DE102017121499B3 - motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Bei einem Kraftfahrzeug wirkt auf eine eine Karosserieöffnung verschließende Klappe mindestens ein hydraulischer Verstellantrieb. Dieser umfasst einen Tank (7), eine reversierbare Motor-Pumpe-Einheit (3) und mindestens einen hydraulischen Linearaktuator (8) mit genau einem über eine Druckleitungsanordnung (15), welche an einen ersten Pumpenanschluss (4) angeschlossen ist, von der Pumpe (2) beaufschlagbaren Arbeitsraum (13). In der Druckleitungsanordnung (15) sind in Reihe ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil (16) und ein Drosselrückschlagventil (17) mit jeweils in Strömungsrichtung zum beaufschlagbaren Arbeitsraum (13) öffnender Rückschlagfunktion angeordnet. Der zweite Pumpenanschluss (5) ist zusätzlich zu seiner Verbindung mit einem Wechselventil (6) ausschließlich über eine ein Drosselelement (18) aufweisende Abströmleitung (19) mit dem Tank (7) und eine Steuerleitung (20) mit dem Steuereingang (21) des in der Druckleitungsanordnung (15) angeordneten entsperrbaren Rückschlagventils (16) verbunden. In a motor vehicle, at least one hydraulic adjusting drive acts on a flap closing a body opening. This comprises a tank (7), a reversible motor-pump unit (3) and at least one hydraulic linear actuator (8) with exactly one via a pressure line assembly (15) which is connected to a first pump port (4), from the pump (2) actable work space (13). In the pressure line arrangement (15), a hydraulically releasable check valve (16) and a throttle check valve (17) are arranged in series, each with a check valve opening in the direction of flow to the work space (13). The second pump port (5) is in addition to its connection to a shuttle valve (6) exclusively via a throttle element (18) having discharge line (19) with the tank (7) and a control line (20) with the control input (21) of in connected to the pressure line assembly (15) arranged pilot operated check valve (16).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Karosseriestruktur und einer mit dieser gelenkig verbundenen Klappe, die in einer abgesenkten ersten Stellung eine Karosserieöffnung verschließt und in einer angehobenen zweiten Stellung die Karosserieöffnung freigibt, wobei auf die Klappe mindestens ein hydraulischer Verstellantrieb wirkt, welcher eine reversierbare Motor-Pumpe-Einheit, dessen Pumpenanschlüsse über ein Wechselventil mit einem Tank verbunden sind, und mindestens einen von der Motor-Pumpe-Einheit beaufschlagbaren, sich an der Karosseriestruktur abstützenden hydraulischen Linearaktuator umfasst.The present invention relates to a motor vehicle having a body structure and a hinged thereto flap, which closes a body opening in a lowered first position and the body opening releases in a raised second position, wherein on the flap acts at least one hydraulic adjusting drive, which is a reversible motor Pump unit whose pump ports are connected via a shuttle valve to a tank, and at least one can be acted upon by the motor-pump unit, supported on the body structure hydraulic linear actuator.
Im Interesse eines gesteigerten Komforts werden bei Kraftfahrzeugen zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Heckklappe zunehmend Verstellantriebe eingesetzt. Deren Betätigung erfolgt dabei typischerweise mittels eines im Fahrerraum bzw. an der Heckklappe angeordneten Schalters/Tasters, einer - in den „Schlüssel“ integrierten - Fernbedienung und/oder einer einen Sensor umfassenden Fußbetätigung.In the interests of increased comfort, increasingly propulsion systems are used in motor vehicles for opening and closing the respective tailgate. Their operation is typically carried out by means of a switch / button arranged in the driver's compartment or on the tailgate, a remote control integrated in the "key" and / or a foot control comprising a sensor.
