-
Die Erfindung betrifft ein Cabriofahrzeug sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Verdecks eines Cabriofahrzeugs zur Synchronisierung des Verdeckantriebs.
-
Fahrzeug mit einem variablen Verdeck (Cabriofahrzeuge) haben häufig zweiseitige Antriebe zum Öffnen und Schließen des Verdecks. Bei zweiseitigen Antrieben muss vermieden werden, dass der eine Antrieb dem anderen Antrieb vor- bzw. nacheilt, da ansonsten das Verdeck durch Verspannungen beschädigt werden kann. Daher ist eine Synchronisation der zweiseitigen Antriebe erforderlich.
-
Im Stand der Technik sind elektrohydraulische Systeme bekannt, bei denen ein Verdeck eines Cabriofahrzeugs über zwei Hydraulikzylinder (Antriebe) geöffnet und geschlossen werden kann. Die Hydraulikzylinder werden mittels einer elektrischen Hydraulikpumpe über einen einzigen Hydraulikkreislauf angesteuert. Eine Synchronisation der Hydraulikzylinder wird über einen einheitlichen Zylinderdruck erreicht.
-
Im Stand der Technik sind auch elektrische Systeme bekannt, bei denen ein Verdeck eines Cabriofahrzeugs über zwei Antriebe bewegt wird. Zwischen den beiden Antrieben besteht eine mechanische starre Verbindung, die als Welle oder Gestänge ausgeführt sind. Über diese starre Verbindung werden die beiden Antriebe synchronisiert, so dass ein Gleichlauf der Antriebe gewährleistet ist.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verdecks eines Cabriofahrzeugs zu schaffen, die kostengünstig ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1, 7 und 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Verdecks für ein Cabriofahrzeug vorgeschlagen, wobei die Steuerung mindestens zwei elektrische Antriebsmotoren umfasst. Dabei ist jeweils einem elektrischen Antriebsmotor ein eigenes Steuergerät zugeordnet ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform sind die Steuergeräte über einen Fahrzeugbus miteinander verbunden.
-
In einer weiteren Ausführungsform sind die mindestens zwei elektrischen Antriebsmotoren derart mit den Steuergeräten verbunden, dass sie über einen Fahrzeugbus synchronisierbar sind.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Steuergerät als Mastersteuergerät und der erste elektrische Antriebsmotor als Masterantrieb ausgelegt ist. Das zweite Steuergerät ist als Slavesteuergerät ausgelegt und der zweite elektrische Antriebsmotor ist als Slaveantrieb ausgelegt.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist dem ersten Steuergerät mindestens ein Sensor zugeordnet und dem zweiten Steuergerät mindestens ein weiterer Sensor zugeordnet. Der mindestens eine Sensor und der mindestens eine weitere Sensor erfassen in einer vorteilhaften Ausführung zumindest die Stellung der mindestens zwei Antriebsmotoren. Wenn die Positionserkennung mittels Sensoren ermittelt wird, ist eine Umsetzung eines Einklemmschutzes möglich. Beispielsweise können die Sensoren als Hallsensoren bzw. Hallgeber ausgeführt sein. Die Sensoren können beispielsweise als Hallgeber ausgeführt sein. Hallgeber, sind Sensoren, die den Halleffekt ausnutzen.
-
Es wird erfindungsgemäß zudem ein Verfahren zum Steuern eines Verdecks für ein Cabriofahrzeug vorgeschlagen. Dabei umfasst die Steuerung mindestens zwei elektrische Antriebsmotoren wobei jeweils einem elektrischen Antriebsmotor ein eigenes Steuergerät zugeordnet ist. Die Antriebsmotoren werden synchronisiert, indem über einen Fahrzeugbus Informationen zwischen den Steuergeräten ausgetauscht werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform arbeitet das erste Steuergerät als Mastersteuergerät und der erste elektrische Antriebsmotor als Masterantrieb arbeitet. Das zweite Steuergerät arbeitet als Slavesteuergerät und der zweite elektrische Antriebsmotor arbeitet als Slaveantrieb.
-
Weiterhin wird ein Cabriofahrzeug (1) mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1–6 vorgeschlagen
-
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Ansteuerung der Antriebe mittels beidseitiger Pulsweitenmodulation. Damit ist das Bewegungsprofil des Antriebs parametrierbar und damit einfach steuerbar.
