DE19705419A1 - Pneumatikstellelement und Steuerungseinheit hierfür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Pneumatikstellelement für eine zen­ trale Verriegelungssteuerung von beweglichen Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs mit einem in einem zumindest weitgehend druckdichten Gehäuse linearbeweglich gelagerten und für einen Stellvorgang druckbeaufschlagbaren Stellglied, sowie eine Steue­ rungseinheit hierfür.

Bei Mercedes-Benz Personenkraftwagen ist es bekannt, eine als Karosserieteil dienende Tankklappe durch ein Pneumatikstellele­ ment zu verriegeln, das Teil einer zentralen Verriegelungssteue­ rung ist, mittels der weitere bewegliche Karosserieteile wie Seitentüren und Heckklappe oder Heckdeckel ver- oder entriegelt werden. Das Pneumatikstellelement für die Tankklappe weist einen als Stellglied dienenden Verriegelungsstift auf, der zwischen einer die Tankklappe freigebenden und einer die Tankklappe ver­ riegelnden Position in einem Gehäuse des Pneumatikstellelementes linearbeweglich gelagert ist. Bei einer entsprechenden Über- oder Unterdruckbeaufschlagung wird ein entsprechender Stellvor­ gang zur Freigabe oder Verriegelung der Tankklappe erzielt. Ab­ hängig davon, ob eine Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem jeweils im Arbeitsraum des Gehäuses vorhandenen Druck herrscht, kann es zu einem unbeabsichtigten Stellvorgang des Stellgliedes kommen, der eine unerwünschte Ver- oder Entriege­ lung der Tankklappe nach sich zieht. Größere Schwankungen des Atmosphärendrucks ergeben sich insbesondere bei Fahrten des Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Höhen, beispielsweise auf Meereshöhe einerseits und auf Gebirgshöhe (Passfahrt) anderer­ seits.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pneumatikstellelement sowie eine Steuerungseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch Atmosphärendruckdifferenzen ausgelöste unbeabsich­ tigte Stellvorgänge verhindert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse eine Dros­ seleinrichtung vorgesehen ist, die für einen zeitverzögerten Druckausgleich das Gehäuseinnere mit der Atmosphäre verbindet, wobei der Drosselquerschnitt derart gering bemessen ist, daß die Zeitdauer für einen Stellvorgang des Stellgliedes gegenüber der Zeitdauer für eine Einstellung eines Druckausgleichs zwischen dem Gehäuseinneren und der Atmosphäre vernachlässigbar gering ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung erfolgt eine bei Druck­ differenzen eintretende allmähliche Belüftung des Gehäuseinne­ ren, d. h. der mit Druck beaufschlagten Arbeitskammer, des Pneu­ matikstellelementes sowie gegebenenfalls der zugehörigen Pneuma­ tikleitung, wodurch durch Druckdifferenzen des Atmosphären­ druckes hervorgerufene Stellvorgänge zuverlässig verhindert wer­ den. Dadurch, daß eine äußerst langsame Belüftung und damit ein äußerst langsamer Druckausgleich erfolgt, werden normale, ge­ steuerte Stellvorgänge durch diese Drosseleinrichtung nicht be­ einträchtigt.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Drosseleinrichtung ein Metallsinterteil auf, das eine Öffnung einer Druckkammer des Ge­ häuses zur Umgebung verschließt. Die Porosität des aus winzigen Metallkügelchen zusammengepreßten Metallsinterteiles gewährlei­ stet eine ausreichende Belüftung. Gleichzeitig wird jedoch das Eindringen von Schmutzpartikeln und Feuchtigkeit in die Druck­ kammer vermieden. Dies ist ein Vorteil gegenüber einer einfachen Drosselbohrung, die grundsätzlich ebenfalls eine erfindungsgemä­ ße Drosseleinrichtung darstellt.

Für die Steuerungseinheit wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Druckleitung ein Schaltventil zugeordnet ist, das einen für einen Stellvorgang des Pneumatikstellelementes benötigten Schaltdruck in der Druckleitung sowie im Pneumatikstellelement einsperrt. Dadurch ist es möglich, eine Entriegelung der Tank­ klappe auch bei verriegelten Seitentüren zu erzielen, so daß auch bei verriegeltem Fahrzeuginnenraum ein Öffnen der Tankklap­ pe und damit eine Betankung des Kraftfahrzeugs erreichbar ist. Das Einsperren des Druckes kann vorteilhaft durch ein einfaches Rückschlagventil erfolgen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeich­ nungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in einem Schnitt schematisch die Anordnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pneumatikstell­ elementes im Bereich einer Tankklappe eines Kraftfahr­ zeugs,

Fig. 2 das Pneumatikstellelement nach Fig. 1 in einem Längs­ schnitt,

Fig. 3 eine Frontansicht des Pneumatikstellelementes nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2, und

Fig. 4 einen Ausschnitt eines Schaltbildes einer Zentralverrie­ gelung, die auch das Pneumatikstellelement nach den Fig. 1 bis 3 ansteuert.

