DE2514306A1

DE2514306A1 - Automatische fahrzeugbremssteuerung

Info

Publication number: DE2514306A1
Application number: DE19752514306
Authority: DE
Inventors: Walter Joseph Pleier
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1974-04-02
Filing date: 1975-04-02
Publication date: 1975-10-16
Also published as: US3910389A; FR2275330B3; CA1036643A; FR2275330A1; GB1493301A

Description

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EATON CORPORATION, Cleveland, Ohio 44114, U.S.A.

Automatische Fahrzeugbremssteuerung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Steuersysteme und insbesondere auf ein Fahrzeugsteuersystem, welches ein automatisches Anlegen der Fahrzeugbremse während einer Getriebeumschaltung durch den Fahrzeugbenutzer bewirkt, und zwar beispielsweise bei der Umschaltung zwischen Vorwärts- und Rückwärts-Fahrzeugbetrieb.

Es ist üblich, daß die Benutzer von Fahrzeugen, wie beispielsweise Hebelastfahrzeugen und Schaufelladern, die Getriebesteuerung oder Schaltung direkt zwischen vorwärts und rückwärts umschalten, ohne die Bremsen anzulegen oder ohne zu einem Stop zu kommen. Dieser Vorgang legt die Umkehrung der Trägheitslast des Fahrzeugs zusammen mit dem getragenen Gewicht direkt an

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den Antrieb an. Diese Trägheitsumkehr hat einen vorzeitigen Ausfall von Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Achswellen, Differentialen, Kupplungsplatten oder irgendeinem anderen Glied zur Folge, welches das schwächste Glied im Antrieb bildet. Der Betrieb des Fahrzeugs in der beschriebenen Weise wird als "Plugging" oder Richtungsumkehr oder Durchschalten bezeichnet. Versuche zur Verhinderung dieser Richtungsumkehr benutzten Steuersysteme, die Gatter im Schaltmuster verwendeten, um die direkte Bewegung von der Vorwärtssteuerstellung in die Rückwärtssteuerstellung und umgekehrt zu verhindern. Andere Steuersysteme verwendeten einen Fühler zur Feststellung der Getriebegeschv/indigkeit und verhinderten die Richtungsänderung solange, bis die Getriebegeschwindigkeit auf ein vorbestimmtes Niveau abgesenkt w£ir, und zwar entweder durch Ablassen des Kupplungsöldrucks an einen Tank oder durch Steuerung einer mechanischen Blockiervorrichtung im Schaltgestänge. Andere Steuersysteme verwenden ferner ein Sammelleitungsvakuum und atmosphärischen Druck zur Steuerung der Zeitdauer der Richtungsumschaltung, so daß die Umkehr sämtlicher Zahnräder und Wellen glatt und nicht abrupt erfolgt. Diese bekannten Systeme neigen jedoch zu einem vorzeitigen Ausfall und machen die zeitraubende Reparatur durch Fachleute erforderlich. Darüber hinaus sieht keines der bekannten Systeme eine veränderbare Bremsperiode vor, während welcher die tatsächliche Getriebeumschaltung in einstellbarer Weise verzögert wird, um die Steuerung dem Fahrzeug entsprechend einzustellen, bei welchem sie verwendet wird.

Ein bekanntes Steuersystem der obigen Art ist im US Patent 3,458,018 beschrieben. Dieses System verwendet ein Ablassventil, welches normalerweise durch eine Laufdetektorpumpe in Gleichgewicht gehalten wird, und welches durch ein Wählventil außer Gleichgewicht gebracht wird, welches eine gewünschte Fahrzeuggetriebeschaltung anzeigt. Im Nichtgleichgewichtszustand betätigt das Ablassventil die Fahrzeugbremsen. Das Bremsen wird solange fortgesetzt, bis das Fahr-

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zeug anhält, zu welchem Zeitpunkt das Ablassventil wiederum in seine Mittellage gebracht wird. U.S. Patent 3,458,018 sieht keinen gesteuerten Abfluß für das Ablassventil vor, um eine veränderbare Bremsperiode für das Fahrzeug vorzusehen. Bei dem im U.S. Patent 3,386,523 beschriebenen System v/ird die Getriebeumschaltung zwischen der Vorwärts- und Rückwärts-Fahrzeugrichtung für eine eingestellte Zeitspanne verzögert, die ausreicht, um einen Bremskreis abzulassen. Die Schaltverzögerung wird durch ein Prüfventil erreicht, welches das Ablassen des Getriebeventils solange verhindert, bis der Bremskreis abgelassen ist. Hier ist wiederum keine Vorsorge getroffen für ein einstellbares Anlegen der tatsächlichen Getriebeschaltung oder des Bremsens während der Getriebeumschaltung.

