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Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren zum automatischen Schließen eines
Verdeckes eines Kraftfahrzeuges.
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Aus der DE 100 02 466 ist ein Verfahren zum Verstellen einer Fensterscheibe eines
Kraftfahrzeugs mit Einklemmschutz, insbesondere einer Fensterscheibe eines Cabriolets
oder Coupés bekannt. In einer teilweise geöffneten Position der Fensterscheibe
zwischen einer seitlichen Scheibenkante und einer zugeordneten Scheibenkante einer
weiteren Fensterscheibe oder eines Karosserieteils, besteht ein Scherspalt, der beim
Schließen der Fensterscheibe durch eine Bewegung der Fensterscheibe in vertikaler und
horizontaler Richtung verschlossen wird. Die Fensterscheibe wird zur Verhinderung eines
Einklemmens in dem Scherspalt zunächst nur in vertikaler Richtung verfahren und erst
nachfolgend, in der letzten Phase der Schließbewegung erfolgt eine im wesentlichen
horizontale Verschieben oder eine Drehbewegung der Fensterscheibe um die
Querachse. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen hohen Aufwand zur Detektion eines
Einklemmfalles innerhalb des Scherspaltes und ist für eine einfache Schließautomatik für
das Verdeck eines Cabriolets sehr aufwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren zum
Schließen des Verdeckes eines Cabriolets oder dergleichen anzugeben, das ein Schließen des
Verdeckes und der Seitenscheiben des Kraftfahrzeuges mit einem verbesserten Schutz
vor Einklemmen von Körperteilen der Insassen ermöglicht, ohne einen detektierenden
Einklemmschutz zu benötigen.
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Diese Aufgabe wird durch das Steuerungsverfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der
Unteransprüchen angegeben.
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Demgemäß dient ein Steuerungsverfahren zum automatischen Schließen eines
Verdeckes eines Kraftfahrzeuges. Das Kraftfahrzeug weist zudem bewegliche vordere
Seitenscheiben und hintere Seitenscheiben auf. Vor dem Schließen des Verdeckes werden
zumindest die hinteren Seitenscheiben in eine Position verfahren, die durch einen
vorgebaren Spalt zwischen der Kante der jeweiligen hinteren Seitenscheibe und dem
verschlossenen Verdeck charakterisiert ist. Die Position wird insbesondere durch einen
vorgegebenen Positionsbereich definiert, der in Abhängigkeit von der Genauigkeit der
Positionierung der Seitenscheibe festgelegt ist.
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Die Breite des Spaltes wird derart vorgegeben, daß die Gefahr von tödlichen
Verletzungen für einen Fahrzeuginsassen ausgeschlossen werden kann. Der Spalt ist daher
lediglich so breit, daß keine Pulsschlagadern oder Kopf oder Hals verletzt werden können.
Auch die Gefahr der Verletzung von Fingern oder dergleichen wird deutlich reduziert.
Grundsätzlich besteht die Gefahr des Einklemmens zwischen den vorderen und den
hinteren Seitenscheiben. Kritisch ist jedoch besonders die Einklemmgefahr zwischen
dem bereits geschlossenen und gespannten Verdeck und den Oberkanten der
Seitenscheiben während eines anschließenden Hochfahrens der Seitenscheiben. Die minimale
Breite des Spalte wird derart ausgelegt, daß nach dem Verfahren der hinteren
Seitenscheiben in die Position ein Schließen des Verdeckes möglich ist. Demzufolge ermöglicht
die Breite des Spaltes ein leichtes Schließen des Verdeckes, ohne daß die hinteren
Seitenscheiben in die an dem Verdeck angebrachten Dichtungen ganz eingedrückt werden.
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Vorteilhafterweise wird die Breite des Spaltes in Abhängigkeit von der Dicke von
Körperteilen, die zwischen einer Kante der Fensterscheiben und dem Verdeck eingeklemmt
werden können, eingestellt, indem die Breite des Spaltes 20 mm nicht überschreitet.
Vorzugsweise ist die maximale Spaltenbreite kleiner oder gleich 12 mm, was
entsprechend gesetzlicher Vorgaben ein Schließen dieser Scheibe ohne Einklemmschutz
ermöglicht.
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Zur Einstellung der Scheibenposition auf die durch den Spalt charakterisierte Position
wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in einem ersten Schritt die
jeweilige aktuelle Scheibenposition ermittelt. Nachfolgend wird die aktuelle Scheibenposition
mit der gespeicherten oder berechneten Sollposition für die Freigabe des Schließbefehls
des Verdeckes verglichen. Zum Verfahren wird schließlich die Bewegung der Scheibe
anhand dieses Vergleiches gesteuert, so daß die Scheibenposition und die Sollposition
im wesentlichen übereinstimmen.
