WO2023285463A1 - Dachanordnung, dachmodul und kraftfahrzeug mit einer kühleinrichtung - Google Patents

Dachanordnung, dachmodul und kraftfahrzeug mit einer kühleinrichtung Download PDF

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WO2023285463A1
WO2023285463A1 PCT/EP2022/069467 EP2022069467W WO2023285463A1 WO 2023285463 A1 WO2023285463 A1 WO 2023285463A1 EP 2022069467 W EP2022069467 W EP 2022069467W WO 2023285463 A1 WO2023285463 A1 WO 2023285463A1
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roof
cooling
heat
sensor
vehicle
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PCT/EP2022/069467
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Michael Huelsen
Cédric Langlais
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Webasto SE
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93273—Sensor installation details on the top of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a roof arrangement according to the preamble of claim 1, a roof module for forming a vehicle roof on a motor vehicle according to the preamble of claim 12 and a motor vehicle with such a roof arrangement or such a roof module.
  • roof modules are used extensively in vehicle construction.
  • roof modules are prefabricated as separate functional modules and connected to a roof frame structure (which is part of the body structure) on the assembly line.
  • the roof module forms, at least in certain areas, a roof skin of the vehicle roof, which prevents moisture or air flow from penetrating into the vehicle interior.
  • the roof skin is formed by one or more surface components that can be made of a stable material, such as painted sheet metal or painted or colored plastic.
  • the roof module can be part of a rigid vehicle roof or part of an openable roof assembly.
  • the surroundings sensors are usually built into one or more sensor housings or integrated into the roof module. In each type of attachment of the environment sensors, they protrude over an upper side of the roof skin formed by the roof module in order to allow the respective environment sensor an all-round view within its working area.
  • An existing problem that can cause the (temporary) failure of an environment sensor is, for example, the build-up of heat around the environment sensor, as a result of which it can overheat and consequently fail.
  • Such a build-up of heat can be caused not only by operational waste heat from the environment sensor, but alternatively or additionally also by a hot outside climate, e.g. in midsummer, i.e. ambient heat, and overheating (e.g. even of individual electronic components of the environment sensor ) to lead.
  • a hot outdoor climate or strong solar radiation can, in particular due to the exposed location of the environment sensors on the
  • roof skin leading to a strong heating of the entire roof skin. Since the roof skin is often made of materials with good thermal conductivity properties (e.g. sheet metal), there can be a strong flow of heat from the outside of the vehicle roof in the direction of the vehicle interior, whereby heat can accumulate, for example, in the installation spaces provided for the environment sensors.
  • thermal conductivity properties e.g. sheet metal
  • the installation space can only be used to a limited extent for acoustic and thermal reasons. For example, at the start of the system, particularly at high outside temperatures, the temperature in the interior may be unsuitably high for the cooling device, which makes effective cooling of the surroundings sensors by connection to the interior appear inefficient.
  • the invention is based on the object of proposing a roof arrangement and a roof module which reduce the above-described disadvantages of the previously known prior art.
  • the roof assembly according to the invention comprises a roof frame structure and a roof module.
  • the roof module is connected to the roof frame structure and comprises a planar component, the outer surface of which at least partially forms a roof skin of the roof arrangement.
  • the roof module includes at least one environment sensor, which can send and/or receive electromagnetic signals to detect the vehicle environment and is arranged under the roof skin formed by the planar component.
  • the roof arrangement according to the invention is characterized in that at least part of the roof frame structure is designed as a cooling device with which waste heat emitted by the at least one surroundings sensor and/or ambient heat introduced from the outside can be dissipated by the at least one surroundings sensor.
  • the cooling device according to the invention can also be set up for this can dissipate waste heat from one or more electrical or electronic compo nents that are installed in the roof module.
  • the electrical or electronic components can be those that interact with the environment sensor.
  • it can also be a matter of components that are only physically close to the environment sensor (ie, in an adjacent installation space) and can heat it up more or less passively with their waste heat. This effectively prevents the surroundings sensor from being heated up by surrounding components. It is thus ensured that the surroundings sensor functions in a thermally stable manner.
  • the invention has the advantage that existing bodywork structures of the roof frame can be used as part of the cooling device and thus as part of the thermal management for surroundings sensors, antennas and other electronic components of the roof module.
  • At least one surroundings sensor means that the roof module can include one or more surroundings sensors.
  • the cooling device according to the invention can preferably be positioned in such a way that, for example, a cooling air intake is also arranged, for example, behind a C-pillar of the motor vehicle, so that components located in this area of the roof module, such as e.g. B. to cool the antenna module and / or one or more other electrical or electronic components.
  • the ambient heat introduced from the outside can, for example, also be waste heat from other electrical and/or electronic components that are installed in the roof module and/or the roof arrangement.
  • the roof module according to the invention can form a structural unit in which devices for autonomous or semi-autonomous driving supported by driver assistance systems are integrated and on the part of a vehicle manufacturer as a unit on one
  • Vehicle shell for example. Structure formed from the transverse and longitudinal beam roof frame structure, can be placed.
  • the roof module according to the invention as a pure fixed roof or be designed as a roof with a roof opening system.
  • the roof module as such can also comprise a frame structure with transverse and longitudinal beams, by means of which the roof module can be placed on or inserted into the roof frame structure, which forms part of a vehicle body.
  • the roof module can be designed for use in a passenger car or in a commercial vehicle.
  • the roof module can preferably be provided as a structural unit in the form of a roof sensor module (RSM), in which the surroundings sensors and other electrical components for (partially) autonomous driving are provided.
  • RSM roof sensor module
  • the roof module does not necessarily include a surroundings sensor, but instead can include one or more antenna modules and/or other electrical components. It may also be possible for the roof module to include the surroundings sensor and/or an antenna module and/or other electrical or electronic components, with only the antenna module and/or the other components being cooled by the cooling device.
  • the roof assembly preferably comprises a roof frame structure and a roof module.
  • the roof module is connected to the roof frame structure and comprises a planar component, the outer surface of which at least partially forms a roof skin of the roof arrangement.
  • the roof module preferably includes at least one antenna module and/or other electrical components and/or the surroundings sensor.
  • Such a roof arrangement is preferably characterized in that at least part of the roof frame structure is designed as a cooling device with which waste heat emitted by the at least one antenna module and/or the other components and/or ambient heat introduced from the outside can be dissipated.
  • the roof frame structure includes at least one cross member, which is also referred to as a cross member or cross member.
  • the transverse bar preferably has a hollow cross-section, at least in sections, which forms a cooling channel of the cooling device in a longitudinal extent and/or transverse extent of the transverse bar, through which a cooling fluid stream can flow for cooling the environmental sensor.
  • the flow of cooling fluid can preferably be a flow of cooling air.
  • a number of cavities in a number of transverse or longitudinal beams of the roof frame structure can also be used as (additional) cooling ducts.
  • the longitudinal beams extend essentially along a longitudinal direction of the motor vehicle.
  • the transverse bars preferably extend in a vehicle width direction of the motor vehicle, ie transversely, preferably perpendicularly and essentially horizontally to the direction of travel of the motor vehicle.
  • the invention therefore provides for thermal management or cooling of (environmental) sensors, antennas and other electrical components in the RSM to make use of the cavities or channels already present in the shell or roof frame structure as part of the cooling device.
  • This has the advantage that no or at least a significantly reduced number of additional cooling channels has to be provided and therefore only little additional installation space has to be provided.
  • the so-called cross beam or cowl can be used as a cooling channel.
  • This is, for example, the (metal) cross member that runs along the front edge of the vehicle roof and forms a substantially horizontal roof-side support for the windshield.
  • the cowl also refers to the (metal) cross member that runs along the rear edge of the vehicle roof and forms a substantially horizontal roof-side support for the rear window.
  • the cooling channel is designed to receive a supply of cooling fluid from inside or outside the roof arrangement. It is also preferred if the cooling duct is designed to be connected to an air conditioning circuit of a motor vehicle.
  • the roof frame structure or a transverse and/or longitudinal beam of the roof frame structure to include one or more inlet openings, e.g. in the form of ventilation slots, through which fresh air can be guided into the roof frame structure from the outside.
  • the cooling duct of the roof frame structure can be connected to the cooling circuit of the vehicle via one or more hose-like connections, for example.
  • the cooling circuit of the vehicle can also form a partial circuit, for example, which is formed parallel to the interior cooling. This makes it possible to provide a different cooling capacity for cooling the surroundings sensors and other electrical components than for the vehicle interior.
  • the cooling device it is also possible for the cooling device to have both a cooling fluid supply from the outside and a connection to the air conditioning circuit of the vehicle, and to be able to decide between the two cooling fluid supply options depending on the situation. For example, it is possible to switch between supplying cooling fluid from the outside and using the air conditioning circuit of the motor vehicle Fuel consumption of the motor vehicle to reduce.
  • the cooling fluid or the cooling air is previously moistened in order to be able to absorb a larger amount of heat.
  • the cooling circuit thermal components such. B. comprises one or more condensers and evaporators.
  • the environment sensors in a dry area, e.g. B. in a moisture-tight housing to be arranged, which forms a moisture barrier to the designed as a wet area cooling device. This has the advantage that the cooling channel is arranged in the wet area and there is more heat due to the use of moist cooling air can accommodate and still has a separation to the dry area.
