-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Verschließvorrichtung
in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zur Ansteuerung eines Kraftfahrzeugschiebedachs.
Bei einem fremdkraftbetriebenen Verschließen der Verschließvorrichtung soll
verhindert werden, dass ein Gegenstand oder ein Körperteil
eines Fahrzeuginsassen aufgrund der Schließbewegung eines Verschlussmittels
der Verschließvorrichtung
eingeklemmt wird. Hierzu ist bei fremdkraftbetriebenen Verschließvorrichtungen
eine Einklemmschutzfunktion vorgesehen.
-
Aus
der
DE 35 32 078 C2 ist
ein Verfahren für den
Antrieb von Türen
oder Fenstern mit einem Elektromotor bekannt. Bei einer erkannten
Belastung des Antriebs, welche auf einen eingeklemmten Gegenstand
hinweist, wird der Antrieb in einen Öffnungsmodus gesteuert, um
den Gegenstand freizugeben. Zur Erkennung eines eingeklemmten Gegenstandes
wird der Motorstrom des Elektromotors erfasst und ausgewertet. Als
weiteres Kriterium für
die Ansteuerung der Einklemmschutzfunktion wird die Zeitdauer eines erfassten
Stromflusses herangezogen. Für
unterschiedliche Betätigungssituationen,
wie beispielsweise Beenden der Betätigung des Antriebs zu Beginn einer
Einklemmsituation, sind verschiedene Grenzwerte für den Strom
vorgebbar. Bei diesem Belastungserkennungsverfahren wird beispielsweise
auch der Winddruck auf ein anzusteuerndes Fenster berücksichtigt.
-
Aus
der
DE 196 19 932
A1 ist es bekannt, bei einem Kraftfahrzeug einen Schließvorgang
eines Schiebedachs oder eines Fensterhebers zu überwachen, um eine Einklemmsituation,
d.h. ein durch einen Schließvorgang
verursachtes Einklemmen eines Kör perteils
zu ermitteln. Hierzu werden die Drehzahl des elektromotorischen
Antriebs oder die Öffnungs- bzw.
Schließgeschwindigkeit
des Schiebedachs oder des Fensterhebers erfasst. Wird ermittelt,
dass eine Einklemmsituation vorliegt, so wird der Antriebsmotor des
Schiebedachs angehalten oder dessen Bewegungsrichtung umgekehrt.
Zur Vermeidung einer fehlerhaften Ermittlung einer Einklemmsituation
wird eine in vertikaler Richtung auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung,
welche z.B. durch Straßenschäden verursacht
werden kann erfasst, und zur Ermittlung einer Einklemmsituation
herangezogen.
-
Ein ähnliches
Verfahren ist aus der
DE
197 45 597 A1 bekannt. Falls ermittelt wird, dass bei einer Verschließvorrichtung
in einem Kraftfahrzeug eine Einklemmsituation vorliegt, so wird der
Schließvorgang
abgebrochen oder rückgängig gemacht.
Als Verschließvorrichtung
werden beispielhaft ein Schiebedach oder ein Fensterheber genannt,
wobei das Verschlussmittel bei einem Fensterheber die Seitenscheibe
und bei einem Schiebedach der Schiebedeckel ist. Während eines
Schließvorgangs
wird eine Schließwiderstandsgröße erfasst,
welche für
eine der Schließbewegung
des Verschlussmittels entgegenwirkende Kraft kennzeichnend ist.
Diese Schließwiderstandsgröße wird
herangezogen, um zu ermitteln, ob eine Einklemmsituation vorliegt.
Eine weitere, im Rahmen des Ermittelns, ob eine Einklemmsituation vorliegt
zur Reduktion von Fehlauslösungen
herangezogene Größe ist eine
auf die Fahrzeugkarosserie einwirkende Beschleunigung, welche mittels
eines Beschleunigungssensors erfasst wird. Bewirkt beispielsweise
eine Fahrt durch ein Schlagloch eine große Beschleunigung auf das Fahrzeug,
so soll deren Wirkung auf den Schließwiderstand berücksichtigt werden
und nicht zu einer fehlerhaften Ermittlung einer Einklemmsituation
führen.