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Für die gewünschte Toleranz dieser Position, also die Toleranz des Spaltes zwischen der
Kante der Seitenscheibe und dem Verdeck werden entsprechende Vorrichtungen und
Steuerungen zum Verfahren des Seitenscheibe verwendet. Beispielsweise wird ein
Positionsschalter oder ein Weg-Sensor verwendet, wenn eine genaue Positionierung der
Seitenscheibe gewünscht ist. Diese Vorrichtungen werden insbesondere für die
Positionierung nach einem größeren Verstellweg von einigen Zentimetern oder Dezimetern
verwendet. Alternativ wird für einen lediglich kurzen Verstellweg von einigen Millimetern,
beispielsweise 20 mm, eine Zeitsteuerung zum Verfahren der Seitenscheibe verwendet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden vor einem Schließen des
Verdeckes zumindest die hinteren Seitenscheiben zum Verfahren auf die Position zum
Dachschließen abgesenkt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die
Seitenscheiben bei geöffnetem Verdeck in die oberste Position verstellt sind. Das Absenken der
Seitenscheiben erfolgt maximal über die Breite des Spaltes bis zu der vorgegebenen
Position. Mittels der Zeitsteuerung kann über diese kurze Verstellstrecke eine genaues
und toleranzarmes Verfahren der Seitenscheibe in diese Position erreicht werden.
Zudem ist ein Einklemmen für diese Öffnungsbewegung der Seitenscheibe
ausgeschlossen.
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Um für die genauere Positionierung der Seitenscheibe eine Referenzposition zu
verwenden, werden die hinteren Seitenscheiben zuvor in die obere Anschlag-position als
Referenzposition verfahren. Anschließend werden die Seitenscheiben für eine definierte Zeit
durch das Absenken positioniert.
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Die Gefahr eines Einklemmens von Körperteilen innerhalb eines Scherspaltes kann
verringert werden, indem in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vor einem
Schließen des Verdeckes und vor einem Verfahren der hinteren Seitenscheiben die
vorderen Seitenscheiben in eine tiefe Öffnungsposition abgesenkt werden. Die tiefe
Öffnungsposition verhindert Scherkräfte durch einen möglichst kurzen oder großen
Scherspalt. Vorzugsweise werden die vorderen Seitenscheiben an den unteren Anschlag
als tiefste Öffnungsposition verfahren.
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Da Scherkräfte in der Regel auftreten, wenn der Scherspalt durch ein Hochfahren der
hinteren Seitenscheibe geschlossen wird, werden in einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Weiterbildung der Erfindung die vorderen Seitenscheiben nur dann in die tiefe
Öffnungsposition abgesenkt, wenn die hinteren Seitenscheiben in die Position oder in die
obere Anschlag-position hochgefahren werden. Sind alle Seitenscheiben vor dem
Schließen des Verdeckes in der tiefsten Öffnungsposition werden zuerst die hinteren
Seitenscheiben in die vorgegebene Position hochgefahren. Anschließend wird das
Verdeck motorisch geschlossen. Nachfolgend oder gleichzeitig mit dem Schließen des
Verdeckes werden die vorderen Seitenscheiben hochgefahren. Nachdem das Verdeck
geschlossen ist werden die vorderen Seitenscheiben und die hinteren Seitenscheiben
über die vorgegebene Position hinaus in die jeweilige, am Verdeck befestigte Dichtung
eingefahren.
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Steht auch für die vorderen Seitenscheiben kein Einklemmschutzvorrichtung zur
Verfügung, werden in einer vorteilhaften Variante der Erfindung vor dem Schließen des
Verdeckes zusätzlich zu den hinteren Seitenscheiben auch die vorderen Seitenscheiben in
die Position mit einer vorzugsweisen Spaltbreite von 12 mm verfahren.
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Alternativ werden in einer weiteren Variante der Erfindung nach dem Schließen des
Verdeckes zumindest die vorderen Seitenscheiben geschlossen. Nachfolgend, insbesondere
nach dem Schließen des Verdeckes wird für das Schließen der vorderen Seitenscheiben
eine Einklemmschutzvorrichtung aktiviert.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen bezugnehmend auf
zeichnerische Darstellungen näher erläutert.
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Dabei zeigen
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Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Verdeckes und einer teilweise
geöffneten vorderen Seitenscheibe und einer hinteren Seitenscheibe eines
Cabriolets,
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Fig. 1b eine schematische Darstellung des Verdeckes und der vorderen
Seitenscheibe und der hinteren Seitenscheibe in einer vorgegebenen Position für
ein Schließen des Verdeckes des Cabriolets,
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Fig. 2a einen Verfahrensablauf zum Öffnen des Daches des Kraftfahrzeuges, und
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Fig. 2b einen Verfahrensablauf zum Schließen des Daches des Kraftfahrzeuges.