  • the cooling duct comprises an interface to the air-conditioning circuit of the motor vehicle downstream, viewed in a heat dissipation direction, so that the cooling fluid flow, after it has absorbed the waste heat from the environment sensor and/or from externally initiated ambient heat, can be performed in the air conditioning circuit of the motor vehicle.
  • This interface can, for example, be in the form of a pipe or hose-like connection and ensure a transfer from the cooling air containing the waste heat to the air-conditioning circuit that is as loss-free as possible.
  • downstream in a heat dissipation direction means the direction in which the flow of cooling fluid flows past the environmental sensor in order to dissipate the heat.
  • the cooling duct can include a cooling fluid outlet downstream viewed in a heat dissipation direction, so that the cooling fluid flow, after it has absorbed the waste heat from the surroundings sensor and/or the ambient heat introduced from the outside, in the environment can be discharged.
  • cooling fluid can be discharged in a structurally simple manner, for example in the form of one or more air discharge slots in the roof frame structure or another body component of the vehicle.
  • the air flow is preferably generated in that the air in a moving vehicle in the air supply, z. B.
  • the cooling device can have one or more cooling fans in order to, for example, at only low speeds of the Vehicle, or when connected to the cooling circuit of the vehicle, to be able to generate an air flow in the cooling duct of the cooling device by means of one or more cooling fans.
  • the one or more cooling fans can preferably be regulated in such a way that different volume flows through the cooling channel or cooling channels can be set.
  • the cooling fans are preferably integrated in the cooling duct or in another duct of the cooling device.
  • the cooling device has a controller, by means of which a cooling capacity of the cooling device can be regulated.
  • the regulation can, for example, be integrated in the roof module or be part of the regulation of the air conditioning circuit of the vehicle.
  • the controller preferably receives one or more signals from one or more temperature sensors and/or pressure sensors in order to determine the respective cooling status of the cooling device therefrom. This makes it possible for the cooling capacity of the cooling device to be adjustable depending on the waste heat from the surroundings sensor or depending on the ambient heat to be dissipated, and thus optimum heat dissipation can always be guaranteed.
  • the temperature and/or pressure sensors are preferably arranged both in the cooling duct upstream and downstream of the environment sensor and/or in the vicinity or in the immediate vicinity of the environment sensor. In other words, it is preferably possible to regulate the volumetric flow and/or the temperature of the cooling fluid flow as required and depending on the situational waste heat generated (comparable to the regulation of the air conditioning system for the interior).
  • the environment sensor is preferably arranged at least in regions on the cooling duct and/or is in thermally conductive connection with the cooling duct via a heat-conducting element. It is particularly preferred if the surroundings sensor is in direct, thermally conductive contact with the cooling channel, which is preferably made of metal, for example by means of its (metal) housing, so that loss-free heat transfer is possible.
  • the (metal) housing of the environment sensor which preferably forms a dry space, can be arranged, for example, via a plantar contact surface on an outside of the transverse beam of the roof frame structure.
  • a thermally conductive paste can preferably be applied between the contact surfaces.
  • heat transfer between the surroundings sensor and the cooling duct by means of one or more heat-conducting elements, with a heat sink and/or a heat exchanger and/or a heat-conducting element being used in a particularly preferred embodiment
  • Heat pump and / or a sheet metal part and / or a heat pipe (heat pipe) is used and / or the heat conduction telement can be connected to a thermal paste or another thermally conductive material.
  • the environment sensor can also include one or more heat-conducting elements.
  • the heat-conducting element forms a heat transfer bridge between the environment sensor and the cooling duct, so that the waste heat from the environment sensor or the ambient heat is transferred to the cooling duct with as little loss as possible.
  • the use of a thermally conductive element has the advantage that this increases a degree of design freedom, since the environment sensor (or its housing) does not have to be arranged directly on the cooling duct, but can be positioned more freely in the area of the roof frame structure .
  • the cooling device can include a heat sink, which preferably has a large number of cooling ribs.
  • the heat sink can be a metallic component (preferably made of aluminum) that has a large number of indentations or elevations to increase its heat dissipation surface, in order to transfer as much heat as possible, which is emitted by the environmental sensor, to the heat flowing in the cooling channel Forward cooling fluid flow.
  • the heat sink is particularly preferably arranged directly on the heat transfer surface between the surroundings sensor and the cooling duct (in the case of a direct arrangement of the surroundings sensor on the cooling duct).
  • the heat sink can also be arranged, for example, at a heat input point of the heat-conducting element in order to dissipate the heat from it as efficiently as possible.
  • the type of environment sensor installed in the roof module is fundamentally arbitrary.
  • the cooling provided according to the invention in the roof module is particularly advantageous when using lidar sensors and/or radar sensors and/or camera sensors and/or multi-camera sensors.
  • the roof module according to the invention which is designed to form a vehicle roof on a motor vehicle, comprises a planar component whose outer surface forms the roof skin of the vehicle roof at least in regions.
  • the roof module includes at least one environment sensor, which can send and/or receive electromagnetic signals to detect the vehicle environment and is arranged under the roof skin formed by the planar component.
  • the roof module according to the invention is characterized in that the roof module comprises an interface component, by means of which the roof module can be connected to a cooling device formed by a roof frame structure, with which the waste heat given off by the surroundings sensor and/or ambient heat introduced from the outside can be dissipated by the surroundings sensor.
  • the roof module according to the invention comprises an interface component, by means of which a direct connection to a roof frame structure of the vehicle can be ensured without requiring structural changes in the roof frame structure of the vehicle.
  • the usability of the roof module or the use of the cavities in the roof frame structure as cooling channels is provided according to the invention by the interface component, which can preferably be designed differently depending on the vehicle type in order to be connected to the individual roof frame structure of the vehicle.
  • the roof module according to the invention can form a structural unit in which devices for autonomous or semi-autonomous driving supported by driver assistance systems are integrated and which can be placed on a vehicle shell by a vehicle manufacturer. Furthermore, the roof module according to the invention can be designed purely as a fixed roof or as a roof with a roof opening system. In addition, the roof be designed module for use in a passenger car or in a commercial vehicle.
  • the interface component is preferably designed in the form of a trough, within which the surroundings sensor is at least partially arranged.
  • the trough preferably also forms the housing of the surroundings sensor at the same time as its interface function and serves as a dry area, by means of which a moisture-tight delimitation of the surroundings sensor from the wet area formed by the cooling channel is formed.
  • the trough preferably has one or more (plantar) contact surfaces in order to provide efficient heat transfer, either directly to the cooling channel or indirectly via a heat-conducting element in the form of mounting connection surfaces.
  • the interface component comprises a surface-wise connecting section, by means of which the interface component can be thermally conductively connected to the roof frame structure or by means of which it can be brought into direct contact with a contact surface of the cooling duct or into indirect contact with the heat transfer element.
  • the invention also relates to a motor vehicle that has a roof arrangement according to the invention or a roof module according to the invention.
  • the motor vehicle is preferably characterized in that the motor vehicle comprises a vehicle body with the roof frame structure, the cooling device being designed in such a way that the cooling fluid flow leaving the motor vehicle flows via one or more hollow channels, which are formed in the spar of the vehicle body, to a vehicle area on the floor is conductive.
  • the flow of cooling fluid can also be conducted into the interior of the vehicle.
  • the so-called cowl or cross member of the roof frame structure thus has a cavity that forms the cooling duct in cross section, through which the cooling fluid for the thermal management flows.
  • the cooling fluid is preferably already (pre-)cooled air from the vehicle air conditioning system or ambient air that has been sucked in from outside the vehicle (e.g. by means of cooling fans) or has flowed in via a cooling fluid supply.
  • This air flowing through the cowl or a comparable shell or roof frame structure dissipates the waste heat from the surroundings sensor (or surroundings sensors), antennas and the other electrical components and conducts them heated air, for example, back into the air conditioning circuit or into the environment or into the interior of the vehicle.
  • the heated cooling air is preferably discharged along an AD pillar of the motor vehicle away into a floor-side or roadway-side vehicle area.
  • the cooling volume flow is generated from pre-cooled air or fresh outside air either by speed-related convection while driving the vehicle, by forced convection using the air conditioning circuit of the vehicle or by means of at least one cooling fan.
  • the roof module comprises at least one antenna module and the cooling device is designed to dissipate waste heat emitted by the at least one antenna module and/or ambient heat introduced from the outside from the at least one antenna module.
  • the cooling device is also designed to dissipate waste heat from an antenna module.
  • the antenna module preferably has one or more electrical and/or magnetic antennas that are designed to send and/or receive electromagnetic signals.
  • the cooling device is designed as part of the air conditioning circuit of the vehicle in order to use an already existing climate management system of the vehicle for the heat dissipation of the heat from the environment sensor. This results in both a constructive and a control-related, synergetic advantage. For example, it is possible to control the cooling device by controlling the air conditioning circuit, so that no further electronic control components are necessary, but advantageously only a software extension of the already existing climate management control must be made.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a roof arrangement according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view of a cross member of a roof frame structure according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a roof arrangement together with a part of a vehicle body according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG 1 is a schematic view of a roof assembly 100 according to an embodiment of the invention.