Der jeweilige Verstellantrieb kann, wie dies eingangs angegeben ist, hydraulisch ausgeführt sein, d. h. mindestens einen hydraulischen Linearaktuator in Form eines Hydraulikzylinders umfassen. Der im Hinblick auf eingangs angegebene Kraftfahrzeuge einschlägige druckschriftliche Stand der Technik wird beispielsweise repräsentiert durch die
Namentlich unter Kostenaspekten haben in der Praxis allerdings rein elektrische Verstellantriebe, welche insbesondere (vgl. beispielsweise
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine praxisgerechte Lösung der vorstehend dargelegten Problematik anzubieten. Die vorliegende Erfindung ist, mit anderen Worten, darauf gerichtet, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches die namentlich bei schweren Heckklappen bestehenden Nachteile von Kraftfahrzeugen mit einem rein elektrischen Klappen-Verstellantrieb oder einem elektrischen Klappen-Verstellantrieb mit Federunterstützung vermeidet und gleichwohl - unter Kosten- und anderen praxisrelevanten Gesichtspunkten - zu diesen konkurrenzfähig ist.The present invention has set itself the task of offering a practical solution to the problem set out above. In other words, the present invention is directed to providing a motor vehicle which avoids the disadvantages of motor vehicles with a purely electric flap adjustment drive or an electric flap adjustment drive with spring assistance, which are present especially in the case of heavy tailgates, and nevertheless - under cost and other practice-relevant aspects - to these is competitive.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die aufgezeigte Aufgabenstellung, wie im Anspruch 1 angegeben, durch ein Kraftfahrzeug der eingangs angegebenen Bauweise gelöst, bei dem sich der hydraulische Verstellantrieb durch die folgenden Merkmale auszeichnet:
- der mindestens eine hydraulische Linearaktuator weist nur einen durch die Motor-Pumpe-Einheit beaufschlagbaren Arbeitsraum auf;
- in der den beaufschlagbaren Arbeitsraum mit der Motor-Pumpe-Einheit verbindenden, an einen ersten Pumpenanschluss angeschlossenen Druckleitungsanordnung sind in Reihe ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil und ein Drosselrückschlagventil mit jeweils in Strömungsrichtung zum beaufschlagbaren Arbeitsraum öffnender Rückschlagfunktion angeordnet;
- der zweite Pumpenanschluss ist zusätzlich zu seiner Verbindung mit dem Wechselventil ausschließlich über eine ein Drosselelement aufweisende Abströmleitung mit dem Tank und eine Steuerleitung mit dem Steuereingang des in der Druckleitungsanordnung angeordneten entsperrbaren Rückschlagventils verbunden.
- the at least one hydraulic linear actuator has only one acted upon by the motor-pump unit working space;
- in the pressurizable space with the motor-pump unit connecting, connected to a first pump port pressure line arrangement a hydraulically operated check valve and a throttle check valve are arranged in each case in the flow direction to the loadable working space opening check function;
- the second pump port is connected in addition to its connection to the shuttle valve exclusively via a throttle element having a discharge line to the tank and a control line to the control input of the arranged in the pressure line assembly pilot-operated check valve.
In Anwendung der vorliegenden Erfindung lässt sich, wie insbesondere auch deren nachstehende Erläuterung aufzeigt, ein Kraftfahrzeug bereitstellen, dessen hydraulischer Klappen-Verstellantrieb sämtliche praktisch-technischen Anforderungen erfüllt, wobei das System ohne ständig wirkende Vorspannkräfte auskommt und zugleich so einfach aufgebaut sein kann, dass das Fahrzeug - insbesondere auch unter Berücksichtigung von Folgevorteilen - kostenmäßig mit solchen konkurrieren kann, die einen (rein) elektrischen Klappen-Verstellantrieb aufweisen. Für die Erfindung, im synergetischen Zusammenwirken mit weiteren Aspekten, tragende Gesichtspunkte bestehen dabei darin, dass der hydraulische Verstellantrieb allein für das Öffnen der durch ihn betätigten Klappe ausgelegt ist, wohingegen das Schließen der Klappe ohne Mit- und Einwirkung des hydraulischen Verstellantriebs, typischerweise allein unter Ausnutzung der auf die Klappe wirkenden Schwerkraft, erfolgt und dass die mit hydraulischen Linearaktuatoren erzielbaren hohen Leistungsdichten zulassen, dass selbst besonders schwere Klappen typischerweise allein (oder zumindest nahezu allein) unter Wirkung des hydraulischen Verstellantriebs geöffnet werden können. So kann das hydraulische System besonders einfach und kostengünstig ausgelegt sein, was zusätzlich auch dem Raumbedarf und der Funktionssicherheit entgegenkommt. Und trotz besonders hoher, das Öffnen selbst sehr schwerer Klappen bewirkender Verstellkräfte lassen sich in Anwendung der vorliegenden Erfindung, wie dargelegt, ständig wirksame Vorspannkräfte, jedenfalls solche von nennenswerter Höhe, vermeiden. Hieraus ergibt sich insbesondere eine Schonung beteiligter Bauteile.In application of the present invention, as will become apparent in particular from the following explanation, a motor vehicle can be provided whose hydraulic damper Adjustment meets all practical technical requirements, the system can do without constantly acting biasing forces and at the same time can be constructed so simple that the vehicle - especially taking into account consequential advantages - in terms of cost can compete with those that a (pure) electric flap adjustment exhibit. For the invention, in synergetic interaction with other aspects, supporting aspects consist in the fact that the hydraulic adjustment is designed solely for the opening of the actuated by him flap, whereas the closing of the flap without involvement and action of the hydraulic adjusting, typically alone Utilization of the force acting on the flap gravity takes place, and that achievable with hydraulic linear actuators high power densities allow even very heavy flaps typically alone (or at least almost alone) can be opened under the action of the hydraulic adjustment. Thus, the hydraulic system can be designed particularly simple and inexpensive, which also accommodates the space requirements and reliability. And despite particularly high, the opening even very heavy flaps causing adjustment can be in the application of the present invention, as stated, constantly effective biasing forces, at least those of significant height avoid. This results in particular a protection of involved components.
