WO2008000707A1 - Method for actuating an electrohydraulic soft top, and system for carrying out said method - Google Patents
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Definitions
- the invention is based on a method for operating an electro-hydraulic convertible top or a comfort drive in a motor vehicle and an electro-hydraulic system for carrying out such a method according to the preamble of the independent claims.
- DE 102 96 739 T5 has disclosed a hydraulic circuit with a return line metering valve, in which four proportional valves are connected to a double-acting cylinder. Two of the proportional valves are connected to a pressure medium source, the other two proportional valves are connected via a common return line via a return line metering valve to a tank.
- Various operating modes are described in which, in particular, the return line metering valve is modulated between the two proportional valves and the tank for controlling the pressure medium flows.
- no operating method is disclosed in which the piston can be selectively actively decelerated.
- the B etructecs method according to the invention and the electro-hydraulic system for carrying out the method with the features of the independent claims have the advantage that are selectively controlled by the active loading of the signal pressure chamber to be emptied with a nem pressure from the pressure medium source of the braking process can.
- the valve which connects the control pressure chamber to be emptied with the pressure medium source is opened, so that via this valve, a volume flow flows through the valve, which connects the control pressure chamber to be emptied with the volume tank.
- valve between the pressure chamber to be emptied and the volume tank is not closed abruptly, but the valve is set to a predefinable flow position, so that the flow rate through this valve, the braking rate can be controlled.
- the volume flow through this valve can be closed after a desired passage of time.
- a larger volume flow can be allowed through this valve and only after a certain time delay, the valve will be completely closed.
- excessive retardation of the part to be adjusted is avoided and a harmonious movement of the actuator can be achieved.
- the predeterminable time profile for the flow control of the valve is designed as a rising ramp, which increases linearly, for example, until the valve is completely closed.
- the piston can be operated in a rapid traverse in another operating function.
- the four control valves are switched such that the pressure medium is returned from the signal pressure chamber to be emptied again to be filled Stelltikraum the cylinder.
- the pump has to pump less pressure medium, whereby the piston is adjusted much faster.
- the two valves that connect the control pressure chambers with the tank volume, closed, including, for example, the valves by means of appropriate Energization are brought out of their rest position.
- the other two valves that connect the control pressure chambers with the pump, open which is also realized for example by the active energization of the valves.
- the electrohydraulic system can at the same time additionally provide a volume flow for an additional adjustment function.
- the actuation method according to the invention it is particularly advantageous if in the electro-hydraulic system at least one double-acting hydraulic cylinder is actuated with four valves, wherein the valves which connect the control pressure chambers with the tank volume, are designed as proportional valves and the valves connect the control pressure chambers with the pressure medium source, are designed as simple switching valves.
- the active braking method can be realized particularly favorable, since the pressure at the signal pressure chamber to be emptied via the switching valve immediately fully applied and can be variably controlled via the corresponding proportional valve to the tank volume.
- Control valves used in each case 2/2-way valves these can be arranged in a particularly compact and space saving a common compact valve block, whereby the piston can be operated very inexpensively.
- the first and third valve that connects the control pressure chambers with the tank volume are closed in its rest position, and this is effected even in the de-energized state by elastic return elements.
- the second and fourth valves, which connect the control pressure chambers to the pressure medium source are closed in their rest position, however, so that the piston can be adjusted in the event of a power failure in an emergency operation, for example manually.
- the proportional valves are connected to an amplifier stage of the control unit, it is very easy to apply to the proportional valves a control signal which maps the time course of the braking operation.
- the coil current can be used, which determines the actuating position of the valve via the electromagnet.
- FIG. 1 shows a hydraulic circuit diagram of an electro-hydraulic convertible top
- FIG. 2 schematically shows an active deceleration method according to the invention
- FIG. 3 schematically shows another active deceleration method according to the invention
- Figure 4 is a curve of a control signal to Figure 2 and Figure 3und
- Figure 5 shows the scheme of a B etruc institutes method according to the invention with high speed.
- the illustrated in Fig. 1 hydraulic actuator 1 comprises a hydraulic cylinder 2, in which a piston 3 is arranged longitudinally displaceable.
- a piston rod 4 is fixedly connected to the piston 3.
- the piston 3 has a first piston surface 5, which limits a first control pressure chamber 6 in the hydraulic cylinder 2.
- a second piston surface 7 is formed on the piston 3, which limits a corresponding second actuating pressure chamber 8 in the hydraulic cylinder 2.
- the pressure in the first control pressure chamber 6 can be changed via a first control pressure line 9 and the pressure in the second control pressure chamber 8 can be changed via a second control pressure line 10.
- the first actuating pressure line 9 branches into a first line branch 11 and a second line branch 12.
- the second positioning pressure line 10 branches into a third line branch 13 and a fourth line branch 14.
- the first control pressure chamber 6 is connected to a first valve 15.
- the first control pressure chamber 6 is connected to a second valve 16.
- the second control pressure chamber 8 is connected via a third line branch 13 with a third valve 17 and via the fourth line branch 14 with a fourth valve 18.
- the first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 8 are connected via the second valve 16 and the fourth valve 18 with a pressure medium source 19.
- a hydraulic pump 19 which is preferably designed as a constant displacement pump, serves as the pressure medium source 19.
- the hydraulic pump 19 is provided for conveying in only one direction and is driven by an electric motor 20 which is connected to the hydraulic pump 19 via a shaft 21.
- the hydraulic pump 19 sucks pressure medium via a suction line 22 and a filter 23 arranged therein from a tank volume 24.
- the pressure fluid sucked in by the hydraulic pump 19 is conveyed by the hydraulic pump 19 into a working pressure line 25.
- the working pressure line 25 branches into a first working pressure line branch 26 and a second working pressure line branch 27.
- the first working pressure line branch 26 is connected to the second valve 16.
- the second working pressure line branch 27 is connected to the fourth valve 18.
- a flow-through connection between the first working pressure line branch 26 and the second line branch 12 can be established, so that the pressure medium conveyed by the hydraulic pump 19 into the working pressure line 25 is conveyed via the first working pressure line branch 26, the second line branch 12 and the first Stelltiktechnisch 9 flows into the first control pressure chamber 6 and there applied to the first piston surface 5 with a hydraulic force.
- the second working pressure line branch 27 can be connected to the fourth line branch 14 in a flow-through manner. The pumped by the hydraulic pump 19 in the working pressure line 25 pressure fluid then flows through the second working pressure line branch 27, the fourth line branch 14 and the second actuating pressure line 10 in the second control pressure chamber 8. There, the second piston surface 7 is acted upon by a hydraulic force.
- the first piston surface 5 and the second piston surface 7 are of different sizes. If, therefore, the first piston surface 5 and the second piston surface 7 are both subjected to the pressure generated by the hydraulic pump 19, then the piston 3, together with the piston rod 4 in FIG. 1, moves to the right in the direction 64 and thus reduces the volume of the second control pressure chamber 8th.
- the first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 8 are via the first valve 15 and the third valve 17 to the tank volume 24 towards relaxed.
- a flow-through connection can be produced by the first valve 15 from the first line branch 11 into the tank volume 24.
- the first control pressure chamber 6 is connected via the first control pressure line 9 and the first
- the valves 15 to 18 are preferably 2/2-way valves, which are each held by a spring held in its rest position.
- the first valve 15 is held by a first spring 28 in a position in which there is a flow-through connection from the first leg 11 to the tank volume 24.
- the first valve 15 is acted upon by the force of an electromagnet 32, which brings the first valve 15 in a first switching position, in which the flow is blocked with appropriate energization.
- a relaxation of the first control pressure chamber 6 via the first line branch 11 into the tank volume 24 is thus not possible.
- the first spring 28 returns the first valve 15 to its second switching position, in which the first control pressure chamber 6 is expanded into the tank volume 24.
- the second valve 16 which is arranged parallel to the first valve 15, acted upon by the force of a second spring 29 in the direction of the first switching position as a rest position.
- a second electric magnet 32 acting in the opposite direction is not energized, no flow-through connection between the first working pressure line branch 26 and the second line branch 12 is produced. Only when the second electromagnet 33 is energized, the second valve 16 is actuated in the direction of its second switching position in the pressure medium from the first working pressure line branch 26 can flow into the second leg 12.
- the third valve 17 corresponds in its construction to the first valve 15, wherein it is held by a third spring 30 in its second setting position, in which the second control pressure chamber 8 is relaxed in the direction of the tank volume 24. Contrary to the force of the third spring 30 also acts E an electromagnet 34, the third valve 17 with a force in the direction of the first Wegstel- ment applied. Finally, the fourth valve 18 is acted upon by a fourth spring 31, which holds it in its rest position. The rest position of the fourth valve 18 is, as with the second valve 16, the first switching position of the valve in which the flow is blocked.
- a fourth solenoid 35 is arranged on the fourth valve 18, which brings the fourth valve 18 into its second switching position with a corresponding applied signal.
- the second control pressure chamber 8 is depressed by the hydraulic pump 19.
- the second valve 16 and the fourth valve 18 in its first switching position (closed) It is achieved that the pressure in the first control pressure chamber 6 and in the second control pressure chamber 8 corresponds to the pressure level of the tank volume 24.
- the hydraulic cylinder 2 is thus pressureless.
- the pairs of a control pressure chamber 6, 8 associated valves 15, 16 and 17, 18 each have different switching positions as rest position.
- the switching positions of the first and second valves 15, 16 and the third and fourth valves 17, 18 match in pairs, so that the rest position of the first valve 15 of the rest position of the third valve 17 and the rest position of the second valve 16 of the rest position of fourth valve 18 corresponds.
- the four electromagnets 32-35 for actuating the valves 15-18 are controlled via an electrical line 36.
- the electrical line 36 may, for. B. be a part of a bus system over which the electromagnets 32-35 can be controlled individually and independently of each other.
- the electrical line 36 is connected to a control unit 37.
- Controller 37 the switching positions of the electromagnets 32-35 are defined and accordingly supplied to each electromagnet 32-35 individually rated current.
- the control unit 37 is transmitted by an operation switch 38, a corresponding start signal.
- a signal line 39 is connected to an input of the control device 37, via which the control unit 37 is supplied with a voltage signal of a displacement meter 41.
- the displacement sensor 41 the respective position of the piston rod 4 can be detected, so that for example towards the end of an adjusting movement, the speed of the electric motor 20 can be reduced.
- the first valve 15 and the third valve 17 are formed as proportional valves, the forward current through the control unit 37 is variably adjustable.
- the rest position of the first and the third valve 15, 17 in this case represents an open, through-flow connection between the positioning space 6 and the tank volume 24, so that in an energized valve 15, 17, the control pressure chambers 6, 8 at the same pressure level with the tank volume 24 is located.
- the two valves 15, 17 are directly and directly connected to the tank volume 24, wherein in particular no further control valves between the valves 15, 17 and the tank volume 24 are arranged.
- the output 49 of the first and third valves 15, 17 is in each case directly connected to the tank volume 24 by a separate line 50, 51.
- the second valve 16 and the fourth valve 18 are each formed as switching valves having a locking state and a transmitting state.
- the blocking state is formed as a rest position, so that in case of power failure, the connection between the pressure medium source 19 and the control pressure chambers 6, 8 is interrupted.
- Switching valves which are connected to the pressure medium source 19 is particularly advantageous for 2/2-way valves 15 to 18 to produce, since in this case all four 2/2-way valves, or optionally further four units for additional piston 3 are low in a common valve block produced.