  • the roof arrangement 100 comprises a roof frame structure 10 and a roof module 12, only those parts of the roof module 12 which are necessary for understanding the invention being shown in FIG.
  • the roof module 12 is therefore shown in a simplified form.
  • the roof frame structure 10 is shown only schematically in a simplified form.
  • the roof module 12 includes a surface component 14 for forming the roof skin 16 of a vehicle (not shown), which is shown in FIG. 1 only in sections. Underneath the roof skin 16 formed by the planar component 14 there is an environment sensor 18 which, on the side facing the front of the vehicle, can send and/or receive electromagnetic signals for detecting the vehicle environment.
  • the surroundings sensor can, for example, also be a (multi-)camera or another known surroundings sensor.
  • the surroundings sensor 18 shown as an example can also be one or more antenna modules that are included in the roof module.
  • the roof frame structure 10 of the roof arrangement 100 has a transverse beam 20, which is also referred to as a transverse beam or vestibule, and on the front side Closing edge of the windshield runs essentially horizontally transverse to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the transverse beam 20 forms part of a cooling device 22 with which waste heat given off by the surroundings sensor 18 and/or ambient heat introduced from the outside can be removed from the surroundings sensor 18 .
  • the environment sensor 18 is arranged in a trough-shaped depression in the roof module 12 .
  • This trough of the roof module 12 forms an interface component 24, by means of which the roof module 12 can be connected to the cooling device 22 formed by the roof frame structure 10, with which the waste heat given off by the surroundings sensor 18 and/or ambient heat introduced from the outside is dissipated by the surroundings sensor 18 can.
  • Surroundings sensor 18 is arranged in a dry compartment 26 that is protected from moisture and is encapsulated in a moisture-tight manner from the outside, for example by means of seals.
  • the drying compartment 26 preferably includes a thermally conductive outer jacket (see Figure 5). In this way, the environment sensor 18 is reliably protected against the ingress of moisture, but can give off its waste heat to the cooling device 22 through the outer casing.
  • the dry compartment 26 is arranged within the trough-shaped depression of the roof module 12 and is in direct, heat-conducting contact with a wet compartment 28 (see sectional view in FIG. 2), which is encapsulated from the dry compartment 26 in a liquid-tight manner.
  • Surroundings sensor 18 is therefore arranged on cooling channel 32 at least in certain areas.
  • the environment sensor 18 can be arranged at any desired location in the vicinity of the cooling channel 32 (for example, in the middle, to the left, to the right, or at some distance from the cooling channel, but connected to it in a thermally conductive manner via a heat bridge.
  • the present example is a dry compartment 26 in which the environment sensor 18 is arranged.
  • the environment sensor 18 does not necessarily have to be accommodated in the dry compartment 26, but can alternatively, for example, also be arranged in the wet compartment 28.
  • the surroundings sensor 18 is arranged in the dry compartment 26 or in the wet compartment 28 basically depends on whether the surroundings sensor 18 is arranged on the inside or outside of the roof module 12 or possibly covered on the roof module 12 is arranged. It also depends on whether air is sucked in from the outside or from an interior or a dry area of the motor vehicle.
  • the transverse beam 20 has, at least in sections, a hollow cross-section 30 which forms a cooling channel 32 of the cooling device 22 in a longitudinal extension of the transverse beam 20, through which a cooling fluid flow 33, in this case cooling air flows to cool the environment sensor 18 .
  • the cooling fluid stream 33 flows from a cooling fluid supply direction 34 (or cooling air supply direction) into a cooling fluid discharge direction (heat dissipation direction) 36, the directions 34, 36 being indicated by arrows in the figures.
  • the cooling fluid preferably flows past surroundings sensor 18 , absorbs the waste heat from surroundings sensor 18 , for example supported by one or more heat sinks (not shown), and transports the heated air away from surroundings sensor 18 along heat dissipation direction 36 .
  • Cooling duct 32 comprises, viewed downstream in heat dissipation direction 36, an interface 38, shown only schematically, to an air conditioning circuit of a motor vehicle (not shown), so that cooling fluid flow 33, after it has absorbed the waste heat from surroundings sensor 18 and/or the ambient heat introduced from the outside, in the air conditioning circuit of the motor vehicle can be performed.
  • the cooling device 22 also includes a control 40 shown schematically.
  • the control 40 can be part of a control of the temperature circuit of the vehicle or be designed as an independent temperature control unit.
  • a cooling capacity of the cooling device 22 can be regulated with the regulation 40 .
  • FIG. 3 shows a schematic view of the roof arrangement 100 together with part of a vehicle body 102 , the motor vehicle comprising a vehicle body with the roof frame structure 10 .
  • the cooling device 22 is designed in such a way that the cooling fluid flow 33 leaving the motor vehicle is conducted via a plurality of hollow channels 104 (only one can be seen in FIG. 3) to a vehicle area on the bottom side (not shown).
  • the hollow channels 104 are formed in the spar or spar 106 of the vehicle body 102 or arranged on them.
  • the hollow ducts 104 or tubes for heat supply and/or heat dissipation can also be arranged, for example, along an AD vehicle pillar and on the cooling duct 32 of the roof frame structure 10 to be connected.
  • vehicle body 202 hollow channels 204 pillar of the vehicle body
  • Roof frame structure 12 Roof module 14 Surface component 16 Roof skin 18 Surroundings sensor 20 Cross bar 22 Cooling device 24 Interface component 26 Dry compartment 28 Wet compartment
  • cooling fluid supply direction 36 cooling fluid discharge direction, heat discharge direction

Abstract

Dachanordnung umfassend eine Dachrahmenstruktur (10) und ein Dachmodul (12), das mit der Dachrahmenstruktur (10) verbunden ist und ein Flächenbauteil (14) umfasst, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut (16) der Dachanordnung (100) ausbildet, wobei das Dachmodul (12) zumindest einen Umfeldsensor (18) umfasst, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und unter der vom Flächenbauteil (14) gebildeten Dachhaut (16) angeordnet ist, und zumindest ein Teil der Dachrahmenstruktur (10) als Kühleinrichtung (22) ausgebildet ist, mit der eine vom Umfeldsensor (18) abgegebene Abwärme und/oder eine von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem zumindest einen Umfeldsensor (18) abführbar ist.

Description

Dachanordnung, Dachmodul und Kraftfahrzeug mit einer Kühleinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dachanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Dachmodul zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Dachanord nung oder einem solchen Dachmodul.
Gattungsgemäße Dachanordnungen beziehungsweise Dachmodule finden im Fahrzeug bau umfassend Verwendung. Beispielsweise werden Dachmodule als separate Funkti- onsmodule vorgefertigt und am Montageband mit einer Dachrahmenstruktur (welche ein Teil der Karosseriestruktur ist) verbunden. Das Dachmodul bildet an seiner Außen fläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut des Fahrzeugdachs, die ein Eindringen von Feuchtigkeit bzw. Luftströmung in den Fahrzeuginnenraum verhindert. Die Dachhaut wird von einem oder mehreren Flächenbauteilen gebildet, die aus einem stabilen Material, beispielsweise lackiertem Blech oder lackiertem bzw. durchgefärbtem Kunststoff, gefertigt sein können. Bei dem Dachmodul kann es sich um ein Teil eines starren Fahrzeugdachs oder um ein Teil einer öffenbaren Dachbaugruppe handeln.
Ferner richtet sich die Entwicklung im Fahrzeugbau immer stärker auf autonom bzw. teilautonom fahrende Kraftfahrzeuge. Elm der Fahrzeugsteuerung ein autonomes bzw. teilautonomes Steuern des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, wird eine Vielzahl von Elmfeldsensoren (z. B. Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, (Multi-) Kameras, etc. mitsamt weiterer (elektrischer) Komponenten) eingesetzt, die bspw. in das Dachmodul integriert sind, die Umgebung rund um das Kraftfahrzeug erfassen und aus den erfassten Umge bungsdaten bspw. eine jeweilige Verkehrssituation ermitteln. Dachmodule, welche mit einer Vielzahl von Umfeldsensoren ausgestattet sind, sind auch als Roof Sensor Module (RSM) bekannt. Die bekannten Umfeldsensoren senden bzw. empfangen dazu entspre chende elektromagnetische Signale, beispielsweise Laserstrahlen oder Radarstrahlen, wobei durch eine entsprechende Signalauswertung ein Datenmodell der Fahrzeugumge bung generiert, und für die Fahrzeugsteuerung genutzt werden kann. Um die Umfeld sensoren vor schädlichen Umwelteinflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit und Luftströ mung, zu schützen, sind die Umfeldsensoren zumeist in ein oder mehrere Sensorgehäu- se eingebaut oder in das Dachmodul integriert. In jeder Anbringungsart der Umfeld sensoren ragen diese über einer Oberseite der von dem Dachmodul gebildeten Dachhaut hervor, um dem jeweiligen Umfeldsensor eine Rundumsicht innerhalb seines Arbeitsbe reiches zu ermöglichen.