Ein Kraftfahrzeug weist in an sich bekannter Weise eine Karosse­ rieaußenhaut 1 auf, die im Bereich eines Tankeinfüllstutzens ei­ ne Tankmulde 4 aufweist. Die Tankmulde 4 ist mittels einer schwenkbeweglich gelagerten Tankklappe 2 verschließbar, die eine von ihrer Innenseite rechtwinklig in die Tankmulde 4 hineinra­ gende Verriegelungsöse 3 aufweist. Der Verriegelungsöse 3 der Tankklappe 2 ist ein Pneumatikstellelement 6 zugeordnet, das ein Stellglied in Form eines Verriegelungsstiftes 5 aufweist. Der Verriegelungsstift 5 ist gemäß Fig. 2 in einem Gehäuse des Pneu­ matikstellelementes 6 zwischen einer die Verriegelungsöse 3 freigebenden und einer die Verriegelungsöse 3 arretierenden Po­ sition linearbeweglich gelagert. In dem Gehäuse des Pneumatik­ stellelementes 6 ist eine als Arbeitskammer dienende Druckkammer 9 vorgesehen, deren Größe in an sich bekannter Weise durch eine bewegliche Membran 10 variabel ist, die über ein Kolbenelement mit dem Verriegelungsstift 5 verbunden ist. Die Druckkammer 9 ist über einen Anschlußstutzen 11 mit einer eine Pneumatiklei­ tung darstellenden Druckleitung 12 verbunden (Fig. 4), die Teil einer Pneumatikschaltung einer Zentralverriegelung ist. Die Zen­ tralverriegelung weist eine durch einen Motor 16 betätigbare Pumpe 15 auf. Außerdem sind der Pneumatikschaltung mehrere Druckleitungen 14 zugeordnet, die in Fig. 4 lediglich aus­ schnittweise dargestellt sind und die zu entsprechenden Stell­ elementen von fond- oder frontseitigen Türen oder einer Heck­ klappe bzw. einem Heckdeckel führen. Der Motor 16 zur Betätigung der als Bidruckpumpe gestalteten Pumpe 15 wird durch ein zentra­ les elektronisches Steuergerät geschaltet, das in Fig. 4 nicht dargestellt ist.

Das Pneumatikstellelement 6 wird über die Druckleitung 12 durch ein Elektromagnetventil 13 geschaltet, indem der jeweils im Pneumatikkreis vorhandene Druck, sei es Überdruck oder Unter­ druck, in die Druckleitung 12 geleitet und anschließend einge­ sperrt wird. Die Zentralsteuerung arbeitet dabei folgendermaßen. Bei einer Verriegelung des Fahrzeuginnenraumes, d. h. der Seiten­ türen, bleibt die Tankklappe 2 unverriegelt. Die Pneumatiksteue­ rung gemäß Fig. 4 weist ein weiteres Elektromagnetventil 17 auf, das zwei Ausgänge aufweist, von denen einer direkt auf eine Druckleitung 18 für ein Stellelement der Fahrertür und der ande­ re auf das Elektromagnetventil 13 führt. An das Elektromagnet­ ventil 13 ist neben der Druckleitung 12 des Pneumatikstellele­ mentes 6 eine Druckleitung 14 für die Beifahrer- und Fondtüren angeschlossen. Im stromlosen Zustand wird das Elektromagnetven­ til 13 auf die Druckleitung 14 und damit auf die der Beifahrer­ tür und den Fondtüren zugeordneten Stellelemente geschaltet. Im bestromten Zustand hingegen wird das Pneumatikstellelement 6 entsprechend beaufschlagt. Dadurch ergibt sich folgende Funkti­ on. Wird das Elektromagnetventil 13 angezogen, so werden die Fahrertür und die Tankklappe 2 entriegelt. Um eine globale Ent­ riegelung aller Karosserieteile zu erzielen, läuft die Pumpe 15 an, während das Elektromagnetventil 13 unbestromt ist. Beim Er­ reichen des Druckschaltpunktes wird das Elektromagnetventil 13 geschaltet. Entweder durch eine mit dem Umschalten des Elektro­ magnetventils 13 gestartete Nachlaufzeit und/oder durch das Wie­ dererreichen des Druckschaltpunktes wird das Pneumatikstellele­ ment 6 dann nach der Entriegelung der Tankklappe 2 abgeschaltet. Um eine globale Verriegelung zu erzielen, werden zunächst alle Seitentüren des Fahrzeuginnenraumes gesichert. Anschließend wird nach einer bestimmten Zeitspanne das Elektromagnetventil 13 ge­ schaltet, das dann die Tankklappe 2 für sich entsprechend zeit­ versetzt verriegelt.

