DE1161152B - Steuereinrichtung zum Betaetigen von Bremsen und Getriebeschaltkupplungen fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B62d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 63 c -19/40

1161152
G 29542II/63 c
27. April 1960
9. Januar 1964

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Betätigen von Bremsen und Getriebeschaltkupplungen für Kraftfahrzeuge, bei der der Auslaß eines willkürlich betätigbaren Bremsbetätigungsventils für die Zufuhr von Druckflüssigkeit über eine erste Leitung an eine hydraulische Bremsanlage angeschlossen ist und über eine zweite Leitung mit einer Servoeinrichtung verbunden ist, deren Kolben durch den Flüssigkeitsdruck in der zweiten Leitung zwecks fortschreitender Abschaltung des Fahrzeugetriebes verschiebbar ist und bei der eine der Leitungen ein normalerweise geschlossenes Rückschlagventil enthält, hinter dem eine Zweigleitung mit einer Vorrichtung zum Absenken des Druckes in der Zweigleitung bei geschlossenem Rückschlagventil liegt.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung besteht keine Überlappung zwischen der Bremsenbetätigung und dem Einrücken des Getriebes. Sind die Bremsen angelegt, so ist das Getriebe abgeschaltet, und dieses ist eingeschaltet, während die Bremsen gelöst sind. Der Fahrer hat keine Möglichkeit, die Bremsen bei eingeschaltetem Getriebe anzulegen. Tatsächlich liegt zwischen dem Lösen der Bremsen und dem Einrücken des Getriebes eine Zeitspanne, da dieses nicht sofort eingeschaltet wird, wenn der Flüssigkeitsdruck zum Einschalten zugeleitet wird. Wird also das Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn abgestellt und festgebremst, so wird nach Lösen der Bremsen das Fahrzeug einen beträchtlichen Weg zurückrollen, ehe der Antrieb wirksam wird. Dies ist zweifellos eine sehr gefährliche Eigenschaft. Ebenso nachteilig wäre diese bei einem Fahrzeug, das vorn ein Erdräumgerät trägt, weil dort das Einfahren der Räumschaufel, um dieses mit Gut zu füllen, verzögert wird.

Bekannt ist auch eine Steuereinrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der der Auslaß einer willkürlich betätigbaren Einrichtung für die Zufuhr von Druckflüssigkeit über eine erste Leitung mit einer hydraulischen Bremsanlage und über eine zweite Leitung mit einer Servoeinrichtung verbunden ist, deren Kolben durch den Flüssigkeitsdruck in der zweiten Leitung zwecks fortschreitender Abschaltung des Fahrzeuggetriebes bewegbar ist. Aber auch dabei tritt eine zeitliche Verzögerung ein, die die obenerwähnten Nachteile zeitigt.

Es ist ferner eine Einrichtung dieser Art Gegenstand eines älteren Patentes, wobei die hydraulische Bremsanlage mit einem gesonderten Verstellzylinder verbunden ist, dessen Kolben sich in Abhängigkeit vom Druck der Bremsflüssigkeit bewegt, um die Gangschaltkupplungen des Fahrzeuggetriebes auszurücken. Dabei ist in der Zuleitung zum Radbrems-

Steuereinrichtung zum Betätigen von Bremsen
und Getriebeschaltkupplungen für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

General Motors Corporation, Detroit, Mich.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,

Berlin 19, Bolivarallee 9

Als Erfinder benannt:

Ralph Joseph Bernotas, South Euclid, Ohio,
Harold Leröy Lasley, West Des Moines, Ia.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Mai 1959

(Nr. 812 268)

V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1959

(Nr. 857 793)

zylinder ein Rückschlagventil vorgesehen, dessen öffnungsdruck höher als der zur Verstellung des Kolbens im Verstellzylinder erforderliche Druck ist Auch bei dieser Steuereinrichtung tritt eine zeitliche Verzögerung des Anlegens der Radbremsen ein, da der hydraulischen Bremsanlage erst Druckflüssigkeit zufließen kann, wenn der Kolben seine vollständige Bewegung zum Abschatten des Getriebes ausgeführt hat. Beim Loslassen des Bremspedals werden die Bremsen jedoch sofort gelüftet, das Getriebe kann jedoch erst eingeschaltet werden, wenn der Kolben unter der Wirkung einer Feder in seine andere Endlage zurückgekehrt ist. Sowohl beim Anlegen als auch beim Lüften der Bremsen entsteht also ein Zeitraum, in dem weder die Bremsen wirksam sind noch das Getriebe eingeschaltet ist, so daß ein Weiterrollen des Fahrzeugs auf geneigter Fahrbahn möglich ist.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieses für die Fahreigenschaften des Fahrzeugs ungünstigen Zeitraums, in dem weder die Bremsen angezogen sind ngch das Getriebe eingeschaltet ist.