- the hydraulic circuit has one or more pressure sensors 54, as shown in dashed lines in FIG. The pressure sensor
- the evaluation unit 58 has a pressure regulator 60, by means of which a control signal 62 is generated with which the proportional valves 15, 17 are actuated.
- Evaluation unit 58 is integrated, for example, in the control unit 37. Information about the positions of the speed of the piston rod 4 can be obtained in the evaluation unit 58, whereby a control circuit can be created via the electrical control of the proportional valves 15, 17. If, for example, the piston rod 4 moves in the direction of the arrow 64 to the right, it is possible to move beyond the marked Neten pressure sensor 54, a control signal 62 for the proportional valve 17 are generated, which directly controls the adjustment of the piston rod 4 via the outlet velocity of the pressure medium from the control room 8 in the tank volume 24. In this case, the adjusting movement of the piston rod 4 is completely independent of the pressure medium source 19 applied power, or in the control pressure chamber 6 constructed pressure. In the same way, in the control pressure line 9 between the control pressure chamber 6 and the two valves 15, 16, a further pressure sensor 54 are installed to control the insertion movement of the piston rod 4 according to the proportional valve 15.
- Valve 16 and the fourth valve 18 as a proportional valve and the first valve 15 and the third valve 17 formed as a switching valve.
- the adjustment of the piston rod 4 is not controlled by the outflow of the pressure medium from the control pressure chambers 6 and 8, as was the case in the circuit of Figure 1, but on the supply of the pressure fluid and the pressure medium source 19 via the proportional valves 16, 18 in the control pressure chambers 6, 8 inside.
- the inflow of the pressure medium into the control pressure chamber 6 or 8 can be controlled via the variable flow control of the proportional valves 16 and 18, respectively.
- the described actuating device 1 is not limited to the application with only one hydraulic cylinder 2.
- a plurality of pistons 3 can be controlled in the circuits at the same time or several circuits for a plurality of pistons 3 can be built next to one another. Rather, an application together with a plurality of hydraulic cylinders 42 is possible. If the further hydraulic cylinders 42 are in each case in turn designed as double-acting hydraulic cylinders 42, each of the actuating pressure chambers thus created is assigned a pair of valves to the further hydraulic cylinders 42, as shown for the hydraulic cylinder 2 in FIG.
- FIG. 2 schematically shows the actuation method according to the invention with reference to the circuit according to FIG. 1 with the corresponding volume flows 83.
- the piston 3 is actively braked from its adjusting movement in the direction 64, in which the first control pressure chamber 6 is filled and the second control pressure chamber 8 is emptied.
- Valve 16 which connects the pressure medium source 19 to the first control pressure chamber, closed, and designed as a switching valve 66 valve 18 which connects the pressure medium source 19 to the second control pressure chamber 8, opened. If now the valve 17 is closed, the pressure at the control pressure chamber 8 rises sharply, whereby the piston 3 is actively braked. According to the rest positions of the valves 15 - 18 are at
- the valve 17 is designed here as a proportional valve 68, so that the valve 17 can be closed by a predetermined curve 84.
- the setting position of the proportional valve 68 is actuated by a control signal 72, for example an exciter current for the electromagnet 34 of the valve 17.
- the control unit 37 for example, pressure and / or displacement signals of the sensors 41, 54, which can be used to generate the control signal 72.
- FIG. 3 shows a further method for actively reducing the adjustment speed of the piston 3, in which, after the normal adjustment operation of the piston-for example in the adjustment direction 64-the first valve 15 is opened.
- pressure medium flows from the pressure medium source 19 via the open valve 16.
- a portion of the volume flow then flows directly back into the volume tank 24 via the at least partially opened valve 15.
- the opening process of the valve 15 can be specified by a specific curve 84 in order to control the inflow into the control pressure chamber 6.
- the speed reduction can be controlled in an adjustment direction 64 either by opening the valve 15 or by closing the valve 17 or by a combination of the two processes. Accordingly, of course, in a reverse adjustment (retraction of the piston 3 opposite Direction 64) of the piston 3 are actively decelerated by means of an exchanged control of the two valves 15, 16 with the valves 17, 18 active. It does not matter whether, in an adjustment of the piston in the direction 64 or in the opposite direction, on the piston, an external tensile force 95 or compressive force 96 acts. With the described methods, all movements of the adjustment process of the convertible
- Roofs 100 are actively braked in both directions.
- FIG. 4 shows two curves 84, by means of which the valve 17, which connects the control pressure chamber 8 to be emptied with the tank volume, or the valve 15, which connects the control pressure chamber 6 to be filled with the tank volume, to the defined
- the control signal 72 is shown, for example, a current or power signal for supplying electrical power to the coil of the electromagnet (34).
- a pulse-width-modulated PWM signal is preferably used as the control signal 72, which has a pulse ratio of 100%, for example, to close the valve 17 completely at a "closed position 73.”
- the closing operation of the valve 17 begins at the starting point 87, wherein the adjustment position of the valve 17 is linearly adjusted until the valve 17 is completely closed at the end point 88.
- the valve 17 is first closed slowly and then ever faster, wherein the closing operation according to an arbitrary predetermined course 84 - for example according to a
- Exponential Curve 86 - can be controlled.
- the curve 84 for the closing operation of the valve 17, for example, with respect to the time, against a pressure state of the system 1, or with respect to the path of the piston 3 or an adjustment angle of a top part 100 as X-axis 92 can be specified. Particularly easy is a fixed control signal waveform 84 relative to the time feasible.
- the curve 84 is formed by a control loop, in which a sensor signal 41, 56 of the hydraulic system 1 is used as a controlled variable 91.
- a sensor signal in addition to the travel of the cylinder 3 and the pressure at a certain measuring point, a rotation angle of the kinematics of the convertible
- Hood 100 can be used.
- the curves 84 is not fixed unchangeable, but is determined by the controlled variable 91 during the adjustment process.
- the control or regulation according to the curve 84 can be used both for the opening of the valve 15 according to FIG. 3 and for the closing of the valve 17 according to FIG. 2 and 3 are applied in an adjustment direction 64.
- the valves 17, 15 are driven in the opposite direction of adjustment of the piston 3.
- FIG. 5 shows a supplement to the actuating method according to the invention, in which an adjustment in the direction 64 in high-speed is shown before the targeted braking of the piston.
- pressure medium is also conducted from the second control pressure chamber 8 into the control pressure chamber 6.
- the valve 17 is provided with the control pressure chamber 8 to be emptied the pressure medium tank 24 closes closed, which is realized in this case by energizing the electromagnet 34.
- the pump 19 - compared with the normal adjustment process - apply less flow, thus a High speed of the adjustment can be achieved and the targeted deceleration process illustrated in FIG. 2 and FIG. 3, such high-speed operation can be braked in a targeted manner without causing any damage due to an impact on a stop.
- an arbitrary curve 84 can be fixed, for example stored in the control unit 37.
- the actuation methods according to FIGS. 2 and 4 can be combined as well as applied individually.
- the hydraulic circuit 1 - in particular the use of switching or proportional valves 66, 68 can also be adapted to the specific operating method.
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Abstract
Disclosed is a method for actuating an electrohydraulic soft top (100) or a user-friendly drive unit in a motor vehicle, comprising at least one double-acting hydraulic cylinder (2) in which a hydraulic force can be applied to a piston (3) in a first control pressure chamber (6) that can be connected to a tank volume (24) via a first valve (15) or to a pressure medium source (19) via a second valve (16). A hydraulic force which counteracts the hydraulic force in the first control pressure chamber (6) can be applied to the piston (3) in a second control pressure chamber (8) that can be connected to the tank volume (24) via a third valve (17) and to the pressure medium source (19) via a fourth valve (18). The inventive method encompasses the following steps: the control pressure chamber (6, 8) that is to be filled is impinged upon by a specific volume flow from the pressure medium source (19) while the same specific volume flow is emptied from the control pressure chamber (8, 6) that is to be emptied into the tank volume (24) in order to displace the piston (3) during normal operation; the volume flow from the pressure medium source (19) into the first control pressure chamber (6, 8) and the volume flow from the control pressure chamber (8, 6) that is to be emptied into the tank volume (24) are decreased by triggering the valves (15 to 18) so as to reduce the displacement speed of the moved piston (3), especially until the piston (3) comes to a standstill.
Description
Beschreibung description
Titeltitle
Verfahren zum Betätigen eines elektrohydraulischen Cabrioverdecks sowie System zur Ausführung des VerfahrensMethod for operating an electro-hydraulic convertible top and system for carrying out the method
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betätigen eines elektrohydraulischen Cabrioverdecks oder eines Komfortantriebs im Kraftfahrzeug sowie einem elektrohydrau- lischen System zur Ausführung eines solchen Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a method for operating an electro-hydraulic convertible top or a comfort drive in a motor vehicle and an electro-hydraulic system for carrying out such a method according to the preamble of the independent claims.
Mit der DE 102 96 739 T5 ist ein Hydraulikkreislauf mit Rückführungsleitungsdosierven- til bekannt geworden, bei dem vier Proportionalventile mit einem doppelt wirkenden Zy- linder verbunden sind. Zwei der Proportionalventile sind mit einer Druckmittelquelle verbunden, die anderen beiden Proportionalventile sind über eine gemeinsame Rückführungsleitung über ein Rückführungsleitungsdosierventil mit einem Tank verbunden. Es werden verschiedene Betriebsarten beschrieben, bei denen insbesondere das Rückfüh- rungsleitungsdosierventil zwischen den beiden Proportionalventilen und dem Tank zur Steuerung der Druckmittelströme moduliert wird. Es ist jedoch kein Betriebsverfahren offenbart, bei dem der Kolben gezielt aktiv abgebremst werden kann.DE 102 96 739 T5 has disclosed a hydraulic circuit with a return line metering valve, in which four proportional valves are connected to a double-acting cylinder. Two of the proportional valves are connected to a pressure medium source, the other two proportional valves are connected via a common return line via a return line metering valve to a tank. Various operating modes are described in which, in particular, the return line metering valve is modulated between the two proportional valves and the tank for controlling the pressure medium flows. However, no operating method is disclosed in which the piston can be selectively actively decelerated.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße B etätigungs verfahren sowie das elektrohydraulische System zur Ausführung des Verfahrens mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass durch das aktive Beaufschlagen des zu entleerenden Stelldruckraums mit ei- nem Druck von der Druckmittelquelle der Abbremsvorgang gezielt gesteuert werden
kann. Dabei wird das Ventil, das den zu entleerenden Stelldruckraum mit der Druckmittelquelle verbindet, geöffnet, so dass über dieses Ventil ein Volumenstrom durch das Ventil fließt, das den zu entleerenden Stelldruckraum mit dem Volumentank verbindet. Durch das gezielte Schließen des Ventils zwischen dem zu entleerenden Stelldruckraum und dem Volumentank kann das Bremsverhalten des Kolbens aktiv beeinflusst werden.The B etätigungs method according to the invention and the electro-hydraulic system for carrying out the method with the features of the independent claims have the advantage that are selectively controlled by the active loading of the signal pressure chamber to be emptied with a nem pressure from the pressure medium source of the braking process can. In this case, the valve which connects the control pressure chamber to be emptied with the pressure medium source, is opened, so that via this valve, a volume flow flows through the valve, which connects the control pressure chamber to be emptied with the volume tank. By deliberately closing the valve between the signal pressure chamber to be emptied and the volume tank, the braking behavior of the piston can be actively influenced.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Ausführungen möglich. Wird das Ventil zwischen dem zu entleerenden Stelldruckraum und dem Volumentank schlagartig geschlossen, liegt am zu entleerenden Stelldruckraum plötzlich ein sehr hoher Gegendruck an, der den Kolben abrupt abbremst. Hierdurch kann eine sehr effektive Vollbremsung realisiert werden.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the embodiments specified in the dependent claims are possible. If the valve suddenly closes between the signal pressure chamber to be emptied and the volume tank, suddenly there is a very high back pressure at the signal pressure chamber to be emptied, which abruptly slows down the piston. As a result, a very effective full braking can be realized.
