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Die Erfindung betrifft eine Dachstruktur eines Fahrzeugs mit darin integrierter Aufnahme zur Befestigung eines Dachträgers.
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Dachträger werden für gewöhnlich mittels vier Verschraubungen befestigt. Dazu befinden sich vier Nietmuttern in der Karosserie, genauer im seitlichen Randbereich des Dachs. Wenn an einem Fahrzeug ein Dachträger befestigt ist und das Fahrzeug mit einem nach außen öffnenden Schiebe- oder Hebedach ausgestattet ist, kann es vorkommen, dass es zu einer Kollision mit dem Fuß des Dachträgers kommt. Um dies zu verhindern kann man durch die Fahrzeugelektronik (eine entsprechende Steuereinheit) den Dachträger erkennen und entsprechend die Bewegung des Dachs einschränken.
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Die Patentanmeldung
DE 10 2009 038 935 A1 beschreibt eine Erkennungseinrichtung für ein Schiebe- und/oder Hebedach an einem Fahrzeug, die mittels Sensoren einen auf dem Fahrzeugdach befestigten Dachaufbau erkennt und die Bewegung des Schiebe- und/oder Hebedachs einschränken oder unterbrechen kann, um eine Kollision zu vermeiden. Der Sensor kann als Taster ausgebildet sein, der das Befestigen oder Lösen des Dachaufbaus erfasst.
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Die
DE 10 2004 008 174 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung eines Deckels auf einem Fahrzeugdach, der je nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden kann. Ein Sensor erkennt, ob ein Dachlastenträger auf dem Fahrzeugdach installiert ist. Wenn es einen gibt und der Schalter zum Öffnen des Deckels betätigt wird, verhindert eine Steuerung die Bewegung des Deckels über einen bestimmten Bereich. Es können mehrere Sensoren angebracht werden, die im Bereich der Dachlastenträgerbefestigung platziert sind. Die Sensoren können in ein Dachmodul integriert sein. Sie sind in Form von Mikroschaltern ausgeführt.
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In der
DE 10 2012 014 696 B4 geht um eine Dachträgereinrichtung für ein Fahrzeug, die aus einer Dachreling und einem Lastenträger besteht. Der Lastenträger hat einen Befestigungsvorsprung, der in eine Ausnehmung der Dachreling eingreift und diese verschließt. Eine Abdeckung dient dazu, die Ausnehmung bei nicht montiertem Lastenträger zu verschließen. Die Ausnehmung kann mittels eines Magneten und eines Magnetfeldsensors erkannt werden und das Steuergerät des Fahrzeugs kann entsprechend reagieren.
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Aus der
DE 10 2012 005 888 A1 ist eine Profilleiste für eine fahrzeugseitige Tragstruktur bekannt. Die Profilleiste weist wenigstens eine Vertiefung zur Aufnahme eines Sicherungsmittels einer Dachlastträgervorrichtung auf, wobei der Querschnitt der Profilleiste derart ausgeformt ist, dass eine Dachlastträgervorrichtung nur durch einen Eingriff von mindestens einem bei der Dachlastträgervorrichtung vorhandenen Sicherungsmittel in die mindestens eine Vertiefung der Profilleiste an der Profilleiste lösbar befestigbar ist. Ferner ist zumindest eine Sensorvorrichtung dazu eingerichtet, eine Magnetfeldänderung im Bereich der Vertiefung und/oder den Eingriff eines Sicherungsmittels in die Vertiefung zu detektieren. Die Profilleiste ist ein separates Bauteil, das an der Karosserie befestigt ist. Dort in das Innere der Karosserie zu führende Kabel müssen zum Nassbereich abgedichtet werden.
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Bei aktuellen Systemen zur Dachträgererkennung ist eine aufwändige Abdichtung zur Karosserie nötig, um den Trockenbereich zum Nassbereich abzudichten. Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes System zur Dachträgererkennung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Vorgeschlagen wird eine Dachstruktur eines Fahrzeugs, aufweisend eine in die Dachstruktur integrierte Aufnahme zur Befestigung eines Dachträgers, wobei die Aufnahme umfasst: mindestens ein Befestigungselement je Dachseite, die zur Aufnahme einer Befestigungsschraube des Dachträgers gebildet ist, und einen um mindestens eines der Befestigungselemente umlaufend und in die Dachstruktur integrierten Magnetfeldsensor, der dazu eingerichtet ist, eine Magnetfeldänderung im Bereich des Befestigungselements zu detektieren, welche durch ein Einbringen einer Befestigungsschraube, die aus einem Material gebildet ist, das ein Magnetfeld beeinflussen kann, in das Befestigungselement ausgelöst wird.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass eine signaltechnische Verbindung zwischen dem Magnetfeldsensor und einer fahrzeuginternen Steuereinheit vorgesehen ist, über welche ein Signal zwischen dem Magnetfeldsensor und der fahrzeuginternen Steuereinheit übertragbar ist, wenn eine Magnetfeldänderung vom Magnetfeldsensor erfasst wird.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass je Fahrzeugseite zwei Befestigungselemente vorgesehen sind, die in einem vorgegebenen Abstand entlang einer Fahrzeuglängsseite voneinander positioniert sind, wobei jeweils zwei einander über eine Fahrzeugbreite gegenüberliegende Befestigungselemente dazu eingerichtet sind, um einen als Querträger gebildeter Dachträger daran zu befestigen.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Magnetfeldsensor als ein Hallsensor ausgeführt ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Befestigungselemente als Nietmuttern gebildet sind.