Die Erfindung besteht darin, daß die Seirvovooichrung in an sich bekannter Weise zugleich als Steuerventil für das Fahrzeuggetriebe ausgebildet ist, dessen in Richtung Abschalten des Fahrzeuggetriebes feder-

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belasteter Ventilschieber Steuerbunde aufweist, wobei das Rückschlagventil in der den Auslaß des Bremsbetätigungsventils mit dem Steuerventil verbindenden zweiten Leitung liegt.

in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zum Absenken des Druckes in der Zweigleitung bei geschlossenem Rückschlagventil eine Drosselstelle zu einer Rücklaufleitung angeordnet.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Steuereinrichtung nach der Erfindung dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Steuereinrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine ähnliche schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 hat eine hydraulische Bremsanlage einen Druckflüssigkeitsbehälter 2, aus dem eine Pumpe 4 die Bremsflüssigkeit mit Druck zu einem Speicher 6 und über eine Leitung 8 zu einem Bremsenbetätigungsventil 10 fördert, das durch Niederdrücken eines Bremspedals 12 betätigt wird. Vom Bremsenbetätigungsventil 10 führt eine Rücklaufleitung 14 zum Druckflüssigkeitsbehälter 2. Das Bremsenbetätigungsventil 10 speist eine Leitung 16, von der ein Leitungsnetz 18 zu Bremszylindern 20 der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs führt.

Zu einem Fahrzeuggetriebe gehört ein Behälter 22 für Druckflüssigkeit, die durch eine Pumpe 24 unter Druck zu einer Hauptleitung 26 und einer Zweigleitung 28 gefördert wird. Die Zweigleitung 28 führt zu einem Drehmomentwandler des Fahrzeuggetriebes und zu einer Vorwärtsgang- und Rückwärtsgangkupplung. Die Hauptleitung 26 führt zu einem Steuerventil 30, das über eine Leitung 32 mit einem Gangwählerventil 33 verbunden ist. Dieses Gangwählerventil ist willkürlich einschaltbar, um die Druckflüssigkeit verschiedenen Leitungen 34,36 und 38 zuzusteuern, die durch Stellmotoren betätigten Scheibenkupplungen oder -bremsen zugeordnet sind, um das Fahrzeuggetriebe auf den ersten, zweiten oder dritten Gang zu schalten.

Das Steuerventil 30 hat ein Ventilgehäuse 40 mit Zapfen 64 anfahrende Steuerbund 60 die mit der Leitung 32 verbundene Ringnut 46 mit der Auslaßöffnung 50 verbindet. In dieser Absperrlage des Steuerventils wird dem Stellmotor der ausgewählten Kupplung von der Pumpe 24 keine Druckflüssigkeit mehr zugefördert, so daß das Fahrzeuggetriebe abgeschaltet wird.

Der Druck aus dem Leitungsnetz 18 der Bremsanlage wird über eine Leitung 75 auf die Stirnfläche des Kolbenkopfes 56 geleitet. Die Leitung 75 hat zwei zueinander parallele Stränge 66 und 68. Im Strang 66 liegt ein Rückschlagventil 70 mit einer federbelasteten Kugel, die etwa bei vollem Bremsdruck von ihrem Sitz abgehoben wird. Es wird dann der Kolbenkopf 56 beaufschlagt und der Ventilschieber 54 nach rechts umgeschaltet. Bei Absinken des Bremsdruckes kann die Flüssigkeit vom Steuerventil 30 über ein Rückflußventil 72, das durch eine schwache Feder belastet ist, unter Umgehung des Rückschlagventils 70 zurücklaufen.