Um einen weiteren für eine
fehlerhafte Ermittlung einer Einklemmsituation kritischen Fall wie
das kraftvolle Schließen
einer Fahrzeugtür
zu erkennen, wird zur Ermittlung einer Einklemmsituation das Signal
eines Türschalters
herangezogen.
-
Ausgehend
von dem aus der
DE
197 45 597 A1 bekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der
Erfindung, eine Einklemmsituation zuverlässiger zu Ermitteln und Fehlauslösungen einer
Einklemmschutzfunktion zu reduzieren, wobei das Einklemmen von Körperteilen
sicher verhindert werden soll. Diese Aufgabe wird von einem Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die
erforderliche Kraft zum Schließen
eines Verschlussmittels einer Verschließvorrichtung wie beispielsweise
einer Fensterscheibe eines Fensterhebers oder eines Schiebedeckels
eines Schiebedachs ist stark von den am Verschlussmittel angreifenden
Windlastkräften
abhängig.
Die Windlastkräfte sind
wiederum stark abhängig
von der Windgeschwindigkeit, insbesondere von der Fahrtwindgeschwindigkeit
während
des Fahrbetriebs eines Fahrzeugs und somit von der Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs.
-
Zusätzlich haben
die Form des Fahrzeugs und die Form von am Fahrzeug befestigten
Gegenständen
wesentlichen Einfluss auf die am Fahrzeug und auf die an einem Verschlussmittel
einer Verschließvorrichtung
angreifenden Windlastkräfte.
Am Fahrzeug befestigte Gegenstände
sind beispielsweise eine auf dem Dach befestigte Skibox, ein Dachkoffer,
ein Fahrradträger,
oder ein Fahrzeuganhänger.
-
Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Ansteuerung einer Verschließvorrichtung
in einem Kraftfahrzeug wird zum Schutz gegen ein Einklemmen eines
Körperteils
während
der Schließbewegung
eines Verschlussmittels der Verschließvorrichtung eine Schließwiderstandsgröße erfasst.
Die Schließwiderstandsgröße ist für eine der
Schließbewegung
des Verschlussmittels entgegenwirkende Kraft kennzeichnend. Wird
unter Heranziehen der Schließwiderstandsgröße und einer
zusätzlichen Hilfsgröße, welche
indikativ für
die bei einer bestimmten Geschwindigkeit auftretenden Windlastkräfte ist ermittelt,
dass eine Einklemmsituation vorliegt, so wird eine Schutzmaßnahme ergriffen.
Insbesondere wird der Schließvorgang
verzögert,
abgebrochen oder rückgängig gemacht.
-
Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
es, dass das Vorliegen einer Einklemmsituation durch Heranziehen
der für
die Windlastkräfte
indikativen Hilfsgröße zuverlässiger ermittelt
werden kann. Hierdurch kann einerseits ein Einklemmen eines Körperteils
sicher verhindert werden, und andererseits kann die Zahl der Fehlauslösungen der
Einklemmschutzfunktion reduziert werden. Als weiterer Vorteil ergibt
sich, dass die Einklemmschutzfunktion bereits bei einer kleinen
Einklemmkraft ausgelöst
werden kann. Die Hilfsgröße ermöglicht ein
genaues Ermitteln einer bei einem Schließvorgang zu erwartenden Schließwiderstandsgröße. Hierdurch
kann ein Grenzwert für
die Schließwiderstandsgröße oder
ein Grenzwert für
die unter Heranziehen der Schließwiderstandsgröße ermittelte
Größe sehr
genau an die vorliegenden den Schließwiderstand beeinflussenden
Bedingungen angepasst werden, wobei bei einer Überschreitung eines Grenzwer tes
durch die zugehörende
Größe auf eine
Einklemmsituation geschlossen wird.
-
In
einer Ausgestaltung des Verfahrens ist die Hilfsgröße eine
für eine
durch eine Veränderung
am Fahrzeug bewirkte Änderung
der am Verschlussmittel angreifenden Windlastkräfte indikative Größe. Beispielsweise
wird erfasst, ob oder in welcher Weise eine einen Einfluss auf die
Windlastkräfte
ausübende Veränderung
am Fahrzeug oder an einem Fahrzeuganbau erfolgt ist, und diese Information
wird als Hilfsgröße gespeichert.
