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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage zum Betätigen einer Cabrioverdeckeinrichtung mittels über Versorgungsleitungen mit einer Druckquelle verbundenen Aktuatoren.
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Cabrioverdecke werden üblicherweise mittels Hydraulikanlagen bewegt. Üblicherweise sind auf beiden Seiten des Fahrzeugs paarweise hydraulisch betriebene Aktuatoren angeordnet. Eine Cabrioverdeckeinrichtung umfasst mehrere bewegliche Teile, wie zum Beispiel ein Dach, einen Stauraumdeckel, unter dem das Dach im geöffneten Zustand verstaut wird, und eine Verriegelung, die das Dach beispielsweise im geschlossenen Zustand am Rahmen der Frontscheibe des Fahrzeugs verriegelt. Das Dach selbst kann wiederum aus mehreren beweglichen Teilen bestehen. Für die folgenden Betrachtungen ist es unerheblich, ob es sich bei dem Cabrioverdeck um ein Stoffverdeck oder ein Hardtop handelt.
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Ein Aktuator zum Betätigen eines der Teile eines Cabrioverdecks kann beispielsweise ein Stellzylinder oder ein Schwenkmotor sein. Er weist typischerweise zwei Arbeitsräume auf, die mit hydraulischem Druck beaufschlagt werden können, um eine Bewegung des Teils, an dem der Aktuator angreift, zu bewirken. Ein Stellzylinder weist dabei einen kolbenseitigen und einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum auf. Im Falle eines Schwenkmotors sind die beiden Arbeitsräume durch einen Flügel getrennt, der durch die Beaufschlagung mit Druck von einer Seite eine Drehbewegung bewirkt. Um die beiden Arbeitsräume wechselseitig mit Druck durch ein Hydraulikfluid beaufschlagen zu können, weisen die zugehörigen Versorgungsleitungen jeweils ein betätigbares Ventil, wie zum Beispiel ein einfaches Schaltventil, auf. Als Ventile kommen üblicherweise, auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, bevorzugt Magnetventile zur Anwendung. Dadurch kann jede der Versorgungsleitungen abhängig von der Schaltstellung des jeweiligen Ventils mit einer Hydraulikfluidzuleitung oder einer Hydraulikfluidableitung verbunden werden. Die Hydraulikfluidzuleitung ist mit einer Druckquelle, wie beispielsweise einer Pumpe verbunden, die das Hydraulikfluid aus einem Tank in Richtung der Aktuatoren fördert. Die Hydraulikfluidableitung leitet das Hydraulikfluid zurück in den Tank. Durch Betätigen eines Bedienschalters des Cabrioverdecks wird die Pumpe beispielsweise über einen Elektromotor angetrieben und fördert nun je nach Schaltstellung der Ventile Hydraulikfluid in die Arbeitsräume der Aktuatoren, wodurch eine Bewegung des Cabrioverdecks in Öffnungs- oder Schließrichtung erfolgt.
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Aus Sicherheitsgründen besteht die Anforderung an Cabrioverdecke, dass diese im Falle einer Gefährdung in kurzer Zeit stoppen. Die Art der Gefährdung beim Betrieb eines Cabrioverdecks kann vielfältig sein. Es kann beispielsweise vorkommen, dass sich beim Öffnen oder Schließen des Verdecks ein Gegenstand in der Mechanik des Dachs verklemmt oder dass das Verdeck beispielsweise aufgrund beengter Platzbedingungen mit einem Gegenstand im Stauraumfach oder außerhalb des Fahrzeugs kollidiert. Bei der Bewegung des Cabrioverdecks kann es auch zu einer Gefährdung einer Person kommen, beispielsweise durch Einklemmen von Gliedmaßen. In jedem Fall ist es erforderlich, dass das Cabrioverdeck durch Loslassen des Bedienschalters in möglichst kurzer Zeit gestoppt wird und in dieser Position, die sich zwischen den beiden Endlagen des Verdecks befindet, verbleibt, um Schäden zu vermeiden.
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Ferner kann es auch gewünscht sein, das Cabrioverdeck bewusst in eine Zwischenposition zwischen den beiden Endlagen zu verfahren. Dies ist beispielsweise zweckmäßig, um das Beladen des Kofferraums zu erleichtern, der sich üblicherweise unter dem Stauraumfach für das Cabrioverdeck befindet. Insbesondere bei Cabrios mit versenkbarem Hardtop tritt die Problematik auf, dass das geöffnete Dach einen großen Teil des Kofferraums einnimmt und die Beladeöffnung blockiert oder zumindest stark verkleinert. Um die Beladeöffnung zu vergrößern, wird das zusammengefaltete Verdeck aus der vollständig geöffneten Position in eine Beladehilfsposition geringfügig angehoben, in der es während des Beladens verbleibt.
