Nockenwelle vorteilhaft genutzt werden, wodurch eine hohe Effizienz erreicht werden kann. Vorzugsweise werden dabei die bei einer Betätigung der
Gaswechselventile auf die Kipphebel wirkende Betätigungskräfte so auf die
Kipphebellagerung abgeleitet, dass ein Drehmoment wirkt, welches zur Schaltung von der einen Endlage in die andere Endlage genutzt werden kann.
Vorteilhafterweise weist die Umschaltvorrichtung zumindest ein federkraftbelastetes Rasteingriffselement auf, das dazu vorgesehen ist, die Kipphebellagerung in den zwei Endlagen bzw. Endstellungen zu fixieren. Dadurch können in dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb die auf die Kipphebellagerung wirkenden Betätigungskräfte abgestützt werden, ohne dass hierfür ständig ein Aktuator aktiv sein muss, wodurch eine besonders gute Effizienz erreicht werden kann.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Umschaltvorrichtung zumindest ein beweglich gelagertes Rastkonturelement aufweist, gegen welches das zumindest eine
Rasteingriffselement der Kipphebellagerung abgestützt ist. Indem das Rastkonturelement beweglich gelagert ist, kann die Fixierung der Kipphebellagerung in seinen Endlagen einfach gelöst werden. Gleichzeitig kann erreicht werden, dass Kräfte, die zum Lösen des Rasteingriffselements notwendig sind, wesentlich kleiner ausfallen können als Kräfte, die von Rasteingriffselement für die Fixierung der Kipphebellagerung abgestützt werden können. Dadurch kann die Kipphebellagerung über das Rasteingriffselement gegen hohe Betätigungskräfte fixiert werden, während gleichzeitig die Fixierung der
Kipphebellagerung einfach gelöst werden kann.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Rastkonturelement zumindest zwei Einraststellungen aufweist und das Kulissenelement dazu vorgesehen ist, das zumindest eine
Rastkonturelement von den Einraststellungen zumindest in eine Zwischenstellung zwischen den Einraststellungen zu verschwenken. Dadurch kann das Drehmoment und die Drehbewegung der Nockenwelle genutzt werden, um die Fixierung der Kipphebellagerung zu lösen, wodurch die gesamte Umschaltung zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb durch das Drehmoment und die
Drehbewegung der Nockenwelle bewirkt wird und der Akuator der Motorbremsvorrichtung lediglich dazu vorgesehen ist, die Umschaltung auszulösen.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Kulissenelement zwei Schaltstellungen und einen Betätigungsstift aufweist, der dazu vorgesehen ist, in der ersten Schaltstellung das zumindest eine Rastkonturelement von der ersten Einraststellung in die Zwischenstellung und in der zweiten Schaltstellung von der zweiten Einraststellung in die Zwischenstellung zu schalten. Dadurch kann das Kulissenelement besonders einfach mechanisch mit dem Rastkonturelement gekoppelt werden, wodurch insbesondere erreicht werden kann, dass die Umschaltung des Rastkonturelements bei einer definierten Nockenwellenlage erfolgt, wodurch die gesamte Umschaltung an eine Nockenkurve des Bremsnockens und/oder des Befeuerungsnockens angepasst werden kann.
Grundsätzlich kann die Umschaltvorrichtung auch in Verbindung mit anderen
Ventiltrieben verwendet werden. Beispielsweise kann die Umschaltvorrichtung anstelle zur Umschaltung zwischen einem Befeuerungsbetrieb und einem Bremsbetrieb auch zur Umschaltung zwischen einem Teillastbetrieb und einem Volllastbetrieb vorgesehen werden. Ebenfalls denkbar ist es, die Umschaltvorrichtung zur Umschaltung zwischen einem Befeuerungsbetrieb und einem Dekompressionsbetrieb vorzusehen,
beispielsweise um einen Komfort bei einem Start und einem Stop einer
Brennkraftmaschine zu erhöhen.
Als ein weiterer Erfindungsgedanke wird daher eine Ventiltriebvorrichtung mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem ersten Nocken und zumindest einem zweiten Nocken aufweist, mit zumindest einem dem ersten Nocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem ersten Betrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils vorgesehen ist, und einem dem zweiten Nocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem zweiten Betrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zwischen dem ersten Betrieb und dem zweiten Betrieb umzuschalten, vorgeschlagen, wobei die Umschaltvorrichtung dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment der Nockenwelle in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem ersten Betrieb und dem zweiten Betrieb umzusetzen. Weitere mögliche Ausgestaltungen entsprechen dabei insbesondere den Unteransprüchen. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ventiltrieb mit einer integrierten
Motorbremsvorrichtung,
Fig. 2 den Ventiltrieb in einer Frontansicht,
Fig. 3 den Ventiltrieb in einem Querschnitt,
Fig. 4 den Ventiltrieb in einer Seitenansicht,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb entlang einer Schnittebene B-B aus
Fig. 4 in einer Schaltstellung für einen Befeuerungsbetrieb, Fig. 6 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb entlang einer Schnittebene C-C aus Fig. 4 in einer Schaltstellung für den Befeuerungsbetrieb, Fig. 7 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb entlang der Schnittebene B-B aus
Fig. 4 in einer Schaltstellung für einen Bremsbetrieb und
Fig. 8 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb entlang der Schnittebene C-C aus
Fig. 4 in einer Schaltstellung für den Bremsbetrieb.