-
Durch die Anbindung der Antriebe auf beiden Seiten des Fahrzeugs an den Fahrzeugbus sind beide Antriebe diagnostizierbar, parametrierbar und flashbar. Somit kann ein Fehler im Wartungsfall leicht ausgelesen werden, die Software der Steuergeräte kann leicht über eine Diagnoseschnittstelle angepasst werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform sind die Antriebe rechts und links als gleiche Bauteile ausgeführt, so dass eine Variantenvielfalt bei der Montage und Lagerhaltung vermieden wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform sind die Steuergeräte direkt am Antrieb verbaut. In dieser vorteilhaften Ausführung werden elektromagnetische Störungen anderer Bauteile vermieden.
-
Als Fahrzeugbus ist erfindungsgemäß ein Feldbus zu verstehen, der in einem Fahrzeug verwendet wird. Er kann als CAN-Bus oder LIN-Bus ausgeführt sein. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsarten beschränkt.
-
1 zeigt ein Cabriofahrzeug mit einem Verdeck.
-
2 zeigt eine Systemübersicht über das elektrische System
-
3 zeigt eine Übersicht der Datenkommunikation
-
4 zeigt einen Verdeckantrieb
-
In 1 ist ein Cabriofahrzeug 1 mit einem Verdeck 2 dargestellt. Das Verdeck ist in der dargestellten Position nicht vollständig geschlossen. Mi dem dicken Pfeil ist angedeutet, dass das Verdeck beweglich ist. In dieser beispielhaften Darstellung wird eine Schließbewegung ausgeführt.
-
In 2 ist eine Systemübersicht über das elektrische System zum Steuern eines Verdecks 2 eines Cabriofahrzeugs 1 zur Synchronisierung des Verdeckantriebs dargestellt. Das elektrische System für den Verdeckbetrieb umfasst zumindest folgende Hauptkomponenten:
- • Ein Steuergerat 5 für Verdeckbetätigung – hier dargestellt als Einheit mit dem Antriebsmotor 3
- • Ein Steuergerat 6 für Verdeckbetätigung – hier dargestellt als Einheit mit dem Antriebsmotor 4
- • Ein Taster für Verdeckbetätigung E137
-
Weiterhin kann das elektrische System in verschiedenen weiteren Ausführungsformen mindestens eines der folgenden Komponenten als optionale Komponenten umfassen:
- • Eine Kontrollleuchte für „Verdeckbetrieb” K215, hier dargestellt im Steuergerät im Schalttafeleinsatz J285
- • Sensor für „Verdeck geschlossen links” F411 – beispielsweise angeordnet im linken Hauptlager des Verdecks
- • Sensor für „Verdeck geschlossen rechts” F412 – beispielsweise angeordnet im rechten Hauptlager des Verdecks
- • Sensor für „Verdeckkastendeckel links” F290 – beispielsweise angeordnet im linken Hauptlager des Verdecks
- • Sensor für „Verdeckkastendeckel rechts” F291 – beispielsweise angeordnet im rechten Hauptlager des Verdecks
- • Verdeckverriegelung mit dem Motor für Verdeckverriegelung V223 – beispielsweise angeordnet im Dachquerträger
- • Sensor für „Verdeckverriegelung offen” F294 und „Verdeckverriegelung geschlossen” F295 – beispielsweise angeordnet im Frontspriegel
- • Sensor für „Verdeckverriegelung links” F169 und „Verdeckverriegelung rechts” F170 – beispielsweise angeordnet im Dachquerträger
-
In 3 ist eine Übersicht der Datenkommunikation dargestellt. Das Verdeck 2 hat einen Master-Antriebsmotor 3 und einen Slave-Antriebsmotor 4. Am Master-Antriebsmotor 3 ist das Steuergerät 5 für Verdeckbetätigung angeordnet. Am Slave-Antriebsmotor 4 das Steuergerät 6 für Verdeckbetätigung angeordnet. Die Steuergeräte 5 und 6 sind in einem ersten Fahrzeugdatenbus eingebunden. Über diesen Fahrzeugdatenbus erfolgt die Synchronisation und der Datenaustausch zwischen Master und Slave und außerdem die Kommunikation mit zahlreichen anderen Steuergeräten. Die auch über weitere Fahrzeugbusse vernetzt sein können. Als Beispiele sind hier verschieden Fahrzeugdatenbusse a, b, c, d und e dargestellt. Als Beispiel ist hier ein Beispielhaft ist die Vernetzung mit folgenden Steuergeräten aufgeführt:
- • Steuergerät für ABS J104
- • Steuergerät für Climatronic J255
- • Steuergerät für Verdeckbetätigung 5
- • Steuergerät im Schalttafeleinsatz J285
- • Steuergerät für Klimaanlage J301