Beispiele für
eine solche Veränderung
am Fahrzeug sind das Aufstellen oder Einklappen von versenkbaren
Scheinwerfern, das Ausfahren oder Einfahren eines versenkbaren Spoilers, das
Ausfahren, Einfahren oder Kippen eines Windschotts, das Anbringen
oder Entfernen eines abnehmbaren Spoilers oder Verkleidungsteils
oder die Verstellung, Anbringung oder Entfernung einer anderen die
Windkräfte
beeinflussenden Komponente. Eine auf eine solche Veränderung
hindeutende Größe kann
direkt als Hilfsgröße verwendet,
oder zur Ermittlung einer Hilfsgröße herangezogen werden.
-
Alternativ
oder ergänzend
kann eine Beladung des Fahrzeugs erfasst und zur Ermittlung der Hilfsgröße herangezogen
werden. Die Beladung eines Fahrzeugs kann die Windlastkräfte am Fahrzeug beeinflussen.
Besonders gilt dies, falls die Ladung dem Fahrtwind ausgesetzt ist,
wie dies beispielsweise bei Fahrzeugen mit Ladepritsche, offenen
Nutzfahrzeugen oder den als Pick-Up
bezeichneten Fahrzeugen der Fall ist. Zudem kann das Gewicht und
die Verteilung der Ladung einen Einfluss auf die Windlastkräfte ausüben. Veränderte Windlastkräfte ergeben
sich, wenn der Fahrzeugaufbau infolge der Beladung ein verändertes
Einfederverhalten zeigt und z.B. tiefer liegt, d.h. sich aufgrund
einer stärkeren Einfederung
näher an
der Fahrbahnoberfläche
befindet. Ebenfalls verändern
sich die Windlastkräfte, wenn
der Fahrzeugaufbau aufgrund einer ungleichmäßigen Beladung einen gegenüber dem
unbeladenen Zustand veränderten
Neigungswinkel gegenüber der
Fahrbahn aufweist.
-
In
einer Weiterbildung des Verfahrens wird erfasst, ob ein Fahrzeuganbau
oder Fahrzeugaufbau vorhanden ist. Ein erfasstes Vorhandensein eines Fahrzeuganbaus
oder Fahrzeugaufbaus wird zur Ermittlung der zum Ermitteln einer
Einklemmsituation herangezogenen Hilfsgröße herangezogen. Insbesondere
wird als Hilfsgröße eine
Größe ermittelt,
aus welcher das Vorhandensein eines Fahrzeugan- oder Aufbaus direkt
hervorgeht. Als Fahrzeuganbauten oder Fahrzeugaufbauten können jegliche
die äußere Form
des Fahrzeugs oder die Fahrtwindströmung um das Fahrzeug beeinflussenden
und mit dem Fahrzeug verbundenen Gegenstände erfasst werden. Beispielsweise
wird als Fahrzeuganbau ein Spoiler oder als Fahrzeugaufbau ein Dachträger oder
ein Dachkoffer erfasst.
-
Die
Erfassung eines Fahrzeugan- oder Aufbaus erfolgt vorzugsweise mittels
eines dafür
vorgesehenen Sensors. Beispiele für einen zur Erfassung eines
Fahrzeugan- oder Aufbaus vorgesehenen Sensor sind ein einfacher
Schalter, ein Kontaktsensor, eine Fotozelle, eine Lichtschranke,
eine Kamera, ein Ultraschallsensor und ein Radarsensor. Ein solcher vorgesehener
Sensor kann die erfassten Daten in an sich bekannter Weise, z.B. über eine
Verkabelung oder eine kabellose Verbindung wie Funk oder Infrarot
an ein Steuergerät übertragen.
-
Eine
Erfassung eines Fahrzeugan- oder Aufbaus kann in einer einfachen
und kostengünstigeren Ausgestaltung
auch durch eine Auswertung im Fahrzeug vorhandener Daten, beispielsweise
von Daten eines Neigungssensors, eines Beschleunigungssensors oder
anderer die Fahrdynamik kennzeichnender Daten erfolgen. Auch können Motorsteuerdaten,
der Verbrauch, der Wirkungsgrad oder der Luftwiderstandsbeiwert
(cw-Wert) zur Erfassung eines Fahrzeugan- oder Aufbaus herangezogen
werden.