Die Figuren 1 bis 8 zeigen einen Ventiltrieb mit einer integrierten Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Nutzfahrzeugs. Der Ventiltrieb umfasst eine
Nockenwelle 10, die für einen Befeuerungsbetrieb und einen Motorbremsbetrieb vorgesehen ist. Die Nockenwelle 10 ist als Auslassnockenwelle ausgebildet. Die
Nockenwelle 10 ist dazu vorgesehen, Gaswechselventile 15, 16 für nicht näher dargestellte Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine zu betätigen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Brennkraftmaschine je
Arbeitszylinder zwei Gaswechselventile 15, 16, die als Auslassventile ausgebildet sind. Die Nockenwelle 10 umfasst je Arbeitszylinder eine Nockengruppe zur Betätigung der zwei Gaswechselventile 15, 16. In dem Ausführungsbeispiel ist lediglich eine der
Nockengruppen dargestellt. Weitere nicht näher dargestellte Nockengruppen, die zur Betätigung der Gaswechselventile der weiteren Arbeitszylinder vorgesehen sind, sind analog ausgebildet. Die Nockengruppe umfasst einen Befeuerungsnocken 11 , der dazu vorgesehen ist, in einem Befeuerungsbetrieb die Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen, und einen
Bremsnocken 12, der dazu vorgesehen, in einem Bremsbetrieb eines der
Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen. Der Befeuerungsnocken 1 1 und der Bremsnocken 12 weisen unterschiedliche Nockenkurven auf. Die Nockenkurve des
Befeuerungsnockens 11 weist eine Erhebung 11 ' auf, die insbesondere dazu vorgesehen ist, die Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen, während ein Kolben in dem entsprechenden Arbeitszylinder von einem unteren Totpunkt in einen oberen Totpunkt bewegt wird, um Abgas aus dem Arbeitszylinder auszustoßen. Die Nockenkurve des Bremsnockens 12 ist prinzipiell dazu vorgesehen, das Gaswechselventil 16 zu öffnen, nachdem der Kolben in dem entsprechenden Arbeitszylinder von dem unteren Totpunkt in den oberen Totpunkt bewegt wurde, um die dabei verdichtete Luft bzw. Verbrennungsluft ungenutzt zu lassen. Die in den Figuren 1 bis 8 dargestellte Nockenkurve des Bremsnocken 12 der
erfindungsgemäßen Motorbremsvorrichtung weist drei Erhebungen 12', 12', 12"' auf. In den Figuren 5 bis 8 sind die drei Erhebungen 12', 12", 12"' des Bremsnockens 12 gut erkennbar. Die Erhebung 12' bildet dabei eine erste Dekompressions- bzw.
Bremserhebung aus. Die Erhebung 12" bildet eine zweite Dekompressions- bzw.
Bremserhebenung aus. Die Erhebung 12"' bildet eine Nachladeerhebung. Die in den Figuren 1 bis 8 dargestellte Motorbremsvorrichtung ist damit als 2-Takt-Motorbremse mit Nachladung ausgeführt. Selbstverständlich kann die Motorbremsvorrichtung auch als 4- Takt-Motorbremse mit nur einer Bremserhebenung 12' und einer optionalen
Nachladeerhebenung 12" ausgeführt werden. Auf die Funktionsweise und Wirkung von Brems- und Nachladenocken wird nicht näher eingegangen, da sie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind.
Zur Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 umfasst die Ventiltriebvorrichtung mit der integrierten Motorbremsvorrichtung einen Nockenfolger 13, der für den
Befeuerungsbetrieb vorgesehen ist, und einen Nockenfolger 14, der für den Bremsbetrieb vorgesehen ist. Der Nockenfolger 13, der für den Befeuerungsbetrieb vorgesehen ist, ist dabei lediglich für eine Wirkverbindung mit dem Befeuerungsnocken 11 vorgesehen. Der Nockenfolger 14, der für den Bremsbetrieb vorgesehen ist, ist lediglich zur
Wirkverbindung mit dem Bremsnocken 12 vorgesehen.
Zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umfasst die Motorbremsvorrichtung eine Umschaltvorrichtung 17, die dazu vorgesehen ist, zwischen einer Betätigung beider Gaswechselventile 15, 16 durch den Befeuerungsnocken 11 und einer Betätigung des einzelnen Gaswechselventils 16 durch den Bremsnocken 12 umzuschalten (vgl. Figur 1 ). Die Umschaltvorrichtung 17 ist dabei dazu vorgesehen, zwischen einem Abgriff der Nockenkurve des Befeuerungsnockens 1 1 durch den zugeordneten Nockenfolger 13 und einem Abgriff der Nockenkurve des Bremsnockens 12 durch den zugeordneten Nockenfolger 14 hin und her zu schalten. Die
Umschaltvorrichtung 17 ist lediglich zur Umschaltung der Betätigung der
Gaswechselventile 15, 16 des einen Arbeitszylinders vorgesehen. Für die weiteren Arbeitszylinder kann die Motorbremsvorrichtung grundsätzlich weitere, analog
ausgebildete Umschaltvorrichtung aufweisen, welche zumindest teilweise miteinander gekoppelt werden können.
Der Ventiltrieb umfasst zwei der Nockengruppe zugeordnete Kipphebel 24, 25. Der eine Kipphebel 24 ist für den Befeuerungsbetrieb vorgesehen und weist den Nockenfolger 13 auf, der zur Wirkverbindung mit dem Befeuerungsnocken 11 vorgesehen ist. Der andere Kipphebel 25 ist für den Bremsbetrieb vorgesehen und weist den Nockenfolger 14 auf, der zur Wirkverbindung mit dem Bremsnocken 12 vorgesehen ist. Der für den
Befeuerungsbetrieb vorgesehene Kipphebel 24 wirkt auf beide Gaswechselventile 15, 16. Der für den Bremsbetrieb vorgesehen Kipphebel 25 wirkt in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel lediglich auf das eine Gaswechselventil 16, kann grundsätzlich aber auch auf beide Gaswechselventile 15, 16 wirken. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 8 wirkt der Kipphebel 25 im Bremsbetrieb über ein
längsverschiebbar im Kipphebel 24 gelagertes Einstellelement 43 auf das
Gaswechselventil 16. Die beiden Kipphebel 24, 25 sind bewegungstechnisch voneinander getrennt. Je nachdem, ob der Befeuerungsbetrieb oder der Bremsbetrieb geschaltet ist, betätigt die Nockenwelle 10 den entsprechenden Kipphebel 24, 25, während der andere Kipphebel 24, 25 von der Nockenwelle 10 entkoppelt ist.