Die oben erwähnten Steuersysteme schlagen also kein Steuersystem zum einstellbaren Abbremsen eines Fahrzeugs während einer Richtungs-Getriebeumschaltung vor. Auch wird kein Steuersystem vorgeschlagen, welches ein integriertes Anti-Richtungsumkehrventil vorschlägt, um die Schaltzeit zwischen Getriebeumschaltungen einstellbar zu steuern; auch wird kein Systemeinstellventil vorgeschlagen, um das Anlegen der Fahrzeugbremsen während der Getriebeumschaltverzögerung zu steuern. Diese Problemgebiete und andere beim Stand der Technik auftretende Problemgebiete werden durch die Erfindung gelöst.

Die vorliegende Erfindung sieht ein einfaches, zuverlässigeres Steuersystem vor, um automatisch ein Fahrzeug während einer Getriebeumschaltung zwischen Fahrzeugrichtungen abzubremsen. Dieses Steuersystem verwendet ein integriertes Anti-Plugventil oder Anti-Richtungsumkehrventil, um den tatsächlichen Eingriff eines Fahrzeuggetriebes mit einer umgekehrten Fahrzeugrichtung solange zu verzögern, bis das Fahrzeug ausreichend bezüglich einer Bewegungsfortsetzung in der Anfangsrichtung abgebremst ist. um dies zu erreichen, ist das

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Anti-Richtungsumkehrventil mit einem Getriebeschaltventil, einem Fahrzeugbremssystem und einer Getriebekupplung verbunden. Immer dann, wenn das Schaltventil bewegt wird, um eine Änderung der Fahrzeugrichtung hervorzurufen, dann erzeugt es ein Steuersignal in dem Anti-Richtungsumkehrventil. Das Anti-Richtungsumkehrventil erzeugt ein Drucksignal für das Bremssystem, um das Fahrzeug abzubremsen und nach einer Zeitverzögerung, während welcher das Fahrzeug gebremst wird, betätigt das Anti-Richtungsumkehrventil die Kupplung, um das Fahrzeuggetriebe in der durch das Schaltventil angezeigten Richtung in Eingriff zu bringen. Die zwischen der angezeigten und tatsächlichen Getriebeschaltung vorgesehene Zeitverzögerung kann durch ein einstellbares Nadelventil in der Anti-Richtungsumkehrvorrichtung eingestellt werden.

Die Anti-Richtungsumkehrventilanordnung weist eine zylindrische Umhüllung auf, innerhalb welcher sich eine Kolbenanordnung infolge von an die Umhüllung angelegten Eingangssignalen bewegt. Die zylindrische Umhüllung (Mantel) besitzt ein Paar von Auslasskanälen und auch einen Ablaßkanal. Wenn sich die Kolbenanordnung in dem zylindrischen Mantel bewegt, so läuft sie aus einer ersten Stellung, wo sie den Ablaß- und den ersten Ausgangskanal blockiert, in eine zweite Stellung, wo der erste Ausgang mit dem Ablaßkanal und der zweite Ausgang mit dem Eingangssignal verbunden ist, welches am Zylindermantel vorgesehen ist. Angewendet auf das vorliegende Steuersystem gestattet es das Anti-Richtungsumkehrventil, daß die Fahrzeugbremsen in der ersten Stellung angelegt bleiben, bis ihr Signal abgelassen und das Eingangssignal an die Kupplung in der zweiten Stellung angelegt wird. Die Zeit, die für die Kolbenanordnung erforderlich ist, um von der ersten in die zweite Stellung sich zu bewegen, kann durch ein einstellbares Ventil verändert werden, welches den Abfluß des zylindrischen Mantels steuert.

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Aus Obigem ergibt sich, daß ein Merkmal der Erfindung darin besteht, ein Steuersystem vorzusehen, welches das tatsächliche Ineingriffkommen eines Fahrzeuggetriebes für eine einstellbare Zeitperiode verzögert, während welcher die Fahrzeugbremsen zum Abbremsen des Fahrzeugs angelegt werden. Ferner sieht die Erfindung eine integrierte Anti-Richtungsumkehrventilanordnung vor, die eine Anzahl von der Reihe nach auftretenden Ausgangssignalen infolge eines Eingangssignals erzeugt. Ferner sieht die Erfindung eine integrierte Ariti-RichtungsumkehrventilanordnuAg vor, die eine einstellbare Zeitverzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangsgrößen vorsieht.

Diese sowie weitere Maßnahmen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Fahrzeugsteuersystems der Erfindung;

Fig. 2 das Anti-Richtungsumkehrventil des Steuersystems gemäß Fig. 1, wobei dieses Ventil zur Betätigung des Fahrzeuggetriebes angeordnet ist;

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Anti-Richtungsumkehrventils der Fig. 2.

