DE19937458A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Veränderung einer Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Veränderung einer Öffnung (2) in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine, insbesondere einer Öffnung (2) im Dachbereich (1) eines Kraftfahrzeuges beschrieben. DOLLAR A Zur Vermeidung von sogenannten Wummergeräuschen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Veränderung der Größe der Öffnung (2) in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Veränderung der Größe einer Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine, insbesondere einer Öffnung im Dachbereich eines Kraftfahrzeuges, die mit einem Schiebedach, einem Hub- Schiebedach, einem Faltschiebedach oder ähnlichem ausgerüstet ist.

Es ist allgemeine Erkenntnis, daß an Dachöffnungen von Fahrzeugen sich im Fahrbe­ trieb, besonders bei weit oder ganz geöffnetem Dachfenster, niederfrequente Luft­ schwingungen ausbilden. Bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten wirkt der Fahrzeugin­ nenraum zusammen mit der überströmten Dachöffnung als Resonator, so daß die Luft­ schwingungen eine beträchtliche Intensität entwickeln können und sich für die Fahrzeug­ insassen sehr störend auswirken. Derartige Schwingungen werden als sogenannte Wummergeräusche bezeichnet.

Unter Beachtung dieser Erkenntnis wurde bereits vorgeschlagen, an der Vorderseite der­ artiger Dachöffnungen Windabweiser anzubringen, die die Störgeräusche im Fahrzeugin­ neren verringern sollen.

Eine solche Anordnung beschreibt die DE 39 22 940 C1, bei der um eine Achse parallel zur Vorderkante der jeweiligen Dachöffnung ausschwenkbarer starrer, blattförmiger Wind­ abweiserkörper mit einer Ausschwenkvorrichtung versehen ist, die ein selbsttätiges Ausschwenken des Windabweiserkörpers beim Öffnen eines die Dachöffnung schließen­ den Deckels bewirkt.

In Erweiterung dieser Lösung wurde in der DE 195 20 752 C1 eine Windabweiser­ anordnung beschrieben, welche ab einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit in sei­ ner Gesamtheit oder in Teilen die entsprechende Dachöffnung periodisch bewegt. Dabei weist der Windabweiserkörper, z. B. ein vom Fahrtwind zu Schwingungen erregbares Schwingungselement auf, das aus einem vorgespannten Gummiband besteht oder als Leiste ausgeführt ist, welche mit bestimmten Federn an Halteelementen befestigt ist. In einer alternativen Ausgestaltung wird beschrieben, daß dieser Windabweiserkörper als ein drehbares Rotationselement ausgebildet ist, welches beispielsweise als Leiste mit ellipsenförmigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei ausgeführt wird, daß diese Ausfüh­ rungsform es gestattet, eine effiziente Störgeräuschunterdrückung bereits mit einer sehr geringen Anstellhöhe zu erzielen.

Desweiteren wird noch auf die DE 196 33 188 C1 verwiesen, welche eine Einrichtung zum Verändern einer eingestellten Größe einer durchströmbaren Öffnung in einem fahrt­ windbeaufschlagten Bereich der Außenhaut der Fahrzeugkabine eines Kraftfahrzeuges beschreibt, welche mit einem in der Nähe der Dachöffnung vorgesehenen Geräuschsen­ sor ausgebildet ist, welcher die jeweils vorhandenen Fahrgeräusche in diesem Bereich erfaßt und auf einen Steuergrößen-Generator einwirkt und daraus ableitend die Stellwerte für einen Stellmotor zum Verändern der Öffnungsgröße von Dachfenstern aktiviert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Veränderung der Größe einer Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine zu schaffen, die unabhängig von der Ausgestaltung der Öffnung einsetzbar, auf einfache Weise realisierbar sind und den Fahrkomfort wesentlich verbessern.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmaien des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, zur Vermeidung bzw. zur Minimie­ rung der Wummergeräusche die Größe der Öffnung in Abhängigkeit der Fahrgeschwin­ digkeit zu steuern.

Dies hat insbesondere den Vorteil, daß kein zusätzlicher Sensor benötigt wird, da die Größe der Fahrgeschwindigkeit ohnehin bereits im Kraftfahrzeug vorhanden ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Größe der Öffnung zumindest in Abhängigkeit eines Fahrgewschindigkeitsschwellwertes eingestellt wird.

Um ein ständiges Öffnen und Schließen der Öffnung des Kraftfahrzeuges bei Verände­ rungen von Fahrgeschwindigkeiten auszuschließen, ist gemäß einer weiteren vorteilhaf­ ten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen für Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge unterschiedliche Fahrgeschwindigkeitsschwellwerte vorzu­ sehen.

Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn vorbestimmte Geschwindigkeitsbereiche bestimmte Größen der Öffnung bestimmen, die Verstellwerte somit von vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichen bestimmt werden und abhängig sind.

So kann gemäß einer Ausbildung der Erfindung in der Beschleunigungsphase eines Kraftfahrzeuges ein erster Fahrgeschwindigkeitsschwellwert festgelegt sein, bis zu des­ sen Erreichen die Kraftfahrzeugöffnung vollständig geöffnet ist. Wird der Fahrgeschwin­ digkeitsschwellwert überschritten, wird die Öffnung zumindest teilweise geschlossen. Wird außerdem ein zweiter Fahrgeschwindigkeitsschwellwert erreicht bzw. überschritten, wird die Kraftfahrzeugöffnung wieder vollständig geöffnet.

Für die Verzögerungsphasen des Kraftfahrzeuges ist ein dritter Fahrgeschwindigkeits­ schwellwert vorgesehen, der vorzugsweise unterhalb des zweiten Fahrgeschwindigkeits­ schwellwertes liegt und bei dessen Erreichen bzw. Unterschreiten, die Öffnung zumindest teilweise geschlossen wird.

Zusätzlich kann in einer Weiterbildung der Erfindung ein vierter Fahrgeschwindigkeits­ schwellwert vorgesehen werden, wobei bei Erreichen bzw. Unterschreiten dieses Schwellwertes in einer Verzögerungsphase die Kraftfahrzeugöffnung wieder vollständig geöffnet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Größe der Öffnung zu­ sätzlich in Abhängigkeit des Druckes in der Fahrzeugkabine verändert werden, da Wum­ mergeräusche durch auftretende Druckschwankungen innerhalb der Fahrzeugkabine entstehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Veränderung der Größe einer Öffnung einer Fahr­ zeugkabine weist eine Abdeckung für die Öffnung, eine Antriebseinrichtung zur Verstel­ lung der Abdeckung sowie eine Steuereinrichtung zur Erzeugung zumindest einer Stell­ größe für die Antriebseinrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung zumindest eine Stell­ größe in Abhängigkeit eines Ausgangssignals einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahr­ geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erzeugt.

Außerdem kann ein manuelles Bedienelement vorgesehen sein, mit dem die automati­ sche Steuerung der Größe der Öffnung aktivierbar und/oder deaktivierbar und/oder über­ steuerbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist nach einer Weiterbildung zusätzlich einen Drucksensor auf, der ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden ist. In diesem Fall erzeugt die Steuereinrichtung eine Stellgröße für die Antriebseinrichtung sowohl in Ab­ hängigkeit der Fahrgeschwindigkeit als auch des in der Fahrzeugkabine vorherrschenden Druckes.

Vorzugsweise ist außerdem eine Anzeigeeinrichtung mit der Steuereinrichtung verbun­ den, auf der Informationen über die Größe der Öffnung als auch den Betätigungszustand des manuellen Bedienelementes darstellbar sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugdaches und

Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugdaches 1 mit einer Dachöffnung 2. Die Dachöffnung 2 kann wahlweise in bekannter Weise mit einer Abdeckung 3 verschlossen werden. Die Abdeckung 3, beispielsweise als Schiebedach ausgebildet, wird von einem nicht dargestellten Stellmotor (Antriebseinrichtung) elektrisch betätigt und damit die Dachöffnung 2 geöffnet, ganz oder teilweise verschlossen. Dabei ist sowohl eine konti­ nuierliche als auch eine stufenweise Verstellung der Abdeckung 3 denkbar.

Gemäß Fig. 2 erfolgt die Verstellung der Abdeckung 3 und damit die Veränderung der Dachöffnung 2 des Kraftfahrzeuges über die elektrische Antriebseinrichtung 4, welche wiederum zumindest eine Stellgröße I_stell, von einer Steuereinrichtung 5 erhält. Die Steuer­ einrichtung 5 ist mit einer bereits für andere Zwecke verwendeten Einrichtung 6 zur Er­ mittlung der Fahrgeschwindigkeit verbunden.

Die Steuereinrichtung 5 wertet die Ausgangssignale der Einrichtung 6 aus und steuert entsprechend die Antriebseinrichtung 4 und nimmt somit auf die Größe der Dachöffnung derart Einfluß, daß die der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit des in der Steuereinrichtung 5 abgelegten Steueralgorithmusses zugeordnete Stellung der Abdec­ kung 3 eingestellt wird.

Im nachfolgenden wird ein Beispiel für einen solchen Steueralgorithmus angegeben.