- • Türsteuergerät Fahrerseite J386
- • J387 Türsteuergerät Beifahrerseite J387
- • Türsteuergerät hinten links J388
- • Türsteuergerät hinten rechts J389
- • Bordnetzsteuergerät J519
- • Diagnose-Interface für Datenbus J533
- • Motorsteuergerät J623
- • Steuergerät für Verdeckbetätigung 6
- •
-
Beispielhaft sind in 3 zudem folgende Sensoren und Aktoren aufgeführt, wobei die Sensoren als kontaktlose Sensoren aber auch als Schalter bzw. Taster ausgeführt sein können:
- • Sensor für Verdeck geschlossen rechts F411
- • Sensor für Verdeck geschlossen links F412
- • Kontrollleuchte für Verdeckbetrieb K215
- • Motor für Verdeckverriegelung V223
-
Master- und Slavesteuergeräte haben unterschiedliche Informationen zu empfangen und zu verarbeiten, die eigentliche Entscheidung und damit auch die Steuerungsaufgabe übernimmt das Mastersteuergerät 5. Über das Bussystem wird die jeweilige Position der Antriebsmotoren an das Mastersteuergerät 5 gesendet. Diese Informationen werden vom Mastersteuergerät 5 zur Synchronisation beider Antriebsmotoren 3, 4 verwendet. Der Antriebsmotor 3 wird vom Mastersteuergerät 5 direkt beschleunigt oder gedrosselt. Um den Antriebsmotor 4 zu beschleunigen oder zu drosseln, sendet das Mastersteuergerät 5 über den Fahrzeugbus 7 Steuerbefehle an das Slavesteuergerät 6. Das Slavesteuergerät 6 beschleunigt oder drosselt dann den Antrieb 4.
-
In 4 ist ein Verdeckantrieb an der linken Seite dargestellt. Der Antriebsmotor 3 ist an dem Steuergerät 5 angeordnet und bildet eine integrierte Baueinheit und ist am linken Hauptlager des Verdeckgestells verbaut. Das Steuergerät 5 arbeitet als Master. Der Antriebsmotor 3 ist mit einem Zusatzgetriebe 8 komplettiert, welches mit dem Zahnsegment 9 an der Hauptsäule des Verdecks verbunden ist und die drehende Bewegung des Antriebsmotors 3 in die Faltbewegung des Verdeckgestells umsetzt. Der Sensor bzw. Schalter F411 erfasst, ob das Verdeck an der linken Seite des Fahrzeugs geschlossen ist. Der Schalter F411 kann beispielweise als Hallgeber ausgeführt sein. Anhand des Schaltersignals erkennt das Steuergerät für die Verdeckbetätigung 5, ob das Verdeck seine Endposition erreicht hat. Der Sensor bzw. Schalter für den Verdeckkastendeckel links F290 kann ebenfalls als Hallgeber ausgeführt sein und ist in dieser Ausführungsform am linken Hauptlager verbaut. Über F290 wird erkannt, ob die Verdeckhülle im Verdeckgestell eingesteckt ist. Um das Verdeck schließen zu können, muss die Verdeckhülle gelöst und abgenommen sein.
-
In 5 ist ein Verdeckantrieb an der rechten Seite dargestellt. Der Antriebsmotor 4 ist an dem Steuergerät 6 angeordnet und bildet eine integrierte Baueinheit und ist am rechten Hauptlager des Verdeckgestells verbaut. Das Steuergerät 6 arbeitet als Slave. Der Antriebsmotor 4 ist mit einem Zusatzgetriebe 10 komplettiert, welches mit dem Zahnsegment 11 an der Hauptsäule des Verdecks verbunden ist und die drehende Bewegung des Antriebsmotors 4 in die Faltbewegung des Verdeckgestells umsetzt. Ein Sensor bzw. Schalter F412 erfasst, ob das Verdeck an der rechten Seite des Fahrzeugs geschlossen ist. Der Schalter F412 kann beispielweise als Hallgeber ausgeführt sein. Anhand des Schaltersignals erkennt das Steuergerät für die Verdeckbetätigung 6, ob das Verdeck seine Endposition erreicht hat. Der Sensor bzw. Schalter für den Verdeckkastendeckel rechts F291 kann ebenfalls als Hallgeber ausgeführt sein und ist in dieser Ausführungsform am rechten Hauptlager verbaut. Über F291 wird erkannt, ob die Verdeckhülle im Verdeckgestell eingesteckt ist. Um das Verdeck schließen zu können, muss die Verdeckhülle gelöst und abgenommen sein.
-
Die Ausführungen in 4 und 5 können auch jeweils an der anderen Seite des Fahrzeugs angeordnet sein. Dann würde an der rechten Seite das Steuergerät 5 als Master arbeiten und auf der linken Seite das Steuergerät 6 als Slave. Die Sensoren bzw. Schalter würden dann ebenfalls die andere Seite wie oben beschrieben erfassen.