Die Zeichnung stellt ein bevorzugtes, aber nicht ausschließliches Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Wie man am besten in Fig. 1 erkennt, sieht die Erfindung ein Steuersystem 10 vor, welches die Betätigung einer tatsächlichen Fahrzeuggetriebeschaltung verzögert, und zwar durch Kupplungssignale 12 und 14 infolge der Schaltung eines Schalthandgriffs 15 zwischen gewünschten Fahrzeugrichtungen, wie beispielsweise der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch einen Benutzer. Diese Zeitverzögerung wird durch eine Anti-Richtungsumkehrventilanordnung 16 (Anti-Plug-Ventil) erzeugt. Während dieser Zeit-

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verzögerung wird das Fahrzeug automatisch durch ein Bremssystem 17 aus seiner Anfangsgeschwindigkeit in einer ersten Richtung auf eine langsamere Geschwindigkeit oder bis zum vollständigen Anhalten abgebremst, bevor die tatsächliche Getriebeumschaltung vollendet wird. Dies ermöglicht es, daß das Fahrzeuggetriebe zwischen Vorwärts- und Rückwärtsrichtuntjen umgeschaltet wird, ohne daß eine Trägheitsumkehrlast' auf den Fahrzeugantrieb ausgeübt wird.

Das Steuersystem 10 wird durch eine vom Fahrzeugmotor 20 aiigetriebe Pumpe 18 mit Leistung versorgt. DLe Pumpe 18 saugt Strömungsmittel von einem Reservoir 2 2 an und führt es zu einem Tellerventil· 24 und von dort zum Rest des Steuersystems 10, Das Tellerventil leitet das Strömungsmittel längs einer erstün Zweigleitung 28 zu einem Getriebeschaltsteuerventil 26 und längs einer zweiten Zweigleitung 30 zu der Anti-Richtungsumkehrventilänordnung 16 und dem Bremssystem 17. Wie weiter unten im einzelnen erläutert werden wird, setzt das längs der zweiten Zweigleitung 30 transportierte Strömungsmittel· entweder das Bremssystem 17 unter Druck oder läuft durch das Anti-Richtungsumkehrventil 16, und zwar abhängig vom Zustand des Anti-Richtungsumkehrventils 16. Das Getriebesteuerventil läßt das Strömungsmittel entweder längs Leitung 3 3 zum Reservoir 22 ab oder aber leitet das Strömungsmittel zum Anti-Richtungsumkehrventil oder Anti-Durchschaltventil 16 längs der Leitungen 34 oder 36, und zwar abhängig von der Stellung des Schalthandgriffs 15.

Das Getriebeschaltsteuerventil 26 ist in der neutralen Stellung dargestellt, wo das Strömungsmittel von den Leitungen 28, 34 und 36 zum Reservoir 22 geleitet wird. Das Anti-Richtungsumkehrventil 16 ist in ähnlicher Weise in der neutralen Stellung angeordnet. Wenn der Schalthandgriff durch den Fahrzeugbenutzer bewegt wird, um entweder die gewünschte Vorwärts- oder Rückwärts-Fahrzeugrichtung anzuzeigen, so wird entweder die Leitung 34 oder die Leitung 36 mit der Druckleitung 28 verbunden. Die verbleibende Leitung wird mit dem Reservoir 22

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verbunden. Dies gestattet, daß eine jede Seite des Anti-Richtungsumkehrventils unter Druck gesetzt werden kann, wobei die andere Seite abgelassen wird. Ein einstückiger im Anti-Richtungsumkehrventil angeordneter Ventilschieber 38 wird dadurch in zwei entgegengesetzte Richtungen bewegt, und zwar abhängig von der Einstellung des Schalthandgriffs 15, um so entweder die Vorwärtskupplung 12 oder die Rückwärtskupplung 14 zu betätigen.

Das Anti-Plug-Ventil 16 besitzt einen zylindrischen Hauptkörper 40, der ein Paar von Kupplungssignalausgängen 42 und 44 und auch drei mit dem Reservoir 22 in Verbindung stehende Ablaßausgänge bildet. Es sei bemerkt, daß die gesondert dargestellten Reservoirs 22 miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen hydraulischen Kreis zu bilden. Die Enden des Zylinderkörpers 40 sind durch identische Endkappen 52 abgedichtet. Jede Endkappe 52 besitzt einen Hauptkanal 54, um Strömungsmittel zwischen dem Steuerventil 26 und dem Anti-Durchschaltventil 16" zu leiten. Der Hauptkanal 54 ist mit einem kleineren sekundären Kanal 56 verbunden, und zwar über ein einstellbares Nadelventil 58, welches die Zeit steuert, die erforderlich ist, um den Ventilschieber 33 innerhalb des Anti-Richtungsumkehrventils infolge der Bewegung des Schalthandgriffs in die gewünschte Richtung zu bewegen. Dies bildet ein Mittel zur Änderung der Zeitverzögerung zwischen der Betätigung des Schalthandgriffs 15 und dem Eingriff der gewünschten Kupplung 12 oder 14. Der Ventilschieber 38 besitzt einen Hauptschieberabschnitt 60, der starr mit einem Paar von mit Abstand angeordneten sekundären Schieberabschnitten 62 und 64 verbunden ist, die ein Paar von KupplungsSignalkammern 66 und 68 zwischen dem Hauptschieberabschnitt 60 und den sekundären Schieberabschnitten 62 und 64 bilden. Diese Kammern 66 und 68 erzeugen Steuersignale für die Kupplungen 12 und 14. Zwischen den sekundären Schieberabschnitten 6 2 und 64 und den Endkappen 52 ist ein Paar von Steuerventilsignalkammern und 72 ausgebildet, um mit dem Strömungsmittel vom Steuer-