Insbesondere während Verzögerungsvorgängen im unteren Geschwindigkeitsbereich ist es sinnvoll, bei Erreichen des Fahrgeschwindigkeitsschwellwertes die Abdeckung 3 nicht sofort, sondern erst nach Verstreichen einer Zeitspanne anzusteuern, um zu verhindern, daß bei jedem Ampelstop oder im Stop- und Go-Verkehr auf Autobahnen, die Abdeckung 3 laufend geöffnet und geschlossen wird.

Über das manuelle Bedienelement 7 ist außerdem die Möglichkeit gegeben, daß durch manuelles Tätigwerden des Fahrers oder anderer Fahrzeuginsassen die Dachöffnung verändert werden kann, indem die automatische Steuerung deaktiviert wird.

Neben der Einrichtung 6 zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges kann die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem einen oder mehrere Drucksensoren 8 aufweisen, die vorzugsweise in der Nähe der zu verändernden Öffnung angeordnet sind. Das Ausgangssignal des Drucksensors 8 wird dann ebenfalls der Steuereinrichtung 5 zugeleitet, die dann eine Stellgröße I_stell in Abhängigkeit des Ausgangssignals sowohl der Einrichtung 6 als auch des Drucksensors 8 erzeugt.

Weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich noch eine Anzeigeeinrichtung 9 auf, sind auf dieser Betriebszustände der Dachöffnung 2 als auch Betätigungszustände des Bedienelements 7 wiedergebbar. Die Anzeigeanrichtung 9 kann sowohl optisch als auch akkustisch ausgebildet sein.

Claims (14)

1. Verfahren zur automatischen Veränderung der Größe einer Öffnung (2) in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine, insbesondere einer Öffnung im Dachbereich (1) eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Größe der Öffnung (2) in Abhängigkeit der Fahrgeschwindig­ keit erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß zumindest ein Fahrgeschwindikeitsschwellwert vor­ gesehen ist, in dessen Abhängigkeit eine unterschiedliche Größe der Öffnung (2) eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge des Kraftfahrzeuges unterschiedliche Fahrgeschwindigkeitsschwellwerte vorgese­ hen sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während Beschleunigungsvorgängen des Kraftfahr­ zeuges bis zu einem ersten Fahrgeschwindigkeitsschwellwert die Öffnung (2) voll­ ständig geöffnet wird und bei Erreichen bzw. Überschreiten des Fahrgeschwindig­ keitsschwellwertes die Öffnung (2) zumindest teilweise geschlossen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Fahrgeschwindigkeitsschwellwert vor­ gesehen ist, der über dem ersten Fahrgeschwindigkeitsschwellwert liegt, wobei bei Erreichen bzw. Überschreiten des Fahrgeschwindigkeitsschwellwertes die Öff­ nung (2) vollständig geöffnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während Verzögerungsvorgängen bei Erreichen bzw. Unterschreiten eines dritten Fahrgeschwindigkeitsschwellwertes die Öffnung (2) zumindest teilweise geschlossen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen bzw. Unterschreiten eines vierten Fahrgeschwindigkeitsschwellwertes, der unterhalb des dritten Fahrgeschwindig­ keitsschwellwertes liegt, die Öffnung (2) vollständig geöffnet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Veränderung der Öffnung (2) zumindest bei Überschreiten bzw. Unterschreiten eines Fahrgeschwindigkeitsschwellwertes erst nach einem definierten Zeitablauf erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Größe der Öffnung (2) zusätz­ lich in Abhängigkeit des Druckes innerhalb der Fahrzeugkabine erfolgt.

10. Vorrichtung zur automatischen Veränderung der Größe einer Öffnung (2) in der Außenhaut einer Fahzeugkabine, insbesondere einer Öffnung im Dachbereich (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Antriebseinrichtung (4) für eine Abdeckung (3) zum Verändern der Öffnung (2) und einer Steuereinrichtung (5) zur Erzeugung zumindest einer Stellgröße (I_stell) für die Antriebseinrichtung (4), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) mit einer Einrichtung (6) zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß die Stellgröße (I_stell) zumindest fahrgeschwindigkeitsabhängig erzeugbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein manuelles Bedienelement (7) vorgesehen ist, mit dem die automatische Steuerung der Größe der Öffnung (2) aktivierbar und/oder deaktivierbar und/oder übersteuerbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fahrzeugkabine, insbesondere in räumlicher Nähe zu der Öffnung (2) mindestens ein Drucksensor (8) angeordnet ist, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung (5) zuführbar ist und die Steuereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß die Stellgröße (I_stell) zusätzlich in Abhängigkeit des in der Fahrzeugkabine vorherrschenden Druckes bzw. auftretender Druckschwan­ kungen erzeugbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (9) vorgesehen ist, mittels der Informationen über die Größe der Öffnung (2) und/oder den Betätigungszu­ stand des manuellen Bedienelementes (7) anzeigbar sind.