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Es sind verschiedene Hydraulikanlagen zum Betätigen eines Cabrioverdecks bekannt. Beispielsweise wird in der
DE 101 00 652 B4 eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung von beweglichen Fahrzeugteilen, insbesondere eines Verdecks, beschrieben, bei der in der Hydraulikfluidzuleitung ein zur Druckquelle hin sperrendes Rückschlagventil eingesetzt ist und eine Druckentlastungsleitung mit einem bei Abfall des Drucks öffnenden Sperrelement vorgesehen ist, so dass im Falle eines Systemausfalls ohne manuelle Öffnung einer Nothandschraube eine weitere Bewegung des Fahrzeugteils von Hand möglich ist. Die Betätigung des Verdecks erfolgt in üblicher Weise über ein Schaltventil. Eine Zwischenposition des Verdecks kann zeitlich begrenzt auf die Einschaltdauer des Schaltventils gehalten werden.
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In der
DE 42 36 517 C2 wird eine hydraulische Betätigungsanordnung für ein Fahrzeugverdeck beschrieben, bei der verhindert wird, dass sich das geöffnete Verdeck beispielsweise durch Fahrtwind ungewollt in Schließrichtung bewegt. Hierzu ist in der Versorgungsleitung zu dem das Verdeck öffnenden Arbeitsraum des Stellzylinders ein Rückschlagventil angeordnet, dessen Rückschlagfunktion beim hydraulischen Schließen des Verdecks aufgehoben wird. Das Verdeck wird somit bei abgeschalteter Pumpe in Schließrichtung festgehalten. Allerdings ist eine Stoppfunktion nur in dieser Richtung möglich, d. h. das Verdeck kann nicht in einer Zwischenposition gehalten werden, da es sich bei abgeschaltetem System in Öffnungsrichtung bewegen kann.
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DE 199 35 854 C2 offenbart ebenfalls eine hydraulische Betätigungsanordnung für ein Cabrioverdeck mit einem über eine Steuerleitung entsperrbaren Rückschlagventil wie in der
DE 42 36 517 C2 , welches das Verdeck in einer Richtung halten kann und eine ungewollte Bewegung verhindert, bei hydraulisch betätigter Bewegung in diese Richtung jedoch öffnet. Ein zusätzlicher Hydraulikkreis mit Schaltventil ist beispielsweise zur Verlagerung des Stauraumdeckels vorgesehen, der bei betätigtem Schaltventil seine Position halten kann.
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Eine weitere gattungsgemäße Hydraulikanlage zum Betätigen einer Cabrioverdeckeinrichtung ist in der
US 5,724,878 A offenbart.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hydraulikanlage zum Betätigen einer Cabrioverdeckeinrichtung vorzuschlagen, mit der es möglich ist, ein schwergewichtiges bewegliches Element, beispielsweise das Dach des Cabrioverdecks oder gegebenenfalls den Stauraumdeckel, in einer Zwischenposition zeitlich unbegrenzt zu halten.
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Diese Aufgabe wird durch eine Hydraulikanlage gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den davon abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß blockiert eine mit den Versorgungsleitungen des Aktuators oder der Aktuatoren verbundene Ventileinrichtung im nicht betätigten Zustand eine Strömung aus der jeweiligen Versorgungsleitung sowohl zur Hydraulikfluidzuleitung als auch zur Hydraulikfluidableitung und lässt aber gleichzeitig eine Strömung von der Hydraulikfluidzuleitung in die jeweilige Versorgungsleitung zu. Das Hydraulikfluid kann somit im unbetätigten Zustand der Ventileinrichtung aus den Versorgungsleitungen nicht zurück in den Tank fließen. Dadurch bleibt der Druck des mindestens einen Aktuators, der beispielsweise als Stellzylinder oder Schwenkmotor ausgebildet sein kann, bei nicht betätigten bzw. nicht bestromten Ventilen und abgeschalteter Pumpe erhalten. Wird die Hydraulikanlage durch Loslassen des Bedienschalters in einer Zwischenposition angehalten, kann diese Zwischenposition somit zeitlich unbegrenzt gehalten werden, da in diesem Zustand das Hydraulikfluid des Aktuators durch die Ventileinrichtung in den Versorgungsleitungen, die zu den Aktuatoren führen, eingesperrt ist. Die Haltedauer der Zwischenposition ist somit nicht an eine Einschaltdauer der Ventile gebunden. Insbesondere bei einer Beladehilfsposition des Dachs kann dies sinnvoll sein.