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ventil 26 in Verbindung zu stehen, und um den Ventilschieber J38 zu bewegen. Der Hauptschieberabschnitt 60 des Ventilschiebers 38 besitzt eine Mittelnut 74, welche das Strömungsmittel vom Verteilerventil 24 mit dem Reservoir 22 immer dann in Verbindung bringt, wenn sich der Ventilschieber 38 in seinem ausbalancierten neutralen Zustand befindet. Dies wird dadurch erreicht, daß man den Ablaßausgang 50 und einen Einlaß 76 mit der Nut 74 ausrichtet. Dies verhindert, daß das Strömungsmittel auf Leitung 30 das Bremssystem 17 über Leitung 78 unter Druck setzt'und hält das Fahrzeug in einem ungebremsten Zustand dann, wenn sich der Schalthandgriff 15 in der neutralen Stellung befindet.

Wenn der Schalthandgriff 15 so bewegt wird, daß er eine umgekehrte Fahrzeugrichtung anzeigt, so ist das Strömungsmittel von Leitung 28 des Verteilerventils 24 mit dem einen Ende des Anti-Richtungsumkehrventils 16 über Leitung 34 verbunden. Das entgegengesetzte Ende des Ventils 16 ist über Leitung 36 mit dem Reservoir 22 verbunden. Dies erzeugt ein Druckdifferential am Ventil 16, welches die Gleichgewichtskraft der Federn 80 überwindet und die Bewegung des Ventilschiebers 38 nach links bewirkt. Wenn sich der Ventilschieber 38 bewegt, so verschiebt sich die Nut 74 aus ihrer den Ablaßausgang 50 mit dem Einlaß 76 ausrichtenden Stellung und blockiert in wirkungsvoller Weise das Strömungsmittel auf Leitung 30 vom Eintreten in das Anti-Richtungsumkehrventil 16. Das Strömungsmittel in Leitung 30 wird dann gezwungen, den Alternativweg zum Bremssystem 17 längs Leitung' 78 einzuschlagen. Zur Steuerung der Betätigung des Bremssystems 17 ist ein einstellbares Nadelventil 81 in Leitung 78 angeordnet. Diese Steuerung wird durch das Nadelventil 81 erreicht, welches eine veränderbare Einschränkung in Leitung 78 vorsieht, die überwunden werden muß, bevor der volle Druck an das Bremssystem 17 angelegt werden kann, um das Bremssystem 17 zu betätigen. Mit der Leitung 78 ist ebenfalls ein Überdruckventil 82 verbunden, welches einen vorbestimmten Maximaldruck auf Leitung 78 dadurch aufrecht-

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erhält, daß das unter Druck stehende Strömungsmittel immer dann zum Reservoir 22 abgelassen wird, wenn der durch das Ventil 82 vorbestimmte Druck überschritten wird.

Das Bremssystem 17 ist ein übliches System, welches entweder manuell durch ein Bremspedal oder automatisch durch einen mit Leitung 78 verbundenen Kolben 86 betätigt werden kann. Das manuelle Niederdrücken des Bremspedals 84 überträgt das unter Druck stehende Strömungsmittel von einem Hauptzylinder 88 zu den einzelnen Fahrzeugbremszylindern längs einer Leitung 91, um so das Fahrzeug wirksam abzubremsen. Beim automatischen Betrieb wirkt das unter Druck stehende Strömungsmittel aus Leitung 78 gegen den Kolben 86, um eine Kammer 92 unter Druck zu setzen. Das unter Druck gesetzte Strömungsmittel in der Kammer 92 wird längs Leitung 91 zu den Fahrzeugradzylindern 90 zum Zwecke des Abbremsens des Fahrzeugs übertragen.

Wenn der Ventilschieber 38 seine Bewegung nach links fortsetzt, so wird die Fahrzeugrückwärtskupplung 14 außer Eingriff gebracht, da die Kupplungskammer 68 über den Ablaßausgang 48 abgelassen wird. Wie man am besten in Fig. 2 erkennt, steht die Kupplung 14 nur dann im Eingriff, wenn der sekundäre Schieberabschnitt 62 nach links ggegenüber dem Kupplungssignalausgang 44 bewegt ist, um die Kupplung mit unter Druck stehendem Strömungsmittel von der Slgnalkammer 70 zu versorgen. In dieser Lage blockiert der sekundäre Schieberabschnitt 62 den Ablaßausgang 48. Das Bremssystem wird dann abgeschaltet oder deaktiviert, wenn die Kupplung mit einem Steuersignal versorgt wird, da eine Sekundärnut 96 nunmehr den Ablaßausgang 50 mit dem Einlaß oder Eingang 76 ausrichtet, um das unter Druck stehende Strömungsmittel vom Bremssystem 17 und vom Verteilerventil 24 abzulassen. Die für die Bewegung des Ventilschiebers 38 aus der in Fig. 1 gezeigten neutralen Stellung in die in Fig. gezeigte äußerste Stellung erforderliche Zeit wird durch das. einstellbare Nadelventil 58 gesteuert, welches den Ablaß der Signalkammer 72 zum Reservoir 22 kontrolliert. Wenn

