DE19937459B4

DE19937459B4 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Veränderung einer Öffnung in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine

Info

Publication number: DE19937459B4
Application number: DE19937459A
Authority: DE
Inventors: Thomas Drescher; Gerhard Drechsler; Reinhard Eltner; Bernhard Maciejewski; Christian Hass
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-08-07
Filing date: 1999-08-07
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2019-08-08
Also published as: DE19937459A1

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. Zur Vermeidung von sogenannten Wummergeräuschen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Veränderung der Größe der Öffnung (2) in Abhängigkeit der in der Fahrzeugkabine insbesondere in der Nähe der Öffnung (2) auftretenden Druckdifferenz, 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 Fahrbetrieb, besonders bei weit oder ganz geöffnetem Dachfenster, niederfrequente Luftschwingungen ausbilden. Bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten wirkt der Fahrzeuginnenraum zusammen mit der überströmten Dachöffnung als Resonator, so daß die Luftschwingungen eine beträchtliche Intensität entwickeln können und sich für die Fahrzeuginsassen sehr störend auswirken. Derartige Schwingungen werden als sogenannte Wummergeräusche bezeichnet.
Unter Beachtung dieser Erkenntnis wurde bereits vorgeschlagen, an der Vorderseite derartiger Dachöffnungen Windabweiser anzubringen, die die Störgeräusche im Fahrzeuginneren 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 Windabweiserkörper mit einer Ausschwenkvorrichtung versehen ist, die ein selbsttätiges Ausschwenken des Windabweiserkörpers beim Öffnen eines die Dachöffnung schließenden Deckels bewirkt.
In Erweiterung dieser Lösung wurde in der DE 195 20 752 C1 eine Windabweiseranordnung beschrieben, welche ab einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit in seiner 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 Ausführungsform 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 fahrtwindbeaufschlagten Bereich der Außenhaut der Fahrzeugkabine eines Kraftfahrzeuges beschreibt, welche mit einem in der Nähe der Dachöffnung vorgesehenen Geräuschsensor 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. Der Einsatz eines Geräuschsensors ist jedoch insofern problematisch, daß während der Bewegung eines Fahrzeuges auch andere akustische Geräusche entstehen, die dann von dem Geräuschsensor aufgenommen werden.
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 Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, zur Vermeidung bzw. zur Minimierung der Wummergeräusche die Größe der Öffnung in Abhängigkeit von in der Fahrzeugkabine, insbesondere in der Nähe der fahrtwindbeaufschlagten Öffnung auftretender Druckdifferenzen zu steuern.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens ein Schwellwert für die Druckdifferenz bzw. -schwankung vorgesehen ist, mit welchen der in der Fahrzeugkabine ermittelten Druckdifferenz verglichen wird, wobei in Abhängigkeit des Vergleiches die Größe der Öffnung verändert wird.
Um ein ständiges Öffnen und Schließen der Öffnung des Kraftfahrzeuges bei auftretenden Druckschwankungen auszuschließen, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß die Veränderung der Größe der Öffnung erst dann erfolgt, wenn der Schwellwert für die Druckdifferenz eine definierte Zeitspanne erreicht, bzw. über- oder unterschritten wird.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist ein erster Schwellwert für die Druckdifferenz festgelegt, bis zu dessen Erreichen die Kraftfahrzeugöffnung vollständig geöffnet ist. Wird der Schwellwert überschritten, wird die Öffnung zumindest teilweise geschlossen.
Desweiteren ist ein zweiter Schwellwert für die Druckdifferenz in der Fahrzeugkabine vorgesehen, der vorzugsweise unterhalb des ersten Schwellwertes zur Erzeugung einer Hysterese liegt und bei dessen Erreichen bzw. Unterschreiten, die Öffnung vollständig geöffnet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Größe der Öffnung zusätzlich in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit verändert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Veränderung der Größe einer Öffnung einer Fahrzeugkabine weist eine Abdeckung für die Öffnung, eine Antriebseinrichtung zur Verstellung der Abdeckung sowie eine Steuereinrichtung zur Erzeugung zumindest einer Stellgröße für die Antriebseinrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung, die zumindest eine Stellgröße in Abhängigkeit eines Ausgangssignals einer Einrichtung zur Ermittlung von in der Fahrzeugkabine auftretenden Druckdifferenzen erzeugt.
Außerdem kann ein manuelles Bedienelement vorgesehen sein, mit dem die automatische Veränderung der Größe der Öffnung aktivierbar und/oder deaktivierbar und/oder übersteuerbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist nach einer Weiterbildung zusätzlich eine Einrichtung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit auf, die ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden ist. In diesem Fall erzeugt die Steuereinrichtung die zumindest eine Stellgröße für die Antriebseinrichtung sowohl in Abhängigkeit der in der Fahrzeugkabine auftretenden Druckdifferenz als auch der Fahrgeschwindigkeit.
Vorzugsweise ist außerdem eine Anzeigeeinrichtung mit der Steuereinrichtung verbunden, 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:
1 einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugdaches und
2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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 kontinuierliche als auch eine stufenweise Verstellung der Abdeckung 3 denkbar.
Gemäß 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 Steuereinrichtung 5 ist mit einer Einrichtung 8 zur Ermittlung einer in der Fahrgastzelle auftretenden Druckdifferenz verbunden.
Die Steuereinrichtung 5 wertet die Ausgangssignale der Einrichtung 8 aus und steuert entsprechend die Antriebseinrichtung 4 und nimmt somit auf die Größe der Dachöffnung derart Einfluß, daß die der jeweiligen auftretenden Druckdifferenz in Abhängigkeit des in der Steuereinrichtung 5 abgelegten Steueralgorithmusses zugeordnete Stellung der Abdeckung 3 eingestellt wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist ein erster Schwellwert für die Druckdifferenz bzw. Druckschwankung vorgesehen. Erreicht bzw. überschreitet die im Fahrzeuginnenraum auftretenden Druckdifferenz diesen Schwellwert wird die Abdeckung 3 mit Hilfe der elektrischen Antriebseinrichtung 4 in eine Komfortstellung gefahren und damit die Öffnung 2 teilweise geschlossen. Für das Absinken der Druckdifferenz im Fahrzeuginnenraum ist ein zweiter Schwellwert vorgesehen, der sich vom ersten Schwellwert zur Bildung einer Hysterese unterscheidet. Wird dieser von der im Fahrzeuginnenraum aufretenden Druck erreicht bzw. unterschritten, wird die Dachöffnung 2 wieder vollständig geöffnet.
Zur Vermeidung eines dauernden Öffnen und Schließen der Dachöffnung 2 ist weiterhin eine definierte Verzögerungszeit in die Steuerung einbezogen, wobei die Abdeckung 3 erst bei Erreichen eines Schwellwertes und Verstreichen dieser Verzögerungszeit angesteuert 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 8 zur Ermittlung einer in der Fahrgastzelle anftretenden Druckdiffernz kann die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem eine Einrichtung 6 zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit beinhalten. Das Ausgangssignal der Einrichtung 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 Bedienelementes 7 wiedergebbar. Die Anzeigeeinrichtung 9 kann sowohl optisch als auch akustisch ausgebildet sein.

