EP1083338A2 - Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug - Google Patents

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EP1083338A2
EP1083338A2 EP00890274A EP00890274A EP1083338A2 EP 1083338 A2 EP1083338 A2 EP 1083338A2 EP 00890274 A EP00890274 A EP 00890274A EP 00890274 A EP00890274 A EP 00890274A EP 1083338 A2 EP1083338 A2 EP 1083338A2
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EP
European Patent Office
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working cylinder
pressure
valve
vehicle
pump
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EP00890274A
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Gerhard Huber
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Hoerbiger Hydraulik GmbH
Original Assignee
Hoerbiger Hydraulik GmbH
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Publication date
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    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the hydraulic actuation of a movable Component on a vehicle, such as a boot lid, a cover flap or the like, with at least one double-acting hydraulic working cylinder, which is articulated on the one hand on the vehicle and on the other hand on the movable component is, one of his workrooms with a passive pressure accumulator and the other work space is connected to a hydraulic pump, and wherein between Pump and working cylinder branches a line to the tank, into which one Pressure relief valve is used, as well as a method for hydraulic actuation of a movable component on a vehicle, for example a boot lid, a cover flap or the like, by acting on a work space double-acting hydraulic working cylinder, on the one hand on the vehicle and on the other hand is articulated on the movable component by a passive pressure accumulator, and by acting on the opposite working space of the working cylinder by a hydraulic pump.
  • a movable Component on a vehicle such as a boot lid,
  • the passive pressure accumulator is on the piston side Working space of the working cylinder connected and when the connection is blocked between the pump and the rod-side work area causes the loading the pressure accumulator extends the working cylinder and thus opens it, for example a tailgate of a vehicle. To close the tailgate becomes the connection between the pump and the rod-side working area of the working cylinder opened so that the working cylinder retracts and at the same time again the passive pressure accumulator is tensioned.
  • a disadvantage of the control system described is that when opening the tailgate has the full force of the pressure accumulator and thus at least in some areas the opening movement causes very high forces if an object or body part of a person gets into the swivel path of the tailgate. Also at If the tailgate hits a solid obstacle, the high forces of the Pressure accumulator too great risk of damage to the vehicle or the obstacle.
  • a controllable proportional pressure valve is used to adjust the height of a vehicle suspension used in JP 06040233.
  • This proportional pressure valve is however arranged in a line which is between the pump and an electrical actuatable shut-off valve goes out and leads to the tank while the working cylinder is only behind this shut-off valve.
  • the cylinder is on the Pump opposite side only from the weight of the vehicle acted upon and after closing the shut-off valve after the height adjustment process If the proportional pressure valve is inoperative, none can Take over safety functions or allow emergency operation.
  • the press force regulation according to JP 4238993 has a very similar structure, in which the maximum pressing force is set by means of a proportional pressure valve can be while no safety and emergency functionality can be realized. This also applies to the speed regulation in the Remote control for a crane according to DE 29 52 963.
  • the object of the present invention is therefore an arrangement and also to improve the method of the type described above in such a way that the described Disadvantages are avoided and that in particular on simple and safe way the risk of injury to persons or the risk of damage can be reduced for vehicle or other objects.
  • This object is achieved in that between the pump and working cylinder inserted a check valve blocking towards the pump is, and a line between this check valve and the working cylinder branches to the tank, in which an electrically controllable proportional pressure valve is used as a pressure relief valve.
  • the proportional pressure valve is on Component in which the pressure up to which it locks or from which it locks is proportional the driving current. It is therefore easy to use suitable Power supply to the proportional pressure valve, its passage pressure is always slight higher or lower - for the retracting or extending movement of the working cylinder - be kept as it corresponds to the pressure of the pressure accumulator.
  • the proportional pressure valve as a normally closed valve executed.
  • control electronics are provided, in which a program for alternating energization of the proportional pressure valve in adaptation to changing conditions in the pressure accumulator and / or in the Kinematics of the component moved over the working cylinder is stored. So that in the lowest possible excess force in every phase of the movement of the tailgate or the like for movement and thus the optimal passive protection against trapping and damage be guaranteed.
  • a working cylinder 1 is provided, which has one end, preferably the floor, on the vehicle and at the other end, i.e. the piston rod 2 is struck on the moving part.
  • the working cylinder 1 can also be mounted fixed relative to the vehicle could.