Die Arbeitsweise der in Fi g. 1 dargestellten Steuereinrichtung ist folgende: Ist durch Einstellung des Gangwählerventils 33 das Fahrzeuggetriebe auf einen bestimmten Gang geschaltet und bewegt sich das Fahrzeug, ohne daß die Bremsen betätigt werden, so befindet sich das Steuerventil 30 in der gezeichneten Lage. Die Pumpe 24 fördert über die Ringnuten 44 und 46 Druckflüssigkeit zum Gangwählerventil 33 und von diesem zum Stellmotor der ausgewählten Kupplung. Wird das Bremspedal 12 niedergedrückt, um in der Bremsanlage im wesentlichen vollen Bremsdruck zu bilden, so öffnet das Rückschlagventil 70, so daß der Druck aus dem Leitungsnetz 18 den Ventilschieber 54 schnell nach rechts bewegt. Dadurch unterbricht der Steuerbund 58 die Verbindung zwischen den Ringnuten 44 und 46, während der Steuerbund 60 die Entlastung der Ringnut 46 über die Auslaßöffnung 50 zum Behälter 22 bedingt. Sobald der Bremsdruck in der Bremsanlage etwa unter den vollen Wert sinkt, sinkt auch der Druck im Leitungsnetz 18, und das Rückschlagventil 70 schließt sich sofort. Die Druckflüssigkeit aus dem Steuerventil 30 kehrt über das schwach belastete Rückflußventil 72 zurück. Dadurch kann die Feder 62 den Ventil

einer Bohrung 42, an die die Hauptleitung 26 über 45 schieber 54 schnell in die linke Endlage zurückeine Ringnut 44 angeschlossen ist. Eine Ringnut 46 bewegen, so daß wieder Flüssigkeit durch das Steuerist mit der zum Gangwählerventil 33 führenden Lei- ventil 30 zum Stellmotor der ausgewählten Kupplung tung 32 verbunden. Ferner sind Auslaßöffnungen 48, strömen kann und das Fahrzeuggetriebe erneut ein-50 und 52 im Ventilgehäuse vorgesehen, die mit dem schaltet. Das Umschalten des Ventilschiebers 54 erBehälter 22 verbunden sind. Die Auslaßöffnungen 48 50 folgt in beiden Richtungen ziemlich schnell, so daß und 52 liegen an je einem Ende der Bohrung 42, um ein schnelles Ab- und Einschalten der ausgewählten

das Aufbauen schädlicher Drücke auf den Ventilschieber 54 zu verhindern.

Der Ventilschieber 54 gleitet in der Bohrung 42 und hat am einen Ende einen Kolbenkopf 56 und zwei in axialem Abstand liegende Steuerbunde 58 und 60. Der Steuerbund 60 ist napfförmig ausgebildet und nimmt eine Feder 62 auf, die auf einem koaxial im Ventilgehäuse befestigten Zapfen 64 geführt ist. Die Feder 62 drückt den Ventilschieber 54 normalerweise nach links in die in F i g. 1 gezeichnete Lage, bei der die Ringnuten 44 und 46 miteinander verbunden sind und die Auslaßöffnung 50 durch den Steuerbund 60 abgesperrt ist.

Wird der Ventilschieber 54 in noch zu beschreibender Weise nach rechts umgeschaltet, so sperrt der Steuerbund 58 die an die Hauptleitung 26 angeschlossene Ringnut 44 ab, während der gegen den Kupplung unter Vermeidung übermäßigen Schlupfes eintritt.

Damit ein mäßiger Bremsdruck ausgeübt werden kann, ohne das Fahrzeuggetriebe abzuschalten, ist das federbelastete Rückschlagventil 70 so ausgelegt, daß es nur bei Erreichen etwa des vollen Bremsdruckes in der Bremsanlage öffnet. Als Beispiel einer Ausführungsmöglichkeit sei angegeben, daß bei einem maximalen Druck im Leitungsnetz 18 von etwa 70,4 kg/cm² der Öffnungsdruck des Rückschlagventils 70 auf etwa 49,3 kg/cm- festgelegt wird. Das Festlegen dieses Öffnungsdrucks bedeutet, daß bei einem entsprechenden Bremsdruck das Fahrzeug zum Stillstand gebracht werden kann.

Die Steuereinrichtung nach F i g. 2 entspricht im Grundaufbau der nach der Fig. 1, so daß für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. In der

Einrichtung nach Fig. 2 wird die Rückleitung der Flüssigkeit vom Steuerventil 30, wenn der Bremsdruck unter den etwa vollen Druck sinkt, in anderer Weise bewirkt. In diesem Falle ist die Ausgangsseite des Rückschlagventils 70 über eine Zweigleitung 73, die eine Drosselstelle 74 enthält, mit der Einlaßseite des Bremsenbetätigungsventils 10 verbunden.