In einem alternativen Verfahren wird das Ventil zwischen dem zu entleerenden Stell- druckraum und dem Volumentank nicht schlagartig geschlossen, sondern das Ventil auf eine vorgebbare Durchfluss-Position eingestellt, so dass über die Durchflussmenge durch dieses Ventil die Abbremsgeschwindigkeit gesteuert werden kann.In an alternative method, the valve between the pressure chamber to be emptied and the volume tank is not closed abruptly, but the valve is set to a predefinable flow position, so that the flow rate through this valve, the braking rate can be controlled.
Zur Realisierung einer sanften Abbremsung des Kolbens kann hierbei der Volumenstrom durch dieses Ventil nach einem gewünschten Zeitverlauf geschlossen werden. So kann beispielsweise anfangs noch ein größerer Volumenstrom durch dieses Ventil zugelassen werden und erst nach einer gewissen Zeitverzögerung das Ventil vollständig geschlossen werden. Dadurch wird eine zu heftige Verzögerung des zu verstellenden Teils vermieden und es kann ein harmonischer Bewegungsablauf des Stellglieds erzielt werden.In order to realize a gentle deceleration of the piston, in this case the volume flow through this valve can be closed after a desired passage of time. Thus, for example, initially a larger volume flow can be allowed through this valve and only after a certain time delay, the valve will be completely closed. As a result, excessive retardation of the part to be adjusted is avoided and a harmonious movement of the actuator can be achieved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der vorgebbare Zeitverlauf für die Durchflusssteuerung des Ventils als ansteigende Rampe ausgebildet, die beispielsweise linear ansteigt, bis das Ventil vollständig geschlossen ist. Durch das Realisieren eines aktiven gezielten Bremsverhaltens des Kolbens kann der Kolben in einer anderen Betriebsfunktion in ei- nem Eilgang betrieben werden. Dazu werden die vier Steuerventile derart geschaltet, dass das Druckmittel vom zu entleerenden Stelldruckraum wieder zum zu befüllenden Stelldruckraum des Zylinders zurückgeführt wird. Dadurch muss die Pumpe weniger Druckmittel fördern, wodurch der Kolben deutlich schneller verstellt wird. Bei diesem Betriebszustand werden die beiden Ventile, die die Stelldruckräume mit dem Tankvolumen verbinden, geschlossen, wozu beispielsweise die Ventile mittels durch entsprechende
Bestromung aus ihrer Ruheposition gebracht werden. Gleichzeitig sind die beide anderen Ventile, die die Stelldruckräume mit der Pumpe verbinden, geöffnet, was beispielsweise ebenfalls durch die aktive Bestromung der Ventile realisiert wird. Durch eine solche Eilfunktion der Kolbenbetätigung kann das elektrohydraulische System gleichzeitig zusätz- lieh einen Volumenstrom für eine zusätzliche Verstellfunktion zur Verfügung stellen.In a preferred embodiment, the predeterminable time profile for the flow control of the valve is designed as a rising ramp, which increases linearly, for example, until the valve is completely closed. By realizing an active targeted braking behavior of the piston, the piston can be operated in a rapid traverse in another operating function. For this purpose, the four control valves are switched such that the pressure medium is returned from the signal pressure chamber to be emptied again to be filled Stelldruckraum the cylinder. As a result, the pump has to pump less pressure medium, whereby the piston is adjusted much faster. In this operating state, the two valves that connect the control pressure chambers with the tank volume, closed, including, for example, the valves by means of appropriate Energization are brought out of their rest position. At the same time, the other two valves that connect the control pressure chambers with the pump, open, which is also realized for example by the active energization of the valves. By means of such an expressive function of the piston actuation, the electrohydraulic system can at the same time additionally provide a volume flow for an additional adjustment function.
Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Betätigungsverfahren ist es besonders vorteilhaft, wenn in dem elektrohydraulischen System mindestens ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder mit jeweils vier Ventilen angesteuert wird, wobei die Ventile, die die Stell- druckräume mit dem Tankvolumen verbinden, als Proportionalventile ausgebildet sind und die Ventile, die die Stelldruckräume mit der Druckmittelquelle verbinden, als einfache Schaltventile ausgebildet sind. Bei einer solchen Anordnung kann das aktive Bremsverfahren besonders günstig realisiert werden, da der Druck am zu entleerenden Stelldruckraum über das Schaltventil sofort voll anliegt und über das entsprechende Proporti- onal ventil zum Tankvolumen hin variabel gesteuert werden kann. Werden für die vierTo realize the actuation method according to the invention, it is particularly advantageous if in the electro-hydraulic system at least one double-acting hydraulic cylinder is actuated with four valves, wherein the valves which connect the control pressure chambers with the tank volume, are designed as proportional valves and the valves connect the control pressure chambers with the pressure medium source, are designed as simple switching valves. In such an arrangement, the active braking method can be realized particularly favorable, since the pressure at the signal pressure chamber to be emptied via the switching valve immediately fully applied and can be variably controlled via the corresponding proportional valve to the tank volume. Be for the four
Steuerventile jeweils 2/2-Wegeventile verwendet, können diese besonders günstig und Bauraum sparend einem gemeinsamen kompakten Ventilblock angeordnet werden, wodurch der Kolben sehr kostengünstig betätigt werden kann.Control valves used in each case 2/2-way valves, these can be arranged in a particularly compact and space saving a common compact valve block, whereby the piston can be operated very inexpensively.
Für das erfindungsgemäße aktive Bremsverfahren des Kolbens ist es von Vorteil, wenn das erste und dritte Ventil, das die Stelldruckräume mit dem Tankvolumen verbindet, in ihrer Ruheposition geschlossen sind, wobei dies auch im stromlosen Zustand durch elastische Rückstellelemente bewirkt wird. Das zweite und vierte Ventil, die die Stelldruckräume mit der Druckmittelquelle verbinden, sind in ihrer Ruheposition hingegen ge- schlössen, so dass der Kolben bei einem Stromausfall in einem Notbetrieb, beispielsweise manuell, verstellt werden kann. Bei einer solchen Auslegung der Ventil-Ruhestellungen kann der erfindungsgemäße Eilgang durch das gleichzeitige Bestromen aller vier Ventile realisiert werden.For the inventive active braking method of the piston, it is advantageous if the first and third valve that connects the control pressure chambers with the tank volume, are closed in its rest position, and this is effected even in the de-energized state by elastic return elements. The second and fourth valves, which connect the control pressure chambers to the pressure medium source, are closed in their rest position, however, so that the piston can be adjusted in the event of a power failure in an emergency operation, for example manually. With such a design of the valve rest positions, the rapid traverse according to the invention can be realized by the simultaneous energizing of all four valves.
Sind die Proportionalventile mit einer Verstärkerstufe der Steuereinheit verbunden, kann an die Proportionalventile sehr einfach ein Steuersignal angelegt werden, das den Zeitverlauf des Bremsvorgangs abbildet. Als Steuergröße kann hierfür der Spulenstrom verwendet werden, der über den Elektromagneten die Stellposition des Ventils bestimmt.
Sind zwischen den vier Steuerventilen des Zylinders und dem Tankvolumen bzw. der Druckmittelquelle keine weiteren Schaltventile oder Proportionalventile angeordnet, kann mit insgesamt vier 2/2-Wegeventilen eine sehr effektive und zuverlässige hydraulische Schaltung für das erfindungsgemäße Betätigungsverfahren geschaffen werden. Durch den Wegfall weiterer Schalt-, Drossel- oder Dosierventile werden einerseits zusätzliche Bauteile eingespart und andererseits dadurch der Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung erhöht.If the proportional valves are connected to an amplifier stage of the control unit, it is very easy to apply to the proportional valves a control signal which maps the time course of the braking operation. As a control variable for this purpose, the coil current can be used, which determines the actuating position of the valve via the electromagnet. If no further switching valves or proportional valves are arranged between the four control valves of the cylinder and the tank volume or the pressure medium source, a very effective and reliable hydraulic circuit for the actuating method according to the invention can be provided with a total of four 2/2-way valves. By eliminating further switching, throttling or metering valves, on the one hand, additional components are saved and, on the other hand, the efficiency of the circuit arrangement is thereby increased.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nach- folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it
Figur 1 einen hydraulischen Schaltplan eines elektrohydraulischen Cabrio verdecks,1 shows a hydraulic circuit diagram of an electro-hydraulic convertible top,
Figur 2 schematisch ein erfindungsgemäßes aktives Abbremsverfahren,FIG. 2 schematically shows an active deceleration method according to the invention,
Figur 3 schematisch ein weiteres erfindungsgemäßes aktives Abbremsverfahren,FIG. 3 schematically shows another active deceleration method according to the invention,
Figur 4 einen Kurven verlauf eines Steuersignals zu Figur 2 und Figur 3undFigure 4 is a curve of a control signal to Figure 2 and Figure 3und
Figur 5 das Schema eines erfindungsgemäßen B etätigungs verfahren mit Schnelllauf.Figure 5 shows the scheme of a B etätigungs method according to the invention with high speed.
Die in der Fig. 1 dargestellte hydraulische Betätigungsvorrichtung 1 umfasst einen Hydraulikzylinder 2, in dem ein Kolben 3 längs verschiebbar angeordnet ist. Um die Bewegung des Kolbens 3 auf eine zu betätigende Klappe oder beispielsweise ein Verdeck 100 eines Cabriolets zu übertragen, ist mit dem Kolben 3 eine Kolbenstange 4 fest verbunden.The illustrated in Fig. 1 hydraulic actuator 1 comprises a hydraulic cylinder 2, in which a piston 3 is arranged longitudinally displaceable. In order to transmit the movement of the piston 3 to an actuated flap or, for example, a hood 100 of a convertible, a piston rod 4 is fixedly connected to the piston 3.