  • a passive pressure accumulator 4 with the lowest possible temperature dependence through its spring 5 is with the piston-side working space 3 of the working cylinder 1st connected via a line in which a nozzle 6 is used as a throttle element is.
  • the rod-side working space 7 of the working cylinder 1 is via the pump 8 supplied with hydraulic medium from the tank 9, being in the connecting line between pump 8 and cylinder 1 also a nozzle 10 as a throttle element and a check valve 11 blocking in the direction of the pump 8 are inserted.
  • the Check valve 11 causes the working cylinder 1 when the system is not actuated due to the always occurring leakage of the pump 8 in the direction of the extension the piston rod 2, which is the direction of the Opening the tailgate or the like is, can hike.
  • an electrically controllable proportional pressure valve 13 used, which has different threshold values depending on the level of current supply and thus the pressure level in the rod-side working space 7 of the working cylinder 1 determined.
  • the proportional pressure valve 13 is controlled such that the associated pass threshold is just slightly lower lies as the pressure in the pressure accumulator 4. This therefore just generates the counter pressure, so that the opening process takes place.
  • an electronic Control the energization of the proportional pressure valve 13 varies in this way that changes in the pressure level of the pressure accumulator 4 forces during the extension process as well as different forces the changing geometrical relationships in the motion sequence are taken into account can be.
  • the electronic control controls for example, depending on the cover angle -
  • the determined via displacement, angle or inclination transducer or from their Signals in the control electronics is calculated - with the proportional pressure valve 13 the current that is connected to the pressure of the pressure accumulator 4 force required to open and / or close the cover flap or the like. causes, but there is no excess force like this with conventional Systems designed for the maximum necessary pressure in a large
  • the range of the swivel or displacement path is the case.
  • the corresponding control curve can preferably be determined empirically and stored in the control electronics become. This ensures optimal passive protection against trapping, and also the different pressure profiles for opening and closing - for example due to the support of the closing movement by the weight of the cover flap or the like - can be taken into account.
  • the conventional actuation arrangements necessary pressure relief valves can be omitted.
  • the pump 8 is actuated and also the proportional pressure valve 13 controlled only with such a high current that the pressure in the rod-side Working space 7 just above the pressure determined by the pressure accumulator lies in the piston-side working space 3.
  • a typical control curve becomes a higher one at the beginning of the opening movement Provide power to the proportional pressure valve 13 so that the extension and Overcoming the initial resistance is accomplished with a higher force.
  • the kinematics and leverage ratios are also rather disadvantageous at the beginning, so that a higher force is required.
  • the pressure and the force generated by it are only set to a value that is just sufficient for the opening movement to be able to carry out or continue in the respective phase. Unnecessary and damage in the event of obstacles in the path of the cover flap Excessive force or injuries are avoided. Once the cover flap is in motion and also the kinematics and leverage are more favorable are, the pressure and thus the actuating force is reduced, the Proportional pressure valve 13 less energized.
  • the proportional pressure valve 13 is advantageously closed when de-energized Valve executed, whereby the hold function even in the event of a power failure of the working cylinder 1 guaranteed and unintentional opening of the tailgate or the like is prevented.
  • an element preferably a nozzle, to regulate the volume flow of the hydraulic medium and thus also the Speed of the or each working cylinder 1 may be provided.

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Abstract

Eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl., weist zumindest einen doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder (1), der einerseits am Fahrzeug und andererseits an der Abdeckklappe angelenkt ist, auf, wobei einer von seinen Arbeitsräumen (3) mit einem passiven Druckspeicher (4) und der andere Arbeitsraum (7) mit einer Hydraulikpumpe (8) verbunden ist, und wobei zwischen Pumpe und Arbeitszylinder eine Leitung zum Tank (9) abzweigt, in welche ein Druckbegrenzungsventil eingesetzt ist. Um insbesonders auf einfache und sichere Weise die Gefahr von Verletzungen von Personen oder die Beschädigungsgefahr für Fahrzeug oder andere Gegenstände zu vermindern, ist zwischen Pumpe (8) und Arbeitszylinder (1) ein in Richtung zur Pumpe (8) sperrendes Rückschlagventil (11) eingesetzt, und zweigt zwischen diesem Rückschlagventil (11) und dem Arbeitszylinder (1) eine Leitung zum Tank (9) ab, in welche ein elektrisch ansteuerbares Proportionaldruckventil (13) als Druckbegrenzungsventil eingesetzt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl., mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder, der einerseits am Fahrzeug und andererseits am beweglichen Bauteil angelenkt ist, wobei einer von seinen Arbeitsräumen mit einem passiven Druckspeicher und der andere Arbeitsraum mit einer Hydraulikpumpe verbunden ist, und wobei zwischen Pumpe und Arbeitszylinder eine Leitung zum Tank abzweigt, in welche ein Druckbegrenzungsventil eingesetzt ist, sowie ein Verfahren zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl., durch Beaufschlagung eines Arbeitsraumes eines doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders, der einerseits am Fahrzeug und andererseits am beweglichen Bauteil angelenkt ist, durch einen passiven Druckspeicher, und durch Beaufschlagung des gegenüberliegenden Arbeitsraumes des Arbeitszylinders durch eine hydraulische Pumpe.