Für eine bestmögliche sowie zuverlässige Betriebsweise, Sicherheit und Verfügbarkeit des autonomen oder teil-autonomen Fahrmodus ist eine möglichst ununterbrochene bzw. stetige Verfügbarkeit der Umfeldsensoren sowie der weiteren (elektrischen) Komponenten von Nöten. Eine bestehende Problematik, durch die der (zeitweise) Ausfall eines Umfeldsensors hervorgerufen werden kann, ist bspw. die Entstehung eines Wärmestaus um den Umfeldsensor, durch welchen dieser überhitzen und infolgedessen ausfallen kann. Ein derartiger Wärmestau kann nicht nur von einer betriebsbedingten Eigenabwärme des Umfeldsensors, sondern alternativ oder in Ergänzung auch durch ein heißes Außenklima, bspw. im Hochsommer, d.h. Umgebungswärme, verursacht werden, und zu einer Überhitzung (bspw. auch nur einzelner elektronischer Komponen ten des Umfeldsensors) führen. Ein heißes Außenklima bzw. eine starke Solareinstrah- lung kann, insbesondere aufgrund der exponierten Lage der Umfeldsensoren auf der
Oberseite der Dachhaut, zu einem starken Aufheizen der gesamten Dachhaut führen. Da die Dachhaut oftmals aus Materialien mit guten Wärmeleiteigenschaften (z. B. Blech) hergestellt ist, kann ein starker Wärmefluss von der Außenseite des Fahrzeugdaches in Richtung des Fahrzeuginnenraumes entstehen, wobei sich Wärme bspw. in den für die Umfeldsensoren vorgesehenen Bauräumen anstauen kann.
Zur Vermeidung dieser wärmebedingten Probleme ist es daher wünschenswert, einem eventuell entstehenden Wärmestau durch den Einsatz einer effektiven Kühleinrichtung vorzubeugen. Die Vorteile eines Einsatzes derartiger Kühleinrichtungen sind zwar konzeptuell bekannt, findet allerdings bei heutigen Dachmodulen für den autonomen oder teil-autonomen Fährbetrieb noch keine flächendeckende Anwendung, so dass zum momentanen Zeitpunkt zumindest teilweise noch keine unterbrechungsfreie Verfügbar- keit der Umfeldsensoren durch eine effektive Wärmeableitung von den Umfeldsenso ren, Antennen und weiteren elektronischen Komponenten gewährleistet werden kann.
Zudem besteht konstruktionsseitig die Herausforderung, dass in der Bauraum- Umgebung um die Umfeldsensorik, ein zur Verfügung stehender Bauraum sehr be- grenzt ist. Daher ist es beispielsweise konstruktiv schwierig, zusätzliche Klimakompo nenten, wie z.B. Kühllüfter unterzubringen oder zusätzliche Kühlfluidkanäle vorzuse hen. Ein zwar potenziell in Richtung des Fahrzeuginnenraumes zur Verfügung stehen der Bauraum ist aus akustischen und thermischen Gründen nur bedingt nutzbar. So kann beispielsweise zum Systemstart, insbesondere bei hohen Außentemperaturen, im Innenraum eine für die Kühleinrichtung ungeeignet hohe Temperatur herrschen, die eine effektive Kühlung der Umfeldsensoren durch Anbindung an den Innenraum nicht effizient erscheinen lässt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dachanordnung und ein Dachmodul vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile des vorbekannten Standes der Technik vermindert.
Diese Aufgabe ist durch eine Dachanordnung nach der Lehre des Anspruchs 1 sowie durch ein Dachmodul nach der Lehre des Anspruchs 12 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Dachanordnung umfasst eine Dachrahmenstruktur und ein Dachmodul. Das Dachmodul ist mit der Dachrahmenstruktur verbunden und umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut der Dachanordnung ausbildet. Das Dachmodul umfasst zumindest ein Umfeldsensor, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und unter der vom Flächenbauteil gebildeten Dachhaut angeordnet ist. Die erfmdungsgemäße Dachanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Dachrahmenstruktur als Kühleinrichtung ausgebildet ist, mit der eine von dem zumindest einen Umfeldsensor abgegebene Abwärme und/oder eine von außen eingelei tete Umgebungswärme von dem zumindest einen Umfeldsensor abführbar ist. Es versteht sich, dass die Kühleinrichtung gemäß der Erfindung auch dazu eingerichtet sein kann, eine Abwärme von einer oder mehreren elektrischen oder elektronischen Kompo nenten, die in dem Dachmodul verbaut sind, abzuführen. Bei den elektrischen oder elektronischen Komponenten kann es sich um solche handeln, die mit dem Umfeld sensor Zusammenwirken. Alternativ oder ergänzend kann es sich auch um solche Komponenten handeln, die sich lediglich in physischer Baunähe (d. h., in einem angrenzenden Bauraum) des Umfeldsensors befinden und diesen quasi passiv durch ihre Abwärme aufheizen können. Somit kann effektiv verhindert werden, dass der Umfeld sensor durch umliegende Komponenten aufgeheizt wird. Es wird somit sichergestellt, dass der Umfeldsensor thermisch stabil funktioniert. Die Erfindung hat den Vorteil, dass bereits ohnehin vorhandene Karosseriestrukturen des Dachrahmens als Teil der Küh leinrichtung und somit als Teil des Thermomanagements für Umfeldsensoren, Antennen und sonstige elektronische Komponenten des Dachmoduls verwendet werden können. Somit können konstruktive Gegebenheiten synergetisch genutzt werden. Ebenfalls ist es vorteilhaft, dass durch die Nutzung der Dachrahmenstruktur als Teil der Kühleinrich- tung weniger zusätzliche Komponenten (z. B. weitere Kühlkanäle etc.) benötigt werden, was nicht nur eine Materialeinsparung, sondern auch eine Produktionszeiteinsparung sowie Gewichtseinsparung nach sich zieht. Somit ist eine sehr kompakte Auslegung, Dimensionierung und Anordnung der Kühleinrichtung möglich. Unter „zumindest einen Umfeldsensor“ wird verstanden, dass das Dachmodul ein oder mehrere Umfeldsensoren umfassen kann. Die erfmdungsgemäße Kühleinrichtung kann vorzugsweise derart positioniert sein, dass bspw. eine Kühlluftansaugung bspw. auch hinter einer C-Säule des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, um auch in diesem Bereich des Dachmoduls befindliche Komponenten, wie z. B. das Antennenmodul und/oder eine oder mehrere weitere elektrische bzw. elektronische Komponenten zu kühlen. Bei der von außen eingeleiteten Umgebungswärme kann es sich bspw. auch um eine Abwärme von weiteren elektrischen und/oder elektronischen Komponenten handeln, die in dem Dachmodul und/oder der Dachanordnung verbaut sind.
Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers als Einheit auf einen
Fahrzeugrohbau, bspw. auf die aus Quer- und Längsholm gebildete Dachrahmenstruk tur, aufsetzbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Das Dachmodul als solches kann ebenfalls eine Rahmenstruktur mit Quer- und Längsholm umfassen, mittels derer das Dachmodul auf die Dachrahmenstruktur, die Teil einer Fahrzeugkaros serie bildet, aufsetzbar oder in diese einsetzbar ist. Das Dachmodul kann zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein. Das Dachmodul kann vorzugsweise als Baueinheit in Form eines Roof Sensor Module (RSM) bereitgestellt sein, in der die Umfeldsensoren und weitere elektrische Kompo nenten für das (teil-) autonome Fahren vorgesehen sind.
Denkbar ist es auch, dass das Dachmodul nicht notwendigerweise einen Umfeldsensor umfasst, sondern ggf. ein oder mehrere Antennenmodule und/oder weitere elektrische Komponenten umfassen kann. Es kann ferner möglich sein, dass das Dachmodul den Umfeldsensor und/oder ein Antennenmodul und/oder weitere elektrische oder elektroni sche Komponenten umfasst, wobei mittels der Kühleinrichtung nur das Antennenmodul und/oder die weiteren Komponenten gekühlt werden. Die Dachanordnung umfasst in einer solchen Alternativen Ausführung vorzugsweise eine Dachrahmenstruktur und ein Dachmodul. Das Dachmodul ist mit der Dachrahmenstruktur verbunden und umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut der Dachanordnung ausbildet. Das Dachmodul umfasst vorzugsweise zumindest ein Antennenmodul und/oder weitere elektrische Komponenten und/oder den Umfeld- sensor. Eine derartige Dachanordnung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Dachrahmenstruktur als Kühleinrichtung ausgebildet ist, mit der eine von dem zumindest einen Antennenmodul und/oder den weiteren Komponenten abgegebene Abwärme und/oder eine von außen eingeleitete Umgebungswärme abführ- bar ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dachrahmenstruktur zumindest einen Querholm, der auch als Querholm oder Querträger bezeichnet wird.
Der Querholm hat vorzugsweise zumindest abschnittsweise einen Hohlquerschnitt, der in einer Längserstreckung und/oder Quererstreckung des Querholms einen Kühlkanal der Kühleinrichtung ausbildet, durch den ein Kühlfluidstrom zur Kühlung des Umfeld- sensors strömen kann. Bei dem Kühlfluidstrom kann es sich vorzugsweise um einen Kühlluftstrom handeln. Allerdings ist grundsätzlich auch der Einsatz eines anderen Kühlmittels denkbar. Zudem können auch mehrere Hohlräume in mehreren Quer- oder auch Längsholm der Dachrahmenstruktur als (weitere) Kühlkanäle genutzt werden. Die Längsholme erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung des Kraft fahrzeuges. Die Querholme erstrecken sich vorzugsweise in einer Fahrzeugbreitenrich tung des Kraftfahrzeuges, d. h., quer vorzugsweise senkrecht und im Wesentlichen horizontal zu der Fahrrichtung des Kraftfahrzeuges.