Der Kolben 3 weist eine erste Kolbenfläche 5 auf, die einen ersten Stelldruckraum 6 in dem Hydraulikzylinder 2 begrenzt. Auf der von der ersten Kolbenfläche 5 abgewandten Seite ist an dem Kolben 3 eine zweite Kolbenfläche 7 ausgebildet, die entsprechend einen zweiten Stelldruckraum 8 in dem Hydraulikzylinder 2 begrenzt. In Abhängigkeit von der auf den Kolben 3 wirkenden resultierenden hydraulischen Kraft wird der Kolben 3 in dem Hydraulikzylinder 2 in axialer Richtung verschoben. Zum Erzeugen der hydraulischen Kraft auf den Kolben 3 ist über eine erste Stelldruckleitung 9 der Druck in dem ersten Stelldruckraum 6 und über eine zweite Stelldruckleitung 10 der Druck in dem zweiten Stelldruckraum 8 veränderbar. Die erste Stelldruckleitung 9 verzweigt sich in einen ersten Leitungszweig 11 und einen zweiten Leitungszweig 12. Die zweite Stelldruckleitung 10
verzweigt sich in einen dritten Leitungszweig 13 sowie einen vierten Leitungszweig 14. Über den ersten Leitungszweig 11 ist der erste Stelldruckraum 6 mit einem ersten Ventil 15 verbunden. Über den zweiten Leitungszweig 12 ist der erste Stelldruckraum 6 mit einem zweiten Ventil 16 verbunden. Dementsprechend ist der zweite Stelldruckraum 8 über einen dritten Leitungszweig 13 mit einem dritten Ventil 17 und über den vierten Leitungszweig 14 mit einem vierten Ventil 18 verbunden. Der erste Stelldruckraum 6 und der zweite Stelldruckraum 8 sind über das zweite Ventil 16 bzw. das vierte Ventil 18 mit einer Druckmittelquelle 19 verbindbar. Als Druckmittelquelle 19 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Hydropumpe 19, die vorzugsweise als Konstantpumpe ausge- führt ist. Die Hydropumpe 19 ist zur Förderung in lediglich einer Richtung vorgesehen und wird von einem Elektromotor 20 angetrieben, der mit der Hydropumpe 19 über eine Welle 21 verbunden ist. Die Hydropumpe 19 saugt Druckmittel über eine Saugleitung 22 und einen darin angeordneten Filter 23 aus einem Tankvolumen 24 an. Das von der Hydropumpe 19 angesaugte Druckmittel wird von der Hydropumpe 19 in eine Arbeitsdruck- leitung 25 gefördert. Die Arbeitsdruckleitung 25 verzweigt sich in einen ersten Arbeitsdruckleitungszweig 26 und einen zweiten Arbeitsdruckleitungszweig 27. Der erste Arbeitsdruckleitungszweig 26 ist mit dem zweiten Ventil 16 verbunden. Der zweite Arbeitsdruckleitungszweig 27 ist mit dem vierten Ventil 18 verbunden. Über das zweite Ventil 16 kann eine durchströmbare Verbindung zwischen dem ersten Arbeitsdrucklei- tungszweig 26 und dem zweiten Leitungszweig 12 hergestellt werden, so dass das von der Hydropumpe 19 in die Arbeitsdruckleitung 25 geförderte Druckmittel über den ersten Arbeitsdruckleitungszweig 26, den zweiten Leitungszweig 12 sowie die erste Stelldruckleitung 9 in den ersten Stelldruckraum 6 strömt und dort die erste Kolbenfläche 5 mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagt. Ebenso kann durch das vierte Ventil 18 der zweite Arbeitsdruckleitungszweig 27 mit dem vierten Leitungszweig 14 durchströmbar verbunden werden. Das von der Hydropumpe 19 in die Arbeitsdruckleitung 25 geförderte Druckmittel strömt dann über den zweiten Arbeitsdruckleitungszweig 27, den vierten Leitungszweig 14 sowie die zweite Stelldruckleitung 10 in den zweiten Stelldruckraum 8. Dort wird die zweite Kolbenfläche 7 mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagt. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste Kolbenfläche 5 und die zweite Kolbenfläche 7 unterschiedlich groß. Werden daher die erste Kolbenfläche 5 und die zweite Kolbenfläche 7 beide mit dem von der Hydropumpe 19 erzeugten Druck beaufschlagt, so bewegt sich der Kolben 3 samt der Kolbenstange 4 in der Fig. 1 nach rechts in Richtung 64 und verringert damit das Volumen des zweiten Stelldruckraums 8.
Der erste Stelldruckraum 6 und der zweite Stelldruckraum 8 sind über das erste Ventil 15 bzw. das dritte Ventil 17 zu dem Tankvolumen 24 hin entspannbar. Hierzu ist durch das erste Ventil 15 eine durchströmbare Verbindung von dem ersten Leitungszweig 11 in das Tankvolumen 24 herstellbar. Damit wird bei einer entsprechenden Schaltstellung des ers- ten Ventils 15 der erste Stelldruckraum 6 über die erste Stelldruckleitung 9 und den erstenThe piston 3 has a first piston surface 5, which limits a first control pressure chamber 6 in the hydraulic cylinder 2. On the side facing away from the first piston surface 5, a second piston surface 7 is formed on the piston 3, which limits a corresponding second actuating pressure chamber 8 in the hydraulic cylinder 2. Depending on the force acting on the piston 3 resulting hydraulic force of the piston 3 is displaced in the hydraulic cylinder 2 in the axial direction. For generating the hydraulic force on the piston 3, the pressure in the first control pressure chamber 6 can be changed via a first control pressure line 9 and the pressure in the second control pressure chamber 8 can be changed via a second control pressure line 10. The first actuating pressure line 9 branches into a first line branch 11 and a second line branch 12. The second positioning pressure line 10 branches into a third line branch 13 and a fourth line branch 14. Via the first line branch 11, the first control pressure chamber 6 is connected to a first valve 15. Via the second line branch 12, the first control pressure chamber 6 is connected to a second valve 16. Accordingly, the second control pressure chamber 8 is connected via a third line branch 13 with a third valve 17 and via the fourth line branch 14 with a fourth valve 18. The first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 8 are connected via the second valve 16 and the fourth valve 18 with a pressure medium source 19. In the embodiment shown, a hydraulic pump 19, which is preferably designed as a constant displacement pump, serves as the pressure medium source 19. The hydraulic pump 19 is provided for conveying in only one direction and is driven by an electric motor 20 which is connected to the hydraulic pump 19 via a shaft 21. The hydraulic pump 19 sucks pressure medium via a suction line 22 and a filter 23 arranged therein from a tank volume 24. The pressure fluid sucked in by the hydraulic pump 19 is conveyed by the hydraulic pump 19 into a working pressure line 25. The working pressure line 25 branches into a first working pressure line branch 26 and a second working pressure line branch 27. The first working pressure line branch 26 is connected to the second valve 16. The second working pressure line branch 27 is connected to the fourth valve 18. Via the second valve 16, a flow-through connection between the first working pressure line branch 26 and the second line branch 12 can be established, so that the pressure medium conveyed by the hydraulic pump 19 into the working pressure line 25 is conveyed via the first working pressure line branch 26, the second line branch 12 and the first Stelldruckleitung 9 flows into the first control pressure chamber 6 and there applied to the first piston surface 5 with a hydraulic force. Likewise, through the fourth valve 18, the second working pressure line branch 27 can be connected to the fourth line branch 14 in a flow-through manner. The pumped by the hydraulic pump 19 in the working pressure line 25 pressure fluid then flows through the second working pressure line branch 27, the fourth line branch 14 and the second actuating pressure line 10 in the second control pressure chamber 8. There, the second piston surface 7 is acted upon by a hydraulic force. In the embodiment shown in FIG. 1, the first piston surface 5 and the second piston surface 7 are of different sizes. If, therefore, the first piston surface 5 and the second piston surface 7 are both subjected to the pressure generated by the hydraulic pump 19, then the piston 3, together with the piston rod 4 in FIG. 1, moves to the right in the direction 64 and thus reduces the volume of the second control pressure chamber 8th. The first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 8 are via the first valve 15 and the third valve 17 to the tank volume 24 towards relaxed. For this purpose, a flow-through connection can be produced by the first valve 15 from the first line branch 11 into the tank volume 24. Thus, with a corresponding switching position of the first valve 15, the first control pressure chamber 6 is connected via the first control pressure line 9 and the first
Leitungszweig 11 in das Tankvolumen 24 entspannt. Befindet sich das dritte Ventil 17 in einer entsprechenden Stell-Position, so wird der dritte Leitungszweig 13 mit dem Tankvolumen 24 verbunden und der zweite Stelldruckraum 8 über die zweite Stelldruckleitung 10 sowie den dritten Leitungszweig 13 in das Tankvolumen 24 entspannt.Line branch 11 relaxed in the tank volume 24. If the third valve 17 is in a corresponding setting position, then the third line branch 13 is connected to the tank volume 24 and the second setting pressure chamber 8 is expanded via the second setting pressure line 10 and the third line branch 13 into the tank volume 24.
Die Ventile 15 bis 18 sind bevorzugt 2/2-Wegeventile, die jeweils durch eine Feder belastet in ihrer Ruheposition gehalten werden. Das erste Ventil 15 wird durch eine erste Feder 28 in einer Position gehalten, in der eine durchströmbare Verbindung von dem ersten Leitungszweig 11 zu dem Tankvolumen 24 besteht. In entgegen gesetzter Richtung wird das erste Ventil 15 durch die Kraft eines Elektromagneten 32 beaufschlagt, der bei entsprechender Bestromung das erste Ventil 15 in eine erste Schaltposition bringt, in der der Durchfluss gesperrt ist. In dieser ersten Schaltposition des ersten Ventils 15 ist damit ein Entspannen des ersten Stelldruckraums 6 über den ersten Leitungszweig 11 in das Tankvolumen 24 nicht möglich. Wird der erste Elektromagnet 32 nicht bestromt, so bringt die erste Feder 28 das erste Ventil 15 zurück in seine zweite Schaltposition, in der der erste Stelldruckraum 6 in das Tankvolumen 24 entspannt wird. Anders als das erste Ventil 15 wird das zweite Ventil 16, das parallel zu dem ersten Ventil 15 angeordnet ist, durch die Kraft einer zweiten Feder 29 in Richtung der ersten Schaltposition als Ruheposition beaufschlagt. So lange ein in entgegen gesetzter Richtung wirkender zweiter Elekt- romagnet 32 nicht bestromt ist, ist damit keine durchströmbare Verbindung zwischen dem ersten Arbeitsdruckleitungszweig 26 sowie dem zweiten Leitungszweig 12 hergestellt. Erst wenn der zweite Elektromagnet 33 bestromt wird, wird das zweite Ventil 16 in Richtung seiner zweiten Schaltstellung betätigt, in der Druckmittel aus dem ersten Arbeitsdruckleitungszweig 26 in den zweiten Leitungszweig 12 strömen kann. In dieser zweiten Schaltposition des zweiten Ventils 16 wird Druckmittel von der Hydropumpe 19 in den ersten Stelldruckraum 6 gefördert. Das dritte Ventil 17 entspricht in seinem Aufbau dem ersten Ventil 15, wobei es durch eine dritte Feder 30 in seiner zweiten Stell- Position gehalten wird, in der der zweite Stelldruckraum 8 in Richtung des Tankvolumens 24 entspannt wird. Entgegen der Kraft der dritten Feder 30 wirkt ebenfalls ein E- lektromagnet 34, der das dritte Ventil 17 mit einer Kraft in Richtung der ersten Schaltstel-
lung beaufschlagt. Schließlich ist auch das vierte Ventil 18 mit einer vierten Feder 31 beaufschlagt, die es in seiner Ruheposition hält. Die Ruheposition des vierten Ventils 18 ist wie bei dem zweiten Ventil 16 die erste Schaltposition des Ventils, in der der Durchfluss gesperrt ist. Entgegen der Kraft der vierten Feder 31 ist an dem vierten Ventil 18 ein vier- ter Elektromagnet 35 angeordnet, der bei einem entsprechenden anliegenden Signal das vierte Ventil 18 in seine zweite Schaltposition bringt. In der zweiten Schaltposition des vierten Ventils 18 wird durch die Hydropumpe 19 der zweite Stelldruckraum 8 bedrückt.The valves 15 to 18 are preferably 2/2-way valves, which are each held by a spring held in its rest position. The first valve 15 is held by a first spring 28 in a position in which there is a flow-through connection from the first leg 11 to the tank volume 24. In the opposite direction, the first valve 15 is acted upon by the force of an electromagnet 32, which brings the first valve 15 in a first switching position, in which the flow is blocked with appropriate energization. In this first switching position of the first valve 15, a relaxation of the first control pressure chamber 6 via the first line branch 11 into the tank volume 24 is thus not possible. If the first electromagnet 32 is not energized, the first spring 28 returns the first valve 15 to its second switching position, in which the first control pressure chamber 6 is expanded into the tank volume 24. Unlike the first valve 15, the second valve 16, which is arranged parallel to the first valve 15, acted upon by the force of a second spring 29 in the direction of the first switching position as a rest position. As long as a second electric magnet 32 acting in the opposite direction is not energized, no flow-through connection between the first working pressure line branch 26 and the second line branch 12 is produced. Only when the second electromagnet 33 is energized, the second valve 16 is actuated in the direction of its second switching position in the pressure medium from the first working pressure line branch 26 can flow into the second leg 12. In this second switching position of the second valve 16, pressure medium is conveyed by the hydraulic pump 19 into the first control pressure chamber 6. The third valve 17 corresponds in its construction to the first valve 15, wherein it is held by a third spring 30 in its second setting position, in which the second control pressure chamber 8 is relaxed in the direction of the tank volume 24. Contrary to the force of the third spring 30 also acts E an electromagnet 34, the third valve 17 with a force in the direction of the first Schaltstel- ment applied. Finally, the fourth valve 18 is acted upon by a fourth spring 31, which holds it in its rest position. The rest position of the fourth valve 18 is, as with the second valve 16, the first switching position of the valve in which the flow is blocked. Contrary to the force of the fourth spring 31, a fourth solenoid 35 is arranged on the fourth valve 18, which brings the fourth valve 18 into its second switching position with a corresponding applied signal. In the second switching position of the fourth valve 18, the second control pressure chamber 8 is depressed by the hydraulic pump 19.