Die Umschaltvorrichtung 17 ist dazu vorgesehen, ein Drehmoment der Nockenwelle 10 in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen. Zur Ansteuerung mittels einer nicht näher dargestellten Steuer- und
Regeleinheit umfasst die Umschaltvorrichtung 17 einen nicht näher dargestellten elektromagnetischen Aktuator 21 , mittels welchem die Umschaltung ausgelöst werden kann. Bis auf den Aktuator 21 , welcher lediglich zum Auslösen der Umschaltung vorgesehen ist, ist die Umschaltvorrichtung 17 vollständig mechanisch ausgebildet.
Die Umschaltvorrichtung 17 umfasst ein drehfest, aber axial verschiebbar mit der
Nockenwelle 10 verbundenes Kulissenelement 18. Das Kulissenelement 18 weist eine erste Kulissenbahn 19 auf, die zur Umschaltung von dem Befeuerungsbetrieb in den Bremsbetrieb vorgesehen ist, und eine zweite Kulissenbahn 20, die zur Umschaltung von dem Bremsbetrieb in den Befeuerungsbetrieb vorgesehen ist. Die Kulissenbahnen 19, 20 sind auf dem Kulissenelement 18 um einen entsprechenden Winkel gegeneinander versetzt. Jede der Kulissenbahnen 19, 20 weist eine ihrer Funktion entsprechenden Winkelerstreckung auf. Die Kulissenbahnen 19, 20 weisen dabei, in den Figuren nicht bezeichnet, jeweils ein Einspursegment, ein Schaltsegment und ein Ausspursegment auf. Die in Umfangsrichtung gerichteten Einspursegmente weisen jeweils eine zunehmende Kulissenbahntiefe auf. Die Schaltsegmente, welche eine im Wesentlichen konstante Kulissenbahntiefe aufweisen, weisen eine axiale Komponente auf. Die Ausspursegmente weisen jeweils eine abnehmende Kulissenbahntiefe auf.
Insbesondere die Schaltsegmente der Kulissenbahnen 19, 20 sind dazu vorgesehen, eine Drehbewegung der Nockenwelle 10 in eine, bezogen auf eine Rotationsachse 29 der Nockenwelle 10, axiale Schaltbewegung des Kulissenelements 18 umzusetzen. Die mittels der Kulissenbahnen 19, 20 auslösbaren Schaltbewegungen sind dabei in entgegengesetzte Richtungen orientiert, d.h. die eine Kulissenbahn 19 ist dazu
vorgesehen, das Kulissenelement 18 in die erste Richtung zu schalten, während die zweite Kulissenbahn 20 dazu vorgesehen ist, das Kulissenelement 18 in die
entgegengesetzte zweite Richtung zu schalten. Das Kulissenelement 18 weist zwei diskrete Schaltstellungen auf, zwischen denen es mittels der Kulissenbahnen 19, 20 geschaltet werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel führt eine durch die Kulissenbahn 19 ausgelöste Schaltbewegung zu einem Umschalten vom
Befeuerungsbetrieb in den Bremsbetrieb und entsprechend eine Schaltbewegung der Kulissenbahn 20 zu einem Umschalten vom Bremsbetrieb in den Befeuerungsbetrieb.
Der Aktuator 21 , der zum Auslösen der Umschaltung vorgesehen ist, ist gegenüber dem Kulissenelement 18, welches durch die Nockenwelle 10 drehbar angeordnet ist, ortsfest angeordnet. Der Ventiltrieb weist ein, in Figur 2 dargestelltes, Gehäuse 44 auf, mit dem der Aktuator 21 fest verbunden ist. Der Aktuator 21 umfasst einen Schaltpin 22, welcher in einem ausgefahrenen Zustand in die jeweilige Kulissenbahn 19, 20 des
Kulissenelements 18 eingreift. Zur Auslösung der Umschaltung wird der Schaltpin 22 ausgefahren. Anschließend wird der Schaltpin 22 über das entsprechende
Einspursegment in Eingriff mit der zugehörigen Kulissenbahn 19, 20 gebracht. Bei einer weiteren Drehbewegung der Nockenwelle 10 wird das Kulissenelement 18 durch das Schaltsegment verschoben, wobei axiale Kräfte zur Umschaltung aus dem auf dem Nockenwelle 10 wirkenden Drehmoment erzeugt und über den Schaltpin 22 abgestützt werden. Anschließend wird der Schaltpin 22 durch das Ausspursegment wieder eingeschoben. Eine Umschaltung in die beiden Richtungen verläuft dabei analog. Der Schaltpin 22 ist dabei dazu vorgesehen, nach dem Ausspuren aus der einen
Kulissenbahn 19, 20 bei einer nachfolgenden Umschaltung in die andere Kulissenbahn 20, 19 einzuspuren.
Zur Umschaltung der Wirkverbindung zwischen der Nockenwelle 10 und den
Nockenfolgern 13, 14 weist die Umschaltvorrichtung 17 eine Kipphebellagerung 23 auf, die eine dem Befeuerungsbetrieb zugeordnete erste Endlage und eine dem Bremsbetrieb zugeordnete zweite Endlage aufweist. Die Kipphebellagerung 23 dient insbesondere zur Lagerung der Kipphebel 24, 25 und legt jeweils für den Kipphebel 24 eine
Kipphebelachse 30 und für den Kipphebel 25 eine Kipphebelachse 31 fest, um welche der entsprechende Kipphebel 24, 25 schwenkbar gelagert ist (Figuren 5 bis 8).