Eine derartige Anordnung und ein solches Verfahren sind beispielsweise aus der DE 197 40 029 bekannt. Dabei ist der passive Druckspeicher mit dem kolbenseitigen Arbeitsraum des Arbeitszylinders verbunden und bei gesperrter Verbindung zwischen Pumpe und stangenseitigen Arbeitsraum bewirkt die Beaufschlagung durch den Druckspeicher ein Ausfahren des Arbeitszylinders und damit ein Öffnen beispielsweise einer Heckklappe eines Fahrzeuges. Zum Schließen der Heckklappe wird die Verbindung zwischen Pumpe und stangenseitigem Arbeitsraum des Arbeitszylinders geöffnet, so dass der Arbeitszylinder einfährt und gleichzeitig auch wieder der passive Druckspeicher gespannt wird.
Nachteilig bei dem beschriebenen Stellsystem ist jedoch, dass beim Öffnen der Heckklappe die volle Kraft des Druckspeichers wirkt und somit zumindest in Teilbereichen der Öffnungsbewegung sehr hohe Kräfte hervorruft, falls ein Gegenstand oder Körperteil einer Person in den Schwenkweg der Heckklappe gerät. Auch beim Auflaufen der Heckklappe auf ein festes Hindernis führen die hohen Kräfte des Druckspeichers zu großer Beschädigungsgefahr für das Fahrzeug oder das Hindernis.
Für die Steuerung eines hydraulischen, einfachwirkenden Zylinders zur Betätigung bei Fahrzeugkupplungen ist in der US 4,727,791 ein System vorgeschlagen worden, bei welchem die Geschwindigkeit des Kolbens des Zylinders über zwei steuerbare Proportionaldruckventile geregelt werden kann. Zwischen der Pumpe des Hydrauliksystems und dem Arbeitszylinder, der auf der der Pumpe gegenüberliegenden Seite allein von der Kupplungsfederkraft beaufschlagt ist, sind ein elektrisch ansteuerbares Absperrventil und das erste Proportionaldruckventil angeordnet, wobei das zweite Proportionaldruckventil in einer Leitung zum Tank angeordnet ist, welche zwischen dem ersten Proportionaldruckventil und dem Arbeitszylinder von der Versorgungsleitung zum Zylinder ausgeht. Mit dieser sehr komplizierten und aufwendigen Anordnung soll eine exakte Geschwindigkeitsregelung und Arretierung des Kolbens in jeder gewünschten Position erzielt werden, während Sicherheitsaspekte, Notbetätigung des Zylinders und eine genaue Aussteuerung des Kräfteverhältnisses am Zylinder nicht berücksichtig sind.
Ebenfalls zur Geschwindigkeitsregulierung der Bewegung eines Arbeitszylinders zur Höhenverstellung einer Fahrzeugaufhängung wird ein steuerbares Proportionaldruckventil in der JP 06040233 verwendet. Dieses Proportionaldruckventil ist allerdings in einer Leitung angeordnet, welche zwischen der Pumpe und einem elektrisch betätigbaren Absperrventil ausgeht und zum Tank führt, während der Arbeitszylinder erst hinter diesem Absperrventil liegt. Auch hier ist der Zylinder auf der der Pumpe gegenüberliegenden Seite lediglich von der Gewichtskraft des Fahrzeuges beaufschlagt und nach Schließen des Absperrventils nach dem durchgeführten Höhenverstellvorgang ist das Proportionaldruckventil funktionslos, kann daher auch keinerlei Sicherheitsfunktionen übernehmen oder eine Notbetätigung zulassen.