Bei der gewählten Ausführung, bei der in Ruhe das erste Ventil 15 und das dritte Ventil 17 in ihrer zweiten Schaltposition (geöffnet) gehalten werden und gleichzeitig durch die entsprechenden Federn das zweite Ventil 16 und das vierte Ventil 18 in ihrer ersten Schaltposition (geschlossen) gehalten werden, wird erreicht, dass der Druck in dem ersten Stelldruckraum 6 und in dem zweiten Stelldruckraum 8 dem Druckniveau des Tankvolumens 24 entspricht. Der Hydraulikzylinder 2 ist damit drucklos. Es ist jedoch ebenso denkbar, die jeweils andere Schaltposition der Ventile 15-18 als Ruheposition zu wählen.In the selected embodiment, in which the first valve 15 and the third valve 17 are held in their second switching position (open) at rest and simultaneously held by the corresponding springs, the second valve 16 and the fourth valve 18 in its first switching position (closed) It is achieved that the pressure in the first control pressure chamber 6 and in the second control pressure chamber 8 corresponds to the pressure level of the tank volume 24. The hydraulic cylinder 2 is thus pressureless. However, it is also conceivable to choose the respective other switching position of the valves 15-18 as a rest position.
Wichtig ist dabei lediglich, dass die paarweise einer Stelldruckkammer 6, 8 zugeordneten Ventile 15, 16 bzw. 17, 18 als Ruheposition jeweils unterschiedliche Schaltpositionen aufweisen. Vorzugsweise stimmen die Schaltpositionen des ersten und zweiten Ventils 15, 16 und des dritten und vierten Ventils 17, 18 paarweise überein, so dass die Ruheposi- tion des ersten Ventils 15 der Ruheposition des dritten Ventils 17 und die Ruheposition des zweiten Ventils 16 der Ruheposition des vierten Ventils 18 entspricht. Die vier Elektromagneten 32-35 zur Betätigung der Ventile 15-18 werden über eine elektrische Leitung 36 angesteuert. Die elektrische Leitung 36 kann z. B. ein Teil eines Bussystems sein, über das die Elektromagneten 32-35 individuell und unabhängig voneinander angesteuert wer- den können. Die elektrische Leitung 36 ist mit einem Steuergerät 37 verbunden. Über dasIt is only important that the pairs of a control pressure chamber 6, 8 associated valves 15, 16 and 17, 18 each have different switching positions as rest position. Preferably, the switching positions of the first and second valves 15, 16 and the third and fourth valves 17, 18 match in pairs, so that the rest position of the first valve 15 of the rest position of the third valve 17 and the rest position of the second valve 16 of the rest position of fourth valve 18 corresponds. The four electromagnets 32-35 for actuating the valves 15-18 are controlled via an electrical line 36. The electrical line 36 may, for. B. be a part of a bus system over which the electromagnets 32-35 can be controlled individually and independently of each other. The electrical line 36 is connected to a control unit 37. About the
Steuergerät 37 werden die Schaltpositionen der Elektromagneten 32-35 definiert und dementsprechend ein jedem Elektromagneten 32-35 individuell bemessener Strom zugeführt. Um z. B. den Öffnungs- oder Schließ Vorgang eines Verdecks eines Cabriolets zu starten, wird dem Steuergerät 37 durch einen Betätigungsschalter 38 ein entsprechendes Startsignal übermittelt. Um das Ende eines Stellvorgangs erkennen zu können, ist mit einem Eingang des Steuergeräts 37 eine Signalleitung 39 verbunden, über die dem Steuergerät 37 ein Spannungssignal eines Wegmessers 41 zugeführt wird. Durch den Wegmesser 41 kann die jeweilige Position der Kolbenstange 4 erfasst werden, so dass beispielsweise gegen Ende einer Stellbewegung die Drehzahl des Elektromotors 20 reduziert wer- den kann. Durch eine Drehzahlreduzierung des Elektromotors 20 wird von der als Kon-
stantpumpe ausgeführten Hydropumpe 19 eine kleinerer Volumenstrom in die Arbeitsdruckleitung 25 gefördert. Die Stellbewegung verlangsamt sich daher. Über Ein- /Ausgänge 40 kommuniziert das Steuergerät 37 mit anderen Baugruppen des Fahrzeugs. Einer dieser Ausgänge kann z. B. die Drehzahl des Elektromotors 20 steuern.Controller 37, the switching positions of the electromagnets 32-35 are defined and accordingly supplied to each electromagnet 32-35 individually rated current. To z. B. to start the opening or closing operation of a convertible top of a convertible, the control unit 37 is transmitted by an operation switch 38, a corresponding start signal. In order to be able to recognize the end of a setting process, a signal line 39 is connected to an input of the control device 37, via which the control unit 37 is supplied with a voltage signal of a displacement meter 41. By the displacement sensor 41, the respective position of the piston rod 4 can be detected, so that for example towards the end of an adjusting movement, the speed of the electric motor 20 can be reduced. By a speed reduction of the electric motor 20 is of the Kon as Stantpumpe running hydraulic pump 19 promoted a smaller volume flow in the working pressure line 25. The adjusting movement slows down therefore. Via inputs / outputs 40, the control unit 37 communicates with other components of the vehicle. One of these outputs can z. B. control the speed of the electric motor 20.
In Fig. 1 sind das erste Ventil 15 und das dritte Ventil 17 als Proportional- Ventile ausgebildet, deren Durchlassstrom über die Steuereinheit 37 variabel einstellbar ist. Die Ruheposition des ersten und des dritten Ventils 15, 17 stellt hierbei eine offene, durchströmbare Verbindung zwischen dem Stellraum 6 und dem Tankvolumen 24 dar, so dass bei ei- nem unbestromten Ventil 15, 17 die Stelldruckräume 6, 8 auf gleichem Druckniveau mit dem Tankvolumen 24 liegt. Dabei sind die beiden Ventile 15, 17 direkt und unmittelbar mit dem Tankvolumen 24 verbunden, wobei insbesondere keine weiteren Steuerventile zwischen den Ventilen 15, 17 und dem Tankvolumen 24 angeordnet sind. Der Ausgang 49 des ersten und dritten Ventils 15, 17 ist dabei jeweils durch eine separate Leitung 50, 51 direkt mit dem Tankvolumen 24 verbunden. Das zweite Ventil 16 und das vierte Ventil 18 sind jeweils als Schaltventile ausgebildet, die einen sperrenden Zustand und einen durchlassenden Zustand aufweisen. Dabei ist der sperrende Zustand als Ruheposition ausgebildet, so dass bei einem Stromausfall die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle 19 und den Stelldruckräumen 6, 8 unterbrochen ist. Die Anordnung mit zwei Pro- portional- Ventilen, die jeweils mit dem Tankvolumen 24 verbunden sind, und zweiIn Fig. 1, the first valve 15 and the third valve 17 are formed as proportional valves, the forward current through the control unit 37 is variably adjustable. The rest position of the first and the third valve 15, 17 in this case represents an open, through-flow connection between the positioning space 6 and the tank volume 24, so that in an energized valve 15, 17, the control pressure chambers 6, 8 at the same pressure level with the tank volume 24 is located. The two valves 15, 17 are directly and directly connected to the tank volume 24, wherein in particular no further control valves between the valves 15, 17 and the tank volume 24 are arranged. The output 49 of the first and third valves 15, 17 is in each case directly connected to the tank volume 24 by a separate line 50, 51. The second valve 16 and the fourth valve 18 are each formed as switching valves having a locking state and a transmitting state. In this case, the blocking state is formed as a rest position, so that in case of power failure, the connection between the pressure medium source 19 and the control pressure chambers 6, 8 is interrupted. The arrangement with two proportional valves, which are each connected to the tank volume 24, and two
Schaltventilen, die mit der Druckmittelquelle 19 verbunden sind ist besonders vorteilhaft für 2/2- Wegeventile 15 bis 18 herstellbar, da hierbei alle vier 2/2- Wegeventile, bzw. gegebenenfalls weitere Vierereinheiten für zusätzliche Kolben 3 günstig in einem gemeinsamen Ventilblock herstellbar sind. Optional weist die Hydraulikschaltung einen oder mehrere Drucksensoren 54 auf, wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist. Der DrucksensorSwitching valves which are connected to the pressure medium source 19 is particularly advantageous for 2/2-way valves 15 to 18 to produce, since in this case all four 2/2-way valves, or optionally further four units for additional piston 3 are low in a common valve block produced. Optionally, the hydraulic circuit has one or more pressure sensors 54, as shown in dashed lines in FIG. The pressure sensor
54 ist dabei zwischen dem Stelldruckraum 8 und den parallel geschalteten Ventilen 17, 18 in der Stelldruckleitung 10 angeordnet. Dabei wird der Druck an der Zylinderausgangsseite des Stellraums 8 erfasst und ein Drucksignal 56 an die Auswerteeinheit 58 weitergeleitet. Die Auswerteeinheit 58 weist einen Druckregler 60 auf, mittels dessen ein Stellsig- nal 62 generiert wird, mit dem die Proportional- Ventile 15, 17 angesteuert werden. Die54 is arranged between the control pressure chamber 8 and the parallel-connected valves 17, 18 in the control pressure line 10. In this case, the pressure on the cylinder output side of the positioning space 8 is detected and a pressure signal 56 is forwarded to the evaluation unit 58. The evaluation unit 58 has a pressure regulator 60, by means of which a control signal 62 is generated with which the proportional valves 15, 17 are actuated. The
Auswerteeinheit 58 ist dabei beispielsweise in das Steuergerät 37 integriert. In der Auswerteeinheit 58 können hierbei Informationen über die Positionen der Geschwindigkeit der Kolbenstange 4 gewonnen werden, wodurch über die elektrische Ansteuerung der Proportional- Ventile 15, 17 ein Regelkreislauf geschaffen werden kann. Bewegt sich bei- spielsweise die Kolbenstange 4 in Pfeilrichtung 64 nach rechts kann über den eingezeich-
neten Drucksensor 54 ein Stellsignal 62 für das Proportional- Ventil 17 generiert werden, das direkt die Verstellgeschwindigkeit der Kolbenstange 4 über die Auslassgeschwindigkeit des Druckmittels aus dem Stellraum 8 in das Tankvolumen 24 regelt. Dabei ist die Verstellbewegung der Kolbenstange 4 völlig unabhängig von der Druckmittelquelle 19 aufgebrachten Leistung, bzw. im Stelldruckraum 6 aufgebauten Druck. In gleicher Weise kann in die Stelldruckleitung 9 zwischen dem Stelldruckraum 6 und den beiden Ventilen 15, 16 ein weiterer Drucksensor 54 eingebaut werden, um die Einschubbewegung der Kolbenstange 4 entsprechend über das Proportional- Ventil 15 zu steuern.Evaluation unit 58 is integrated, for example, in the control unit 37. Information about the positions of the speed of the piston rod 4 can be obtained in the evaluation unit 58, whereby a control circuit can be created via the electrical control of the proportional valves 15, 17. If, for example, the piston rod 4 moves in the direction of the arrow 64 to the right, it is possible to move beyond the marked Neten pressure sensor 54, a control signal 62 for the proportional valve 17 are generated, which directly controls the adjustment of the piston rod 4 via the outlet velocity of the pressure medium from the control room 8 in the tank volume 24. In this case, the adjusting movement of the piston rod 4 is completely independent of the pressure medium source 19 applied power, or in the control pressure chamber 6 constructed pressure. In the same way, in the control pressure line 9 between the control pressure chamber 6 and the two valves 15, 16, a further pressure sensor 54 are installed to control the insertion movement of the piston rod 4 according to the proportional valve 15.
