DE19629065A1 - Hydraulische Betätigungsanordnung für ein Fahrzeugverdeck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungs­ anordnung für ein Fahrzeugverdeck, mit einer Anzahl von über separate Schaltelemente mit einem gemeinsamen Druckkreis ver­ bundenen Arbeitszylindern, einer mit den Schaltelementen verbundenen Steuereinheit und zumindest einer ebenfalls mit der Steuereinheit in Verbindung stehenden Rückmeldeeinheit zur Endstellungskontrolle der Arbeitszylinder.

Bekannte Betätigungsanordnungen der genannten Art haben zumeist den gleichen Funktionsaufbau, bei welchem der Ablauf der Verdeckbetätigung mittels Ventilen über die Steuereinheit gesteuert wird. Um die Schaltelemente der Ventile zeit- bzw. ablaufrichtig ansteuern zu können, müssen von den Elementen der Verdeckbetätigung her Stellungssignale als Rückmeldung kommen, welche zumeist über entsprechende Schalter am Verdeck bzw. dessen Betätigung, und hier insbesonders an den Arbeits­ zylindern selbst, realisiert werden. Diese Ausführungen sind im Bezug auf Herstellung, Montage und Wartung sehr kostenin­ tensiv, da für jeden Teil des Betätigungsvorganges bzw. jeden einen derartigen Teil des Betätigungsvorganges bewirkenden Arbeitszylinder zumindest zwei Endsignale (Zylinder ausgefah­ ren/Zylinder eingefahren) zur Verfügung gestellt werden müs­ sen, was bei den heute in diesem Zusammenhang gebräuchlichen Ausführungen beispielsweise zwei separate Endstellungsschal­ ter am jeweiligen Arbeitszylinder erfordert. Zusätzlich sind noch entsprechende Stecker, Leitungen u. dgl. vorzusehen und zu verlegen, was zusammen mit der erforderlichen Mehranzahl von Steuereingängen an der Steuereinheit den Bauteilaufwand und naturgemäß auch die Anfälligkeit für Fehler und Schäden erhöht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hy­ draulische Betätigungsanordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die angesprochenen Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden und daß insbesonders ohne Einbu­ ßen an Funktionssicherheit eine hinsichtlich Herstellung, Montage und Wartung kostengünstigere Bauweise möglich wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Betätigungsanordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rückmeldeeinheit zumindest einen im Druckkreis einge­ schalteten Drucksensor aufweist, dessen Ausgangssignal über der Zeit zusammen mit den festgelegten Schaltfolgen der ein­ zelnen Schaltelemente zur Endstellungskontrolle der einzelnen Arbeitszylinder dient. Es ist also prinzipiell nur mehr ein in den Druckkreis für die Arbeitszylinder der Verdeckbetäti­ gung eingeschalteter Drucksensor erforderlich, der den Druck­ verlauf in diesem Druckkreis überwacht. Jede Betätigungsan­ ordnung hat im funktionierenden Zustand einen von Mal zu Mal praktisch identischen Druckverlauf über der Zeit, der von den festgelegten Schaltfolgen und den verwendeten Komponenten ab­ hängt. Somit kann beispielsweise über einen festgestellten Druckanstieg beim Hubende eines Arbeitszylinders der erfor­ derliche nächste Ablaufschritt der Betätigung gesteuert wer­ den. Eine zusätzliche Kontrolle jedes Ablaufschrittes kann über die Zeit erfolgen, da ja im funktionierenden Zustand jeder Arbeitszylinder innerhalb einer bestimmten Zeit ausge­ fahren sein sollte. Durch den Wegfall der vielen einzelnen Endstellungsschalter an der Verdeckbetätigung bzw. den Ar­ beitszylindern selbst können die Bauteile der Betätigungsan­ ordnung insgesamt wesentlich kostengünstiger und einfacher gefertigt werden. Die Montage im Fahrzeug ist ebenfalls ko­ stengünstiger, einfacher und weniger fehleranfällig, da ent­ sprechend weniger Kabeln und Stecker verlegt werden müssen. Die Steuereinheit kann mit wesentlich wenigeren Eingängen das Aus langen finden. Zusätzlich ist die Sicherheit bedeutend größer als bei den beschriebenen bekannten Betätigungsanord­ nungen, da der Druck ständig überwacht wird und größere Ab­ weichungen des Druckes sofort Auswirkungen auf den Verdeck­ ablauf haben.

In bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Überwachung und Auswertung des Druckverlaufes in der Steuereinheit ein Rechner vorgesehen, der auch die Schaltfol­ gen der Schaltelemente steuert. Damit kann die Überwachung der Druckverläufe bzw. deren Umsetzung in das Auslösen der Schaltfolgen sehr einfach vorgenommen werden, wobei auch Änderungen zur Anpassung an geänderte Gegebenheiten leicht möglich sind.

Nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestal­ tung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest ein Tempera­ tursensor, vorzugsweise am oder zumindest in der Nähe des Druckkreises, vorgesehen ist, der ebenfalls mit der Steuer­ einheit in Verbindung steht und über den die temperaturabhän­ gige Kennlinie der Betätigungsanordnung bei der Ablaufsteue­ rung berücksichtigbar ist. Da die Zeitdauer der Verstellung des jeweiligen Arbeitszylinders von der einen in die andere Endstellung vom hydraulischen Volumenstrom abhängt und dieser von der Temperatur, kann auf diese Weise eine einfache Kom­ pensation vorgenommen und zwei voneinander unabhängige Para­ meter erhalten werden, mit denen die Steuerung des Betäti­ gungsablaufes sicher durchgeführt werden kann.

Es ist natürlich klar, daß unabhängig von der bzw. zu­ sätzlich zur beschriebenen Art der Steuerung der hydrauli­ schen Betätigungsanordnung des Fahrzeugverdeckes noch be­ darfsweise zusätzliche Sicherheitsschalter, Endschalter od. dgl. vorgesehen sein können, die beispielsweise das end­ gültige Erreichen der Endstellungen des Fahrzeugverdeckes zusätzlich oder separat überwachen.

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführung näher erläu­ tert. Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltschema einer er­ findungsgemäßen Betätigungsanordnung und Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem zugehörigen Druckdiagramm.

Die in Fig. 1 dargestellten vier separaten Arbeitszy­ linder 1 bis 4 dienen auf hier nicht näher dargestellte Weise zur Betätigung eines Fahrzeugverdeckes, wozu die oben aus den Arbeitszylindern geführten Kolbenstangen 5 auf ebenfalls nicht weiter dargestellte Weise mit Betätigungselementen, Sperrelementen od. dgl. des Fahrzeugverdeckes oder beispiels­ weise auch eines Deckels für die Aufnahme des geöffneten Fahrzeugverdeckes am Fahrzeug od. dgl. in Verbindung stehen. Die Arbeitszylinder 1 bis 4 sind über separate Schaltelemente V1 bis V4 mit einem gemeinsamen Druckkreis P (Anschlüsse P1 bis P4) bzw. über separate Drosseln D1 bis D4 mit der Leitung T zum Tank 6 verbunden. Die unmittelbar mit den Schaltelemen­ ten V1 bis V4 verbundenen Anschlüsse der Arbeitszylinder 1 bis 4 sind mit A1 bis A4 bezeichnet.

Der Vollständigkeit halber ist noch auf Rückschläge R1 bis R4 in der Verbindung vom Druckkreis P zu den Schaltele­ menten V1 bis V4 zu verweisen, welche letztere hier einer­ seits federbelastet und andererseits elektrisch betätigt sind.

In dem in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Aggre­ gatblock 7 sind zusätzlich zu den Schaltelementen samt Rück­ schlägen und Drosseln sowie den entsprechenden Verbindungs­ leitungen noch die Druckpumpe 8 samt Filter 9 sowie ein Druckbegrenzungsventil 10 angeordnet, welches überhöhten Druck in den Tank 6 absteuert.

Abgesehen von den angesprochenen Anschlüssen A1 bis A4 und P1 bis P4 sind am Aggregatblock 7 noch mit P′ und T′ be­ zeichnete Ausgänge vorgesehen, die mit einer externen Steuer­ einheit 11 verbunden sind. Der Ausgang P′ leitet das Aus­ gangssignal eines im Druckkreis eingeschalteten Drucksensors 12 an die Steuereinheit 11. Der Ausgang T′ wiederum leitet das Ausgangssignal eines Temperatursensors 13 (hier im Tank 6 angeordnet) zur Steuereinheit 11, welche auf hier nicht dar­ gestellte Weise weiters auch mit den elektrischen Betäti­ gungselementen der Schaltelemente V1 bis V4 in Verbindung steht.

Zur Überwachung und Auswertung des Druckverlaufes des Drucksensors 12 ist in der Steuereinheit 11 ein hier nicht dargestellter Rechner vorgesehen, der auch die Schaltfolgen der Schaltelemente V1 bis V4 steuert. Das Ausgangssignal des Drucksensors 12 über der Zeit dient zusammen mit den festge­ legten Schaltfolgen der einzelnen Schaltelemente V1 bis V4 zur Endstellungskontrolle der einzelnen Arbeitszylinder 1 bis 4. Über den Temperatursensor 13 kann die temperaturabhängige Kennlinie der Betätigungsanordnung bei der Ablaufsteuerung berücksichtigt werden.