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Vorteilhaft ist ein erstes betätigbares Ventil vorgesehen, welches die erste Versorgungsleitung abhängig von der Ventilstellung mit der Hydraulikfluidzuleitung oder der Hydraulikfluidableitung verbindet, und/oder ein zweites betätigbares Ventil, welches die zweite Versorgungsleitung abhängig von der Ventilstellung mit der Hydraulikfluidzuleitung oder der Hydraulikfluidableitung verbindet. Zur Versorgung des ersten Arbeitsraums des Aktuators ist die erste Versorgungsleitung über das erste betätigbare Ventil mit der Hydraulikfluidzuleitung verbindbar, wohingegen durch Betätigen des zweiten betätigbaren Ventils der zweite Arbeitsraum über die zweite Versorgungsleitung mit der Hydraulikfluidableitung verbindbar ist. Auf diese Weise kann der Druck in der zweiten Versorgungsleitung abgebaut werden und eine Bewegung des Aktuators erfolgen. Eine Bewegung des Aktuators in die andere Richtung erfolgt entsprechend bei Betätigung des ersten Ventils, welches dann die erste Versorgungsleitung mit der Hydraulikfluidableitung verbindet, während gleichzeitig die zweite Versorgungsleitung mittels des zweiten Ventils mit der Hydraulikfluidzuleitung verbunden ist.
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Die mit den Versorgungsleitungen verbundenen Steuerventile können einfache Schaltventile sein, zum Beispiel elektromagnetisch gesteuerte Ventile. Vorteilhaft ist den Ventilen in der Hydraulikfluidableitung eine Drossel nachgeschaltet, d. h. bei den Ventilen in der Hydraulikfluidableitung in Richtung des Tanks angeordnet. Dadurch wird die jeweilige Bewegung des Cabrioverdecks abgebremst. Wenn die Ventile in den Druckentlastungsleitungen während des Betriebs der Hydraulikanlage, insbesondere bei anliegendem Druck in der Hydraulikfluidzuleitung, d. h. bei eingeschalteter Druckquelle, geschlossen sind, ist gewährleistet, dass ein Abfluss von Hydraulikfluid über die Schaltventile und die zugehörige Drosseln erfolgt. Dadurch werden Bewegungen des Cabrioverdecks abgebremst, was insbesondere in der Endphase jeder Bewegung von Vorteil ist.
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Die Ventile in den Versorgungsleitungen können alternativ auch als Proportionalventile ausgebildet sein. Aufgrund der individuellen Steuerung der Proportionalventile kann dann auf eine Drossel in der Hydraulikfluidableitung verzichtet werden.
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Weiter vorteilhaft wird die Strömung aus der ersten und der zweiten Versorgungsleitung zur Hydraulikfluidzuleitung von entsprechend angeordneten Rückschlagventilen blockiert, um die erfindungswesentliche Funktion zu erfüllen, wonach bei nicht betätigtem Steuerventil eine Strömung von der Hydraulikfluidzuleitung in die erste und/oder die zweite Versorgungsleitung zwar zugelassen, eine Rückströmung – zum Beispiel bei Systemausfall oder in der Beladehilfsstellung – aber blockiert wird. Das oder die Rückschlagventile können vorteilhaft in Richtung der Hydraulikfluidzuleitung federvorgespannt geschlossen sein. Durch federvorgespannte Rückschlagventile kann effektiv ein Rückfluss des Hydraulikfluids von den Versorgungsleitungen über die Hydraulikfluidzuleitung bei abgeschalteter Pumpe in den Tank verhindert werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Hydraulikanlage zwar in einer Zwischenposition unter Druck gehalten wird, jedoch in den beiden Endlagen, also bei vollständig geöffnetem oder vollständig geschlossenem Verdeck, drucklos geschaltet werden kann. Ein druckloser Zustand der Hydraulikanlage in den beiden Endlagen ist vorteilhaft, da eingesperrtes und unter Druck stehendes Hydraulikfluid beispielsweise durch Erwärmung während der Fahrt ungewollte Bewegungen des Cabrioverdecks auslösen kann; beispielsweise könnte sich das Dach während der Fahrt plötzlich öffnen. Außerdem können so Verschleißerscheinungen der Hydraulikanlage reduziert werden, da sich das Cabrioverdeck naturgemäß die meiste Zeit im vollständig geschlossenen oder vollständig geöffneten Zustand befindet.