Um größere Druckdifferenzen des Umgebungsdruckes ausgleichen zu können und somit durch entsprechende Atmosphärendruckdifferenzen hervorgerufene unbeabsichtigte Stellvorgänge des Verriegelungs­ stiftes 5 des Pneumatikstellelementes 6 zu verhindern, ist der Druckkammer 9 eine Drosseleinrichtung 7, 8 zugeordnet, die eine Verbindung der Druckkammer 9 zur Umgebung nach außen schafft. Dabei ist in einer Gehäusewandung des Gehäuses eine Öffnung 7 vorgesehen, in der ein zylindrisches Metallsinterteil 8 derart angeordnet ist, daß es die Öffnung 7 verschließt. Das Metallsin­ terteil 8 ist aus winzigen Sintermetallkügelchen durch entspre­ chende Pressung und Sinterung hergestellt und weist eine Porösi­ tät auf, deren Luftdurchlässigkeit den Drosselquerschnitt für die Drosseleinrichtung definiert. Diese Porosität ist derart auf das Pneumatikstellelement 6 abgestimmt, daß zum einen eine aus­ reichende Belüftung und damit ein ausreichender Druckausgleich erzielt wird, der unbeabsichtigte Stellvorgänge verhindert. Zum anderen ist der solchermaßen gebildete Drosselquerschnitt jedoch so bemessen, daß die normalen, durch die Pneumatiksteuerung her­ vorgerufenen Stellvorgänge durch die Drosseleinrichtung nicht beeinträchtigt werden.

Unbeabsichtigte Stellvorgänge können daher insbesondere bei Fahrten des Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Höhen vermieden werden. Falls bei normalem Atmosphärendruck von 1000 mbar eine Entriegelung der Tankklappe durch eine Beaufschlagung des Stell­ elementes mit einem Unterdruck von 700 mbar erfolgt und das Kraftfahrzeug anschließend auf einer Paßfahrt in eine Höhe von bis zu 4000 m über dem Meeresspiegel gelangt, so beträgt der At­ mosphärendruck in dieser Höhe nur noch etwa 600 mbar. Dadurch ist der eingesperrte Druck von 700 mbar im Stellelement höher als der Atmosphärendruck, so daß das Stellelement eine ungewoll­ te Verriegelung der Tankklappe durchführt. Gleiches gilt bei Be­ aufschlagung eines Stellelementes mit Überdruck, jedoch in umge­ kehrter Folge. Durch die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Lö­ sung werden solche unbeabsichtigten Stellvorgänge vermieden.

Claims (4)

1. Pneumatikstellelement für eine zentrale Verriegelungssteue­ rung von beweglichen Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs mit einem in einem zumindest weitgehend druckdichten Gehäuse linear­ beweglich gelagerten und für einen Stellvorgang druckbeauf­ schlagbaren Stellglied, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse eine Drosseleinrichtung (7, 8) vorgesehen ist, die für einen zeitverzögerten Druckausgleich das Gehäuse­ innere (9) mit der Atmosphäre verbindet, wobei der Drosselquer­ schnitt derart gering bemessen ist, daß die Zeitdauer für einen Stellvorgang des Stellgliedes (5) gegenüber der Zeitdauer für eine Einstellung eines Druckausgleichs zwischen dem Gehäuse inne­ ren (9) und der Atmosphäre vernachlässigbar gering ist.

2. Pneumatikstellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung ein Metallsinterteil (8) aufweist, das eine Öffnung (7) einer Druckkammer (9) des Gehäuses zur Um­ gebung verschließt.

3. Steuerungseinheit für ein Pneumatikstellelement nach An­ spruch 1 oder 2, das an eine Druckleitung (12) der Steuerungs­ einheit angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckleitung (12) ein Schaltventil (13) zugeordnet ist, das eine für einen Stellvorgang des Pneumatikstellelementes (6) benötigten Schaltdruck in der Druckleitung (12) sowie im Pneuma­ tikstellelement (6) einsperrt.

4. Steuerungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltventil (13) ein Zeitglied zugeordnet ist, das eine Rückstellung in die Ausgangsposition nach einer definierten Zeitspanne gewährleistet.