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Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend die karosserieseitige Dachstruktur.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug einen an seiner Dachstruktur befestigten Dachträger aufweist, der als zwei Querträger gebildet ist, von denen jeder mit seinen Befestigungsbereichen mittels einer Befestigungsschraube an einander über eine Fahrzeugbreite gegenüberliegenden Befestigungselementen befestigt ist, wobei zumindest um eines der Befestigungselemente ein umlaufender Magnetfeldsensor vorgesehen ist, und die dort eingedrehte Befestigungsschraube aus einem ein Material gebildet ist, das ein Magnetfeld beeinflussen kann.
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Ferner wird ein Verfahren zur Steuerung einer Funktionalität eines Fahrzeugs mit der karosserieseitigen Dachstruktur vorgeschlagen, wobei im Falle, dass erkannt wird, dass ein Dachträger auf der Dachstruktur montiert ist, diese Information derart verarbeitet wird, dass ein Schiebe-/Hebedach des Fahrzeugs in seiner Bewegung in vorgegebener Art und Weise begrenzt wird, und/oder bei Erfassen eines Befahrens eines höhenbeschränkten Bereichen eine optische und/oder akustische Warnmeldung innerhalb des Fahrzeugs ausgegeben wird, welche auf das Vorhandensein des Dachträgers hinweist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass im Falle, dass ein nach außen öffnendes Schiebe-/ Hebedach des Fahrzeugs in seiner Bewegung in vorgegebener Art und Weise begrenzt wird, eine entsprechende Information auf einem Display innerhalb des Fahrzeugs angezeigt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit montierten Dachträgern gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung wichtiger Komponenten des Systems zur Dachträgererkennung ohne Dachträger gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung wichtiger Komponenten des Systems zur Dachträgererkennung mit Dachträger gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wie bereits einleitend erwähnt, stellen viele Fahrzeuge eine Möglichkeit zur Anbringung eines Dachträgers auf dem Fahrzeugdach bereit. Dabei gibt es Fahrzeuge, welche über eine sogenannte Dachreling als Halterung verfügen, wobei es hier zwei Ausführungen gibt. In einer Ausführung liegt die Dachreling am Fahrzeugdach an, in einer anderen Ausführung ist die Dachreling in einem Abstand dazu angeordnet. An dieser Reling können dann ein Dachträger oder direkt andere Zubehörteile befestigt werden.
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Eine andere Möglichkeit zur Anbringung eines Dachträgers 4 ist in 1 als Draufsicht gezeigt. Hier ist eine in die Dachstruktur 1 des Fahrzeugs 100 integrierte Aufnahme in Form von in die Dachstruktur 1 an vorgegebenen Positionen integrierte Befestigungselemente vorgesehen, die als Muttern, vorzugsweise in Form von Nietmuttern 3 ausgeführt sind. Die nachfolgende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf Nietmuttern 3, da diese eine bevorzugte Ausführungsform darstellen. In der Regel sind zwei Nietmuttern 3 je Dachseite vorgesehen, welche in einem vorgegebenen Abstand entlang einer Fahrzeuglängsseite L voneinander positioniert sind. Jeweils eine Nietmutter 3 liegt einer auf der anderen Dachseite (Fahrzeugseite) vorgesehenen Nietmutter 3 gegenüber, so dass ein Dachträger 4 über die Fahrzeugbreite B montiert werden kann, indem eine zugehörige Befestigungsschraube durch einen Befestigungsbereich des Dachträgers 4 in die Nietmutter 3 eingeschraubt (eingedreht) wird. Ein solcher Dachträger 4 kann auch als Querträger bezeichnet werden. Normalerweise sind zwei über die Länge L des Fahrzeugs beabstandete Dachträger 4 (Querträger) vorgesehen, welche mit Befestigungsbereichen an einander über die Fahrzeugbreite B gegenüberliegenden Nietmuttern 3 mittels einer Befestigungsschraube 5 befestigt werden. Auf den Dachträgern 4 können dann entweder weitere Zubehörteile oder direkt eine Dachlast befestigt werden.