Sehr ähnlich dazu ist die Presskraftregulierung gemäß der JP 4238993 aufgebaut, bei welcher mittels eines Proportionaldruckventils die maximale Presskraft eingestellt werden kann, während keinerlei Sicherheits- und Notbetätigungsfunktionalität realisiert werden kann. Dies gilt auch für die Geschwindigkeitsregulierung in der Fernsteuerung für einen Kran gemäß der DE 29 52 963.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung und auch das Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile vermieden werden und dass insbesonders auf einfache und sichere Weise die Gefahr von Verletzungen von Personen oder die Beschädigungsgefahr für Fahrzeug oder andere Gegenstände vermindert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen Pumpe und Arbeitszylinder ein in Richtung zur Pumpe sperrendes Rückschlagventil eingesetzt ist, und zwischen diesem Rückschlagventil und dem Arbeitszylinder eine Leitung zum Tank abzweigt, in welche ein elektrisch ansteuerbares Proportionaldruckventil als Druckbegrenzungsventil eingesetzt ist. Das Proportionaldruckventil ist ein Bauteil, bei dem der Druck, bis zu dem es sperrt oder ab welchem es sperrt, proportional dem ansteuernden Strom ist. Somit kann in einfacher Weise über geeignete Bestromung des Proportionaldruckventils dessen Durchlassdruck immer geringfügig höher bzw. niedriger - für die Einfahr- bzw. Ausfahrbewegung des Arbeitszylinders - gehalten werden als es dem Druck des Druckspeichers entspricht. Dabei ist selbstverständlich die durch den betätigten Bauteil selbst ausgeübte Gewichtskraft ebenfalls zu berücksichtigen, welche je nach Kinematik meist gegen die Kraft des Druckspeichers wirkt, manchmal aber auch in gleichem Sinn. Damit wirkt auf den zu bewegenden Bauteil des Fahrzeuges immer nur der Differenzdruck zwischen Druckspeicher und vom Proportionaldruckventil - und für die Einfahrbewegung von der Pumpe bereitgestellten - bestimmten Druck auf der Gegenseite, wobei je nach Wirkung der Gewichtskraft des Bauteils der entsprechende Druck zu einem der genannten Drücke addiert werden muss. In weiterer Folge wird die Gewichtskraft des Bauteils nicht mehr explizit erwähnt, ist aber selbstverständlich weiterhin im obigen Sinn bei allen Aussagen über die Druckverhältnisse im System zu berücksichtigen. Insgesamt können so die Kräfte am Bauteil sehr gering gehalten werden, die allenfalls auch beim Auflaufen auf ein Hindernis oder zum Einklemmen von Personen oder Gegenständen wirksam werden. Das zwischen der Pumpe und der Abzweigung der Leitung zum Tank, in welcher das Proportionaldruckventil eingesetzt ist, eingesetzte und in Richtung zur Pumpe sperrende Rückschlagventil verhindert, dass der Zylinder bei nicht betätigter Anlage infolge immer vorhandener Leckagen der Pumpe in Ausfahrrichtung wandern kann, wodurch eine ungewollte Bewegung des bewegten Bauteils, beispielsweise unerwünschtes Öffnen einer Heckklappe, verhindert ist. Da das Proportionaldruckventil den Druck im System zwischen dem Rückschlagventil und dem Arbeitszylinder regelt, kann es zu jeder Zeit seine den Maximaldruck im System begrenzende Sicherheitsfunktion erfüllen.
Um ein ungewolltes Betätigen des Bauteils am Fahrzeug zumindest in einer Richtung im Fall eines Stromausfalls zu vermeiden, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Proportionaldruckventil als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt.
Um bei Notbetätigung per Hand im Falle eines Ausfalls der Hydraulikpumpe zu gewährleisten, dass der betätigte Bauteil nicht sofort wieder in die Stellung zurückfedert, in der er vor Ausfall der Hydraulikpumpe gestanden ist, zweigt zwischen dem Arbeitszylinder und der Abzweigung der Leitung zum Tank, in welcher das Proportionaldruckventil eingesetzt ist, eine Leitung zum Tank ab, in welche ein in Richtung zum Tank sperrendes Nachsaug-Rückschlagventil eingesetzt ist. Damit kann bei Handbetätigung Hydraulikflüssigkeit aus dem Tank in den Arbeitszylinder nachgesaugt werden, und bei Loslassen des Bauteils bleibt dieser durch das nunmehr gesperrte Nachsaug-Rückschlagventil und auch das vorzugsweise stromlos geschlossene Proportionaldruckventil in der momentanen Lage fixiert.
