DE19909035A1 - Verdeck für ein Cabriolet - Google Patents

Abstract

Bei einem automatischen Verdeck für ein Cabriolet mit einer Mehrzahl von bewegbar mit einer Fahrzeugkarosserie oder miteinander verbundenen Trägerelementen, wenigstens einem Stellglied zum Bewegen der Träger gegeneinander, wenigstens einem Sensor zum Erfassen einer Stellung der Trägerelemente und einer Steuerschaltung zum Auswerten von Erfassungssignalen des Sensors/der Sensoren und zum Steuern des Stellglieds/der Stellglieder in Abhängigkeit von den ausgewerteten Erfassungssignalen ist vorgesehen, daß die Steuerschaltung mit den Sensoren und den Stellgliedern über einen Bus verbunden ist, auf dem die Erfassungssignale und Steuerbefehle für die Stellglieder übertragen werden. Auf diese Weise werden Probleme des Platzbedarfs und der Eigensteife der Verkabelung von an dem Verdeck angeordneten Stellglieder und/oder Sensoren vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Verdeck für ein Cabriolet, und zwar insbesondere ein solches Verdeck mit einer Mehrzahl von bewegbaren, mit einer Fahrzeugkarosserie oder miteinander verbundenen Trägerelementen, wenigstens einem Stellglied zum Bewegen der Trägerelemente gegeneinander, wenigstens einem Sensor zum Erfassen einer Stellung der Träger und einer Steuerschaltung zum Auswerten von Erfassungssignalen des Sensors oder der Sensoren und zum Steuern des Stellglieds oder der Stellglieder in Abhängigkeit von den ausgewerteten Signalen.

Zum korrekten Öffnen und Schließen eines solchen Verdecks ist die koordinierte Bewegung der bewegbar miteinander verbundenen Teile erforderlich. Der Aufwand für eine rein mechanische Koordinierung der Teile durch Kraftübertragung von einem einzigen, zum Beispiel elektrischen Antrieb, ist in Anbetracht der Vielzahl der gegeneinander beweglichen Elemente eines üblichen Cabrioletverdecks unvertretbar hoch. Es ist deshalb allgemein verbreitet, ein solches Verdeck mit einer Mehrzahl von Stellgliedern und Sensoren zum Erfassen der Stellung des Verdecks oder einzelner Elemente des Verdecks zueinander auszustatten. Diese Sensoren können zum Beispiel Positionsgeber, Endschalter oder dergleichen sein. Diese Stellglieder sind mit der Steuerschaltung, die die Bewegung der Stellglieder in Abhängigkeit von den Erfassungssignalen der Sensoren koordiniert und die Stellglieder gesteuert mit Antriebsenergie versorgt, über einen Kabelbaum verbunden, wobei Adern des Kabelbaums jeweils einer Verbindung zwischen der Steuerschaltung und entweder dem Stellglied/einem der Stellglieder oder dem Sensor/einem der Sensoren zugeordnet sind.

Die große Zahl der darin enthaltenen Leitungen, insbesondere der Versorgungsleitungen für Antriebsenergie eines jeden Stellglieds, macht diese Kabelbäume dick und steif. Es ist deshalb nicht einfach, sie in einem Cabrioletverdeck so unterzubringen, daß sie dessen Bewegung nicht behindern und den ästhetischen Eindruck des Verdecks nicht beeinträchtigen.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung schlägt ein Verdeck für ein Cabriolet der eingangs genannten Art vor, das mit einem wesentlich reduzierten Kabelbaum für die Signalübertragung zwischen Steuerschaltung und Funktionseinheiten, wie etwa Stellglied(ern) und Sensor(en), auskommt, so daß die Unterbringung eines solchen Kabelbaums im Verdeck problemlos erfolgen kann, das aber dennoch einfach um zusätzliche angeschlossene Funktionseinheiten erweiterbar ist.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß die Steuerschaltung mit den Funktionseinheiten über einen Datenbus verbunden ist, auf dem Steuerinformationen, das heißt Erfassungssignale des Sensors/der Sensoren und/oder Steuerbefehle für das Stellglied/die Stellglieder übertragen werden.

Für die Menge an Daten, die während des automatischen Öffnens oder Schließens eines Cabrioletverdecks zwischen der Steuerschaltung und den an sie angeschlossenen Komponenten übertragen werden müssen, ist die Übertragungskapazität eines seriellen Busses (zum Beispiel CAN) vollauf ausreichend. Dieser hat ferner den Vorteil, daß er eine geringere Zahl von Adern als ein paralleler Bus hat und ohne Schwierigkeiten in dem Verdeck, zum Beispiel in einem Hohlprofil eines Trägerelements, verlegt sein kann.

Ein Stellglied des automatischen Verdecks weist zweckmäßigerweise eine Schnittstellenschaltung zu dem Bus auf, die auf dem Bus übertragene Steuerbefehle auswertet und einen Antriebsstrom des Stellglieds in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen regelt. Für diesen Zweck ist eine Versorgungsspannung für das Stellglied zweckmäßigerweise auf einer Leitung an das Stellglied herangeführt, an die wenigstens einige der Stellglieder und Sensoren parallel angeschlossen sind und die - wenigstens während eines Öffnungs- oder Schließvorgangs des Verdecks - keiner Steuerung durch die Steuerschaltung unterliegt.