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sich der Ventilschieber 38 nach links bewegt, so tritt eine Ventilschieberverlängerung 98 in den Hauptkanal 54 ein, um den hindurchgehenden Strömungsmittelfluß im wesentlichen zu blockieren. Die Bewegung des Ventilschiebers 38 hängt nunmehr hauptsächlich von der Strömung durch den KanaL 56 ab. Da die Kanaleinschränkung durch das einstellbare; nadelventil gesteuert wird, wird auch die Zeit zum Ablassen der Kammer und für die Bewegung des Ventilschiebers 38 in die Stellung gemäß Fig. 2 gesteuert.

In der Stellung gemäß Fig. 2 ist die Rückwärtskupplung 1 1 betätigt und das Fahrzeug läuft in RückwärtsrLchtrung. Wenn der Fahrzeugbenutzer den SchalthandgrLff direkt au«! der Rückwärtsstellung in die Vorwärtsstellung bewegt, während das Fahrzeug noch immer in Bewegung ist, so verhindert das Steuersystem 10, daß die umgekehrte Trägheits laut, de.s Fahrzeugs an den Antrieb angelegt wird. Um dies zu eidikhen, wird eine Verzögerung zwischen dem Eingrif L de;> Fahrzeuggetriebes durch die Vorwärtskupplung für diü Vorwärtsriohtung bewirkt, wobei während dieser Verzögerung das Fahrzeug in wirkungsvoller Weise auf eine Geschwindigkeit abgebremst wird, welche eine sichere Getriebeumschaltung gestattet. Die Bewegung des Schalthandgriffs 15 in die Fahrztugvorwärtsrichtung bewirkt, daß das Steuerventil das unter Druck stehende Strömungsmittel von Leitung 28 auf Leitung }6 umschaltet, und daß die Leitung 34 mit dem Reser -.sir verbunden wird. Dadurch wird das Druckdiffereiitial an·- "mti Richtungsumkehrventil 16 umgekehrt, wodurch dii ι >lbenauordnung nach rechts gegenüber der Stellung gemärt f'i j. 2 bewegt wird. Die Vorwärtskupplung 12 kommt nicht eher in Eingriff, bis der Ventilschieber 38 sich vollständig nach rechts, erstreckt und der Kupplungssignalausgang 42 mit der Signalkammer 72 in Verbindung steht. Bis zu diesem Zeitpunkt wird die Kupplungskammer 66 durch Ablaßausgang abgelassen, um zu verhindern, daß irgendein Signal an den Kupplungsausgang 42 angelegt wird.

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Wenn sich der Ventilschieber 38 nach rechts bewegt, so bewegt sich die sekundäre Nut 96 aus der Ausrichtung mit dem Ablaßausgang 50 und dem Einlaß 76 heraus. Dies bewirkt eine Betätigung des Bremssystems 17, wie oben beschrieben. Das Bremssystem 17 bleibt betätigt, wenn die Nut 74 in dem Hauptschieberabschnitt 60 durch die Lage oder Position hindurchläuft, wo die Nut 74 mit dem Ablaßausgang 50 und dem Eingang 76 ausgerichtet ist, und zwar wegen der Geschwindigkeit, mit welcher der Ventilschieber 38 durch die in Fig. 1 gezeigte neutrale Stellung hindurchbewegt wird. Diese schnelle Bewegung ergibt sich durch das vollständige Ablassen der Kammer 70 durch die beiden rechts gelegenen Kanäle 54 und 56. Die rechte Ventilschieberverlängerung 100 tritt nicht eher in den Kanal 54 ein, bis die in Fig. 1 gezeigte neutrale Stellung durchschritten ist. Die weitere nach rechts erfolgende Bewegung des Ventilschiebers 38 erfolgt unter der Steuerung des rechten Nadelventils 58 und schreitet in der oben unter Bezugnahme auf die Linksbewegung des Ventilschiebers 38 beschriebenen Weise fort. Wenn die äußerste Ausfahrstellung des Ventilschiebers 38 erreicht ist, so sind der Ablaßausgang 50 und der Eingang 76 durch eine sekundäre Nut 1O2 verbunden und die Vorwärts kupp lung 12 steht mit der unter Druck stehenden Steuerkammer 72 in Verbindung. Das Bremssystem 17 wird durch Ablassen des unter Druck stehenden Strömungsmittels aus den Leitungen 30 und 78 zum Reservoir 22 ausser Eingriff gebracht und die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wird durch die Kupplung 12 für die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs betätigt. Während der zur Bewegung des Ventilschiebers 38 erforderlichen Zeit wurde das Fahrzeug auf eine sichere Getriebeschaltgeschwindigkeit abgebremst. Sollte der Benutzer nunmehr den Schalthandgriff zurück zur Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs bewegen, so würde die Kolbenanordnung sich nach links bewegen, und zwar in einer Weise, wie dies für die Steuerumschaltung von vorwärts nach rückwärts beschrieben wurde.