Um die Anordnung unabhängig von den herrschenden Umgebungstemperaturen zu machen, ist der passive Druckspeicher vorteilhafterweise als Federspeicher ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist eine Steuerelektronik vorgesehen, in welcher ein Programm zur wechselnden Bestromung des Proportionaldruckventils in Anpassung an wechselnde Verhältnisse im Druckspeicher und/oder in der Kinematik des über den Arbeitszylinder bewegten Bauteils abgelegt ist. Damit kann in jeder Phase der Bewegung der Heckklappe od. dgl. der geringstmögliche Kraftüberschuss für die Bewegung und damit der optimale passive Einklemmschutz und Beschädigungsschutz gewährleistet werden.
Die Lösung der eingangs gestellten Aufgabe erfolgt beim Verfahren zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, dadurch, dass beim Ausfahren des Arbeitszylinders der Druck im gegenüberliegenden Arbeitsraum in einem engen Bereich unterhalb des jeweiligen Drucks des Druckspeichers gehalten wird. Damit wirkt auf den zu bewegenden Bauteil des Fahrzeuges immer nur ein sehr geringer Differenzdruck, nämlich jener zwischen Druckspeicher und dem vom Proportionaldruckventil - und für die Einfahrbewegung von der Pumpe bereitgestellten - bestimmten Druck auf der Gegenseite, so dass die Kräfte am Bauteil sehr gering gehalten werden können.
Mit dem gleichen Effekt wie soeben erläutert ist beim Verfahren zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass beim Einfahren des Arbeitszylinders der Druck im mit der Pumpe verbundenen Arbeitsraum in einem engen Bereich oberhalb des jeweiligen aktuellen Drucks des Druckspeichers gehalten wird.
In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines im beigefügten schematischen hydraulischen Schaltplan dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Zur Betätigung eines bewegbaren Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise einer Heckklappe od. dgl. ist ein Arbeitszylinder 1 vorgesehen, der mit einem Ende, vorzugsweise dem Boden, am Fahrzeug und mit dem anderen Ende, d.h. der Kolbenstange 2 am bewegten Teil angeschlagen ist. Anstelle der beidseitigen direkten Anlenkung des Arbeitszylinders 1, welche natürlich entsprechend bewegliche Leitungen oder ein insgesamt mit dem Arbeitszylinder 1 mitbewegbares Hydrauliksystem erfordert, könnte die Anlenkung des Arbeitszylinders 1 auf der Fahrzeug- und/oder Bauteilseite auch indirekt über Hebel, Scharnieranordnungen oder dergleichen erfolgen, wobei der Arbeitszylinder 1 auch relativ zum Fahrzeug feststehend montiert sein könnte.
Ein passiver Druckspeicher 4 mit geringstmöglicher Temperaturabhängigkeit durch seine Feder 5 ist mit dem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 des Arbeitszylinders 1 über eine Leitung verbunden, in der auch eine Düse 6 als Drosselelement eingesetzt ist.
Der stangenseitige Arbeitsraum 7 des Arbeitszylinders 1 wird über die Pumpe 8 mit Hydraulikmedium aus dem Tank 9 versorgt, wobei in die Verbindungsleitung zwischen Pumpe 8 und Arbeitszylinder 1 ebenfalls eine Düse 10 als Drosselelement und ein in Richtung Pumpe 8 sperrendes Rückschlagventil 11 eingesetzt sind. Das Rückschlagventil 11 bewirkt, dass der Arbeitszylinder 1 bei nicht betätigter Anlage aufgrund der immer auftretenden Leckagen der Pumpe 8 in der Richtung des Ausfahrens der Kolbenstange 2, was in den meisten Anwendungsfällen die Richtung des Öffnens der Heckklappe od. dgl. ist, wandern kann.