Die Kipphebellagerung 23 umfasst ein Lagerungselement 32, an welchem die Kipphebel 24, 25 gelagert sind (vgl. Figur 1 und 4). Das Lagerungselement 32 selbst ist schwenkbar gelagert. Eine Lagerachse 33, um die das Lagerungselement 32 verschwenkbar ist, ist parallel zu den Kipphebelachsen 30, 31 angeordnet. Das Lagerungselement 32 ist gegenüber dem Gehäuse 44 des Ventiltriebs gelagert.
Das Lagerungselement 32 ist in Form eines U-förmigen Bügels ausgeführt, wobei Enden 45, 45' des Lagerungselements 32, welche parallel zur Rotationsachse 29 der
Nockenwelle 10 orientiert sind, zur Lagerung um die Lagerachse 33 dienen, und wobei die Kipphebel 24, 25 an einen im Wesentlichen parallel zu der Nockenwelle 10
verlaufenden Teil des Lagerungselements 32 angebunden sind (vgl. Figur 4). Die Enden 45, 45' des Lagerungselements 32 sind drehbar in Lagern 47, 47' des Gehäuses 44 aufgenommen. Die Nockenwelle ist in Lagern 46 des Gehäuses 44 drehbar
aufgenommen.
Die Lagerachse 33 des Lagerungselements 32 ist parallel versetzt zu der Rotationsachse 29 der Nockenwelle 10 orientiert (vgl. Figur 2). In der ersten Endlage ist der für den Befeuerungsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 13 in stetem Kontakt mit dem
Befeuerungsnocken 1 1. Der für den Bremsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 14 ist hingegen von dem Bremsnocken 12 abgehoben, wodurch der Bremsnocken 12 wirkungslos unter dem Nockenfolger 14 hindurchläuft (Figuren 1 bis 6). In der zweiten Endlage ist umgekehrt der für den Bremsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 14 in stetem Kontakt mit dem Bremsnocken 12, während der für den Befeuerungsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 13 von dem Befeuerungsnocken 11 abgehoben ist, wodurch der Befeuerungsnocken 1 1 wirkungslos unter dem Nockenfolger 13 hindurchläuft (Figuren 7 und 8).
Die Kipphebellagerung 23 ist dazu vorgesehen mittels der Drehbewegung der
Nockenwelle 10 geschaltet zu werden. Ist das Lagerungselement 32 in die erste Endlage geschaltet, wirkt bei einer Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 durch den
Befeuerungsnocken 11 auf das Lagerungselement 32 grundsätzlich eine Kraft, welche in Richtung der zweiten Endlage gerichtet ist (Figuren 1 bis 6). Ist das Lagerungselement 32 in die zweite Endlage geschaltet, wirkt bei einer Betätigung des Gaswechselventils 16 durch den Bremsnocken 12 auf das Lagerungselement 32 grundsätzlich eine Kraft, welche in Richtung der ersten Endlage gerichtet ist (Figuren 7 und 8).
Die auf das Lagerungselement 32 wirkende Kraft, die zur Umschaltung zwischen den beiden Endlagen genutzt wird, resultiert aus einer Betätigungskraft, die in dem
Befeuerungsbetrieb und in dem Bremsbetrieb mittels der Nockenwelle 10 auf die
Gaswechselventile 15, 16 ausgeübt wird. Das Lagerungselement 32 stützt diese
Betätigungskraft ab. Indem die beiden Kipphebelachsen 30, 31 , um die die Kipphebel 24, 25 gegenüber dem Lagerungselement 32 verschwenkbar gelagert sind, gegeneinander versetzt sind, wirkt je nachdem, über welchen der Kipphebel 24, 25 die
Gaswechselventile 15, 16 betätigt werden, eine unterschiedliche Kraft auf der
Lagerungselement 32. Die Lagerachse 33 des Lagerungselements 32 ist dabei wirkungsmäßig zwischen den beiden Kipphebelachsen 30, 31 angeordnet. Wird der eine Kipphebel 24 betätigt, resultiert aus der Betätigungskraft dieses Kipphebels 24 ein auf das Lagerungselement 32 wirkendes Drehmoment, welches in Bezug auf die Lagerachse 33 des Lagerungselement 32 in die entgegengesetzt Richtung gerichtet ist, wie das aus der Betätigungskraft des anderen Kipphebels 25 resultierte Drehmoment, welches auf das Lagerungselement 32 wirkt, wenn der andere Kipphebel 25 betätigt wird. Da die Betätigungskraft jeweils aus dem Drehmoment der Nockenwelle 10 resultiert und das Drehmoment auf das Lagerungselement 32 wiederum aus der Betätigungskraft, wird die Kipphebellagerung 23 mittels der Drehbewegung der Nockenwelle 10 umgeschaltet.