Wird das niedergetretene Bremspedal 12 entlastet, so fällt der Druck im Leitungsnetz 18 der Bremsanlage, und das Rückschlagventil 70 schließt sich. Der Abstrom über die Drosselstelle 74 sichert einen schnellen Druckabfall in der Leitung 75 auf einen Wert, bei dem die Feder 62 den Ventilschieber 54 nach links bewegt, um das Fahrzeuggetriebe über die Leitung 32 wieder einzuschalten. Dies ist besonders nützlich, wenn das Fahrzeug auf einer Neigung angehalten wird, da der Abstrom über die Drosselstelle so eingestellt werden kann, daß das Einschalten des Fahrzeuggetriebes, wodurch das Fahrzeug festgehalten wird, vor dem Lüften der Bremsen erfolgt.

Ist z. B. für das Umschalten des Ventilschiebers 54 in die das Fahrzeuggetriebe abschaltende Stellung nur ein Druck von etwa 7 kg/cm² nötig, während der Umschaltpunkt des Rückschlagventils 70 etwa bei 49,3 kg/cm² liegt, um das Abschalten des Fahrzeuggetriebes nur bei einem solchen höheren Druck zu sichern, so wird beim Absinken des Bremsdruckes vom etwa vollen Wert auf weniger als den öffnungsdruck des Rückschlagventils 70 dieses schließen, um die Druckzufuhr zum Steuerventil 30 abzusperren. Der auf den Kolbenkopf 56 wirkende Druck wird wegen des Abstroms über die Zweigleitung 73 sofort sinken, und der Ventilschieber 54 schaltet schnell in die in F i g. 2 gezeichnete Stellung um, in der das Fahrzeuggetriebe wieder eingerückt wird. Wird also das Fahrzeug auf einer Neigung zum Stillstand gebracht und der Bremsdruck auf einen Wert gesenkt, der niedriger als der Öffnungsdruck des Ventils ist, aber ausreichend, um das Fahrzeug festzuhalten, so wird der Flüssigkeitsabstrom das Einschalten des Fahrzeuggetriebes veranlassen, wodurch das Fahrzeug auf der Neigung festgehalten wird, wenn die Bremsen gelüftet werden. Die Drosselstelle 74 wird im Verhältnis zur Fördermenge der Pumpe 4 klein genug gewählt, daß trotz des Abstroms über Zweigleitung 73 ein zur Betätigung des Steuerventils 30 ausreichender Druck zur Verfügung steht, jedoch auch genügend groß, um ein schnelles Abströmen der Flüssigkeit vom Steuerventil 30 zu gestatten, um das Fahrzeuggetriebe einzuschalten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung zum Betätigen von Bremsen und Getriebeschaltkupplungen für Kraftfahrzeuge, bei der der Auslaß eines willkürlich betätigbaren Bremsbetätigungsventils für die Zufuhr von Druckflüssigkeit über eine erste Leitung an eine hydraulische Bremsanlage angeschlossen ist und über eine zweite Leitung mit einer Servovorrichtung verbunden ist, deren Kolben durch den Flüssigkeitsdruck in der zweiten Leitung zwecks fortschreitender Abschaltung des Fahrzeuggetriebes verschiebbar ist und bei der eine der Leitungen ein normalerweise geschlossenes Rückschlagventil enthält, hinter dem eine Zweigleitung mit einer Vorrichtung zum Absenken des Druckes in der Zweigleitung bei geschlossenem Rückschlagventil liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Senkvorrichtung in an sich bekannter Weise zugleich als Steuerventil für das Fahrzeuggetriebe ausgebildet ist, dessen in Richtung Abschalten des Fahrzeuggetriebes federbelasteter Ventilschieber (54) Steuerbunde (58 und 60) aufweist, wobei das Rückschlagventil (70) in der den Auslaß des Bremsbetätigungsventils (10) mit dem Steuerventil (30) verbindenden zweiten Leitung (75) liegt.

2." Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Absenken des Druckes in der Zweigleitung (73) bei geschlossenem Rückschlagventil (70) eine Drosselstelle (74) zu einer Rücklaufleitung (14) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 844 548;
USA.-Patentschriften Nr. 2 814 371, 2 786 368.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1130 710.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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