In einer weiteren, nicht dargestellten Variante der hydraulischen Schaltung ist das zweiteIn a further, not shown variant of the hydraulic circuit is the second
Ventil 16 und das vierte Ventil 18 als Proportional- Ventil und das erste Ventil 15 und das dritte Ventil 17 als Schaltventil ausgebildet. Hierbei wird die Verstellgeschwindigkeit der Kolbenstange 4 nicht über den Abfluss des Druckmittels aus den Stelldruckräumen 6 und 8 gesteuert, wie dies in der Schaltung gemäß Figur 1 der Fall war, sondern über die Zu- fuhr des Druckmittels und der Druckmittelquelle 19 über die Proportional- Ventile 16, 18 in die Stelldruckräume 6, 8 hinein. Hierbei kann wiederum unabhängig vom Volumenstrom der Druckmittelquelle 19 der Zufluss des Druckmittels in den Stelldruckraum 6 o- der 8 über die variable Durchflusssteuerung der Proportional- Ventile 16 bzw. 18 gesteuert werden.Valve 16 and the fourth valve 18 as a proportional valve and the first valve 15 and the third valve 17 formed as a switching valve. Here, the adjustment of the piston rod 4 is not controlled by the outflow of the pressure medium from the control pressure chambers 6 and 8, as was the case in the circuit of Figure 1, but on the supply of the pressure fluid and the pressure medium source 19 via the proportional valves 16, 18 in the control pressure chambers 6, 8 inside. Here again, independently of the volume flow of the pressure medium source 19, the inflow of the pressure medium into the control pressure chamber 6 or 8 can be controlled via the variable flow control of the proportional valves 16 and 18, respectively.
Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass sich die beschriebene Betätigungsvorrichtung 1 nicht auf die Anwendung mit lediglich einem Hydraulikzylinder 2 beschränkt. Anstelle des einen Kolbens 3 können in den Schaltungen gleichzeitig auch mehrere Kolben 3 angesteuert werden oder mehrere Schaltungen für mehrere Kolben 3 nebeneinander aufgebaut werden Vielmehr ist eine Anwendung zusammen mit mehreren Hydraulikzylindern 42 möglich. Sind die weiteren Hydraulikzylinder 42 jeweils wiederum als doppelt wirkende Hydraulikzylinder 42 ausgeführt, so ist jedem der so entstehenden Stelldruckräume der weiteren Hydraulikzylinder 42 ein Paar von Ventilen zugeordnet, wie dies für den Hydraulikzylinder 2 in der Fig. 1 dargestellt ist. Die beschriebenen Schaltungen kön- nen besonders vorteilhaft für die Verstellung des Cabrio- Verdecks verwendet werden, bei dem die einzelnen zueinander beweglich angeordneten Verdeckteile jeweils mit einer Kolbenstange 4 verbunden sind, um diese automatisch zu verstellen. In einer weiteren Anwendung der hydraulischen Schaltung können insbesondere auch dreh- oder kippbare Teile am Kraftfahrzeug, wie Verschlüsse oder Klappen mittels dem dargestellten Kom- fortantrieb verstellt werden.
In Fig. 2 ist schematisch das erfindungsgemäße Betätigungsverfahren anhand der Schaltung gemäß Fig. 1 mit den entsprechenden Volumenströmen 83 dargestellt. Der Kolben 3 wird aus seiner Verstellbewegung in Richtung 64, bei der der erste Stelldruckraum 6 be- füllt und der zweite Stelldruckraum 8 entleert wird, aktiv abgebremst. Hierbei wird dasIt is obvious to the person skilled in the art that the described actuating device 1 is not limited to the application with only one hydraulic cylinder 2. Instead of one piston 3, a plurality of pistons 3 can be controlled in the circuits at the same time or several circuits for a plurality of pistons 3 can be built next to one another. Rather, an application together with a plurality of hydraulic cylinders 42 is possible. If the further hydraulic cylinders 42 are in each case in turn designed as double-acting hydraulic cylinders 42, each of the actuating pressure chambers thus created is assigned a pair of valves to the further hydraulic cylinders 42, as shown for the hydraulic cylinder 2 in FIG. The described circuits can be used particularly advantageously for the adjustment of the convertible top, in which the individual mutually movably arranged hood parts are each connected to a piston rod 4 in order to automatically adjust them. In a further application of the hydraulic circuit, it is possible, in particular, to adjust rotating or tilting parts on the motor vehicle, such as closures or flaps, by means of the comfort drive shown. FIG. 2 schematically shows the actuation method according to the invention with reference to the circuit according to FIG. 1 with the corresponding volume flows 83. The piston 3 is actively braked from its adjusting movement in the direction 64, in which the first control pressure chamber 6 is filled and the second control pressure chamber 8 is emptied. Here is the
Ventil 16, das die Druckmittelquelle 19 mit dem ersten Stelldruckraum verbindet, geschlossen, und das als Schaltventil 66 ausgebildete Ventil 18, das die Druckmittelquelle 19 mit dem zweiten Stelldruckraum 8 verbindet, geöffnet. Wird nun das Ventil 17 geschlossen, steigt der Druck am Stelldruckraum 8 stark an, wodurch der Kolben 3 aktiv abgebremst wird. Entsprechend der Ruhestellungen der Ventile 15 - 18 sind beimValve 16, which connects the pressure medium source 19 to the first control pressure chamber, closed, and designed as a switching valve 66 valve 18 which connects the pressure medium source 19 to the second control pressure chamber 8, opened. If now the valve 17 is closed, the pressure at the control pressure chamber 8 rises sharply, whereby the piston 3 is actively braked. According to the rest positions of the valves 15 - 18 are at
Bremsvorgang nur die Ventile 17 und 18 bestromt, wie dies durch einen kleinen Blitz 90 an den Elektromagneten 34, 35 dargestellt ist. Das Ventil 17 ist hier als Proportionalventil 68 ausgebildet, sodass das Ventil 17 nach einem vorgebbaren Kurvenverlauf 84 geschlossen werden kann. Dabei wird die Stellposition des Proportionalventils 68 durch ein Steu- ersignal 72, beispielsweise ein Erregerstrom für den Elektromagneten 34 des Ventils 17, angesteuert. Der Steuereinheit 37 werden beispielsweise Druck- und/oder Wegsignale der Sensoren 41, 54 zugeführt, die zur Generierung des Steuersignals 72 verwendet werden können.Braking operation only the valves 17 and 18 energized, as shown by a small flash 90 to the electromagnet 34, 35. The valve 17 is designed here as a proportional valve 68, so that the valve 17 can be closed by a predetermined curve 84. In this case, the setting position of the proportional valve 68 is actuated by a control signal 72, for example an exciter current for the electromagnet 34 of the valve 17. The control unit 37, for example, pressure and / or displacement signals of the sensors 41, 54, which can be used to generate the control signal 72.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Verfahren zur aktiven Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 3, bei dem nach dem normalen Verstellbetrieb des Kolbens - beispielsweise in Verstellrichtung 64 - das erste Ventil 15 geöffnet wird. Hierdurch fließt Druckmittel von der Druckmittelquelle 19 über das offene Ventil 16. Ein Teil des Volumenstroms fließt dann direkt über das zumindest teilweise geöffnete Ventil 15 in den Volumentank 24 zurück. Dabei verringert sich der Volumenstrom, der in den zu befüllenden Stelldruckraum 6 fließt. Der Öffnungsvorgang des Ventils 15 kann dabei durch einen bestimmten Kurvenverlauf 84 vorgegeben werden, um den Zustrom in den Stelldruckraum 6 zu steuern. Gleichzeitig wird das Ventil 17, das den zu entleerenden Stelldruckraum 8 mit dem Volumentank 24 verbindet, definiert geschlossen, so dass auch über das Ventill7, wie bei der Ausführung nach Fig. 2, die Kolbenbewegung gezielt abgebremst werden kann. Bei diesem Verfahren kann die Geschwindigkeitsreduzierung in eine Verstellrichtung 64 entweder über das Öffnen des Ventils 15 oder über das Schließen des Ventils 17 oder durch eine Kombination der beiden Vorgänge gezielt gesteuert werden. Entsprechend kann natürlich bei einer umgekehrten Verstellrichtung (Einfahren des Kolbens 3 entgegen
Richtung 64) der Kolben 3 analog mittels einer ausgetauschten Ansteuerung der beiden Ventile 15, 16 mit den Ventilen 17, 18 aktiv abgebremst werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob bei einem Verstellvorgang des Kolbens in Richtung 64 oder in Gegendrichtung, auf den Kolben eine äußere Zugkraft 95 oder Druckkraft 96 einwirkt. Mit den beschrie- ben Verfahren können dadurch alle Bewegungen des Verstellvorgangs des Cabrio-FIG. 3 shows a further method for actively reducing the adjustment speed of the piston 3, in which, after the normal adjustment operation of the piston-for example in the adjustment direction 64-the first valve 15 is opened. As a result, pressure medium flows from the pressure medium source 19 via the open valve 16. A portion of the volume flow then flows directly back into the volume tank 24 via the at least partially opened valve 15. In this case, the volume flow which flows into the signal pressure chamber 6 to be filled decreases. The opening process of the valve 15 can be specified by a specific curve 84 in order to control the inflow into the control pressure chamber 6. At the same time, the valve 17, which connects the control pressure chamber 8 to be emptied with the volume tank 24, defined closed, so that via the valve 7, as in the embodiment of FIG. 2, the piston movement can be selectively braked. In this method, the speed reduction can be controlled in an adjustment direction 64 either by opening the valve 15 or by closing the valve 17 or by a combination of the two processes. Accordingly, of course, in a reverse adjustment (retraction of the piston 3 opposite Direction 64) of the piston 3 are actively decelerated by means of an exchanged control of the two valves 15, 16 with the valves 17, 18 active. It does not matter whether, in an adjustment of the piston in the direction 64 or in the opposite direction, on the piston, an external tensile force 95 or compressive force 96 acts. With the described methods, all movements of the adjustment process of the convertible
Verdecks 100 in beiden Richtungen aktiv abgebremst werden.Roofs 100 are actively braked in both directions.