Zur Fixierung der Kipphebellagerung 23 weist die Umschaltvorrichtung 17 ein
federbelastetes Rasteingriffselement 26 auf, welches dazu vorgesehen ist, die
Kipphebellagerung 23 in den zwei Endlagen zu fixieren. Das Rasteingriffselement 26 ist gegenüber dem Lagerungselement 32 axial beweglich gelagert. Die Umschaltvorrichtung 17 weist ein Federelement 39 auf, welches zwischen dem Lagerungselement 32 und dem Rasteingriffselement 26 angeordnet ist. Zur Wirkverbindung mit dem Rasteingriffselement 26 umfasst die Umschaltvorrichtung 17 ein Rastkonturelement 27, gegen welches das Rasteingriffselement 26 abgestützt ist. Zur formschlüssigen Verbindung mit dem Rasteingriffselement 26 weist das
Rastkonturelement 27 eine Rastkontur mit zwei, zwischen zwei Anschlägen 34, 35 liegenden Vertiefungen 36, 37 auf. Zwischen den zwei Vertiefungen 36, 37 liegt eine Erhebung 38. Die erste Vertiefung 36 , welche der ersten Endlage im Befeuerungsbetrieb zugeordnet ist, liegt zwischen dem ersten Anschlag 34 und der Erhebung 38. Die zweite Vertiefung 37, welche der zweiten Endlage im Bremsbetrieb zugeordnet ist, liegt zwischen dem zweiten Anschlag 35 und der Erhebung 38. Die Vertiefungen 36, 37 definieren zwei Einraststellungen, in denen das Rasteingriffselement 26 und das
Rastkonturelement 27 formschlüssig miteinander verbunden sind.
Eine Schwenkbewegung des Lagerungselements 32 ist durch die zwei mechanischen Anschläge 34, 35 begrenzt, welche die beiden Endlagen der Kipphebellagerung 23 definieren. Bei einer Schwenkbewegung des Lagerungselements 32 aus der zweiten Endlage im Bremsbetrieb in die erste Endlage im Befeuerungsbetrieb begrenzen die Anschläge 34, 35 die Schwenkbewegung des Lagerungselements 32, indem der
Anschlag 35 am Lagerungselement 32 anliegt und der Anschlag 34 am
Rasteingriffselement 26 anliegt. Dementsprechend begrenzen die Anschläge 34, 35 die Schwenkbewegung des Lagerungselements 32 aus der ersten Endlage im
Befeuerungsbetrieb in die zweiten Endlage im Bremsbetrieb, indem jetzt der Anschlag 34 am Lagerungselement 32 anliegt und der Anschlag 35 am Rasteingriffselement 26 anliegt. Das Rasteingriffselement 26 ist bewegungstechnisch mit dem Lagerungselement 32 verbunden. Bei einer Bewegung des Lagerungselements 32 von der einen Endlage in die andere Endlage wird das Rasteingriffselement 26 von der einen Vertiefung 36, 37 über die Erhebung 38 hinweg in die andere Vertiefung 36, 37 bewegt. In den Endlagen fixieren das Rasteingriffselement 26 und das Rastkonturelement 27 das
Lagerungselement 32 gegen das bei der Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 wirkende Drehmoment. Eine Federkraft, welche das zwischen dem Rasteingriffselement 26 und dem Lagerungselement 32 abgestützte Federelement 39 bereitstellt, ist dabei ausreichend groß, um das aus der Betätigungskraft der Gaswechselventile 15, 16 resultierende Drehmoment gegen die Erhebung 38 abzustützen, so dass das
Rasteingriffselement 26 nicht von einer Vertiefung 36, 37 in die jeweils andere Vertiefung 36, 37 wechselt. Um das Rasteingriffselement 26 aus einer seiner Einraststellungen zu lösen, ist das Rastkonturelement 27 beweglich gelagert. Das Rastkonturelement 27 weist eine
Lagerachse 40 auf, welche im Bereich der Erhebung 38 der Rastkontur liegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Lagerachse 40 für das Rastkonturelement 27 die Erhebung 38 zwischen den beiden Vertiefungen 36, 37 aus, d.h. die Rastkontur wird teilweise von der Lagerachse 40 gebildet. Wird das Lagerungselement 32 von der einen Endlage in die andere Endlage bewegt, schwenkt eine virtuelle Mittellinie des
Rasteingriffselements 26 über die Lagerachse 40 des Rastkonturelements 27 hinweg. Die Lagerachse 40 liegt damit zwischen den beiden Vertiefungen 37, 37, welche die
Endlagen der Kipphebellagerung 23 definieren.
Das beweglich gelagerte Rastkonturelement 27 ist zwischen der ersten Einraststellung, welche dem Befeuerungsbetrieb zugeordnet ist (Figuren 1 bis 6), und der zweiten
Einraststellung, welche dem Bremsbetrieb zugeordnet ist (Figuren 7 und 8),
verschwenkbar. In der ersten Einraststellung des Rastkonturelements 27 befindet sich das Lagerungselement 32 in seiner ersten Endlage im Befeuerungsbetrieb, wobei das Rasteingriffselement 26 in die erste Vertiefung 36 der Rastkontur eingreift. In der zweiten Einraststellung des Rastkonturelements 27 befindet sich das Lagerungselement 32 in seiner zweiten Endlage im Bremsbetrieb, wobei das Rasteingriffselement 26 in die zweite Vertiefung 37 der Rastkontur eingreift. In den Einraststellungen bildet jeweils eine der Vertiefungen 36, 37 des Rastkonturelements 27 für das Rasteingriffselement 26 ein globales Minimum aus, in welche das Rasteingriffselement 26 geführt wird, wenn die Betätigungskraft für die Gaswechselventile 15, 16 über das Lagerungselement 32 gegen die Nockenwelle 10 abgestützt wird.
Je nachdem, in welche der Einraststellungen das Rastkonturelement 27 geschaltet ist, wird das Lagerungselement 32 für die Kipphebel 24, 25 bei der nächsten Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 in die der Einraststellung entsprechende Endlage geschalten. Die Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb erfolgt damit, indem das Rastkonturelement 27 von der einen Einraststellung und in die andere
Einraststellung geschwenkt wird.