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In Fig. 3 erkennt man, daß das Steuersystem 10 so ahge- handelt werden kann, daß das Bremssystem 17 automatisch die Fahrzeugbremsen dann in Eingriff bringt, wenn das Anti-Durchschaltventil 16 sich in der neutralen Stellung befindet. Die Fahrzeugbremsen werden nur dann gelöst, wenn sich das Anti-Plug-Ventil 16 in der äußersten rechten oder linken Stellung infolge der Schaltsteuerung 15 befindet, welche die Vorwärts- oder Rückwärts-Fahrzeugrichtung angibt. Das Steuersystem kann somit als Neigungsoder Berg-Halter oder als Anti-Rückrollvorrichtung oder als Parkbremse für das Fahrzeug dienen. Um diese Ziele zu erreichen, ist die Mittelnut 74 vom Hauptschieberabschnitt 60' des Ventilschiebers 38 weggelassen. Dies verhindert, daß vom Verteilerventil 24 kommendes, unter Druck stehendes Strömungsmittel in der neutralen Stellung zum Reservoir 22 abgelassen wird, und das Bremssystem 17 wird in dieser Stellung in der oben beschriebenen Weise betätigt. .

Zusammenfassend kann man sagen, daß hier ein automatisches Fahrzeugbremssteuersystem beschrieben ist, welches ein Fahrzeugbremssystem infolge einer Getriebeumschaltung durch einen Fahrzeugbenutzer betätigt, wie dies beim Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärts-Fahrzeugbewegungsrichtung auftritt. Das Steuersystem sieht dabei das automatische Anlegen der Fahrzeugbremsen nach Einleiten der Getriebeumschaltung durch den Benutzer vor. Die Fahrzeugbremsen werden solange nicht gelöst, bis eine sichere Schaltgeschwindigkeit durch das Fahrzeug erreicht ist, so daß die tatsächliche Fahrzeuggetriebeumschaltung in sicherer Weise erreicht wird. Aufbaumäßig verwendet das Steuersystem ein Anti-Plug-Ventil, welches mit einem von Hand betätigten Getriebesteuerventil und einem Bremssystemsteuerventil verbunden ist. Das Umschalten des Getriebesteuerventils betätigt das Anti-Plug-Ventil, welches eine einstellbare Zeitverzögerung vorsieht, und zwar zwischen der Betätigung der tatsächlichen Fahrzeuggetriebeumschaltung entsprechend

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der durch das Getriebesteuerventil angezeigten Schaltung. Während dieser Zeitverzögerung bewirkt das Anti-Plug-Ventil das Anlegen der Bremsen, um das Fahrzeug abzubremsen oder anzuhalten, wodurch verhindert wird, daß ein Trägheitsschock an das Fahrzeuggetriebe gelangt.

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Claims

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ANSPRÜCHE

( !./Steuersystem zum automatischen Betätigen eines Fahrzeugbremssystems während einer Fahrzeuggetriebeumschaltung zwischen der Vorwärts- und Rückwärts-Fahrzeugrichtung, gekennzeichnet durch eine Kupplungsvorrichtung (12, 14) zum Ineingriffkommen mit einem Fahrzeuggetriebe, ein durch ein daran angelegtes Drucksignal betätigbares Bremssystem, ein Getriebeschaltsteuerventil (26) zur Erzeugung eines Steuersignals infolge eine*· Schaltung des Steuerventils zwischen der tatsächlichen und der gewünschten Fahrzeugrichtung, und eine Anti-Durchschaltvorrichtung, die mit der Kupplungsvorrichtung , dem Getriebesteuerventil und dem Bremssystem verbunden ist, um das Anlegen des Druckbremssignals an das Bremssystem zu steuern, und zwar infolge eines Steuersignals vom Getriebesteuerventil vor dem Ineingriffkommen der Kupplungsvorrichtungen.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zeitsteuervorrichtung zwischen dem Bremssystem (17)und der Anti-Durchschaltvorrichtung (16), um das Anlegen des Steuersignals von der Anti-Durchschaltvorrichtung an das Bremssystem zu verzögern.
3. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuervorrichtung ein einstellbares Nadelventil in Reihenverbindung mit einer Druckleitung aufweist, welche die Anti-Durchschaltvorrichtung und das Bremssystem verbindet.
4. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Überdruckventil, welches zwischen die Zeitsteuervorrichtung und die Anti-Durchschaltvorrichtung geschaltet ist, um das an die Zeitsteuervorrichtung angelegte Drucksignal innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten.