Claims

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 von einer in der Fahrzeugkabine auftretender Druckdifferenz erfolgt, die, insbesondere in der Nähe der Öffnung (2), mittels einer Einrichtung (8) zur Ermittlung von Druckdifferenzen erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schwellwert für die Druckdifferenz vorgesehen ist, in dessen Abhängigkeit eine unterschiedliche Größe der Öffnung (2) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Veränderung der Größe der Öffnung (2) erst dann erfolgt, wenn die in der Fahrzeugkabine vorherrschende Druckdifferenz eine definierte Zeitspanne den Schwellwert erreicht bzw. über- oder unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, zumindest zwei unterschiedliche Schwellwerte für die Druckdifferenz in der Fahrzeugkabine vorgesehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu einem ersten Schwellwert für die Druckdifferenz in der Fahrzeugkabine die Öffnung (2) vollständig geöffnet wird und bei Erreichen bzw. Überschreiten des Schwellwertes die Öffnung (2) zumindest teilweise geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen bzw. Unterschreiten eines zweiten Schwellwertes für die Druckdifferenz in der Fahrzeugkabine die Öffnung (2) vollständig geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Größe der Öffnung (2) zusätzlich in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit erfolgt.
Vorrichtung zur automatischen Veränderung der Größe einer Öffnung (2) in der Außenhaut einer Fahrzeugkabine, insbesondere einer Öffnung (2) 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 gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) mit einer Einrichtung (8) zur Ermittlung von Druckdifferenzen einer in der Fahrzeugkabine auftretenden Druckdifferenz verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß die Stellgröße (I_stell) zumindest in Abhängigkeit einer in der Fahrzeugkabine auftetenden Druckdifferenz erzeugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein manuelles Bedienelement (7) vorgesehen ist, mit dem die automatische Veränderung der Größe der Öffnung (2) aktivierbar und/oder deaktivierbar und übersteuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (6) zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit vorgesehen ist, deren Ausgangssignal der Steuereinrichtung (5) zuführbar ist und die Steuerungseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß die Stellgröße (I_stell) zusätzlich in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit erzeugbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (9) vorgesehen ist, mittels welcher Informationen über die Größe der Öffnung (2) und/oder den Betätigungszustand des manuellen Bedienelementes (7) anzeigbar sind.