Das Kulissenelement 18 ist dazu vorgesehen, das Rastkonturelement 27 von den
Einraststellungen in eine Zwischenstellung zwischen den Einraststellungen zu
verschwenken. Das Kulissenelement 18 und das Rastkonturelement 27 sind mechanisch miteinander gekoppelt. Das aus der Nockenwelle 10 herausragende Kulissenelement 18 ist mit einer axial verschiebbar in der Nockenwelle 10 aufgenommenen Schaltstange 48 verbunden. Das Kulissenelement 18 und die Schaltstange 48 werden zusammen bei Eingreifen des Schaltpins 22 in eine der Kulissenbahnen 19, 20 entlang der
Rotationsachse 29 der Nockenwelle 10 axial verschoben. In der Schaltstange 48 ist ein Betätigungsstift 28 aufgenommen, welcher durch einen Längsschlitz 49 aus der
Nockenwelle 10 ragt. Der Betätigungsstift 28 wird mit der axialen Verschiebung der Schaltstange 48 im seinem Längsschlitz 49 somit ebenfalls entlang der Rotationsachse 29 verschoben. Der Betätigungsstift 28 ist dazu vorgesehen, das an der Nockenwelle 10 anliegende Drehmoment auf das Rastkonturelement 27 zu übertragen und mittels des Drehmoments das Rastkonturelement 27 zu verschwenken. Das mit der Schaltstange 48 verbundene Kulissienelement 18 weist eine geeignete Rastvorrichtung 50 mit der
Nockenwelle 10 auf, so dass eine entsprechende Stellung der Schaltstange 48 in der Nockenwelle 10 für den Bremsbetrieb oder Befeuerungsbetrieb gehalten werden kann.
Das Rastkonturelement 27 ist räumlich zwischen dem Rasteingriffselement 26 und der Nockenwelle 10 angeordnet. Es weist eine dem Rasteingriffselement 26 zugewandte Seite auf, welche die Rastkontur ausbildet. Zudem weist es eine der Nockenwelle 0 zugewandte Seite auf, welche eine Betätigungskontur zum Verschwenken mittels des Drehmoments der Nockenwelle 10 ausbildet. Die Betätigungskontur weist zwei Bahnen 41 , 42 auf, die entlang der Rotationsachse 29 der Nockenwelle 10 gegeneinander versetzt sind. Je nachdem, in welche Schaltstellung das Kulissenelement 18 geschaltet ist, greift der Betätigungsstift 28 an der einen Bahn 41 der Betätigungskontur oder an der anderen Bahn 42 der Betätigungskontur an. Ein Weg, um den das Kulissenelement 18 axial verschiebbar ist, entspricht einem Abstand der Bahnen 41 , 42, die die
Betätigungskontur des Rastkonturelements 27 aufweist.
In Bezug auf die Drehbewegung des Betätigungsstifts 28 um die Rotationsachse 29 der Nockenwelle 10 sind die Bahnen 41 , 42 als Schrägbahnen ausgebildet. Die
Betätigungskontur des Rastkonturelements 27 ist dazu vorgesehen, das auf den
Betätigungsstift 28 wirkende Drehmoment der Nockenwelle 10 in ein auf das
Rastkonturelement 27 wirkendes Drehmoment zu übersetzen, um das Rastkonturelement 27 um seine Lagerachse 40 zu verschwenken. Der Betätigungsstift 28 in Wirkverbindung mit der Betätigungskontur des Rastkonturelements 27 ist dazu vorgesehen, in der ersten Schaltstellung des Kulissenelements 18 das Rastkonturelement 27 von der ersten Einraststellung des Befeuerungsbetriebs in die Zwischenstellung zu schalten. Dazu greift der Schaltpin 22 in die Kulissenbahn 19 ein und der Betätigungsstift 28 wird von der Bahn 41 zur Bahn 42 verschoben. In der zweiten Schaltstellung des Kulissenelements 18 schaltet das Rastkonturelement 27 von der zweiten Einraststellung des Bremsbetriebs in die Zwischenstellung. Dazu greift der Schaltpin 22 in die Kulissenbahn 20 ein und der Betätigungsstift 28 wird von der Bahn 42 zur Bahn 41 verschoben. Der Betätigungsstift 28 ist also jeweils lediglich dazu vorgesehen, das Rastkonturelement 27 in die
Zwischenstellung zu schalten.
Die Zwischenstellung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Mittelstellung zwischen den beiden Einraststellungen ausgebildet. Wird das Rastkonturelement 27 in die Mittelstellung geschwenkt, bewegt sich das Rasteingriffselement 26 in der Rastkontur. Das Rasteingriffselement 26 bewegt sich dabei innerhalb der Rastkontur von der entsprechenden Vertiefung 36, 37 auf die Erhebung 38. Da gleichzeitig das
Rastkonturelement 27 verschwenkt wird, bildet die Zwischenstellung eine instabile Lage aus. Aus der Zwischenstellung heraus wird das Rasteingriffselement 26 dann in die andere Einraststellung geführt, wenn die Betätigungskraft auf die Gaswechselventile 15, 16, welche aus der Drehung und dem Drehmoment der Nockenwelle 10 resultiert, bei der nächsten Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 über das Lagerungselement 32 gegen die Nockenwelle 10 abgestützt wird.
Die Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb erfolgt somit in zwei Schritten. In dem ersten Schritt werden das Drehmoment und die Drehbewegung der Nockenwelle 10 über das Kulissenelement 18, das Rastkonturelement 27 und das Rasteingriffselement 26 auf das Lagerungselement 32 übertragen und bewirken, dass das Rasteingriffselement 26 von der entsprechenden Einraststellung in die
Zwischenstellung bewegt wird. In dem zweiten Schritt werden das Drehmoment und die Drehbewegung der Nockenwelle 10 über den entsprechend Kipphebel 24, 25 übertragen und bewirken, dass das Rasteingriffselement 26 von der Zwischenstellung in die entsprechenden Einraststellung bewegt wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Umschaltvorrichtung 17 ein zweites Rasteingriffselement 26' und ein zweites Rastkonturelement 27', die ebenfalls mittels des Kulissenelements 18 geschaltet werden. Das Kulissenelement 18 weist dazu einen zweiten Betätigungsstift 28' und Federelemente 39" auf, die für eine Wirkverbindung mit dem zweiten Rastkonturelement 27' vorgesehen ist. Die beiden Rastkonturelemente 27, 27' wirken parallel.