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5. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Pumpe (18) zur Lieferung von unter Druck stehendem Strömungsmittel, ein Teilerventil (24), welches mit einem Eingang mit der Pumpe verbunden ist und einen ersten mit dem Getriebesteuerventil verbundenen Ausgang aufweist, und einen zweiten mit der Anti-Durchschaltvorrichtung und dem Bremssystem verbundenen Ausgang besitzt.
6. Steuersystem nach einem odfer mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Durchschaltvorrichtung Mittel zum Umschalten des zweiten Ausgangs des Teilerventils zwischen einem Ablaßausgang in der Anti-Durchschaltvorrichtung und dem Bremssystem aufweist, und zwar infolge der Schaltung oder Verschiebung des Getriebesteuerventils.
7. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Durchschaltvorrichtung ein Anti-Durchschaltventil (16) aufweist, welches folgende Elemente besitzt: Einen zylindrischen Ventilkörper, der einen umschlossenen Ringhohlraum bildet; Verbindungsmittel zum Anlegen des Steuersignals vom Getriebesteuerventil (26) an den Hohlraum des zylindrischen Ventilkörpers; einen Ablaßausgang zur Abgabe des Strömungsmittels aus dem Hohlraum des zylindrischen Ventilkörpers; ein bewegliches Ventilschieberglied (38), welches abdichtend innerhalb des Hohlraums des zylindrischen Ventilkörpers angeordnet ist, und infolge des Steuersignals vom Getriebesteuerventil (26) sich zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegt, wobei in der ersten Stellung das Bremsdrucksignal mit dem Ablaßausgang (50) verbunden ist, und wobei in der zweiten Stellung das Bremsdrucksignal an das Bremssystem angelegt ist.

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8. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Zeitsteuermittel zur Veränderung derjenigen Zeit, die das Schieberglied benötigt, um sich aus der ersten Stellung in die zweite Stellung infolge des Steuersignals vom Getriebesteuerventil zu bewegen.
9. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeglied in eine dritte Stellung in Berührung mit dem Ende des zylindrischen Körpers be-· wegbar ist und einen Kupplungssteuersignalausgang verbunden mit den Kupplungsmitteln aufweist, und daß das Schieberglied das Steuersignal vom Getriebeschaltsteuerventil mit den Kupplungsmitteln immer dann verbindet, wenn das Schieberglied in die dritte Stellung bewegt ist.
10. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Pumpe zur Lieferung von unter Druck stehendem Strömungsmittel, ein Verteilerventil (24), welches mit einem Einlaß mit der Pumpe verbunden ist und mit einem ersten Ausgang mit dem Getriebesteuerventil und mit einem zweiten Ausgang mit der Anti-Durchschaltvorrichtung und dem Bremssystem in Verbindung steht.
11. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber einen zentralen·Schieberabschnitt mit einem Paar von darin ausgebildeten Nuten für die Strömungsmittelverbindung um den zentralen Schieberabschnitt herum sowie ein Paar von Endschieberabschnitten (62, 64) auf einer jeden Seite des zentralen Schiebeabschnitts aufweist, um eine Kupplungskammer zwischen dem zentralen Schiebeabschnifct und jedem der End-

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Schiebeabschnitte zu bilden, und um ferner eine Steuersignalkammer (70, 72) zwischen jedem der Endschiebeabschnitte und dem benachbarten Ende des zylindrischen Ventilkörpers zu bilden, wobei Verbindungsmittel das Steuersignal von dem Getriebeschaltsteuerventil zu einer der Steuersignalkammern leitet und die andere der Steuersignalkammern abläßt, um den Ventilschieber dadurch zu bewegen.
12. Steuersystem nach einem ocler mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutenpaar in dem zentralen Schiebeabschnitt das Bremsdrucksignal mit einem Ablaß immer dann verbindet, wenn sich der Ventilschieber in die dritte Stellung bewegt.
13. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Schiebeabschnitt eine dritte Nut (74) aufweist, um das Bremsdrucksignal mit dem Ablaß immer dann zu verbinden, wenn sich das Schieberventil in seiner ersten Stellung befindet.
14. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Federmittel, um das Schieberventil mittig angeordnet innerhalb des zylindrischen Körpers in der ersten Stellung zu halten.
15. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuermittel ein Paar von Kanälen (56) aufweisen, die in einem Ende des zylindrischen Ventilkörpers ausgebildet sind, und zwar zur Verbindung des Steuersignals zwischen den Verbxndungsmitteln und dem beweglichen Schieberglied, und wobei die Zeitsteuermittel