Um die Steuerung zu vereinfachen und den Datenverkehr auf dem Bus gering zu halten, kann es zweckmäßig sein, wenn ein Sensor, der die Erfassung der Stellung und/oder Geschwindigkeit eines Stellglieds gestattet, in diesem Stellglied integriert ist.

Externe Funktionseinheiten, deren Funktion mit dem Zustand des Verdecks zusammenhängt, wie etwa eine Heckscheibenheizung, können an die Steuerschaltung angeschlossen und durch diese gesteuert sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Figuren.

Figuren

Es zeigen

Fig. 1 bis 4 beispielhaft einen Bewegungs­ ablauf beim Öffnen eines automatischen Verdecks; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild der elek­ trischen Komponenten eines solchen Verdecks.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 bis 4 zeigen den Ablauf der Bewegungen der mechanischen Komponenten eines Cabrioletverdecks beim Übergang vom geschlossenen in den offenen Zustand. Der hier gezeigte mechanische Aufbau ist rein beispielhaft. Das Erfindungsprinzip ist auf jeden anderen mechanischen Aufbau beziehungsweise Bewegungsablauf ohne weiteres übertragbar.

Das in Fig. 1 gezeigte Verdeck umfaßt zwei Seitenträger 26, die aus mehreren durch Gelenke 29, 30 verbundenen Elementen bestehen und über ein Gelenk 32 mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs 10 schwenkbar verbunden sind. Im geschlossenen Zustand des Verdecks erstrecken sie sich entlang der Oberkanten einer hinteren Seitenscheibe 16 und einer Türscheibe 20. Die beiden Seitenträger 26 (von denen nur einer in der Figur zu sehen ist) sind durch Querbügel 18 verbunden, über die die Verdeckplane 34 gespannt ist. Fig. 1 zeigt einen Zustand zu Beginn der Öffnungsbewegung des Verdecks 12, in dem dessen Vorderkante soeben von der Oberkante 22 der Frontscheibe des Fahrzeugs 10 gelöst ist.

Der Öffnungsvorgang beginnt damit, daß ein hinterer Bügel 24, der den rückwärtigen Abschluß des Verdecks 12 bildet und in Fig. 1 auf der Karosserie anliegend gezeichnet ist, in eine in etwa vertikale Stellung angehoben wird, woraufhin eine zuvor teilweise von dem Bügel 24 verdeckte Klappe 14 um ein Gelenk 33 hochgeschwenkt werden kann. Unter der Klappe befindet sich eine Aufnahmekammer 28 für das zusammengefaltete Verdeck.

Anschließend wird der hintere Bügel bei offener Klappe 14 in seine ursprüngliche Stellung zurückgeklappt (Fig. 3) und weiter in die Aufnahmekammer abgesenkt (Fig. 4). Gleichzeitig werden die durch die Gelenke 29, 30 verbundenen Elemente des Seitenträgers 26 z-artig zusammengefaltet, bis sie im wesentlichen parallel aneinanderliegen und das so zusammengefaltete Verdeck 12 zur Gänze in der Aufnahmekammer 28 verschwinden kann. Mit dem darauffolgenden Herabschwenken der Klappe 14 ist der Öffnungsvorgang beendet.

Wie man sieht, setzt sich der Öffnungsvorgang aus einer Vielzahl von Einzelbewegungen der verschiedenen Gelenke 29 bis 33 zusammen, die zum Teil zeitgleich, zum Teil in genau festgelegter Reihenfolge, mit festgelegten Geschwindigkeiten, Anfangs- und Endpositionen erfolgen müssen.

Zur Steuerung dieses Bewegungsablaufs dient eine Schaltungsanordnung wie in Fig. 5 gezeigt. Diese Schaltungsanordnung umfaßt eine Steuerschaltung 40, die über Versorgungsadern 41, 42 mit Plus- beziehungsweise Minuspolen einer Batterie des Kraftfahrzeugs verbunden ist und von dort mit Strom versorgt wird. Die Steuerschaltung 40 ist Ausgangspunkt eines seriellen Übertragungsbusses 43. Dieser kann zum Beispiel als verdrilltes Leitungspaar ausgeführt sein. Alternativ kann der Bus 43 auch eine einzige Ader umfassen, wobei die Fahrzeugmasse, die an einer der Adern 41, 42 anliegt, als Referenzpotential dient. Ein Lichtwellenleiter ist auch als Bus 43 geeignet.