Fig. 4 zeigt beispielhaft zwei Kurvenverläufe 84, mittels derer das Ventil 17, das den zu entleerenden Stelldruckraum 8 mit dem Tankvolumen verbindet, oder das Ventil 15, das den zu befüllenden Stelldruckraum 6 mit dem Tankvolumen verbindet, zur definiertenBy way of example, FIG. 4 shows two curves 84, by means of which the valve 17, which connects the control pressure chamber 8 to be emptied with the tank volume, or the valve 15, which connects the control pressure chamber 6 to be filled with the tank volume, to the defined
Abbremsung des Kolbens 3 angesteuert werden kann. Auf der Y-Achse ist das Steuersignal 72 dargestellt, beispielsweise ein Strom- oder Leistungssignal zur elektrischen Versorgung der Spule des Elektromagneten (34). Dabei dient als Steuersignal 72 vorzugsweise ein pulsweitenmoduliertes PWM-Signal, das beispielsweise zum vollständigen Schlie- ßen des Ventils 17 bei einer „Geschlossen-Position 73" eine Pulsverhältnis von 100% aufweist. Bei der ersten Kurve 85 beginnt der Schließvorgang des Ventils 17 am Startpunkt 87, wobei die Verstellposition des Ventils 17 linear verstellt wird, bis das Ventil 17 am Endpunkt 88 vollständig geschlossen ist. Bei einer alternativen Verstell-Kurve 86 wird das Ventil 17 zuerst langsam und dann immer schneller geschlossen, wobei der Schließvorgang nach einer beliebig vorgebbaren Verlauf 84 - beispielsweise gemäß einerAbbremsung the piston 3 can be controlled. On the Y-axis, the control signal 72 is shown, for example, a current or power signal for supplying electrical power to the coil of the electromagnet (34). In this case, a pulse-width-modulated PWM signal is preferably used as the control signal 72, which has a pulse ratio of 100%, for example, to close the valve 17 completely at a "closed position 73." At the first curve 85, the closing operation of the valve 17 begins at the starting point 87, wherein the adjustment position of the valve 17 is linearly adjusted until the valve 17 is completely closed at the end point 88. In an alternative adjustment curve 86, the valve 17 is first closed slowly and then ever faster, wherein the closing operation according to an arbitrary predetermined course 84 - for example according to a
Exponentialkurve 86 - gesteuert werden kann. Der Kurvenverlauf 84 für den Schließvorgang des Ventils 17 kann beispielsweise gegenüber der Zeit, gegenüber einem Druckzustand des Systems 1 , oder gegenüber dem Weg des Kolbens 3 oder einem Verstellwinkel eines Verdeckteils 100 als X-Achse 92 vorgegeben werden. Besonders einfach ist ein fest vorgegebener Steuersignalverlauf 84 gegenüber der Zeit realisierbar.Exponential Curve 86 - can be controlled. The curve 84 for the closing operation of the valve 17, for example, with respect to the time, against a pressure state of the system 1, or with respect to the path of the piston 3 or an adjustment angle of a top part 100 as X-axis 92 can be specified. Particularly easy is a fixed control signal waveform 84 relative to the time feasible.
Bei einer weiteren Ausführung wird der Kurvenverlauf 84 durch einen Regelkreis gebildet, bei dem ein Sensorsignal 41, 56 des hydraulischen Systems 1 als Regelgröße 91 verwendet wird. Als Sensorsignal kann neben dem Stellweg des Zylinders 3 und dem Druck an einem bestimmten Messpunkt auch ein Drehwinkel der Kinematik des Cabrio-In a further embodiment, the curve 84 is formed by a control loop, in which a sensor signal 41, 56 of the hydraulic system 1 is used as a controlled variable 91. As a sensor signal, in addition to the travel of the cylinder 3 and the pressure at a certain measuring point, a rotation angle of the kinematics of the convertible
Verdecks 100 verwendet werden. Hierbei ist der Kurven verlauf 84 nicht unveränderbar vorgegeben, sondern wird durch die Regelgröße 91 während des Verstell Vorgangs bestimmt. Die Steuerung bzw. Regelung nach dem Kurvenverlauf 84 kann sowohl für das Öffnen des Ventils 15 nach Fig. 3 als auch für das Schließen des Ventils 17 gemäß Fig. 2
und 3 in eine Verstellrichtung 64 angewandt werden. Entsprechend umgekehrt werden die Ventile 17, 15 bei der entgegengesetzten Verstellrichtung des Kolbens 3 angesteuert.Hood 100 can be used. Here, the curves 84 is not fixed unchangeable, but is determined by the controlled variable 91 during the adjustment process. The control or regulation according to the curve 84 can be used both for the opening of the valve 15 according to FIG. 3 and for the closing of the valve 17 according to FIG. 2 and 3 are applied in an adjustment direction 64. Conversely, the valves 17, 15 are driven in the opposite direction of adjustment of the piston 3.
Fig.5 zeit eine Ergänzung des erfindungsgemäßen Betätigungsverfahren, bei dem vor dem gezielten Abbremsen des Kolbens eine Verstellung in Richtung 64 im Schnelllauf dargestellt ist. Zum schnellen Verstellen des Kolbens 3 wird zusätzlich zum „normalen" Befüllen des ersten Stelldruckraums 6 durch die Druckquelle 19 über das Ventil 16 auch Druckmittel vom zweiten Stelldruckraum 8 in den Stelldruckraum 6 geleitet. Hierzu wird das Ventil 17, das den zu entleerenden Stelldruckraum 8 mit dem Druckmitteltank 24 ver- bindet geschlossen, was in diesem Fall durch eine Bestromung des Elektromagneten 34 realisiert wird. Hingegen wird das Ventil 18, das den zu entleerenden Stelldruckraum 8 mit dem Druckmittelquelle 19 verbindet, geöffnet, wodurch das Druckmittel an der Druckmittelquelle 19 vorbei direkt in das Ventil 16 geführt wird, wo es mit dem aus der Druckmittelquelle 19 geförderten Druckmittel zusammentrifft und durch das Ventil 16 in den zu befüllenden Stelldruckraum 6 geleitet wird. Dadurch muss die Pumpe 19 - verglichen mit dem normalen Verstellvorgang - weniger Förderleistung aufbringen, wodurch ein Schnelllauf des Verstellvorgangs erzielt werden kann. Aufgrund des in Fig. 2 und flg. 3 dargestellten gezielten Abbremsvorgangs kann ein solcher Schnelllauf gezielt abgebremst werden, ohne dass hierbei ein Schaden aufgrund eines Aufpralls an einem An- schlag entsteht.5 shows a supplement to the actuating method according to the invention, in which an adjustment in the direction 64 in high-speed is shown before the targeted braking of the piston. For rapid adjustment of the piston 3, in addition to the "normal" filling of the first control pressure chamber 6 by the pressure source 19 via the valve 16, pressure medium is also conducted from the second control pressure chamber 8 into the control pressure chamber 6. For this purpose, the valve 17 is provided with the control pressure chamber 8 to be emptied the pressure medium tank 24 closes closed, which is realized in this case by energizing the electromagnet 34. On the other hand, the valve 18, which connects the control pressure chamber 8 to be emptied with the pressure medium source 19, opened, whereby the pressure medium to the pressure medium source 19 over directly is conducted into the valve 16, where it coincides with the pressure medium conveyed from the pressure medium source 19 and is passed through the valve 16 in the signal pressure chamber to be filled 6. As a result, the pump 19 - compared with the normal adjustment process - apply less flow, thus a High speed of the adjustment can be achieved and the targeted deceleration process illustrated in FIG. 2 and FIG. 3, such high-speed operation can be braked in a targeted manner without causing any damage due to an impact on a stop.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. Beispielsweise kann die Anzahl und Anordnung der Druck- sensoren 54 und der Wegsensoren 41 variiert werden, um ein entsprechendes SteuersignalIt should be noted that, with regard to the exemplary embodiments illustrated in the figures and the description, a variety of possible combinations of the individual features are possible with one another. For example, the number and arrangement of the pressure sensors 54 and the displacement sensors 41 can be varied to a corresponding control signal
72 zu generieren. Andererseits kann ein beliebiger Kurvenverlauf 84 fest vorgegeben, beispielsweise im Steuergerät 37 gespeichert werden. Die Betätigungsverfahren nach Fig. 2 und Fig.4 können sowohl kombiniert, als auch jeweils für sich angewendet werden. Die hydraulische Schaltung 1 - insbesondere die Verwendung von Schalt- oder Proportional- ventilen 66, 68 kann ebenfalls an das konkrete Betätigungsverfahren angepasst werden.
72 to generate. On the other hand, an arbitrary curve 84 can be fixed, for example stored in the control unit 37. The actuation methods according to FIGS. 2 and 4 can be combined as well as applied individually. The hydraulic circuit 1 - in particular the use of switching or proportional valves 66, 68 can also be adapted to the specific operating method.