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In Fig. 1a ist ein Ausschnitt einer schematischen Darstellung eines Cabriolets gezeigt.
Dargestellt ist das Dach 1 oder Verdeckt 1, an dem eine Dichtung 11 angeordnet ist. Die
Dichtung wirkt dichtend zusammen mit den Kanten 21 und 31 der vorderen
Seitenscheibe 2 und der hinteren Seitenscheibe 3 (der Fondscheibe 3), wenn diese im
geschlossenen Zustand in die Dichtung 11 eingefahren sind (in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt). In
Fig. 1a sind die Seitenscheiben 2 und 3 in einer tiefen Öffnungsposition dargestellt, so
daß zwischen den Kanten 21 und 31 und der Dichtung 11 des Verdeckes 1 eine breite
Öffnung 12, beziehungsweise 13 entsteht.
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In die dargestellte Position werden die Seitenscheiben beispielsweise dann verfahren,
wenn das Verdeck geöffnet werden soll. In einem folgenden Öffnungsverfahrensschritt
wird das Verdeck 1 automatisch zurückbewegt, ohne daß die Dichtung 11 und die
Kanten 21 und 31 der Seitenscheiben 2 und 3 durch zusätzlichen Kraftaufwand getrennt
werden müßten. In dieser Öffnungsposition bildet sich zwischen der vorderen
Seitenscheibe 2 und der Fondscheibe 3 ein Scherspalt 23, wobei beim Hochfahren der
Seitenscheibe 3 ein Körperteil eines Insassen zwischen der an der Fondscheibe 3 befestigten
Scheibendichtung 32 und der vorderen Seitenscheibe 2 eingeklemmt werden könnte. Die
Fondscheibe 3 führt während einer Verstellung nicht nur geradlinige sondern auch
Schwenkbewegungen um den Schwenkpunkt 4 aus.
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In Fig. 1b ist die Situation kurz vor Beendigung eines Schließvorganges des Verdeckes 1
dargestellt. Die vordere Seitenscheibe 2 ist in der Position y und die Fondscheibe 3 in der
Position x, die zum Schließen des Verdeckes 1 festgelegt sind, wobei die Scheiben 2und 3 zuvor in diese Positionen x und y verfahren sind. Zwischen der Scheibenkante 31
der Fondscheibe 3 und der Dichtung 11 des Verdeckes 1 ist ein Spalt 5 verblieben.
Dieser Spalt 5 ermöglicht das Schließen des Verdeckes 1, wobei das Verdeck 1 in Fig. 1b
bereits im geschlossenen Zustand dargestellt ist. Andererseits ist der Spalt 5
entsprechend klein, daß ein Zwischenführen von Körperteilen, insbesondere von Fingern von
Insassen in diesen Spalt 5 erschwert ist.
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Soll das Verdeck 1 beispielsweise vor einsetzenden Regen geschlossen werden, werden
die Fensterscheiben 2 und 3 zuvor in eine oder mehrere Positionen verfahren, so daß die
Fensterscheiben 2, 3 das Schließen des Verdeckes 1 nicht behindern. Ein derartiges
Schließverfahren ist in Fig. 2b als Ablaufplan schematisch dargestellt. Aufgrund des
relativ großen Hebelarms des Schließmechanismus des Verdeckes 1 ist es
beispielsweise problematisch das Verdeck 1 zu schließen und gleichzeitig die Fensterscheiben 2 und
3 in die am Verdeck 1 angeordnete Dichtung 11 einzubringen. Um dennoch das
Einklemmrisiko zu minimieren, wird das folgende, in Fig. 2b dargestellte Verfahrensbeispiel
der Erfindung vorteilhafterweise verwendet.
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In einem ersten Schritt 1 wird ein Befehl zum Schließen des Daches 1 oder Verdeckes 1
generiert. Hierzu wird beispielsweise ein Schalter oder eine Fernbedienung betätigt oder
ein Regensensor detektiert einsetzenden Regen.
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In Schritt 2 wird bestimmt, ob sich die hintere Seitenscheibe 3 auf der x-Position oder
unterhalb der x-Position befindet. Die x-Position entspricht der zuvor bereits erläuterten
Position x der Fondscheibe 3, die die Gefahr eines Einklemmens reduziert und zugleich
ein Schließen des Verdeckes 1 ermöglicht. Befindet sich die Fondscheibe 3 zufällig im
Bereich der x-Position folgt Verfahrensschritt 5, andernfalls wird in Schritt 3 überprüft, ob
die Fondscheibe 3 oberhalb der x-Position befindet. Ist dies der Fall wird in Schritt 4 die
Fondscheibe 3 in die x-Position abgesenkt.