Eine Mehrzahl von Stellgliedern 44 und Sensoren 45, 46 ist an den Bus 43 sowie die Versorgungsadern 41, 42 angeschlossen. Ein solches Stellglied 44 und der Sensor 45 zum Überwachen seiner Position sind zum Beispiel an einem der Gelenke 29, 30 des Seitenträgers 26 angeordnet, und der Bus 43 sowie die Versorgungsadern 41, 42 zwischen dem Sensor 45 und dem Stellglied 44 einerseits und der Steuerschaltung 40 andererseits verläuft durch ein Hohlprofil des Seitenträgers 26. Die . Steuerschaltung 40 kann im Kraftfahrzeug im wesentlichen beliebig, zum Beispiel im Bereich des Armaturenbretts angeordnet sein und kann neben der Steuerung des Verdecks auch andere Funktionen über den Bus 43 oder gegebenenfalls über einen oder mehrere weitere Busse ausführen.

Die Kommunikation auf dem Bus 43 läuft ab, indem die Steuerschaltung adressierte Befehle aussendet, die jeweils von Schnittstellenschaltungen 47 der Stellglieder und/oder Sensoren hinsichtlich der darin enthaltenen Adresse dekodiert werden, und, wenn die Adresse mit der Schnittstellenschaltung 47 übereinstimmt, ausgeführt werden. Ein solcher Befehl kann zum Beispiel der Befehl sein, einen Elektromotor 48 des Stellglieds 44 in eine bestimmte Richtung in Bewegung zu setzen. Je nach Richtung schließt die Schnittstellenschaltung 47 des Stellglieds 44 daraufhin eine Gruppe 49 ₁, 49 ₂ von zwei Gruppen von Schaltern 49 ₁ bis 49 ₄, so daß der Motor 48 mit einer Spannung mit gegebener Polarität versorgt wird. Diese Schalter können insbesondere Halbleiterschalter sein. Der Sensor 45 ist vorgesehen, um die Stellung des Motors 48 oder der von ihm bewegten Elemente des Verdecks zu überwachen. Dieser erhält nun laufend Befehle, die erfaßte Position an die Steuerschaltung 40 zu melden, so daß diese veranlassen kann, daß der Motor 48 ausgeschaltet wird, wenn die Zielstellung erreicht ist. Alternativ kann an den Sensor 45 auch der Befehl gegeben werden, das Erreichen einer Zielstellung über den Bus 43 an die Steuerschaltung 40 zu melden. Gemäß einer weiteren Alternative kann ein Sensor in das Stellglied, dessen Motor er überwacht, integriert sein. In diesem Fall genügt es, wenn die Steuerschaltung der Schnittstellenschaltung einen Befehl schickt, der die Zielposition des Motors spezifiziert. Die Schnittstellenschaltung überwacht dann die Bewegung des Motors, hält ihn nach Erreichen der Zielposition an und sendet gegebenenfalls eine Nachricht an die Steuerschaltung, die die Ausführung des Befehls bestätigt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verdecks ist die Steuerschaltung auch an weitere Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs, die mit dem Verdeck in funktionellem Zusammenhang stehen, angeschlossen, um Steuerinformation von diesen Funktionseinheiten zu empfangen oder an sie zu senden.

Ein Beispiel einer solchen weiteren Funktionsgruppe ist eine Heckscheibenheizung, die nur in ausgeklapptem Zustand des Verdecks einschaltbar sein sollte.

Eine solche Funktionsgruppe kann über den Bus 43, einen weiteren Bus oder in herkömmlicher Weise einzeln an die Steuerschaltung 40 angeschlossen sein.

Weitere angeschlossene Funktionsgruppen sind zum Beispiel Sensoren zum Erfassen von Parametern des Fahrzeugs, die für den Betrieb des Verdecks Bedeutung haben können, etwa ein Geschwindigkeitssensor, der die Steuerschaltung in die Lage versetzt, bei Überschreiten einer gegebenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein Öffnen oder Schließen des Verdecks zu sperren.

Claims (5)

1. Automatisches Verdeck (12) für ein Cabriolet (10) mit einer Mehrzahl von bewegbar mit einer Fahrzeugkarosserie oder miteinander verbundenen Trägerelementen (24, 26) und einer Mehrzahl von Funktionseinheiten, darunter wenigstens ein Stellglied (44) zum Bewegen der Trägerelemente gegeneinander und wenigstens ein Sensor (45) zum Erfassen der Stellung der Trägerelemente, und einer Steuerschaltung (40) zum Empfangen und Auswerten von Steuerinformation in Form von Erfassungssignalen des Sensors (der Sensoren) (45) und zum Senden von Steuerinformation in Form von Steuerbefehlen an das Stellglied (44)/die Stellglieder in Abhängigkeit von den ausgewerteten Erfassungssignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (40) mit einer Mehrzahl der Funktionseinheiten über einen Datenbus (43) verbunden ist, auf dem die Steuerinformationen übertragen werden.

2. Verdeck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bus ein serieller Bus ist.

3. Verdeck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (44) ei­ ne Schnittstellenschaltung (47) zu dem Bus (43) aufweist, die Steuerbefehle auswertet und in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen einen Antriebsstrom des Stellglieds (44) steuert oder regelt.

4. Verdeck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Sensoren und Stellglieder parallel an Versorgungsleitungen (41, 42) angeschlossen sind.

5. Verdeck nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor, der die Erfassung der Stellung und/oder Geschwindigkeit des Stellglieds regelt, in dieses integriert ist.