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Hierzu sind die zu den Aktuatoren führenden Versorgungsleitungen vorteilhaft jeweils über eine Druckentlastungsleitung mit der Hydraulikfluidableitung verbunden. Um jedoch während der Verlagerung der Cabrioverdeckteile trotzdem einen Druck in den Versorgungsleitungen aufbauen zu können, ist den Druckentlastungsleitungen jeweils ein Druckentlastungsventil zugeordnet, welches über eine Steuerleitung mit der jeweiligen Versorgungsleitung verbunden ist. Das Druckentlastungsventil bewegt sich bei anliegendem Druck in der jeweiligen Versorgungsleitung in eine schließende Stellung, so dass ein benötigter Druck zum Betätigen der Aktuatoren nicht über die Druckentlastungsleitung abgebaut wird.
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Weiter vorteilhaft sind Druckentlastungsventile jeweils mittels einer weiteren Steuerleitung auch mit der Hydraulikfluidzuleitung verbunden. Auf diese Weise schließen die Druckentlastungsventile bei anliegendem Druck in der Hydraulikfluidzuleitung. Dadurch wird erreicht, dass das Hydraulikfluid bei eingeschalteter Hydraulikanlage nicht über die Druckentlastungsleitungen abfließen kann. Insbesondere, wenn sich eines der Ventile der Versorgungsleitungen in der Schaltstellung befindet, in der es die jeweilige Versorgungsleitung mit der Hydraulikfluidableitung verbindet, kann das Hydraulikfluid nicht unkontrolliert über die jeweilige Druckentlastungsleitung abfließen. Somit ist während des Betriebs, also während der Bewegung des Dachs in Öffnungs- oder Schließrichtung, ein kontrollierter Druckablass jeweils über das in der drucklosen Versorgungsleitung angeordnete Steuerventil möglich.
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Wie bereits erwähnt ist es vorteilhaft, die Hydraulikanlage in den beiden Endlagen des Cabrioverdecks drucklos zu schalten. Dies wird durch die Druckentlastungsleitungen mit den druckgesteuerten Druckentlastungsventilen ermöglicht, welche gewissermaßen eine Bypass-Leitung zu den Steuerventilen der jeweiligen Versorgungsleitung bilden. Wenn in einer Versorgungsleitung und (soweit auch der Druck der Hydraulikfluidzuleitung auf das Druckentlastungsventil geschaltet ist) in der Hydraulikfluidzuleitung kein Druck anliegt, öffnet das jeweilige Druckentlastungsventil und ermöglicht somit die Drucklosschaltung der jeweiligen Versorgungsleitung. Um dies zu erreichen, werden nach Abschalten der Druckquelle die Steuerventile der Versorgungsleitungen kurzzeitig in die Schaltstellung gebracht, in der sie die jeweiligen Versorgungsleitungen mit der Hydraulikfluidableitung verbinden (Öffnen zum Tank). Dazu werden die Steuerventile kurz eingeschaltet, da sie im unbetätigten, stromlosen Zustand die Versorgungsleitungen mit der Hydraulikfluidzuleitung verbinden. Durch den Druckabfall in den Versorgungsleitungen und – bedingt durch das Abschalten der Druckquelle – in der Hydraulikfluidzuleitung, werden die Druckentlastungsventile geöffnet.
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Um außer dem Dach des Cabrioverdecks auch den Stauraumdeckel, unter dem das Dach im geöffneten Zustand verstaut wird, und (gegebenenfalls) auch eine Verriegelung des Dachs betätigen zu können, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung ein weiterer Hydraulikkreis in der Hydraulikanlage vorgesehen, der ebenfalls Versorgungsleitungen aufweist, die mit zumindest einem weiteren Aktuator des Stauraumdeckels und gegebenenfalls der Verriegelung so verbunden sind, dass dieser in zwei Richtungen bewegbar ist. Der Stauraumdeckel kann dabei geöffnet und geschlossen werden, wobei er sich in beiden Endlagen des Dachs in der geschlossenen Position befindet. Ebenso kann die Verriegelung des Dachs beispielsweise am Rahmen der Frontscheibe des Fahrzeugs geöffnet und geschlossen werden und kann ebenfalls in beiden Endlagen des Dachs geschlossen sein. Die Betätigung des Stauraumdeckels und der Verriegelung kann somit zusammen erfolgen. Der weitere Aktuator ist vorteilhaft eine Differential-Kolben-Zylinder-Anordnung oder ein andersartiger, durch Differenzdruck betätigter Aktuator.