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ferner eine variable Einschränkung angeordnet zwischen dem Paar der Kanäle sowie ein abgestuftes Schieberglied aufweisen, um eine sequentielle Blockierung von mindestens einem des genannten Paars von Kanälen vorzusehen, wenn sich das Schieberglied infolge des Steuersignals vom Getriebesteuerventil bewegt.
16. Ventilanordnung zur sequentiellen Steuerung einer Reihe von Ausgängen bei einem Fahrzeugsteuersystem, insbesondere nach einem oder mehreren' der vorhergehenden Ansprüche, und zwar infolge eines Eingangssignals, gekennzeichnet durch eine zylindrische Umhüllung (Mantel), welche einen Hohlraum (Kammer) bildet und einen endangeordneten Einlaßkanal aufweist, um das Eingangssignal mit dem Hohlraum zu verbinden, und wobei innerhalb des Hohlraums ein infolge des Eingangssignals sich bewegender Ventilschieber (38) beweglich gelagert ist, und der zylindrische Mantel einen ersten Einlaßkanal, einen ersten Auslaßkanal und einen Ablaßkanal bildet, und wobei der Ventilschieber zwischen einer ersten den ersten Einlaßkanal und den Ablaßkanal blockierenden Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in weichletzterer der erste Einlaßkanal mit dem Ablaßkanal und der erste Ausgangskanal mit dem Eingangssignal verbunden ist.
17. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber einen Hauptschieberabschnitt (60) und einen sekundären Schieberabschnitt aufweist, wobei der Hauptschieberabschnitt (60) abdichtend innerhalb des Hohlraums, des Zylindermantels gelagert ist und am einen Ende des Hauptkolbens eine Nut aufweist, und wobei der sekundäre Schieberabschnitt abdichtend innerhalb des Hohlraums des Zylindermantels gelagert ist und mit dem Hauptschieberabschnitt verbunden ist, um eine Steuerkammer zwischen dem sekundären Schiebeabschnitt und dem endangeordneten Einlaßkanal des Mantels zu bilden, und wobei der Hauptschiebeabschnitt den ersten Einlaß-

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kanal und den Ablaßkanal in der ersten Stellung blockiert und die Nut im Hauptschiebeabschnitt den ersten Einlaßkanal mit dem Ablaßkanal verbindet, wobei sich der sekundäre Schieberabschnitt über den ersten Auslaßkanal hinauserstreckt, um zu gestatten, daß der erste Auslaßkanal mit der Steuerkammer in der zweiten Stellung in. Verbindung steht.
18. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschiebeabschnitt eine zweite Nut (74) aufweist, die im wesentlichen in der Mitte des Hauptschieberabschnittsausgebildet ist, und die den ersten Auslaßkanal mit dem Ablaßkanal dann verbindet, wenn der Ventilschieber in dem Zylindermantel zentriert ist.
19. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesonderenach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Federmittel, um den Ventilschieber vorzuspannen, daß der Ventilschieber zentriert im Zylindermantel gehalten wird.
20. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Zeitsteuermittel, die an einem Ende des Zylindermantels ausgebildet sind, um die Zeit zu verändern, innerhalb welcher die Kolbenanordnung sich zwischen der ersten und zweiten Stellung bewegt.
21. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuermittel ein Paar von Kanälen aufweisen, die in einem Ende des zylindrischen Mantels ausgebildet sind, und daß eine veränderbare Einschränkung dieses Paar von Kanälen verbindet.

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22. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-Durchschaltventil (16) einen Hauptkörper (40) aufweist, der ein Paar von Kupplungssxgnalausgangen (42, 44) und drei Ablaßausgänge bildet.
23. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Körpers (40) durch identische Endkappen (52) abgeschlossen sind, von denen jede einen Hauptkanal (54) aufweist.
24. Steuersystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkanal (54) mit einem kleineren Sekundärkanal (56) über ein einstellbares Nadelventil (58) verbunden ist, welches die zur Bewegung des Ventilschiebers (33) erforderliche Zeit steuert.
25. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber einen Hauptschieberabschnitt (60) aufweist, der starr mit einem Paar von mit Abstand angeordneten Sekundärschieberabschnitten (62, 64) in Verbindung steht, welche ein Paar von Kupplungssignalkammern (66, 68) zwischen dem Hauptschieberabschnitt (6O) und den Sekundärschieberabschnitten (62, 64) bildet.
26. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den sekundären Schieberabschnitten (62, 64) und den Endkappen (52) ein Paar von Steuerventilsignalkammern (7O, 72) ausgebildet sind.
27. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Betätigung des Bremssystems (17) ein einstellbares Nadelventil (81) in Leitung (78) vorgesehen ist.

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28. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bewegung des Ventilschiebers (38) nach links eine Ventilschieberverlängerung (98) in den Hauptkanal (54) eintritt, um im wesentlichen den Fluß der Strömung hindurch zu blockieren, wobei die Bewegung des Ventilschiebers (38) nunmehr hauptsächlich von der Strömung durch den Kanal (56) abhängt.
29. Steuersystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaleinschränkung dutch das einstellbare Nadelventil (58) gesteuert ist.
30. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtskupplung

(12) nicht eher in Eingriff kommt, bis der Ventilschieber (38) vollständig nach rechts ausgefahren ist und der Kupplungssignalausgang (42) mit der Signalkammer (72) verbunden ist, wobei bis dahin die Kupplungskammer (66) über den Ablaßausgang (46) abgelassen ist.
31. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Veiitilschieber eine Verlängerung (100) aufweist.
32. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nach rechts erfolgende Bewegung des Ventilschiebers (38) unter der Steuerung des rechten Nadelventils (58) in einer Weise erfolgt, wie dies unter Bezugnahme auf die Linksbewegung beschrieben wurde.

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