-
Alternativ
oder Ergänzend
hierzu wird das Vorhandensein eines Fahrzeugan- oder Aufbaus mittels
einer Dateneingabeeinheit durch einen Benutzer eingegeben. Insbesondere
kann die Daten eingabe durch den Fahrer mittels eines Schalters,
einer Tastatur oder durch Spracheingabe erfolgen.
-
In
weiteren Ausgestaltungen der Erfindung wird z.B. mittels eines Transponders
die Art eines am Fahrzeug angebrachten Fahrzeugan- oder Aufbaus erfasst
und zur Ermittlung der Hilfsgröße herangezogen.
Beispielsweise wird erfasst, ob ein Fahrradträger, ein Skiträger oder
eine Skibox am Fahrzeug befestigt ist. Ergänzend kann der Typ oder das
Modell unterschieden werden, d.h. es wird erfasst ob sich ein Dachkoffer
des Herstellers A, oder ein Dachkoffer des Herstellers B auf dem
Dach befindet, und ob sich bei dem erfassten Dachkoffer um das Modell
M oder das Modell L handelt.
-
Eine
die Windlastkräfte
und somit den Schließwiderstand
des Verschlussmittels beeinflussende Größe ist die Anbaustelle eines
Fahrzeugan- oder Aufbaus am Fahrzeug. So kann es einen erheblichen
Einfluss auf die auf das Fahrzeug und insbesondere auf die auf das
Verschlussmittel wirkenden Windlastkräfte haben, ob ein Dachträger beispielsweise
20 Zentimeter weiter vorne oder 20 Zentimeter weiter hinten auf
dem Fahrzeugdach befestigt ist. Ebenfalls können die Windlastkräfte in Abhängigkeit davon
verändert
werden, ob eine Skibox links oder rechts auf dem Fahrzeug angebracht
ist. Daher wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die Stelle
des Fahrzeugs erfasst, an der ein Fahrzeugan- oder Aufbaus angebracht
ist. Die erfasste Befestigungsstelle wird zur Ermittlung der Hilfsgröße herangezogen.
-
Als
zusätzliche
Hilfsgrößen können neben den
Windlastkräften
oder einer hierfür
indikativen Größe weitere,
die zum Schließen
des Schiebedeckels erforderliche Schließkraft beeinflussende Größen, wie
beispielsweise die Außentemperatur,
die Fahrzeuginnentemperatur, das Fahrzeugalter oder die Zeitdauer
seit der letzten Betätigung
der Verschließvorrichtung
dazu herangezogen werden, zu ermitteln, ob eine Einklemmsituation
vorliegt. Al ternativ können
diese Größen auch
zum Ermitteln der Hilfsgröße herangezogen
werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in der Figurenbeschreibung angegeben:
Die einzige Figur
zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens zur Ansteuerung eines Schiebedachs
in einem Kraftfahrzeug. In Schritt 1 wird eine Schließwiderstandsgröße erfasst.
Die Schließwiderstandsgröße kann
beispielsweise der Motorstrom des elektrischen Antriebsmotors des
Schiebedachs sein.
-
Alternativ
zum Motorstrom kann die Schließwiderstandsgröße eine
andere, für
die einer Schließbewegung
des Schiebedeckels entgegenwirkende Kraft indikative Größe sein.
Weitere Beispiele für
die Schließwiderstandsgröße sind
die Schließdauer,
die Schließgeschwindigkeit
oder die Motordrehzahl des Schließmotors.
-
In
Schritt 2 wird eine Hilfsgröße erfasst, welche indikativ
für die
bei einer vorgebbaren Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeugs auftretenden
Windlastkräfte
ist. Insbesondere ist die Hilfsgröße indikativ für die am
Schiebedeckel angreifenden Windlastkräfte. Beispielsweise wird mittels
eines sensorischen Schalters erfasst, ob ein Dachträger auf
dem Fahrzeugdach befestigt ist. Gegebenenfalls werden zusätzlich den
Dachträger
kennzeichnende Größen und
der genaue Anbringungsort, d.h. die Stelle an welcher der Dachträger befestigt
ist erfasst. Diese erfassten Informationen werden in der Hilfsgröße gespeichert
oder weiterverarbeitet, oder zum Ermitteln der Hilfsgröße herangezogen.