Die Erfindung sieht mithin vor, zum Thermomanagement bzw. zur Kühlung von (Umfeld-) Sensoren, Antennen und weiteren elektrischen Komponenten in dem RSM, die bereits in der Rohbau- bzw. Dachrahmenstruktur vorhandenen Hohlräume bzw. Kanäle als Teil der Kühleinrichtung nutzbar zu machen. Dies hat den Vorteil, dass keine oder zumindest eine deutlich verringerte Anzahl an zusätzlichen Kühlkanälen vorgese hen werden muss und somit auch nur wenig zusätzlicher Bauraum bereitzustellen ist. Beispielsweise kann der sogenannte Cross-Beam bzw. Windlauf als Kühlkanal genutzt werden. Hierbei handelt es sich bspw. um den (Metall-) Querträger, der an der frontsei tigen Kante des Fahrzeugdaches verläuft und eine im Wesentlichen horizontal verlau fende, dachseitige Auflage für die Windschutzscheibe bildet. Zudem wird als Windlauf auch der (Metall-) Querträger bezeichnet, der an der heckseitigen Kante des Fahrzeug daches verläuft und eine im Wesentlichen horizontal verlaufende, dachseitige Auflage für die Heckscheibe ausbildet. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsholm des Dachrahmens als (weitere) Kühlkanäle der Kühleinrichtung zu nutzen.
Zur Nutzbarmachung der durch die Hohlraum Struktur der Querholm der Dachrahmen struktur ausgebildeten Kühlkanäle ist es bevorzugt, wenn der Kühlkanal dazu ausgebil det ist, eine Kühlfluidzufuhr von innerhalb oder außerhalb der Dachanordnung zu erhalten. Bevorzugt ist es auch, wenn der Kühlkanal dazu ausgebildet ist, an einen Klimakreislauf eines Kraftfahrzeuges angeschlossen zu sein. So ist es beispielsweise möglich, dass die Dachrahmenstruktur bzw. ein Quer- und/oder Längsholm der Dachrahmenstruktur eine oder mehrere Einlassöffnungen, bspw. in Form von Lüftungs schlitzen, umfasst, durch die Frischluft von außen in die Dachrahmenstruktur geführt werden kann. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bei einer Bewegung des Fahrzeu ges ein fahrbewegungsbedingt erzwungener Luftstrom ausgebildet wird, so dass vorzugsweise zumindest ab einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeuges keine zusätzlichen, geräuschemittierenden Lüfter zur Ausbildung des Kühlfluidströ- mung benötigt werden. Somit ist ein geräuscharmer Betrieb durch Vermeidung oder zumindest durch Verminderung des Einsatzes von Kühllüftem im Dachbauraum möglich. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass der Kühlkanal an den fahrzeugintemen Klimakreislauf angeschlossen ist. Dadurch kann die Abwärme der Umfeldsensoren und/oder die Umgebungswärme von dem Umfeldsensor mittels des Klimakreislaufes des Fahrzeuges abgeführt werden, der bspw. auch dazu Verwendung findet, den Innenraum des Fahrzeuges zu kühlen. Hierfür kann der Kühlkanal der Dachrahmenstruktur bspw. über ein oder mehrere schlauchartige Verbindungen mit dem Kühlkreislauf des Fahrzeuges verbunden sein. Der Kühlkreislauf des Fahrzeuges kann hierzu bspw. auch einen Teilkreislauf ausbilden, der parallel zu der Innenraumkühlung ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, für die Kühlung der Umfeldsensoren und weiteren elektrischen Komponenten eine andere Kühlleistung als für den Fahrzeugin nenraum bereitzustellen.
Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Kühleinrichtung sowohl eine Kühlfluidzu- fuhr von außen als auch einen Anschluss an den Klimakreislauf des Fahrzeuges aufweist und je nach Situation zwischen den beiden Kühlfluidzufuhr-Möglichkeiten entschieden werden kann. So ist es beispielsweise möglich, zwischen einer Kühlfluidzu- fuhr von außen und der Nutzung des Klimakreislaufs des Kraftfahrzeuges umzuschal ten. Wenn bspw. kühle Außentemperaturen vorherrschen, kann eine reine Kühlfluidzu- vor von außen erfolgen, um die Leistung des Klimakreislaufs, und somit auch den Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges, zu senken.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Kühlfluid bzw. die Kühlluft vorher angefeuchtet ist, um somit eine größere Menge an Wärme aufnehmen zu können. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Kühlkreislauf thermische Komponenten, wie z. B. einen oder mehrere Kondensatoren und Verdampfer umfasst. In einem solchen Fall ist es ebenso bevorzugt, die Umfeldsensoren in einem Trockenbereich, z. B. in einem feuchtigkeits dichten Gehäuse, anzuordnen, das eine Feuchtigkeitsbarriere zu der als Nassbereich ausgebildeten Kühleinrichtung bildet. Dies hat den Vorteil, dass der Kühlkanal in dem Nassbereich angeordnet ist und dort mehr Wärme durch die Nutzung feuchter Kühlluft aufnehmen kann und dennoch eine Trennung zu dem Trockenbereich aufweist.
Zum leistungsstarken Anschluss der Kühleinrichtung an den Klimakreislauf des Fahrzeuges ist es besonders bevorzugt, wenn der Kühlkanal stromabwärts in einer Wärmeabfuhrrichtung betrachtet eine Schnittstelle zu dem Klimakreislauf des Kraft fahrzeuges umfasst, so dass der Kühlfluidstrom, nachdem er die Abwärme des Umfeld sensors und/oder die von außen eingeleitete Umgebungswärme aufgenommen hat, in den Klimakreislauf des Kraftfahrzeuges geführt werden kann. Diese Schnittstelle kann bspw. als rohr- oder schlauchartiger Anschluss ausgebildet sein und einen möglichst verlustfreien Übergang von der die Abwärme enthaltenden Kühlluft auf den Klimakreis lauf sicherstellen. Unter der Formulierung „stromabwärts in einer Wärmeabfuhrrich tung“ wird die Richtung verstanden, in der der Kühlfluidstrom an dem Umfeldsensor vorbeifließt, um die Wärme abzuführen. Dabei hat der Kühlfluidstrom nach stromab wärts des Umfeldsensors, d. h. nach der Aufnahme der Abwärme, eine höhere Tempera tur als stromaufwärts des Umfeldsensors.
Alternativ zu einem Anschluss an den Kühlkreislauf des Kraftfahrzeuges kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Kühlkanal stromabwärts in einer Wärmeabfuhrrich tung betrachtet einen Kühlfluidausgang umfasst, so dass der Kühlfluidstrom, nachdem er die Abwärme des Umfeldsensors und/oder die von außen eingeleitete Umgebungs wärme aufgenommen hat, in die Umgebung ausgeleitet werden kann. Dies ist vorteil haft, da der Kühlfluidaustritt auf konstruktiv einfache Weise, bspw. in Form von einem oder mehreren Luftaustrittschlitzen in der Dachrahmenstruktur oder einem sonstigen Karosseriebauteil des Fahrzeuges gewährleistet werden kann. In dieser Ausführung wird der Luftstrom vorzugsweise dadurch erzeugt, dass die Luft bei einem sich bewegenden Fahrzeug in die Luftzufuhr, z. B. durch frontseitige Luftzuführschlitze im Querholm des Dachrahmens, eingeleitet wird, durch die Kühleinrichtung beziehungsweise den Kühlkanale oder die Kühlkanäle zu der Luftausfuhr strömt und dort, vorzugsweise heckseitig, wieder aus dem Dachrahmen austritt. In dieser Ausführungsform sind vorzugsweise keine Kühllüfter zur Erzeugung des Kühlluftstroms notwendig, so dass ein geräuscharmer Betrieb der Kühleinrichtung gewährleistet wird.
Alternativ oder ergänzend kann die Kühleinrichtung einen oder mehrere Kühllüfter aufweisen, um somit, beispielsweise bei lediglich geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges, oder bei einem Anschluss an den Kühlkreislauf des Fahrzeuges, einen Luftstrom in dem Kühlkanal der Kühleinrichtung mittels des einen oder der mehreren Kühllüfter erzeugen zu können. Vorzugsweise ist der eine oder die mehreren Kühllüfter derart regelbar, dass verschiedene Volumenströme durch den Kühlkanal beziehungs- weise die Kühlkanäle eingestellt werden können. Die Kühllüfter sind vorzugsweise in den Kühlkanal oder in einem sonstigen Kanal der Kühleinrichtung integriert.