Zwischen dem Rückschlagventil 11 und dem Arbeitszylinder zweigen noch zwei weitere Leitungen zum Tank 9 ab, wobei in einer dieser Leitungen ein Nachsaug-Rückschlagventil 12 eingesetzt ist. Bei abgeschalteter oder ausgefallener Anlage kann der Bauteil selbstverständlich auch von Hand betätigt werden, wobei dann über das Rückschlagventil 12 Hydraulikmedium aus dem Tank 9 in den stangenseitigen Arbeitsraum 7 nachgesaugt wird. Durch die Sperr-Richtung zum Tank 9 des Rückschlagventils 12 wird dann die Heckklappe od. dgl. in der durch die Handbetätigung erreichten Stellung gehalten.
In der zweiten Leitung ist ein elektrisch ansteuerbares Proportionaldruckventil 13 eingesetzt, welches je nach Höhe der Bestromung unterschiedliche Schwellenwerte aufweist und somit das Druckniveau im stangenseitigen Arbeitsraum 7 des Arbeitszylinders 1 bestimmt. Zum Öffnen der Heckklappe od. dgl. durch Ausfahren der Kolbenstange 2 des Arbeitszylinders 1 wird das Proportionaldruckventil 13 derart angesteuert, dass der zugehörige Durchlass-Schwellenwert gerade geringfügig niedriger liegt als der Druck im Druckspeicher 4. Dieser erzeugt daher gerade nur den Gegendruck, damit der Öffnungsvorgang erfolgt. Vorteilhafterweise kann über eine elektronische Steuerung die Bestromung des Proportionaldruckventils 13 derart variiert werden, dass einerseits Veränderungen im Druckniveau des Druckspeichers 4 während des Ausfahrvorganges als auch unterschiedlich notwendige Kräfte aufgrund der wechselnden geometrischen Verhältnisse im Bewegungsablauf berücksichtigt werden können. Die elektronische Steuerung steuert beispielsweise je nach Deckelwinkel - der über Weg-, Winkel- oder Neigungsaufnehmer ermittelt bzw. aus deren Signalen in der Steuerelektronik errechnet wird - das Proportionaldruckventil 13 mit dem Strom an, der im Zusammenhang mit dem Druck des Druckspeichers 4 die gerade erforderliche Kraft zum Öffnen und/oder Schließen der Abdeckklappe od. dgl. hervorruft, es tritt aber kein Überschuss an Kraft auf, wie diese bei herkömmlichen Systemen mit Auslegung auf den maximalen notwendigen Druck in einem großen Bereich des Schwenk- oder Verschiebeweges der Fall ist. Die entsprechende Steuerkurve kann vorzugsweise empirisch ermittelt und in der Steuerelektronik gespeichert werden. Damit ist ein optimaler passiver Einklemmschutz erreicht, wobei auch die für Öffnen und Schließen unterschiedlichen Druckverläufe - beispielsweise aufgrund der Unterstützung der Schließbewegung durch das Gewicht der Abdeckklappe od. dgl. - berücksichtigt werden können. Die bei herkömmlichen Betätigungsanordnungen notwendigen Druckbegrenzungsventile können dabei entfallen.
Zum Schließen der Heckklappe od. dgl., d.h. im dargestellten Beispiel zum Einfahren des Arbeitszylinders 1, wird die Pumpe 8 betätigt und auch das Proportionaldruckventil 13 mit nur so hohem Strom angesteuert, dass der Druck im stangenseitigen Arbeitsraum 7 gerade etwas über dem vom Druckspeicher bestimmten Druck im kolbenseitigen Arbeitsraum 3 liegt.
Eine typische Steuerkurve wird zu Beginn der Öffnungsbewegung eine höhere Bestromung des Proportionaldruckventils 13 vorsehen, so dass das Ausfahren und Überwinden des Anfangswiderstandes mit einer höheren Kraft bewerkstelligt wird. Auch die Kinematik und die Hebelverhältnisse sind zu Beginn eher unvorteilhaft, so dass eine höhere Kraft erforderlich ist. Der Druck und die dadurch erzeugte Kraft werden aber lediglich auf einen Wert eingestellt, der gerade ausreicht, um die Öffnungsbewegung in der jeweiligen Phase durch- bzw. weiterführen zu können. Unnötige und im Falle von Hindernissen im Weg der Abdeckklappe zu Beschädigungen oder Verletzungen führende Kraftüberschüsse werden vermieden. Sobald die Abdeckklappe in Bewegung ist und auch die Kinematik und die Hebelverhältnisse günstiger sind, wird der Druck und damit auch die Betätigungskraft zurückgeregelt, das Proportionaldruckventil 13 weniger bestromt. Am Ende des Aufschwenkens wird meist die Kinematik wieder ungünstiger, der Einfluss des Gewichts der Abdeckklappe spielt meist eine nur untergeordnet Rolle, da sie sich im wesentlichen in einer labilen Gleichgewichtslage befindet. Der Sperrwert des Proportionaldruckventils 13 für den Druck im System wird daher zwar angehoben, aber nicht auf einen so hohen Wert wie zu Beginn der Bewegung.