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Eine der Versorgungsleitungen des weiteren Hydraulikkreises weist ein weiteres Steuerventil auf, das je nach seiner Schaltstellung diese Versorgungsleitung mit der Hydraulikfluidzuleitung oder der Hydraulikfluidableitung verbindet. Das weitere Steuerventil ist dabei so eingerichtet, dass es diese Versorgungsleitung im nicht betätigten Zustand mit der Hydraulikfluidableitung verbindet. Die andere Versorgungsleitung des Hydraulikkreises zum Betätigen des Stauraumdeckels und der Verriegelung ist ständig mit der Hydraulikfluidzuleitung verbunden. Durch die permanente Verbindung einer der Leitungen mit der Hydraulikfluidzuleitung erfolgt die Betätigung der Aktuatoren des Stauraumdeckels und der Verriegelung in einer der beiden Bewegungsrichtungen über einen Differenzdruck des Differentialkolbens.
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Vorteilhaft ist in der Versorgungsleitung des Hydraulikkreises zum Betätigen des Stauraumdeckels und der Verriegelung, die über das Ventil mit der Hydraulikfluidableitung oder der Hydraulikfluidzuleitung verbunden werden kann, ein in Richtung der Aktuatoren sperrendes und vorgespanntes Rückschlagventil angeordnet. Dieses kann im nicht betätigten Zustand des weiteren Steuerventils einen vorgegebenen Druck in dieser Versorgungsleitung halten. Durch die Vorspannung des Rückschlagventils wird ermöglicht, dass bei abgeschaltetem System, d. h. bei einer Verbindung dieser Versorgungsleitung mit der Hydraulikfluidableitung, der Druck nicht vollständig abgebaut wird, wodurch der Stauraumdeckel in einer Zwischenposition gehalten werden kann, ohne dass dazu ein Steuerventil betätigt werden muss. Diese Zwischenposition kann somit zeitlich unbegrenzt gehalten werden, da sie nicht an die Einschaltdauer der Hydraulikanlage, insbesondere der Ventile, gebunden ist.
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Weiter bevorzugt ist in der Versorgungsleitung, die permanent mit der Hydraulikfluidzuleitung verbunden ist, ein gesteuertes, in Richtung der Druckquelle sperrendes Rückschlagventil angeordnet. Dieses Rückschlagventil ist druckgesteuert und wird bei anliegendem Druck in der Hydraulikfluidzuleitung geöffnet, d. h. während des Betriebs der hydraulischen Anlage ist dieses Rückschlagventil geöffnet. So kann über dieses Rückschlagventil abhängig von der Schaltstellung des weiteren Steuerventils in der anderen Versorgungsleitung dieses weiteren Hydraulikkreises zum Betätigen des Stauraumdeckels und der Verriegelung in beide Richtungen Hydraulikfluid fließen. Bei abgeschalteter Pumpe ist das entsperrbare Rückschlagventil geschlossen und sperrt den Abfluss des Hydraulikfluids in Richtung der Druckquelle. Dadurch ist das Hydraulikfluid in einem Arbeitsraum der Aktuatoren des Stauraumdeckels und der Verriegelung eingesperrt und bleibt unter Druck.
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Dies ist vorteilhaft, da so der Stauraumdeckel und die Verriegelung in beiden Endlagen des Dachs immer geschlossen gehalten werden. Es ist keine Drucklosschaltung dieser Versorgungsleitung notwendig und auch nicht sinnvoll, da sich der Stauraumdeckel und die Verriegelung in beiden Endlagen des Dachs immer in der geschlossenen Position befinden sollen und somit ein ungewolltes Verlagern in die geöffnete Position nicht möglich ist. Zudem ist die andere Leitung dieses weiteren Hydraulikkreises über das Steuerventil im ausgeschalteten Zustand nur bis zu einem vorbestimmten Überdruck mit der Hydraulik-fluidableitung verbunden, wodurch keine unbeabsichtigte Öffnung des Stauraumdeckels und der Verriegelung erfolgen kann.
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Vorteilhaft ist das Steuerventil, welches die eine Versorgungsleitung des weiteren Hydraulikkreises für den Stauraumdeckel und die optionale Verriegelung mit der Hydraulikfluidzuleitung oder Hydraulikfluidableitung verbindet, ein Schaltventil mit einem auf Seite der Hydraulikfluidzuleitung vorgeschalteten, in Richtung der Druckquelle sperrenden Rückschlagventil. Dadurch kann ein ungewollter Rückfluss des Hydraulikfluids in Richtung der Druckquelle vermieden werden.