Claims

Patentansprüche
1. Motorbremsvorrichtung mit zumindest einer Nockenwelle (10), die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem Befeuerungsnocken ( 1 ) und zumindest einem Bremsnocken (12) aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken (11) zugeordneten Nockenfolger (13), der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und einem dem
Bremsnocken (12) zugeordneten Nockenfolger (14), der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung (17), die dazu vorgesehen ist, zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umschaltvorrichtung (17) dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment der
Nockenwelle (10) in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen und die Umschaltvorrichtung (17) eine
Kipphebellagerung (23) aufweist, die eine dem Befeuerungsbetrieb zugeordnete erste Endlage und eine dem Bremsbetrieb zugeordnete zweite Endlage aufweist und die Kipphebellagerung (23) dazu vorgesehen ist, mittels des Drehmoments der Nockenwelle (10) zwischen den zwei Endlagen umgeschaltet zu werden .
2. Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umschaltvorrichtung (17) zumindest ein drehfest, aber axial verschiebbar mit der Nockenwelle (10) verbundenes Kulissenelement (18) mit zumindest einer Kulissenbahn (19, 20) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung der Nockenwelle (10) in eine lineare Schaltbewegung des Kulissenelements (18) umzusetzen.
3. Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
einen gegenüber dem Kulissenelement (18) ortsfest angeordneten Aktuator (21 ) mit zumindest einem Schaltpin (22), der dazu vorgesehen ist, in die zumindest eine Kulissenbahn (19, 20) einzugreifen und die Drehbewegung der Nockenwelle (10) in die lineare Schaltbewegung des Kulissenelements (18) umzusetzen.
4. Motorbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
zumindest zwei jeweils einen der Nockenfolger (13, 14) aufweisende Kipphebel (24, 25), die zur Betätigung des zumindest einem Gaswechselventils (15, 16) jeweils um eine durch die Kipphebellagerung (23) festgelegt Kipphebelachse (30, 31 ) verschwenkbar sind.
5. Motorbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umschaltvorrichtung (17) zumindest ein federkraftbelastetes
Rasteingriffselement (26, 26') aufweist, das dazu vorgesehen ist, die
Kipphebellagerung (23) in den zwei Endlagen zu fixieren.
6. Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umschaltvorrichtung (17) zumindest ein beweglich gelagertes
Rastkonturelement (27, 27') aufweist, gegen welches das zumindest eine
Rasteingriffselement (26, 26') der Kipphebellagerung (23) abgestützt ist. Motorbremsvorrichtung zumindest nach den Ansprüchen 2 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rastkonturelement (27, 27') zumindest zwei Einraststellungen aufweist und das Kulissenelement (18) dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Rastkonturelement (27, 27') von den Einraststellungen zumindest in eine Zwischenstellung zwischen den Einraststellungen zu verschwenken.
Motorbremsvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kulissenelement (18) zwei Schaltstellungen und zumindest einen
Betätigungsstift (28, 28') aufweist, der dazu vorgesehen ist, in der ersten
Schaltstellung das zumindest eine Rastkonturelement (27) von der ersten
Einraststellung in die Zwischenstellung und in der zweiten Schaltstellung von der zweiten Einraststellung in die Zwischenstellung zu schalten.
PCT/EP2014/002884 2013-11-13 2014-10-25 Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine WO2015070949A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14792393.2A EP3068982B1 (de) 2013-11-13 2014-10-25 Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine
JP2016531044A JP6225258B2 (ja) 2013-11-13 2014-10-25 内燃機関用エンジンブレーキ装置
CN201480061663.2A CN105723055B (zh) 2013-11-13 2014-10-25 内燃机用发动机制动装置
US15/036,377 US9874123B2 (en) 2013-11-13 2014-10-25 Engine compression brake device for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310019000 DE102013019000A1 (de) 2013-11-13 2013-11-13 Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102013019000.2 2013-11-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015070949A1 true WO2015070949A1 (de) 2015-05-21

Family

ID=51844666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/002884 WO2015070949A1 (de) 2013-11-13 2014-10-25 Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9874123B2 (de)
EP (1) EP3068982B1 (de)
JP (1) JP6225258B2 (de)
CN (1) CN105723055B (de)
DE (1) DE102013019000A1 (de)
WO (1) WO2015070949A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185189A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-10 Daimler Ag Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3105427B1 (de) * 2014-02-14 2019-05-29 Eaton Intelligent Power Limited Kipphebelanordnung für motorbremse
DE102015009877A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Daimler Ag Ventiltriebvorrichtung, Brennkraftmaschine mit einer Ventiltriebvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Ventiltriebvorrichtung
SE539832C2 (en) * 2016-04-28 2017-12-12 Scania Cv Ab A valve drive for an internal combustion engine with variable control of valves
DE102016009343A1 (de) 2016-08-02 2017-02-09 Daimler Ag Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens
DE102017009541A1 (de) 2017-10-13 2019-04-18 Daimler Ag Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102017009535A1 (de) 2017-10-13 2019-04-18 Daimler Ag Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102017011855A1 (de) 2017-12-21 2019-06-27 Daimler Ag Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
CN108457714A (zh) * 2018-03-17 2018-08-28 潍柴重机股份有限公司 一种摇臂安装结构
DE102018008235B4 (de) * 2018-10-18 2020-11-26 Daimler Ag Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Ventiltriebs
DE102018132857A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Man Truck & Bus Se Schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeug
GB2593916A (en) * 2020-04-09 2021-10-13 Daimler Ag Engine brake device for an engine of a vehicle
WO2022152581A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Eaton Intelligent Power Limited Roller shifter, shift bar assembly, shift roller assembly, and shift roller for variable valve actuation in a valvetrain
CN113187578B (zh) * 2021-05-31 2022-05-13 宁波东方动力部件有限公司 一种内燃机缸内制动装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU611323B2 (en) * 1986-05-21 1991-06-06 Coherent Automotive Technology Pty. Ltd. Improvements in engines for use with gaseous fuels
US6213091B1 (en) * 2000-03-21 2001-04-10 Deere & Company Engine compression brake system
DE102007048915A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Daimler Ag Ventiltriebvorrichtungen
EP2191106B1 (de) * 2007-08-06 2011-10-19 Iveco S.p.A. Vorrichtung zur betätigung der dekompressionsmotorbremse in einem verbrennungsmotor, der mit hydraulikstösseln versehen ist
EP2386729A1 (de) * 2010-05-10 2011-11-16 Fiat Powertrain Technologies S.p.A. Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit variablem Antrieb der Motorventile

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3809033A (en) * 1972-07-11 1974-05-07 Jacobs Mfg Co Rocker arm engine brake system
EP0267244A4 (de) * 1986-05-21 1989-06-21 Bennett Automotive Technology Brennkraftmaschinen für den betrieb mit gasförmigen treibstoffen.