Je nach der Geometrie der Klappe, konstruktiver Details von deren Lagerung und den hierdurch bestimmten kinematischen Verhältnissen in der vollkommen angehobenen zweiten Stellung der Klappe kann in dieser unter Umständen das Gewicht der Klappe nicht ausreichen, um eine (allein) schwerkraftbedingte Bewegung der Klappe in Richtung auf die geschlossene erste Stellung einzuleiten. Dies gilt insbesondere bei extremen, über eine indifferente Zwischenstellung (Totpunkt) hinausgehenden Öffnungswinkeln der Klappe. Zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung bei derartigen Einbausituationen kann - gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung - eine (nur) in der zweiten Stellung der Klappe und zu dieser benachbart wirksame Rückstellfeder vorgesehen sein, die die Schließbewegung der Klappe aus der zweiten Stellung bis über den Totpunkt einleitet, bevor dann die schwerkraftbedingte weitere Bewegung der Klappe in Richtung auf die geschlossene erste Stellung einsetzt. Eine solche nur phasenweise wirksame Rückstellfeder kann insbesondere in dem zweiten, nicht beaufschlagbaren „Arbeitsraum“ des jeweiligen hydraulischen Linearaktuators untergebracht sein. Bei diesem kann es sich insbesondere um den (bevorzugt belüfteten) Kolbenstangenraum eines den hydraulischen Linearaktuator bildenden einfach wirkenden Hydraulikzylinders handeln.Depending on the geometry of the flap, constructive details of their storage and thus determined kinematic conditions in the fully raised second position of the flap may not be sufficient in this under certain circumstances, the weight of the flap to a (gravity) movement of the flap in the direction to initiate the closed first position. This applies in particular to extreme opening angles of the flap beyond an indifferent intermediate position (dead center). To implement the present invention in such installation situations can - according to a preferred embodiment of the invention - be provided (only) in the second position of the flap and to this adjacent effective return spring, which initiates the closing movement of the flap from the second position to above the dead center before then using the force of gravity further movement of the flap in the direction of the closed first position. Such a return spring, which is effective only in phases, can be housed in particular in the second "work space" of the respective hydraulic linear actuator, which can not be acted upon. This may in particular be the (preferably ventilated) piston rod space of a single-acting hydraulic cylinder forming the hydraulic linear actuator.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind zusätzlich zum entsperrbaren Rückschlagventil und zum Drosselrückschlagventil in der Druckleitungsanordnung keinerlei weitere Ventile angeordnet. Hier stellt sich der vorstehend dargelegte Vorteil der vorliegenden Erfindung, nämlich die besonders einfache kostengünstige und zuverlässige Bauweise in besonders ausgeprägten Maße ein.According to another preferred embodiment of the invention, no further valves are arranged in addition to the pilot-operated check valve and the throttle check valve in the pressure line arrangement. Here, the above-stated advantage of the present invention, namely the particularly simple cost-effective and reliable construction in a particularly pronounced extent.
Eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der beaufschlagbare Arbeitsraum des hydraulischen Linearaktuators über eine Nachsaugleitung mit einem Nachsaug-Rückschlagventil mit in Strömungsrichtung zum beaufschlagbaren Arbeitsraum öffnender Rückschlagfunktion mit dem Tank verbunden ist. Hierdurch lässt sich mit geringstmöglichem Aufwand eine zuverlässig wirksame Notbetätigung der Klappe (beispielsweise im Falle einer entladenen Fahrzeugbatterie) sicherstellen, indem sich die Klappe ohne weiteres auch manuell öffnen lässt. In abermals bevorzugter Weiterbildung können dabei in der besagten Nachsaugleitung zwischen dem Tank und dem beaufschlagbaren Arbeitsraum des hydraulischen Linearaktuators zusätzlich zum Nachsaug-Rückschlagventil keinerlei weitere Ventile angeordnet sein.Yet another preferred development of the present invention is characterized in that the loadable working space of the hydraulic linear actuator is connected via a Nachsaugleitung with a Nachsaug check valve with opening in the direction of flow to the loadable working space check function with the tank. As a result, a reliably effective emergency operation of the flap (for example, in the case of a discharged vehicle battery) can be ensured with the least possible effort by the door can be easily opened manually. In another preferred development, no further valves can be arranged in the said suction line between the tank and the loadable working space of the hydraulic linear actuator in addition to the suction check valve.
Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der beaufschlagbare Arbeitsraum des hydraulischen Linearaktuators über eine Entlastungsleitung mit einem Druckbegrenzungsventil mit dem Tank verbunden. Hierdurch wird ein wirksamer Schutz des Systems vor einem schädlichen Überdruck (beispielsweise im Falle einer Störung der Steuerung der Motor-Pumpe-Einheit) bereitgestellt, wodurch mit kostenintensiven Instandsetzungen verbundenen Folgeschäden wirksam vorgebeugt werden kann. Bei geeigneter Vorgabe des durch das Druckbegrenzungsventil definierten maximalen Druckwerts im System ist einerseits sichergestellt, dass die Klappe (bei Stillstand der Motor-Pumpe-Einheit) zuverlässig in ihrer angehobenen Stellung verbleibt, auf der anderen Seite aber (im Sinne einer Notbetätigung) ein manuelles Schließen der Klappe problemlos und ohne Beschädigung des hydraulischen Systems oder mechanischer Komponenten möglich.According to yet another preferred embodiment of the invention, the loadable working space of the hydraulic linear actuator is connected via a discharge line with a pressure relief valve to the tank. This provides effective protection of the system from damaging overpressure (for example in the event of a malfunction of the motor-pump unit control), which effectively prevents consequential damage associated with costly repairs. With a suitable specification of the maximum pressure value defined by the pressure relief valve in the system on the one hand ensures that the flap (at standstill of the motor-pump unit) reliably remains in its raised position, but on the other hand (in the sense of an emergency operation), a manual closing the flap easily and without damaging the hydraulic system or mechanical components possible.
Im Lichte dessen, dass die hydraulische Verstelleinrichtung erfindungsgemäß ausschließlich die für das Öffnen der Klappe erforderliche Kraft bereitstellt, nicht indessen eine Schließkraft, ist besonders vorteilhaft, wenn der Kolbenarbeitsraum des mindestens einen - als Hydraulikzylinder ausgeführten - hydraulischen Linearaktuators der durch die Motor-Pumpe-Einheit beaufschlagbare Arbeitsraum ist und der Kolbenstangenraum den nicht hydraulisch beaufschlagbaren zweiten „Arbeitsraum“ des hydraulischen Linearaktuators bildet.In the light of the fact that the hydraulic adjusting device according to the invention provides only the force required for opening the flap, not a closing force is particularly advantageous if the piston working space of the at least one - designed as a hydraulic cylinder - hydraulic linear actuator by the motor-pump unit actable working space and the piston rod chamber is the non-hydraulic can be acted upon second "working space" of the hydraulic linear actuator.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung auf dem Wege des zugehörigen Hydraulikschemas veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
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1 schematisch den hier relevanten Heckbereich eines die Erfindung umsetzenden Kraftfahrzeugs und -
2 im Detail den bei dem Kraftfahrzeig nach1 realisierten hydraulischen Verstellantrieb.
-
1 schematically the relevant here rear section of the invention implementing motor vehicle and -
2 in detail the at the Kraftfahrzeig1 realized hydraulic adjusting drive.
Das eine Karosseriestruktur KS, welche eine mittels einer Klappe K verschließbare Karosserieöffnung KÖ aufweist, umfassende Kraftfahrzeug KFZ ist in
Der mindestens eine auf die Klappe K wirkende hydraulische Verstellantrieb V umfasst, in als solches bekannter Weise, ein über die Versorgungsleitung L elektrisch betriebenes Hydraulikaggregat HA mit einer reversierbar ausgeführten, einen (nicht gezeigten) Elektromotor und eine mit diesem gekoppelte Pumpe
Das Hydrauliksystem umfasst weiterhin zwei strömungstechnisch zueinander parallel geschaltete hydraulische Linearaktuatoren
Die beiden Hydraulikzylinder
Der jeweilige beaufschlagbare Arbeitsraum
Das Hydrauliksystem weist weiterhin eine die beaufschlagbaren Arbeitsräume
Bei Betrieb der Motor-Pumpe-Einheit
Bei Betrieb der Motor-Pumpe-Einheit
Veranschaulicht ist in
Eine Notbetätigung der Klappe K dergestalt, dass diese bei Stillstand der Motor-Pumpe-Einheit
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