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Die Druckquelle kann vorteilhaft eine Pumpe mit nur einer Drehrichtung sein. Durch die Anordnung der Versorgungsleitungen und insbesondere die Wahl geeigneter Wegeventile in den zu den Aktuatoren führenden Versorgungsleitungen ist keine Pumpe mit wechselnder Drehrichtung nötig. Dadurch wird der Aufbau der Hydraulikanlage vereinfacht.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnung 1 beschrieben. Diese zeigt ein Hydraulikschema einer Hydraulikanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt ein Hydraulikschema, welches die Ventilstellungen der Hydraulikanlage in einer der beiden Endlagen des Cabrioverdecks zeigt, wobei die Hydraulikanlage abgeschaltet ist. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die dargestellte Endlage den geschlossenen Zustand des Cabrioverdecks darstellt. Die dargestellte Endlage kann aber auch der geöffnete Zustand des Cabrioverdecks sein, wobei die Schaltstellungen der Ventile S1, S2 dann umgekehrt betrachtet werden müssen.
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Das Dach des Cabrioverdecks wird mittels eines Aktuatorenpaars A1, der Stauraumdeckel mittels eines Aktuatorenpaars A2 und die Verriegelung mittels eines Aktuatorenpaars A3 bewegt. Die Aktuatorenpaare A1, A2, A3 sind hier als Stellzylinder ausgeführt, in denen ein Kolben bewegt wird. Die Stellzylinder weisen demnach einen kolbenseitigen und einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum auf.
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Bei Betätigung eines (hier nicht dargestellten) Bedienschalters wird der Motor M, der beispielsweise ein Elektromotor sein kann, eingeschaltet. Dieser treibt eine Hydraulikpumpe P an, die Hydraulikfluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, aus dem Tank T fördert. Die Pumpe P ist eine Pumpe mit einer Drehrichtung, d. h. die Pumpe P dreht sich unabhängig von der Bewegungsrichtung des Cabrioverdecks immer in die gleiche Richtung. Um unzulässigen Überdruck in der Hydraulikanlage zu vermeiden ist nach der Pumpe P ein Druckbegrenzungsventil 5 angeordnet, das sich bei zu hohem Druck öffnet und überschüssiges Hydraulikfluid in den Tank T zurück leitet. Bei Loslassen des Bedienschalters für das Cabrioverdeck wird der Motor M angehalten, so dass die Pumpe P ebenfalls anhält.
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Die Pumpe P fördert das Hydraulikfluid über einen Anschluss 3 zu der Hydraulikfluidzuleitung 1, welche die Hydraulikanlage mit Hydraulikfluid versorgt und somit bei angeschalteter Hydraulikanlage unter Druck steht. Nicht mehr benötigtes Hydraulikfluid wird über die Hydraulikfluidableitung 2 und einen Anschluss 4 in den Tank T zurück geleitet. Es ist zudem eine Nothandschraube 6 vorgesehen, mit der bei einem Ausfall des System oder zu Wartungszwecken die Hydraulikfluidzuleitung 1 mit der Hydraulikfluidableitung 2 verbunden werden kann, um den im System aufgebauten Druck abzulassen. Dann kann das Cabrioverdeck von Hand betätigt werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventile S1, S2, S3 als 3/2-Schaltventile ausgebildet. In der Hydraulikfluidzuleitung 1 ist vor jedem der Schaltventile S1, S2, S3 ein Rückschlagventil 16, 26, 36 angeordnet, welches einen Rückfluss des Hydraulikfluids in Richtung der Pumpe P verhindert. In der Hydraulikfluidableitung 2 ist jedem der Schaltventile S1, S2, S3 eine Drossel 17, 27, 37 nachgeschaltet, die einen Fluss des Hydraulikfluids in Richtung des Tanks T, und somit die Bewegungen des Cabrioverdecks abbremst.
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Zum Öffnen des Dachs wird bei Betätigung des Bedienschalters der Motor M gestartet, der wiederum die Pumpe P antreibt. Das Schaltventil S2 wird bestromt, so dass dieses die Versorgungsleitung 21 mit der Hydraulikfluidableitung 2 verbindet. Das Hydraulikfluid wird nun durch das Rückschlagventil 16 und das Schaltventil S1, welches die Versorgungsleitung 11 mit der Hydraulikfluidzuleitung 1 verbindet, in die Versorgungsleitung 11 gepumpt. Von dort gelangt der Druck über die Anschlüsse 18, 19 in die kolbenstangenseitigen Arbeitsräume des Aktuatorenpaars A1. In den kolbenseitigen Arbeitsräumen des Aktuatorenpaars A1 befindliches Hydraulikfluid wird nun verdrängt und gelangt über die Anschlüsse 28, 29 in die Versorgungsleitung 21. Über das eingeschaltete Schaltventil S2 wird das Hydraulikfluid durch die Drossel 27 gebremst in die Hydraulikfluidableitung 2 abgelassen. Da das hydraulisch gesteuerte Druckentlastungsventil 23 durch den Druck der Steuerleitung 25 geschlossen ist, fließt das Hydraulikfluid nicht über das Druckentlastungsventil 23 und die Druckentlastungsleitung 22, sondern kontrolliert und gebremst über die Versorgungsleitung 21, das Schaltventil S2 und die Drossel 27 ab.