IT1255447B (it) * 1991-11-08 1995-10-31 Iveco Fiat Motore provvisto di un dispositivo di frenatura continua, particolarmente per un veicolo industriale.
JP3764595B2 (ja) * 1998-12-24 2006-04-12 株式会社日立製作所 エンジン補助ブレーキ装置
GB2443419A (en) * 2006-11-06 2008-05-07 Mechadyne Plc Internal combustion engine valve mechanism allowing variable phase compression braking
JP2008303765A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の可変動弁装置
AT510527B1 (de) * 2010-09-23 2012-09-15 Avl List Gmbh Viertakt-brennkraftmaschine mit einer motorbremse
DE102014014600B3 (de) * 2014-10-07 2016-03-03 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Vorrichtung für einen Ventiltrieb zum Umschalten des Hubs von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU611323B2 (en) * 1986-05-21 1991-06-06 Coherent Automotive Technology Pty. Ltd. Improvements in engines for use with gaseous fuels
US6213091B1 (en) * 2000-03-21 2001-04-10 Deere & Company Engine compression brake system
EP2191106B1 (de) * 2007-08-06 2011-10-19 Iveco S.p.A. Vorrichtung zur betätigung der dekompressionsmotorbremse in einem verbrennungsmotor, der mit hydraulikstösseln versehen ist
DE102007048915A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Daimler Ag Ventiltriebvorrichtungen
EP2386729A1 (de) * 2010-05-10 2011-11-16 Fiat Powertrain Technologies S.p.A. Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit variablem Antrieb der Motorventile

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185189A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-10 Daimler Ag Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine
US10731526B2 (en) 2014-06-05 2020-08-04 Daimler Ag Engine brake device for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP3068982A1 (de) 2016-09-21
EP3068982B1 (de) 2017-05-03
CN105723055B (zh) 2018-06-29
US9874123B2 (en) 2018-01-23
JP6225258B2 (ja) 2017-11-01
JP2016537556A (ja) 2016-12-01
DE102013019000A1 (de) 2015-05-13
US20160298508A1 (en) 2016-10-13
CN105723055A (zh) 2016-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3068982B1 (de) Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine
EP3152428B1 (de) Motorbremsvorrichtung für eine brennkraftmaschine
EP2181251B1 (de) Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung
DE102011101871B4 (de) Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen zur Betätigung von Gaswechselventilen
EP3385513B1 (de) Variabler ventiltrieb
EP3237730A1 (de) Ventiltriebvorrichtung für eine brennkraftmaschine
WO2017025477A1 (de) Ventiltrieb für eine brennkraftmaschine
WO2012175070A1 (de) Schlepphebel und verbrennungsmotor mit einem solchen
WO2017016625A1 (de) Ventiltriebvorrichtung, brennkraftmaschine mit einer ventiltriebvorrichtung und verfahren zum betrieb einer ventiltriebvorrichtung
DE102018110573A1 (de) Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer Verriegelungsmittel
EP2981688B1 (de) Ventiltriebvorrichtung für eine brennkraftmaschine
DE102018002860A1 (de) Ventiltrieb zum Betätigen wenigstens eines Gaswechselventils einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
EP1493902A1 (de) Einrichtung zur Ventilabschaltung
WO2018185197A1 (de) Mechanische ventilbetätigungsvorrichtung
DE102018111185A1 (de) Variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors und Verfahren zu dessen Steuerung
DE10137072A1 (de) Vorrichtung zum Antrieb von wenigstens einem Ventil eines Hubkolbenmotors
DE19505725C2 (de) Motorbremse
DE102018002841A1 (de) Ventiltrieb zum Betätigen wenigstens eines Gaswechselventils einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102018002843A1 (de) Ventiltrieb zum Betätigen wenigstens eines Gaswechselventils einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
WO2019072523A1 (de) Ventiltrieb für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs
DE102013113815A1 (de) Übertragungsanordnung für einen mechanisch steuerbaren Ventiltrieb
AT524829B1 (de) Ventilbetätigungsvorrichtung
DE102006026017A1 (de) Einrichtung zum Abschalten zumindest eines Zylinders eines Verbrennungsmotors
DE102007056749A1 (de) Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit Mitteln zur Motorbremsung
DE102018106760A1 (de) Schaltbarer Nockenfolger eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14792393

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15036377

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016531044

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014792393

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014792393

Country of ref document: EP