Es ist bevorzugt, dass die Kühleinrichtung eine Regelung aufweist, mittels derer eine Kühlleistung der Kühleinrichtung regelbar ist. Die Regelung kann bspw. in dem Dachmodul integriert, oder Teil der Regelung des Klimakreislaufes des Fahrzeuges sein. Die Regelung empfängt vorzugsweise von einem oder mehreren Temperatursenso ren und/oder Drucksensoren eines oder mehrere Signale, um daraus den jeweiligen Kühlstatus der Kühleinrichtung zu ermitteln. Dadurch ist es möglich, dass die Kühlleis tung der Kühleinrichtung je nach Abwärme des Umfeldsensors beziehungsweise je nach abzuführender Umgebungswärme regelbar ist und somit stets eine optimale Wärmeab- fuhr gewährleistet werden kann. Die Temperatur und/oder Drucksensoren sind vor zugsweise sowohl in dem Kühlkanal stromaufwärts und stromabwärts des Umfeld sensors und/oder in der Nähe beziehungsweise in unmittelbarer Umgebung um den Umfeldsensor angeordnet. Mit anderen Worten, ist es vorzugsweise möglich, den Volumenstrom und/oder die Temperatur des Kühlfluidstroms je nach Bedarf und je nach situativ erzeugter Abwärme zu regeln (vergleichbar mit der Regelung der Klima anlage für den Innenraum).
Der Umfeldsensor ist vorzugsweise zumindest bereichsweise an dem Kühlkanal angeordnet und/oder über ein Wärmeleitelement in wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlkanal ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Umfeldsensor beispielsweise mittels seines (Metall-) Gehäuses in unmittelbarem, wärmeleitendem Kontakt mit dem vorzugsweise aus Metall ausgebildeten Kühlkanal ist, so dass eine verlustfreie Wärme übertragung möglich ist. Hierbei kann das (Metall-) Gehäuse des Umfeldsensors, das vorzugsweise einen Trockenraum bildet, beispielsweise über eine plantarer Anlageflä che an einer Außenseite des Querholms der Dachrahmenstruktur angeordnet sein. Um Wärmeübertragungsverluste zu verhindern, kann zwischen den Anlageflächen vorzugs weise eine Wärmeleitpaste aufgebracht sein. Alternativ zu einer unmittelbaren Anordnung des Umfeldsensors an dem Kühlkanal kann es auch bevorzugt sein, eine Wärmeübertragung zwischen dem Umfeldsensor und dem Kühlkanal mittels eines oder mehrerer Wärmeleitelemente bereitzustellen, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform als Wärmeleitelement eine Wärmesenke und/oder ein Wärmetauscher und/oder eine Wärmepumpe und/oder ein Blechteil und/oder ein Wärmeleitrohr (Heatpipe) zum Einsatz kommt und/oder das Wärmelei telement mit einer Wärmeleitpaste oder einem anderen wärmeleitenden Material verbunden sein kann. Es versteht sich, dass auch eine Mischung der zuvor aufgezählten Wärmeleitelemente, d. h. nicht nur Wärmeleitelemente einer Art, zum Einsatz kommen können. Es versteht sich zudem, dass sämtliche wärmeerzeugenden Komponenten des Dachmoduls mit zumindest einem Wärmeleitelement aufgeführt sein können, und ein solches nicht lediglich an dem Schnittstellenbauteil bereitgestellt wird. So kann bspw. auch der Umfeldsensor eines oder mehrere Wärmeleitelemente umfassen. In jedem Fall bildet das Wärmeleitelement eine Wärmeübertragungsbrücke zwischen dem Umfeld Sensor und dem Kühlkanal, so dass möglichst verlustfrei die Abwärme des Umfeld sensors beziehungsweise die Umgebungswärme an den Kühlkanal übergeben wird. Der Einsatz eines Wärmeleitelements hat den Vorteil, dass hierdurch ein Maß an Design freiheit erhöht wird, da der Umfeldsensor (bzw. auch dessen Gehäuse) nicht unmittelbar an dem Kühlkanal angeordnet sein muss, sondern im Vergleich dazu im Bereich der Dachrahmen Struktur freier positioniert werden kann.
Ebenfalls kann es zur Effizienzsteigerung der Wärmeübertragung zwischen dem Umfeldsensor und dem Kühlkanal sowie auch zur Steigerung der Wärmeleitung innerhalb des Kühlkanals von Vorteil sein, dass die Kühleinrichtung einen Kühlkörper umfasst, der vorzugsweise eine Vielzahl von Kühlrippen aufweist. Beispielsweise kann es sich bei den Kühlkörper um ein metallisches Bauteil (vorzugsweise aus Aluminium) handeln, welches zur Vergrößerung seiner Wärmeabgabe-Oberfläche eine Vielzahl von Einkerbungen oder Erhebungen aufweist, um möglichst viel Wärme, die von dem Umfeldsensor abgegeben wird, an den im Kühlkanal strömenden Kühlfluidstrom weiterzuleiten. Besonders bevorzugt ist der Kühlkörper unmittelbar an der Wärmeüber tragungsfläche zwischen dem Umfeldsensor und dem Kühlkanal angeordnet (im Falle einer unmittelbaren Anordnung des Umfeldsensors an dem Kühlkanal). Alternativ kann der Kühlkörper beispielsweise auch an einer Wärmeeinleitungsstelle des Wärmeleitele ments angeordnet sein, um von diesem möglichst effizient die Wärme abzuleiten.
Welche Art von Umfeldsensor in das Dachmodul eingebaut ist, ist grundsätzlich beliebig. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäß vorgesehene Kühlung im Dachmodul bei Verwendung von Lidar-Sensoren und/oder Radar-Sensoren und/oder Kamera-Sensoren und/oder Multikamera-Sensoren.
Das erfindungsgemäße Dachmodul, das zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, umfasst ein Flächenbauteil, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut des Fahrzeugdachs bildet. Das Dachmodul umfasst zumindest ein Umfeldsensor, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und unter der vom Flächenbauteil gebildeten Dachhaut angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Dachmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul ein Schnittstellenbauteil umfasst, mittels dessen das Dachmodul an eine durch eine Dachrahmenstruktur gebildete Kühleinrichtung anschließbar ist, mit der die vom Umfeldsensor abgegebene Abwärme und/oder von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem Umfeldsensor abgeführt werden kann. Im Unterschied zu bekannten Dachmodulen umfasst das erfindungsgemä- ße Dachmodul ein Schnittstellenbauteil, mittels dessen eine unmittelbare Anbindung an eine Dachrahmenstruktur des Fahrzeuges gewährleistet werden kann, ohne dass hierzu konstruktive Änderungen in der Dachrahmenstruktur des Fahrzeuges notwendig wären. Die Einsetzbarkeit des Dachmoduls beziehungsweise die Nutzung der Hohlräume in der Dachrahmenstruktur als Kühlkanäle wird erfindungsgemäß durch das Schnittstellenbau teil bereitgestellt, welches vorzugsweise je nach Fahrzeugtyp anders konstruiert sein kann, um an die jeweils individuelle Dachrahmenstruktur des Fahrzeuges anschließbar zu sein.
Das Dachmodul nach der Erfindung kann eine Baueinheit bilden, in der Einrichtungen zum autonomen oder teilautonomen, durch Fahrassistenzsysteme unterstützten Fahren integriert sind und die auf Seiten eines Fahrzeugherstellers auf einen Fahrzeugrohbau aufsetzbar ist. Ferner kann das Dachmodul nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mitsamt Dachöffnungssystem ausgebildet sein. Zudem kann das Dach- modul zur Nutzung bei einem Personenkraftwagen oder bei einem Nutzfahrzeug ausgelegt sein.
Vorzugsweise ist das Schnittstellenbauteil in Form einer Wanne ausgestaltet, innerhalb derer der Umfeldsensor zumindest teilweise angeordnet ist. Die Wanne bildet vorzugs- weise gleichzeitig zu ihrer Schnittstellenfunktion auch das Gehäuse des Umfeldsensors aus und dient als Trockenbereich, mittels dessen eine feuchtigkeitsdichte Abgrenzung des Umfeldsensors gegenüber dem durch den Kühlkanal gebildeten Nassbereich bildet. Die Wanne weist vorzugsweise eine oder mehrere (plantarer) Anlageflächen auf, um einen effizienten Wärmeübergang, entweder unmittelbar an den Kühlkanal oder mittelbar über ein Wärmeleitelement in Form von Montageanschlussflächen bereitzu stellen. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Schnittstellenbauteil einen flächenmäßig ausgebildeten Verbindungsabschnitt umfasst, mittels dessen das Schnittstellenbauteil mit der Dachrahmenstruktur wärmeleitend verbindbar ist bzw. mittels dessen es in unmittelbaren Kontakt mit einer Anlagefläche des Kühlkanals oder in mittelbaren Kontakt mit dem Wärmeübertragungselemente gebracht werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße Dachanord nung oder ein erfindungsgemäßes Dachmodul aufweist. Vorzugsweise ist das Kraft fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine Fahrzeugkarosserie mit der Dachrahmenstruktur umfasst, wobei die Kühleinrichtung derart ausgebildet ist, dass der das Kraftfahrzeug verlassende Kühlfluidstrom über einen oder mehrere Hohlkanäle, die in Holm der Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind, zu einem bodenseitigen Fahr zeugbereich leitbar ist. Grundsätzlich kann der Kühlfluid Strom auch in den Innenraum des Fahrzeuges geleitet werden. Der sogenannte Windlauf bzw. Querholm der Dachrahmenstruktur besitzt in der Ausführung somit einen den Kühlkanal im Quer- schnitt ausbildenden Hohlraum, durch den das Kühlfluid für das Thermomanagement strömt. Bei dem Kühlfluid handelt es sich vorzugsweise um bereits (vor-) gekühlte Luft aus der Fahrzeugklimaanlage oder um Umgebungsluft, die von außerhalb des Fahrzeugs (bspw. mittels Kühllüftern) angesaugt wurde oder über eine Kühlfluidzufuhr einge strömt ist. Diese durch den Windlauf oder eine vergleichbare Rohbau- bzw. Dachrah- menstruktur strömende Luft führt die Abwärme des Umfeldsensors (bzw. der Umfeld sensoren), Antennen und der weiteren elektrischen Komponenten ab und leitet die erwärmte Luft beispielsweise zurück in den Klimakreislauf oder in die Umgebung oder in den Innenraum des Fahrzeuges. Vorzugsweise erfolgt die Ableitung der erwärmten Kühlluft entlang einer A-D-Säule des Kraftfahrzeuges hinweg in einen bodenseitigen bzw. fahrbahnseitigen Fahrzeugbereich. Je nach Ausgestaltung wird der Kühlvolumen strom aus vorgekühlter Luft oder frischer Außenluft entweder durch geschwindigkeits bedingte Konvektion während der Fahrt des Fahrzeuges, über erzwungene Konvektion mittels des Klimakreislaufs des Fahrzeuges oder mittels mindestens eines Kühllüfter erzeugt.