Beim Schließen sind sinngemäß die gleichen Verhältnissen in umgekehrter Reihenfolge gegeben, wobei aber zu berücksichtigen ist, dass das Absenken der Abdeckklappe od. dgl. durch deren Gewicht unterstützt wird, andererseits aber auch der Widerstand der Feder 5 im Druckspeicher 4 überwunden werden muss.
Vorteilhafterweise ist das Proportionaldruckventil 13 als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt, wodurch auch bei Ausfall der Stromversorgung die Haltefunktion des Arbeitszylinders 1 gewährleistet und ein unbeabsichtigtes Öffnen der Heckklappe od. dgl. verhindert ist.
Vorteilhafterweise kann bei Bedarf auch in der Verbindungsleitung zwischen dem Proportionaldruckventil 13 und dem Tank 9 ein Element, vorzugsweise eine Düse, zur Regelung des Volumenstromes des Hydraulikmediums und damit auch der Geschwindigkeit des oder jedes Arbeitszylinders 1 vorgesehen sein.

Claims (7)

  1. Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl., mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder (1), der einerseits am Fahrzeug und andererseits am beweglichen Bauteil angelenkt ist, wobei einer von seinen Arbeitsräumen (3) mit einem passiven Druckspeicher (4) und der andere Arbeitsraum (7) mit einer Hydraulikpumpe (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Pumpe (8) und Arbeitszylinder (1) ein in Richtung zur Pumpe (8) sperrendes Rückschlagventil (11) eingesetzt ist, und zwischen diesem Rückschlagventil (11) und dem Arbeitszylinder (1) eine Leitung zum Tank (9) abzweigt, in welche ein elektrisch ansteuerbares Proportionaldruckventil (13) als Druckbegrenzungsventil eingesetzt ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Proportionaldruckventil (13) als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Arbeitszylinder (1) und der Abzweigung der Leitung zum Tank (9), in welcher das Proportionaldruckventil (13) eingesetzt ist, eine Leitung zum Tank abzweigt, in welche ein in Richtung zum Tank sperrendes Nachsaug-Rückschlagventil (12) eingesetzt ist.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der passive Druckspeicher (4) als Federspeicher ausgebildet ist.
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerelektronik vorgesehen ist, in welcher ein Programm zur wechselnden Bestromung des Proportionaldruckventils (13) in Anpassung an wechselnde Verhältnisse im Druckspeicher (4) und/oder in der Kinematik des über den Arbeitszylinder (1) bewegten Bauteils abgelegt ist.
  6. Verfahren zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl., durch Beaufschlagung eines Arbeitsraumes (3) eines doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders (1), der einerseits am Fahrzeug und andererseits am beweglichen Bauteil angelenkt ist, durch einen passiven Druckspeicher (4), und durch Beaufschlagung des gegenüberliegenden Arbeitsraumes (7) des Arbeitszylinders durch eine hydraulische Pumpe (8), dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausfahren des Arbeitszylinders (1) der Druck im gegenüberliegenden Arbeitsraum (7) in einem engen Bereich unterhalb des jeweiligen aktuellen Drucks des Druckspeichers (4) gehalten wird.
  7. Verfahren zur hydraulischen Betätigung eines beweglichen Bauteils an einem Fahrzeug, beispielsweise eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od. dgl., durch Beaufschlagung eines Arbeitsraumes (3) eines doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders (1), der einerseits am Fahrzeug und andererseits am beweglichen Bauteil angelenkt ist, durch einen passiven Druckspeicher (4), und durch Beaufschlagung des gegenüberliegenden Arbeitsraumes (7) des Arbeitszylinders durch eine hydraulische Pumpe (8), dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfahren des Arbeitszylinders (1) der Druck im mit der Pumpe (8) verbundenen Arbeitsraum (7) in einem engen Bereich oberhalb des jeweiligen aktuellen Drucks des Druckspeichers (4) gehalten wird.
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