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Das Grundkonzept der Erfindung ist es, die Dachträgererkennung innerhalb der Karosserie des Fahrzeugs zu verbauen, so dass keine aufwändige Abdichtung zur Karosserie erfolgen muss. Hierfür wird mindestens ein Magnetfeldsensor verwendet, der im Bereich der im Fahrzeugdach (der Dachstruktur) verbauten Nietmutter vorgesehen ist und ein Vorhandensein einer Befestigungsschraube, die aus einem ein Material gebildet ist, das ein Magnetfeld beeinflussen kann, zur Befestigung eines Dachträgers erkennt, wie nachfolgend beschrieben.
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Wie in 2 als Schnittansicht dargestellt, ist im Trockenbereich der Dachstruktur 1 des Fahrzeugs 100 mindestens ein Magnetfeldsensor 2, z.B. ein Hall-Sensor, verbaut, der in der Nähe der zum Naßbereich hin abgedichteten Nietmutter 3 für die Befestigungsschraube 5 des Dachträgers 4 befestigt ist. Der Magnetfeldsensor 2 ist dabei um die abgedichtete Nietmutter 3 in einem Abstand umlaufend angebracht. Der Magnetfeldsensor 2 ist ferner mittels einer Verkabelung mit einer fahrzeuginternen Steuereinheit 6 signaltechnisch (bei Bedarf auch elektrisch) verbunden. Die Verkabelung verläuft also im Trockenbereich, so dass keine Abdichtung zum Nassbereich erfolgen muss.
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Um eine Erkennung durch den Magnetfeldsensor 2 zu ermöglichen, müssen die Befestigungsschrauben 5 aus einem Material bestehen, welches das durch den Magnetfeldsensor 2 erzeugte Magnetfeld beeinflussen kann, sobald es dort eindringt. Konkret sind Stahl-Schrauben mit ferritischen und martensitischen Gefüge geeignet, welche in der Regel sowieso bereits verwendet werden.
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In 3 ist eine Ausführung (Schnittansicht) dargestellt, in welcher sich ein Dachträger 4 (auch als Dachlastträger bezeichnet) auf der Dachstruktur 1 befindet und mittels einer Befestigungsschraube 5 in die entsprechende in der Dachstruktur 1 verbaute Nietmutter 3 eingedreht (eingeschraubt) ist. Durch das Eindrehen der aus einem entsprechenden Material (mit magnetischen Eigenschaften) gebildeten Befestigungsschraube 5 in die zugehörige Nietmutter 3 ändert sich das vorhandene, durch den Magnetfeldsensor 2 erzeugte Magnetfeld, was vom Magnetfeldsensor 2 wahrgenommen wird. Da der Magnetfeldsensor 2 mittels Verkabelung mit einer entsprechenden fahrzeuginternen Steuereinheit 6 signaltechnisch verbunden ist, kann die Information über eine Änderung des Magnetfelds von dem Magnetfeldsensor 2 dorthin übermittelt werden. So kann die Information, dass ein Dachträger 4 am Fahrzeugdach vorhanden ist, zur weiteren Verwendung innerhalb des Fahrzeugs 100 bereitgestellt werden, so dass bestimmte Funktionalitäten des Fahrzeugs gesteuert werden können.
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In einer Ausführung ist lediglich an einer Nietmutter 3 ein Magnetfeldsensor 2 verbaut. In einer Ausführung ist an einer Nietmutter 3 je Dachträger 4 ein Magnetfeldsensor 2 verbaut. So können beide Dachträger 4 überwacht werden. In einer weiteren Ausführung ist je Nietmutter 3 ein Magnetfeldsensor 2 verbaut.
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Als Verwendung der Information, dass ein Dachträger 4 auf der Dachstruktur 1 montiert ist, kann beispielsweise eine Bewegung eines vorhandenen (nach außen öffnenden) Schiebe-/Hebedachs eingeschränkt werden, um eine Kollision mit dem Dachträger 4 zu vermeiden. Die Einschränkung der Bewegungsfreiheit kann auf einem Display innerhalb des Fahrzeugs als eine Information (als Warnung/Erinnerung an den montierten Dachträger 4) angezeigt werden.
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Außerdem kann beispielsweise bei der Einfahrt in ein Parkhaus oder bei überdachten Parkplätzen oder anderen höhenbeschränkten Bereichen das Vorhandensein eines Dachträgers auf einem Display innerhalb des Fahrzeugs als eine optische und/oder akustische Warnmeldung zur Erinnerung/als Hinweis an das Vorhandensein des Dachträgers 4 ausgegeben werden.
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Durch direkt in der Karosserie (in der Dachstruktur 1) verbaute Magnetfeldsensoren 2 ist eine deutlich einfachere Montage möglich, da keine Verbindung von außerhalb der Dachstruktur, also dem Nassbereich, nach innerhalb des Fahrzeugs, also den Trockenbereich, vorhanden ist. Somit ist keine aufwändige Abdichtung nötig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dachstruktur des Fahrzeugs
- 2
- Sensor
- 3
- Nietmutter
- 4
- Dachträger (Querträger)
- 5
- Befestigungsschraube
- 6
- Steuereinheit
- L
- Fahrzeuglängsseite
- B
- Fahrzeugbreite