Am Anfang eines Betätigungsvorganges sind z. B. gemäß Fig. 1 alle Arbeitszylinder 1 bis 4 eingefahren und alle Schaltelemente V1 bis V4 nicht bestromt. Es wird nun der Aggregatblock bzw. die Druckpumpe 8 eingeschaltet und gleich­ zeitig das Schaltelement V1 in die andere, nicht dargestellte Schaltstellung gebracht, womit der Arbeitszylinder 1 aus­ fährt. Über den Drucksensor 12 wird der Druckverlauf im Druckkreis P aufgenommen und im Rechner der Steuereinheit 11 verarbeitet, wobei der Istdruck mit einem vom Ablauf her be­ kannten Solldruck über der Zeitachse verglichen wird. Aus Fig. 2 ist dazu zu ersehen, daß sich in der ersten Phase Druck im Arbeitszylinder 1 aufbaut, bis er sich bewegt (A1 in Fig. 2). Danach fährt der Arbeitszylinder aus und der Druck verläuft je nach Belastung entlang B1 in Fig. 2. Nachdem der Arbeitszylinder das Hubende (oder einen entsprechenden An­ schlag im Verdeck) erreicht hat, steigt der über den Druck­ sensor 12 überwachte Druck an, bis er bei C1 in Fig. 2 das über das Druckbegrenzungsventil (10 in Fig. 2) vorgegebene Niveau erreicht hat. Die Steuerung kann also anhand des Druckverlaufes über der Zeit erkennen, daß der Arbeitszylin­ der 1 seine Endposition erreicht hat.

Es kann dann gemäß Fig. 2 beispielsweise Arbeitszylin­ der 2 in ähnlicher Weise angesteuert bzw. dessen Bewegung überwacht werden, usw.

Die dargestellte und besprochene Steuerung kann alle möglichen Varianten von Zylinderanordnungen ansteuern. Die Zylinder selbst können differential oder einseitig angesteu­ ert werden, u.zw. für alle Druckkennlinien. Um eine sichere Erkennung des Hubendes bzw. der Endposition zu gewährleisten, ist natürlich ein entsprechender Druckunterschied zwischen dem maximalen Druck im Arbeitszylinder und dem Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 10 vorzusehen, der von der Auf­ lösung des Drucksensors abhängig ist.

Der Temperatursensor 13 mißt vorzugsweise die Tempera­ tur des Öles auf beschriebene Weise, da diese unmittelbar die Kennlinie des Aggregatblocks bzw. der Betätigungsanordnung insgesamt beeinflußt. Der Temperatursensor 13 könnte aber auch beispielsweise auf der Platine der Steuereinheit 11 selbst angebracht werden, sofern diese den entsprechenden Temperaturschwankungen ebenfalls ausgesetzt ist. Der Druck­ sensor 12 ist so in die Schaltung einzubinden, daß er alle Druckbereiche von den Arbeitszylindern 1 bis 4 aufnehmen kann - vorzugsweise ist der Drucksensor wie dargestellt direkt in der P-Leitung angeordnet.

Zusätzlich könnten auf hier nicht dargestellte Weise an geeigneten Orten des Verdeckes bzw. Fahrzeuges noch End­ schalter, Sicherheitsschalter od. dgl. vorgesehen sein, die etwa das vollständige öffnen bzw. Schließen des Verdeckes separat an die Steuereinheit 11 melden.

Claims (3)

1. Hydraulische Betätigungsanordnung für ein Fahrzeugver­ deck, mit einer Anzahl von über separate Schaltelemente mit einem gemeinsamen Druckkreis verbundenen Arbeitszy­ lindern, einer mit den Schaltelementen verbundenen Steu­ ereinheit und zumindest einer ebenfalls mit der Steuer­ einheit in Verbindung stehenden Rückmeldeeinheit zur End­ stellungskontrolle der Arbeitszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückmeldeeinheit zumindest einen im Druckkreis (P) eingeschalteten Druck­ sensor (12) aufweist, dessen Ausgangssignal über der Zeit zusammen mit den festgelegten Schaltfolgen der einzelnen Schaltelemente (V1 bis V4) zur Endstellungskontrolle der einzelnen Arbeitszylinder (1 bis 4) dient.

2. Betätigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Überwachung und Auswertung des Druck­ verlaufes in der Steuereinheit (11) ein Rechner vorgese­ hen ist, der auch die Schaltfolgen der Schaltelemente (V1 bis V4) steuert.

3. Betätigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest ein Temperatursensor (13), vorzugsweise am oder zumindest in der Nähe des Druckkrei­ ses (P), vorgesehen ist, der ebenfalls mit der Steuerein­ heit (11) in Verbindung steht und über den die tempera­ turabhängige Kennlinie der Betätigungsanordnung bei der Ablaufsteuerung berücksichtigbar ist.