Claims
1. Verfahren zum Betätigen eines elektrohydraulischen Cabrio-Verdecks (100) oder eines Komfortantriebs im Kraftfahrzeug, mit mindestens einem doppelwirkendem Hydraulikzylinder (2), wobei in dem zumindest einen Hydraulikzylinder (2) ein Kolben (3) in einem ersten Stelldruckraum (6) mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagbar ist und der erste Stelldruckraum (6) über ein erstes Ventil (15) mit einem Tankvolumen (24) oder über ein zweites Ventil (16) mit einer Druckmittelquelle (19) verbindbar ist, und der Kolben (3) in einem zweiten Stelldruckraum (8) mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagbar ist, die der hydraulischen Kraft in dem ersten Stelldruck- räum (6) entgegenwirkt, wobei der zweite Stelldruckraum (8) über ein drittes Ventil1. A method for operating an electro-hydraulic convertible top (100) or a comfort drive in the motor vehicle, with at least one double-acting hydraulic cylinder (2), wherein in the at least one hydraulic cylinder (2) a piston (3) in a first control pressure chamber (6) a hydraulic force can be acted upon and the first control pressure chamber (6) via a first valve (15) with a tank volume (24) or via a second valve (16) with a pressure medium source (19) is connectable, and the piston (3) in one second control pressure chamber (8) can be acted upon by a hydraulic force which counteracts the hydraulic force in the first control pressure chamber (6), wherein the second control pressure chamber (8) via a third valve
(17) mit dem Tankvolumen (24) und über ein viertes Ventil (18) mit der Druckmittelquelle (19) verbindbar ist, mit den folgenden Verfahrensschritten:(17) with the tank volume (24) and via a fourth valve (18) with the pressure medium source (19) is connectable, with the following method steps:
- zum Verstellen des Kolbens (3) in einem Normalbetrieb wird der zu befüllende Stelldruckraum (6, 8) mit einem bestimmten Volumenstrom aus der Druckmittel- quelle (19) beaufschlagt und der zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem gleichen bestimmten Volumenstrom in das Tankvolumen (24) entleert,- For adjusting the piston (3) in a normal operation, the actuating pressure chamber to be filled (6, 8) with a certain volume flow from the pressure medium source (19) acted upon and the signal pressure chamber to be emptied (8, 6) with the same specific volume flow in the tank volume (24) emptied,
- zur Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit des bewegten Kolbens (3) wird der Volumenstrom aus der Druckmittelquelle (19) in den ersten Stelldruckraum (6,8) und der Volumenstrom aus dem zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) in das Tank- volumen (24) mittels einer Ansteuerung der Ventile (15 - 18) verringert, insbesondere bis der Kolben (3) zum Stillstand kommt.to reduce the adjustment speed of the moving piston (3), the volume flow from the pressure medium source (19) into the first control pressure chamber (6, 8) and the volume flow from the control pressure chamber (8, 6) to be emptied into the tank volume (24) reduced by means of a control of the valves (15-18), in particular until the piston (3) comes to a standstill.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:2. The method according to claim 1, characterized by the following method steps:
- zum Verstellen des Kolbens (3) im Normalbetrieb werden das Ventil (16, 18), das die Druckmittelquelle (19) mit dem zu befüllenden Stelldruckraum (6, 8) verbindet, und das Ventil (17, 15), das den zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, geöffnet, wobei das Ventil (18, 16), das Druckmittel aus dem zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) leitet, geschlossen wird - zur Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit des bewegten Kolbens (3) wird das Ventil (15, 17), das den zu befüllenden Stelldruckraum (6, 8) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, wird zumindest teilweise geöffnet, wodurch Druckmittel von der Druckmittelquelle (19) durch das Ventil (16, 18) und über das Ventil (15, 17) in das Tankvolumen (24) strömt- For adjusting the piston (3) in normal operation, the valve (16, 18) which connects the pressure medium source (19) to be filled with the signal pressure chamber (6, 8), and the valve (17, 15) to be emptied Signaling pressure chamber (8, 6) with the tank volume (24) connects, open, wherein the valve (18, 16), the pressure medium from the to be emptied signal pressure chamber (8, 6) passes, is closed - To reduce the displacement of the moving piston (3), the valve (15, 17), which connects the signal to be filled pressure chamber (6, 8) with the tank volume (24) is at least partially opened, whereby pressure medium from the pressure medium source (19 ) flows through the valve (16, 18) and via the valve (15, 17) into the tank volume (24)
- das Ventil (17, 15), das den zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, wird nach einem bestimmten Verlauf zumindest teilweise geschlossen, wodurch die Verstellgeschwindigkeit der Kolbenbewegung reduziert wird.- The valve (17, 15), which connects the pressure chamber to be emptied (8, 6) with the tank volume (24) is at least partially closed after a certain course, whereby the adjustment speed of the piston movement is reduced.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur gezielten Reduzierung der Kolbenbewegung das Ventil (15, 17), das den zu befüllenden Stelldruckraum (6, 8) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, gemäß eines vorgebbaren Kurvenverlaufs (84) geöffnet wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that for the targeted reduction of the piston movement, the valve (15, 17), which connects the signal pressure chamber to be filled (6, 8) with the tank volume (24), according to a predetermined curve (84) is opened.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:4. The method according to claim 1, characterized by the following method steps:
- zum Verstellen des Kolbens (3) im Normalbetrieb werden das Ventil (16, 18), das die Druckmittelquelle (19) mit dem zu befüllenden Stelldruckraum (6, 8) verbindet, und das Ventil (17, 15), das den zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, geöffnet- For adjusting the piston (3) in normal operation, the valve (16, 18) which connects the pressure medium source (19) to be filled with the signal pressure chamber (6, 8), and the valve (17, 15) to be emptied Set pressure chamber (8, 6) with the tank volume (24) connects, opened
- zum aktiven Bremsen des bewegten Kolbens (3) wird das Ventil (16, 18), das Druckmittel in den zu befüllenden Stelldruckraum (6, 8) leitet, geschlossen- For active braking of the moving piston (3), the valve (16, 18), the pressure medium in the signal to be filled pressure chamber (6, 8) passes, closed
- das Ventil (18, 16), das den korrespondierenden zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit der Druckmittelquelle (19) verbindet, wird geöffnet, wodurch Druckmit- tel von der Druckmittelquelle (19) über das Ventil (17, 15), das den zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, in das Tankvolumen (24) strömtthe valve (18, 16), which connects the corresponding control pressure chamber (8, 6) to be emptied to the pressure medium source (19), is opened, whereby pressure medium from the pressure medium source (19) via the valve (17, 15), which connects the control pressure chamber (8, 6) to be emptied with the tank volume (24), flows into the tank volume (24)
- das Ventil (17, 15), das den zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem Tankvolumen (24) verbindet, wird nach einem bestimmten Verlauf zumindest teilweise geschlossen, wodurch der an diesem Ventil (17, 15) resultierende Druckabfall derthe valve (17, 15), which connects the control pressure chamber (8, 6) to be emptied to the tank volume (24), is at least partially closed after a certain course, as a result of which the pressure drop resulting from this valve (17, 15)
Kolbenbewegung zum Zwecke dessen Abbremsung entgegenwirkt.Counteracts piston movement for the purpose of its deceleration.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (17, 15), das den zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) mit dem Tankvo- lumen (24) verbindet, schnellstmöglich vollständig geschlossen wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve (17, 15), which connects the to be emptied signal pressure chamber (8, 6) with the tank volume (24) is completely closed as soon as possible.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (17, 15), variabel auf eine wählbare Durchflussmenge eingestellt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve (17, 15) is set variably to a selectable flow rate.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur sanften Abbremsung des Kolbens (3) das Ventil (17, 15) nach einem vorgebbaren Kurvenverlauf (84) geschlossen wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for gentle deceleration of the piston (3), the valve (17, 15) after a predetermined curve (84) is closed.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kurvenverlauf (84) ein Steuersignal (72) einer Steuereinheit (37) verwendet wird, das einen kontinuierlichen Anstieg (85, 86) - insbesondere mit einer linear ansteigenden Rampe (85) - gegenüber einer x-Achse (90) aufweist.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as a curve (84) a control signal (72) of a control unit (37) is used, the a continuous increase (85, 86) - in particular with a linearly rising ramp (85) - With respect to an x-axis (90).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurven verlauf (84) durch einen Regelkreislauf dargestellt wird, dem als Regelgröße ein Sensorsignal (56, 41) zugeführt wird, insbesondere ein Weg- Winkel-, Druck-, oder Zeitsignal.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the curves course (84) is represented by a control circuit to which a sensor signal (56, 41) is supplied as a controlled variable, in particular a path angle, pressure, or time signal ,
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen - insbesondere vorhergehenden - Schnelllauf des Kolbens (3) alle vier Ventile (15 - 18) gleichzeitig bestromt werden, wodurch das erste und dritte Ventil (15, 17) geschlossen und das zweite und das vierte Ventil (16, 18) geöffnet werden, und das Druckmittel vom zu entleerenden Stelldruckraum (8, 6) über das vierte und das zweite Ventil (18, 16) direkt in den zu befüllenden Stelldruckraum fließt (6, 8).10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for a - in particular previous - high speed of the piston (3) all four valves (15 - 18) are energized simultaneously, whereby the first and third valve (15, 17) closed and the second and the fourth valve (16, 18) are opened, and the pressure medium from the control pressure chamber (8, 6) to be emptied via the fourth and the second valve (18, 16) flows directly into the control pressure chamber to be filled (6, 8) ,
11. Elektrohydraulisches System (1), insbesondere ein elektrohydraulisches Cabrio- Verdeck (100), zur Ausübung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite und das vierte Ventil (16, 18) als Schaltventile (66) ausgebildet sind, und das erste und das dritte Ventil (15, 17) als Proportionalventile (68) ausgebildet sind, um die Bewegungsgeschwindigkeit des11. Electrohydraulic system (1), in particular an electro-hydraulic convertible top (100), for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the second and the fourth valve (16, 18) as switching valves (66) are formed , and the first and the third valve (15, 17) are designed as proportional valves (68) to control the speed of movement of the
Kolbens (3) zu beeinflussen, wobei die Schaltventile (66) mittels Elektromagneten (33, 35) zwischen zwei Schaltpositionen umschaltbar sind und die Proportionalventile (68) mittels Elektromagneten (32, 34) über einen Proportional-Stellbereich auf eine variable Stell-Position einstellbar sind. To influence the piston (3), wherein the switching valves (66) by means of electromagnets (33, 35) are switchable between two switching positions and the proportional valves (68) by means of electromagnets (32, 34) via a proportional control range adjustable to a variable setting position are.
12. Elektrohydraulisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltventile (66) und die mindestens zwei Proportionalventile (68) als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, die insbesondere in einem gemeinsamen Ventilblock angeordnet sind.12. Electrohydraulic system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two switching valves (66) and the at least two proportional valves (68) are designed as 2/2-way valves, which are arranged in particular in a common valve block.
13. Elektrohydraulisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (66) und die Proportionalventile (68) jeweils durch ein elastisches Rückstellelement (28, 29) in einer Ruheposition gehalten werden und die Ruhepositionen des ersten Ventils (15) und des dritten Ventils (17) als Geöffnet-Stellung ausgebildet ist und die Ruhepositionen des zweiten Ventils (16) und des vierten Ventils (18) als Geschlossen-Stellung ausgebildet sind.13. Electrohydraulic system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching valves (66) and the proportional valves (68) in each case by an elastic return element (28, 29) are held in a rest position and the rest positions of the first valve ( 15) and the third valve (17) is designed as an open position and the rest positions of the second valve (16) and the fourth valve (18) are formed as a closed position.
14. Elektrohydraulisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Proportionalventile (68) mit jeweils einer Verstärkerstufe einer Steuereinheit (37) verbunden sind, die ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal - insbesondere ein Spulenstrom oder eine Spulenleistung für den Elektromagneten (32, 34) - zur Ansteuerung der Proportionalventile (68) liefert.14. Electrohydraulic system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the proportional valves (68) are each connected to an amplifier stage of a control unit (37) having a pulse width modulated control signal - in particular a coil current or a coil power for the electromagnet (32 , 34) - for controlling the proportional valves (68) supplies.
15. Elektrohydraulisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltventile (66) und die mindestens zwei15. Electrohydraulic system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two switching valves (66) and the at least two
Proportionalventile (68) ohne Zwischenschaltung weiterer Schalt- oder Proportionalventile (Steuer-) einerseits direkt mit einem der Stelldruckräume (6, 8) und andererseits direkt mit der Druckmittelquelle (19) oder dem Tankvolumen (24) verbunden sind. Proportional valves (68) without the interposition of other switching or proportional valves (control) on the one hand directly to one of the control pressure chambers (6, 8) and on the other hand directly to the pressure medium source (19) or the tank volume (24) are connected.
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