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Ein Schließen des Dachs erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei das Schaltventil S1 bestromt wird und das Hydraulikfluid durch das Rückschlagventil 26, das Schaltventil S2 und die Versorgungsleitung 21 in den Zylinder gelangt und der Druck schließlich durch das Schaltventil S1 durch die Drossel 17 gebremst an die Hydraulikfluidableitung 2 abgegeben wird. Ebenfalls ist das Druckentlastungsventil 13 durch den Druck der Steuerleitung 15 während des Betriebs unabhängig von der Schaltstellung der Schaltventile S1, S2 wie das Druckentlastungsventil 23 geschlossen, so dass das Hydraulikfluid nicht über die Druckentlastungsleitung 12 abfließt.
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Gleichzeitig mit der Bewegung des Dachs erfolgt abgestimmt auf diese Bewegung die Bewegung des Stauraumdeckels und der Verriegelung. Der Stauraumdeckel und die Verriegelung werden zusammen bewegt. Da in diesem Hydraulikkreis nur ein Schaltventil S3 angeordnet ist, und die kolbenstangenseitigen Arbeitsräume immer mit der Hydraulikfluidzuleitung verbunden sind, erfolgt die Betätigung des Aktuatorenpaars A2 des Stauraumdeckels und des Aktuatorenpaars A3 der Verriegelung über einen Differenzdruck.
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Zum Öffnen des Stauraumdeckels und der Verriegelung wird das Schaltventil S3 bestromt. Dadurch fließt das Hydraulikfluid über das Rückschlagventil 36, das Schaltventil S3 und das Rückschlagventil 32 in die Versorgungsleitung 31. Über Anschlüsse 34, 38, 39 gelangt dieses in die kolbenseitigen Arbeitsräume der Aktuatoren A2, A3. Durch den herrschenden Differenzdruck, der auf der Kolbenseite größer ist als auf der Kolbenstangenseite, werden die Aktuatoren A2, A3 bewegt. Das in den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen befindliche Hydraulikfluid wird verdrängt und fließt durch die Anschlüsse 44, 48, 49 in die Versorgungsleitung 41 und wird aufgrund des Differenzdrucks durch das Rückschlagventil 42 in Richtung der Hydraulikfluidzuleitung 1 gedrängt. Dies ist möglich, da das Rückschlagventil 42 ein entsperrbares Rückschlagventil ist und bei anliegendem Druck in der Hydraulikfluidzuleitung 1 geöffnet ist.
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Eine Schließbewegung des Stauraumdeckels und der Verriegelung erfolgt analog, wobei das Schaltventil S3 unbestromt bleibt und der Druck in den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen den in den kolbenseitigen Arbeitsräumen übersteigt. Das Hydraulikfluid wird über die Versorgungsleitung 31, das vorgespannte Rückschlagventil 33 und das Schaltventil S3 durch die Drossel 37 gebremst an die Hydraulikfluidableitung 2 abgeführt.
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Im Falle des Loslassens des Bedienschalters bleibt das Cabrioverdeck stehen und wird in dieser Zwischenposition gehalten. Eine Zwischenposition kann wie erwähnt auch bewusst beispielsweise als Beladehilfsposition genutzt werden. Bei Abschalten der Hydraulikanlage durch Loslassen des Bedienschalters befinden sich die Schaltventile S1, S2, S3 in der dargestellten Position. Das Dach wird nun in seiner Position gehalten, da das Hydraulikfluid bedingt durch die Schaltstellung der Schaltventile S1, S2 und die Rückschlagventile 16, 26 in den Versorgungsleitungen 11, 21 eingesperrt ist. Da diese Schaltstellung der Schaltventile S1, S2, in welcher sie die die Versorgungsleitungen 11, 21 jeweils mit der der Hydraulikfluidzuleitung 1 verbinden, die Grundstellung der Schaltventile S1, S2 im ausgeschalteten Zustand darstellt, kann diese Zwischenposition zeitlich unbegrenzt gehalten werden.