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Im folgenden Schritt S wird die Position der vorderen Seitenscheibe 2 bestimmt und mit
der y-Position verglichen. Ist die vordere Seitenscheibe 2 auf der y-Position oder
unterhalb der y-Position wird nachfolgend in Schritt 7 das Dach 1 geschlossen. Anderenfalls
wird in Schritt 6 die vordere Seitenscheibe 2 auf die y-Position verfahren und wiederum
nachfolgend in Schritt 7 das Dach 3 geschlossen.
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Befindet sich in Schritt 3 die Fond-Scheibe 3 unterhalb der x-Position ist es nötig, die
Fondscheibe 3 auf die x-Position hochzufahren. Hierzu wird in Schritt 8 die Fahrer-
Scheibe 2 oder vordere Seitenscheibe 2 ganz geöffnet, bis diese den unteren Anschlag
erreicht. Da nun ein Einklemmen im Scherspalt nicht mehr möglich ist, wird in Schritt 9
nachfolgend die Fond-Scheibe 3 in die x-Position verfahren und anschließend in Schritt 7
das Dach 1 geschlossen.
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In Schritt 10 wird die Fondscheibe 3 ohne die Gefahr eines Einklemmens ganz
geschlossen und nachfolgend in Schritt 11 die vordere Seitenscheibe 2 (Fahrerscheibe)
geschlossen. Ein Einklemmen während des Schließvorganges der vorderen Seitenscheibe
2 wird durch einen Einklemmalgorithmus detektiert und im detektierten Einklemmfall die
Bewegung der Scheibe gestoppt oder reversiert, so daß der eingeklemmte Insasse nicht
verletzt wird.
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Das zuvor dargelegte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß für die hinteren
Seitenscheiben 3 (die Fondscheiben 3), keine Einklemmschutzvorrichtung benötigt wird und
dennoch das Verdeck 1 ohne die Gefahr eines Einklemmens automatisch geschlossen
werden kann, ohne die Seitenfenster 2 und 3 manuell schließen zu müssen.
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In Fig. 2a ist zudem ein Verfahrensablauf zum Öffnen eines Verdeckes 3 schematisch
dargestellt. In einem ersten Schritt 1 wird ein Befehl zum Öffnen des Daches 1 oder
Verdeckes 1 generiert. Hierzu wird beispielsweise ein Schalter oder eine Fernbedienung
betätigt. Die gespeicherten Altpositionen AP1 und AP2 werden gelöscht oder
überschrieben.
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In Schritt 2 wird die Position der Fond-Scheibe 3 bestimmt. Befindet sich die Fond-
Scheibe 3 auf der a-Position oder unterhalb der a-Position wird nachfolgend im Schritt 3
die Position der Fahrer-Scheibe 2 überprüft. Befindet sich die Fahrer-Scheibe 2 auf der
b-Position oder unterhalb der b-Position wird anschließend im Schritt 4 das Dach 1
automatisch geöffnet.
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Befindet sich die Fahrer-Scheibe 2 oberhalb der b-Position wird nach Schritt 3 in Schritt 5
die alte Fahrer-Scheibenposition AP2 gespeichert, um dieselbe nach oder während des
späteren Öffnens des Daches 1 wieder automatisch anzufahren. Nachfolgend wird die
Fahrer-Scheibe 2 auf die b-Position verfahren und wiederum anschließend in Schritt 4
das Dach 1 geöffnet.
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Befindet sich die Fond-Scheibe 3 in Schritt 2 oberhalb der a-Position wird in Schritt 7 vor
einem Verfahren der Fond-Scheibe 3 des Schrittes 10 die Fond-Scheibenposition AP1
gespeichert. Ebenso wird in Schritt 8 die Fahrer-Scheibenposition AP2 gespeichert.
Nachfolgend wird in Schritt 9 die Fahrer-Scheibe 2 ganz geöffnet, um ein Einklemmen im
Scherspalt 23 während eines Hochfahrens (Schritt 11) der Fond-Scheibe 3 zu
verhindern. Anschließend oder gleichzeitig zu Schritt 9 wird die Fond-Scheibe 3 auf die
a-Position verstellt und wiederum in Schritt 4 das Verdeck 1 geöffnet.
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Nachfolgend wird in den Schritten 10 bis 13 die Scheiben wieder auf die alten Positionen
AP1 und AP2 zurück verfahren, wenn diese von der a-Position beziehungsweise der
b-Position abweichen.
Bezugszeichenliste
x, y, a, b, AP1, AP2 Positionen der Seitenscheiben
1 Verdeck, Dach
11 Dichtung
12, 13 Öffnungsbreiten
2 vordere Seitenscheibe, Fahrer-Scheibe
3 hintere Seitenscheibe, Fondscheibe
21, 31 Scheibenkanten
23 Scherspalt
4 Schwenkachse
5 Spalt