In einer Ausführungsform umfasst das Dachmodul zumindest ein Antennenmodul und die Kühleinrichtung ist ausgebildet, eine von dem zumindest einen Antennenmodul abgegebene Abwärme und/oder eine von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem zumindest einen Antennenmodul abzuführen. In dieser Ausführungsform kann durch die Kühleinrichtung also nicht nur die Abwärme von dem Umfeldsensor und/oder von weiteren elektrischen oder elektronischen Komponenten abgeführt werden, sondern die Kühleinrichtung ist ferner zur Abfuhr einer Abwärme eines Antennenmoduls ausge führt. Das Antennenmodul weist vorzugsweise eine oder mehrere elektrische und/oder magnetische Antennen auf, die dazu ausgebildet sind, elektromagnetische Signale zu senden und/oder zu empfangen.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Kühleinrichtung als Teil des Klimakreislaufs des Fahrzeuges ausgebildet ist, um ein bereits vorhandenes Klimamanagementsystem des Fahrzeuges für die Wärmeabfuhr der Wärme von dem Umfeldsensor zu nutzen. Hierdurch entsteht sowohl ein konstruktiver als auch ein steuerungstechnischer, synergetischer Vorteil. Beispielsweise ist es möglich, die Kühleinrichtung mittels der Regelung des Klimakreislaufs zu regeln, so dass keine weiteren elektronischen Rege lungskomponenten notwendig sind, sondern vorteilhafterweise lediglich eine software seitige Erweiterung der ohnehin vorhandenen Klimamanagementregelung vorgenom men werden muss.
Es versteht sich, dass die vorgenannten Ausführungsformen und die nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegen den Erfindung zu verlassen. So können bspw. die bezüglich der Dachanordnung genannten vorteilhaften Ausführungsbeispiele auch hinsichtlich des Dachmoduls eingesetzt sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen oder in Redundanz hinsichtlich des Dachmoduls aufgeführt zu werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Dachanordnung nach einem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht eines Querholms eines Dachrahmenstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Figur 3 eine schematische Ansicht einer Dachanordnung mitsamt einem Teil einer Fahrzeugkarosserie nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Dachanordnung 100 nach einem Ausführungs beispiel der Erfindung. Die Dachanordnung 100 umfasst eine Dachrahmenstruktur 10 sowie ein Dachmodul 12, wobei in Figur 1 lediglich die Teile des Dachmoduls 12 dargestellt sind, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Das Dachmodul 12 ist also in vereinfachter Form dargestellt. Ebenfalls ist die Dachrahmenstruktur 10 lediglich schematisch in vereinfachter Form dargestellt.
Das Dachmodul 12 umfasst ein Flächenbauteil 14 zur Bildung der Dachhaut 16 eines Fahrzeugs (nicht gezeigt), die in Figur 1 lediglich abschnittsweise dargestellt ist. Unterhalb der vom Flächenbauteil 14 gebildeten Dachhaut 16 ist ein Umfeldsensor 18 angeordnet, der an der zur Fahrzeugvorderseite weisenden Seite elektromagnetische Signale zur Erfassung der Fahrzeugumgebung senden und/oder empfangen kann. Alternativ kann es sich bei dem Umfeldsensor bspw. auch um eine (Multi-) Kamera oder einen sonstigen bekannten Umfeldsensor handeln. Alternativ oder ergänzend versteht es sich, dass es sich bei dem beispielhaft gezeigten Umfeldsensor 18 auch um ein oder mehrere Antennenmodule handeln kann, die in dem Dachmodul umfasst sind.
Die Dachrahmenstruktur 10 der Dachanordnung 100 weist vorliegend einen Querholm 20 auf, der auch als Querholm oder Windfang bezeichnet wird, und an der frontseitigen Abschlusskante der Frontscheibe im Wesentlichen horizontal quer zur Fahrzeuglängs richtung verläuft. Der Querholm 20 bildet einen Teil einer Kühleinrichtung 22, mit der eine vom Umfeldsensor 18 abgegebene Abwärme und/oder eine von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem Umfeldsensor 18 abführbar ist. Der Umfeldsensor 18 ist gemäß des Ausführungsbeispiels in einer wannenförmigen Vertiefung des Dachmoduls 12 angeordnet. Diese Wanne des Dachmoduls 12 bildet dabei ein Schnittstellenbauteil 24 aus, mittels dessen das Dachmodul 12 an der durch die Dachrahmenstruktur 10 gebildete Kühleinrichtung 22 anschließbar ist, mit der die vom Umfeldsensor 18 abgegebene Abwärme und/oder von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem Umfeldsensor 18 abgeführt werden kann.
Der Umfeldsensor 18 ist in einer vor Feuchtigkeit geschützten Trockenabteilung 26 angeordnet, die nach außen hin, bspw. mittels Dichtungen, feuchtigkeitsdicht gekapselt ist. Die Trockenabteilung 26 umfasst vorzugsweise eine wärmeleifähige Außenumhül lung (siehe Figur 5). Auf diese Weise ist der Umfeldsensor 18 vor dem Eindringen von Feuchtigkeit zuverlässig geschützt, kann jedoch durch die Außenumhüllen seine Abwärme an die Kühleinrichtung 22 abgeben.
Die Trockenabteilung 26 ist innerhalb der wannenförmigen Vertiefung des Dachmoduls 12 angeordnet und befindet sich in unmittelbaren, wärmeleitenden Kontakt mit einer Nassabteilung 28 (siehe Schnittansicht in Figur 2), die von der Trockenabteilung 26 flüssigkeitsdicht abgekapselt ist. Der Umfeldsensor 18 ist daher zumindest bereichswei se an dem Kühlkanal 32 angeordnet. Alternativ kann der Umfeldsensor 18 an beliebigen Orten in der Nähe des Kühlkanals 32 angeordnet sein (beispielsweise mittig, links, rechts oder etwas von dem Kühlkanal beab standet, jedoch mit diesem über eine Wär mebrücke wärmeleitend verbunden.
Es versteht sich, dass es sich vorliegend lediglich beispielhaft um eine Trockenabteilung 26 handelt, in der der Umfeldsensor 18 angeordnet ist. Grundsätzlich muss der Umfeld sensor 18 nicht notwendigerweise in der Trockenabteilung 26 untergebracht sein, sondern kann alternativ bspw. auch in der Nassabteilung 28 angeordnet sein. Ob der Umfeldsensor 18 in der Trockenabteilung 26 oder in der Nassabteilung 28 angeordnet ist, hängt grundsätzlich davon ab, ob der Umfeldsensor 18 innenliegend oder außenlie gend an dem Dachmodul 12 angeordnet ist oder ggf. verdeckt an dem Dachmodul 12 angeordnet ist. Zudem ist davon abhängig, ob eine Luftansaugung von außen oder von einem Innenraum bzw. einem Trockenbereich des Kraftfahrzeuges erfolgt.
Der Querholm 20 hat, wie in der Schnittdarstellung (A-A) in Figur 2 zu erkennen ist, zumindest abschnittsweise einen Hohl quer schnitt 30, der in einer Längserstreckung des Querholms 20 einen Kühlkanal 32 der Kühleinrichtung 22 ausbildet, durch den ein Kühlfluidstrom 33, vorliegend Kühlluft zur Kühlung des Umfeldsensors 18 strömt. Der Kühlfluidstrom 33 strömt dabei von einer Kühlfluidzufuhrrichtung 34 (bzw. Kühlluftzu fuhrrichtung) in eine Kühlfluidabfuhrrichtung (Wärmeabfuhrrichtung) 36, wobei die Richtungen 34, 36 in den Figuren jeweils durch Pfeile angedeutet sind. Das Kühlfluid strömt vorzugsweise an dem Umfeldsensor 18 vorbei, nimmt dabei bspw. unterstützt durch einen oder mehrere Kühlkörper (nicht gezeigt) die Abwärme des Umfeldsensors 18 auf, und transportiert die erwärme Luft entlang der Wärmeabfuhrrichtung 36 von dem Umfeldsensor 18 ab. Der Kühlkanal 32 umfasst stromabwärts in der Wärmeabfuhr richtung 36 betrachtet eine lediglich schematisch dargestellte Schnittstelle 38 zu einem Klimakreislauf eines nicht gezeigten Kraftfahrzeuges, so dass der Kühlfluidstrom 33, nachdem er die Abwärme des Umfeldsensors 18 und/oder die von außen eingeleitete Umgebungswärme aufgenommen hat, in den Klimakreislauf des Kraftfahrzeuges geführt werden kann.