-
In
Schritt 3 wird unter Heranziehen der in Schritt 1 erfassten
Schließwiderstandsgröße ermittelt,
ob eine Einklemmsituation vorliegt. Hierzu wird beispielsweise ein
Schwellwert für
die Schließwiderstandgröße vorgegeben.
-
Alternativ
hierzu kann der zeitliche Verlauf der Schließwiderstandsgröße bewertet
werden. Es kann beispielsweise ein Schwellwert für die Steigung der Schließwiderstandsgröße vorgegeben
werden.
-
In
einer anderen Alternative zum Ermitteln einer Einklemmsituation,
wird der Verlauf der ermittelten Schließwiderstandsgröße mit einer
vorgebbaren Vergleichskurve oder ein Ausschnitt des erfassten Kurvenverlaufs
der Schließwiderstandsgröße mit einem
vorgebbaren Vergleichskurvenausschnitt verglichen.
-
Um
zu ermitteln, ob eine Einklemmsituation vorliegt wird in Schritt 3 zusätzlich zur
Schließwiderstandsgröße die in
Schritt 2 erfasste Hilfsgröße herangezogen. Es wird mittels
der Hilfsgröße ein von
der erfassten Schließwiderstandsgröße abzuziehender oder
zu dieser hinzuzuaddierender Korrekturwert oder ein mit der Schließwiderstandsgröße zu multiplizierender
Korrekturwert ermittelt. Unter Heranziehen der Hilfsgröße wird
gegebenenfalls eine für
einen erfassten Dachträger,
den erfassten Typ des Dachträgers
und die erfasste Befestigungsstelle des Dachträgers (z.B. Skibox linksseitig
montiert oder Dachkoffer rechtsseitig montiert) ein Korrekturwert ermittelt.
Mittels dieses Korrekturwerts wird die erfasste Schließwiderstandsgröße korrigiert,
um eine Einklemmsituation zuverlässig
zu ermitteln. Zum Ermitteln des Korrekturwerts wird vorzugsweise
die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen.
-
Alternativ
zu einem Korrekturwert für
die erfasste Schließwiderstandsgröße kann
mittels der Hilfsgröße beispielsweise
ein additiver oder multiplikativer Korrekturwert für einen
vorgegebenen Schwellwert der Schließwiderstandsgröße oder
ein Korrekturwert für
eine vorgegebene Vergleichskurve ermittelt werden. Insbesondere
kann die Hilfsgröße selbst
als Korrekturwert dienen.
-
Es
wird auf eine Einklemmsituation geschlossen, falls die erfasste
Schließwiderstandsgröße über dem
vorgegebenen Schwellwert liegt oder die Steigung der ermittelten
Schließwiderstandsgröße einen
Schwellwert überschreitet,
oder die ermittel te Schließwiderstandskurve über ein
vorgebbares Maß hinaus
von einer als Vergleichskurve vorgebbaren Sollkurve abweicht. Ebenfalls
kann auf eine Einklemmsituation geschlossen werden, falls sich die
ermittelte Schließwiderstandskurve
in vorgebbarem Umfang mit einer als Vergleichskurve vorgebbaren Einklemmkurve
deckt.
-
Falls
in Schritt 3 ermittelt wird, dass eine Einklemmsituation
vorliegt, wird der Schließvorgang
in Schritt 4 verzögert,
abgebrochen oder rückgängig gemacht.
Ein zumindest teilweises Rückgängigmachen
des Schließvorgangs
hat den besonderen Vorteil, dass neben einem verbesserten Schutz
vor Verletzungen zusätzlich
die Einklemmsituation aufgehoben und ein eingeklemmtes Körperteil
mühelos
befreit werden kann. Zum Rückgängigmachen
des Schließvorgangs,
d.h. zum öffnen
der Verschließvorrichtung
wird der Schließmotor
des Schiebedachs in einem Öffnungsmodus
angesteuert.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Ansteuerung einer Verschließvorrichtung
ist besonders geeignet für
Verschließvorrichtungen
wie beispielsweise Schiebedach, Schiebehebedach, Lamellenschiebedach
oder Fensterheber. Es können
jedoch jegliche anderen Schließvorrichtungen
des Fahrzeugs, welche während
der Fahrt eines Fahrzeugs ansteuerbar sind und deren Schließwiderstand
von Windlastkräften
beeinflusst werden kann, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
angesteuert werden.