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Aufgrund des herrschenden Drucks in den Versorgungsleitungen 11, 21 werden die Druckentlastungsventile 13, 23 über die Steuerleitungen 14, 24, welche einen höheren Differenzdruck auf die Druckentlastungsventile 13, 23 aufbringen als die Versorgungsleitungen 11, 21, geschlossen gehalten, so dass der Druck nicht über die Druckentlastungsleitungen 12, 22 entweichen kann. Die Druckentlastungsventile 13, 23 sind beispielsweise als steuerbare Rückschlagventile mit einer Kugel und einem Steuerkolben ausgebildet.
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Auch der Stauraumdeckel und die Verriegelung können in einer Zwischenposition zeitlich unbegrenzt gehalten werden. Bei abgeschaltetem System verbindet das Schaltventil S3 die Versorgungsleitung 31 mit der Hydraulikfluidableitung 2. Aus der Versorgungsleitung 31 kann jedoch über das Rückschlagventil 32 kein Hydraulikfluid entweichen. Das vorgespannte Rückschlagventil 33 hält einen vorgegeben Druck in der Versorgungsleitung 31 aufrecht, da es bei Unterschreiten eines bestimmten Drucks in der Versorgungsleitung 31 schließt. Das gesteuerte Rückschlagventil 42 ist aufgrund des fehlendes Drucks der Hydraulikfluidzuleitung 1 geschlossen. Somit wird auch auf dieser Seite des Hydraulikkreises der Druck gehalten und der Stauraumdeckel und die Verriegelung können in einer Zwischenposition zeitlich unbegrenzt gehalten werden.
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Um in den Endlagen des Cabrioverdecks die Aktuatoren A1 drucklos schalten zu können, sind parallel zu den Versorgungsleitungen 11, 21 die Druckentlastungsleitungen 12, 22 angeordnet. Diese sind an die Versorgungsleitungen 11, 21 angeschlossen und weisen die während des Betriebs geschlossenen Druckentlastungsventile 13, 23 auf. Wird nun die Hydraulikanlage abgeschaltet, weil eine Endlage des Verdecks erreicht ist, öffnen die Druckentlastungsventile 13, 23, um den Druck aus den Versorgungsleitungen 11, 21 abzulassen. Dies erfolgt automatisch, wenn der Druck in den Steuerleitungen 14, 15, 24, 25 abfällt, und kann daher als automatische Nothandfunktion bezeichnet werden. Die Steuerleitungen 15, 25 sind direkt mit der Hydraulikfluidzuleitung 1 verbunden und werden drucklos sobald die Pumpe P stoppt. Damit die Steuerleitungen 14, 24 ebenfalls drucklos werden, werden die Ventile für eine kurze Zeit nach dem Anhalten des Motors M eingeschaltet, um die Versorgungsleitungen 11, 21 mit der Hydraulikfluidableitung 2 zu verbinden und eine Verbindung zum Tank herzustellen. Da nun die Druckentlastungsventile 13, 23 aufgrund des Druckabfalls in den Versorgungsleitungen 11, 21 und den Steuerleitungen 14, 15, 24, 25 öffnen, können die Schaltventile S1, S2 abgeschaltet werden. Das System ist nun trotz der mit der Hydraulikfluidzuleitung 1 verbundenen Versorgungsleitungen 11, 21 drucklos. Durch die Drucklosschaltung kann eine unerwünschte Bewegung des Dachs beispielsweise aufgrund eines Druckaufbaus durch Erwärmung vermieden werden.
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In den Endlagen des Dachs ist es ferner erwünscht, dass der Stauraumdeckel und die Verriegelung geschlossen gehalten werden. Dies wird ermöglicht, da das steuerbare Rückschlagventil 42 im abgeschalteten Zustand der Hydraulikanlage geschlossen ist und das Hydraulikfluid in der Versorgungsleitung 41 und somit in den kolbenstangenseiteigen Arbeitsräumen der Aktuatoren A2, A3 einsperrt. Das steuerbare Rückschlagventil erlaubt somit ein nahezu leckagefreies Abschließen der Versorgungsleitung 41 im Stillstand der Anlage und einen Durchfluss von Hydraulikfluid während des Betriebs der Hydraulikanlage.
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Die Hydraulikanlage ermöglicht ein zeitlich unbegrenztes Halten des Cabrioverdecks in einer Zwischenposition, da die Ventile S1, S2 stromlos mit der Hydraulikfluidzuleitung 1 verbunden sind. Eine Drucklosschaltung der Versorgungsleitungen 11, 21 wird durch die Druckentlastungsleitungen 12, 22 und die Ventile 13, 23 als ”Nothand-Bypass” ebenfalls stromlos ermöglicht.