Die Kühleinrichtung 22 umfasst ferner eine schematisch dargestellte Regelung 40. Die Regelung 40 kann Teil einer Regelung des Temperaturkreislaufes des Fahrzeugs sein oder als eigenständige Temperaturregeleinheit ausgebildet sein. Mit der Regelung 40 ist eine Kühlleistung der Kühleinrichtung 22 regelbar.
In Figur 3 ist eine schematische Ansicht der Dachanordnung 100 mitsamt einem Teil einer Fahrzeugkarosserie 102 dargestellt das Kraftfahrzeug eine Fahrzeugkarosserie mit der Dachrahmenstruktur 10 umfasst. Die Kühleinrichtung 22 ist im vorliegenden Fall derart ausgebildet, dass der das Kraftfahrzeug verlassende Kühlfluidstrom 33 über mehrere Hohlkanäle 104 (lediglich einer ist in Figur 3 zu erkennen) zu einem bodensei tigen Fahrzeugbereich (nicht gezeigt) geleitet wird. Die Hohlkanäle 104 sind in Holm bzw. Holm 106 der Fahrzeugkarosserie 102 ausgebildet oder an diesen angeordnet. Die Hohlkanäle 104 bzw. Röhren für die Wärmezuführung und/oder Wärmeabführung können auch bspw. entlang einer A-D-Fahrzeugsäule angeordnet und an den Kühlkanal 32 der Dachrahmenstruktur 10 angebunden sein. Durch den Kühlkanal 32 strömt die zugeführte, vorzugsweise vorgekühlte oder von außerhalb kommende Kühlluft, um an dem Umfeldsensor 18 und ggf. an Antennen und weiteren elektrischen Komponenten entstehende Wärme ggf. über eine Wärmesenke (mit Wärmetauscher oder Wärmeabfüh- rungsausführung) abzuführen.
Bezugszeichenliste
100 Dachanordnung
200 Fahrzeugkarosserie 202 Hohlkanäle 204 Holm der Fahrzeugkarosserie
10 Dachrahmenstruktur 12 Dachmodul 14 Flächenbauteil 16 Dachhaut 18 Umfeldsensor 20 Querholm 22 Kühleinrichtung 24 Schnittstellenbauteil 26 T rockenabteilung 28 Nassabteilung
30 Hohlquerschnitt
32 Kühlkanal
33 Kühlfluidstrom
34 Kühlfluidzuführrichtung 36 Kühlfluidabführrichtung, W ärmeabfuhrrichtung
38 Schnittstelle
40 Regelung

Claims

Patentansprüche
1. Dachanordnung, umfassend eine Dachrahmenstruktur (10); und ein Dachmodul (12), das mit der Dachrahmenstruktur (10) verbunden ist und ein Flächenbauteil (14) umfasst, dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise eine Dachhaut (16) der Dachanordnung (100) ausbildet, wobei das Dachmodul (12) zumindest einen Umfeldsensor (18) umfasst, der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromag netische Signale senden und/oder empfangen kann und unter der vom Flächenbau teil (14) gebildeten Dachhaut (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Dachrahmenstruktur (10) als Kühleinrichtung (22) ausgebil det ist, mit der eine von dem zumindest einen Umfeldsensor (18) abgegebene Ab wärme und/oder eine von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem zumindest einen Umfeldsensor (18) abführbar ist.
2. Dachanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachrahmen struktur (10) einen Querholm (20) umfasst, der zumindest abschnittsweise einen Hohlquerschnitt (30) hat und in einer Längserstreckung und/oder Quererstreckung des Querholms (20) einen Kühlkanal (32) der Kühleinrichtung (22) ausbildet, durch den ein Kühlfluidstrom (33) zur Kühlung des Umfeldsensors (18) strömen kann.
3. Dachanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (32) dazu ausgebildet ist, eine Kühlfluidzufuhr von innerhalb oder außerhalb der Dachanordnung (100) zu erhalten.
4. Dachanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühl kanal (32) dazu ausgebildet ist, an einen Klimakreislauf eines Kraftfahrzeuges an- geschlossen zu sein.
5. Dachanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (32) stromabwärts in einer Wärmeabfuhrrichtung (36) betrachtet eine Schnittstelle
(38) zu dem Klimakreislauf des Kraftfahrzeuges umfasst, so dass der Kühlflu- idstrom (33), nachdem er die Abwärme des Umfeldsensors (18) und/oder die von außen eingeleitete Umgebungswärme aufgenommen hat, in den Klimakreislauf des Kraftfahrzeuges geführt werden kann.
6. Dachanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (32) stromabwärts in einer Wärmeabfuhrrichtung (36) betrachtet einen Kühlflu- idausgang umfasst, so dass der Kühlfluidstrom (33), nachdem er die Abwärme des Umfeldsensors (18) und/oder die von außen eingeleitete Umgebungswärme aufge- nommen hat, in die Umgebung ausgeleitet werden kann.
7. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlfluidstrom (33) über einen oder mehrere Kühllüfter bereitgestellt wird.
8. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (22) eine Regelung (40) aufweist, mittels derer eine Kühlleis tung der Kühleinrichtung (22) regelbar ist.
9. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfeldsensor (18) zumindest bereichsweise an dem Kühlkanal (32) angeordnet ist und/oder über ein Wärmeleitelement in wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlkanal ist.
10. Dachanordnung nach Anspruch 9, wobei das Wärmeleitelement eine Wärmesenke und/oder einen Wärmetauscher und/oder eine Wärmepumpe und/oder ein Blechteil und/oder ein Wärmeleitrohr umfasst und/oder mit einer Wärmeleitpaste oder einem anderen wärmeleitenden Material verbunden sein kann.
11. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (22) einen Kühlkörper umfasst, der vorzugsweise eine Vielzahl von Kühlrippen aufweist.
12. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfeldsensor (18) in der Art eines Lidar-Sensors und/oder in der Art eines Ra- dar-Sensors und/oder in der Art eines Kamera-Sensors und/oder in der Art eines
Multikamera-Sensors ausgebildet ist.
13. Dachanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachmodul ferner zumindest ein Antennenmodul umfasst und die Kühleinrich- tung (22) ausgebildet ist, eine von dem zumindest einen Antennenmodul abgegebe ne Abwärme und/oder eine von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem zu mindest einen Antennenmodul abzuführen. 14. Dachmodul (12) zur Bildung eines Fahrzeugdachs an einem Kraftfahrzeug, mit einem Flächenbauteil (14), dessen Außenoberfläche zumindest bereichsweise die Dachhaut (16) des Fahrzeugdachs bildet, umfassend zumindest einen Umfeldsensor (18), der zur Erfassung der Fahrzeugumgebung elektromagnetische Signale senden und/oder empfangen kann und unter der vom Flächenbauteil (14) gebildeten Dach- haut (16) angeordnet ist, gekennzeichnet durch ein Schnittstellenbauteil (24), mit tels dessen das Dachmodul (12) an eine durch eine Dachrahmenstruktur (10) gebil dete Kühleinrichtung (22) anschließbar ist, mit der die vom Umfeldsensor (18) ab gegebene Abwärme und/oder von außen eingeleitete Umgebungswärme von dem Umfeldsensor (18) abgeführt werden kann.
15. Dachmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellen bauteil (24) in Form einer Wanne ausgestaltet ist, innerhalb derer der Umfeldsensor (18) zumindest teilweise angeordnet ist. 16. Dachmodul nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnitt stellenbauteil (24) einen flächenmäßig ausgebildeten Verbindungsabschnitt um fasst, mittels dessen das Schnittstellenbauteil (24) mit einer Dachrahmenstruktur wärmeleitend verbindbar ist.
17. Kraftfahrzeug, umfassend eine Dachanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder ein Dachmodul (10) nach einem der Ansprüche 14 bis 16.
18. Kraftfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine Fahrzeugkarosserie (200) mit der Dachrahmenstruktur (10) umfasst, wobei die Kühleinrichtung (22) derart ausgebildet ist, dass der das Kraftfahrzeug verlassende Kühlfluidstrom (33) über einen oder mehrere Hohlkanäle (202), die in Holmen (204) der Fahrzeugkarosserie (200) ausgebildet sind, zu einem bodenseitigen Fahr zeugbereich leitbar ist.
19. Kraftfahrzeug nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Küh leinrichtung (22) als Teil eines Klimakreislaufes des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.
20. Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrich tung (22) mittels einer Regelung des Klimakreislaufes regelbar ist.
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