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Die
Erfindung betrifft eine aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat eines
Kraftfahrzeugs gemäß der im
Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
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Der
Aspekt der Fahrzeugsicherheit nimmt bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen
einen immer größeren Stellenwert
ein. Neben dem aktiven Schutz der Insassen eines Kraftfahrzeugs
im Kollisionsfall ist auch der passive Schutz von Dritten, d. h. an
einer Kollision beteiligte außenstehende
Personen von Bedeutung. Die Notwendigkeit der Erhöhung des
passiven Schutz von an einer Kollision beteiligte außenstehende
Personen ist insbesondere bei einer Kollision eines Kraftfahrzeugs
mit einem Fußgänger deutlich
zu beobachten: Im Regelfall wird bei einer Kollision der Fußgänger auf
die Motorhaube des Kraftfahrzeugs geschleudert. Bei leichten Unfällen ist dabei
die von der Motorhaube durch plastische Verformung aufgenommene
Energie ausreichend, um ein Aufschlagen des Fußgängers auf den unterhalb der
Motorhaube angeordneten harten Motorblock zu verhindern und damit
das Verletzungsrisiko des Fußgängers zu
minimieren. Hingegen ist bei schwereren Unfällen zu beobachten, dass die
Motorhaube durch die Aufprallenergie so stark deformiert wird, dass
sie mit dem darunter an geordneten Motorblock in Kontakt kommt und
somit der beteiligte Fußgänger u.a. auch
auf den harten Motorblock aufschlägt, was zu erhebliche Verletzungen
des Fußgängers führen kann.
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Für die wünschenswerte
Erhöhung
der passiven Sicherheit von Fußgängern im
Kollisionsfall mit einem Kraftfahrzeug sind verschiedene Entwicklungsrichtungen
bekannt: Nach dem sogenannten "Pop-up
System" wird im
Falle einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger der
hintere Teil der Motorhaube um einige Zentimeter angehoben. Dadurch
wird ein Puffer zwischen Motorhaube und dem darunter angeordneten
Motorblock geschaffen, der das Risiko von Verletzungen des Fußgängers mindern
soll.
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Eine
andere Entwicklungsrichtung ist in der gattungsgemäßen
DE 102 35 879 B3 offenbart.
Hierbei sind in die Motorlager einer Motorlagerung eines Personenkraftwagens
Absenkvorrichtungen integriert, die es ermöglichen, den über die
Motorlager an der Fahrzeugkarosserie in einer Normalposition gehaltene
Fahrzeugmotor in eine gegenüber
der Normalposition abgesenkte Schutzposition zu verstellen, wobei
der Fahrzeugmotor auch in der abgesenkten Schutzposition über die
Motorlager gehalten wird. In der Schutzposition weist dabei der
Fahrzeugmotor einen gegenüber
der Normalposition vergrößerten Abstand
zu der Motorhaube des Personenkraftwagens auf, wodurch im Kollisionsfall
die Minimierung des Verletzungsrisiko erreicht werden soll. Als
nachteilig erweist sich hierbei der Umstand, dass die entsprechende
Motorlagerung kostspielig und aufwendig ist.
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Aus
der nachveröffentlichten
DE 10 2004 012 398
A1 ist eine Aggregate-Befestigungseinrichtung zum absenkbaren,
insbesondere schwingfähigen,
Festlegen eines Antriebsaggregats unter einer Fronthaube an einer
Karosserie und/oder an einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs bekannt.
Die Aggregate-Befestigungseinrichtung besteht aus mindestens zwei
Aggregatelagern, die, in Längsrichtung
des Kraftfahrzeugs gesehen, hintereinander angeordnet sind. Dabei
sind die vorderen Aggregatelager so ausgeführt, dass sich deren Anbindepunkte
am Antriebsaggregat beim Absenken im Wesentlichen nach unten bewegen,
während
das Antriebsaggregatelager so verbunden ist, dass sich dessen Anbindepunkt
am Antriebsaggregat beim Absenken im Wesentlichen dreht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat
eines Kraftfahrzeugs gemäß der im
Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass
unter Vermeidung der genannten Nachteile bei einer Kollision zwischen
Kraftfahrzeug und Fußgängern eine
Reduzierung der Verletzungsgefahr der Fußgänger gewährleistet wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die
Unteransprüche
bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Vergrößerung des
Abstandes zwischen Motorhaube und dem darunter angeordneten Motorblock
im Kollisionsfall die Verletzungsgefahr für den an der Kollision beteiligten
Fußgänger erheblich reduzierbar
ist.
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Hierfür weist
das Kraftfahrzeug eine aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat auf,
bei der das Antriebsaggregat über
mehrere Aggregatlager an einer Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs
gelagert ist. Das Antriebsaggregat ist dabei von einer ersten Einbaulage
in eine zweite Einbaulage bewegbar, sodass das Antriebsaggregat
nach Bewegung in die zweite Einbaulage einen vergrößerten Abstand
zu einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs aufweist. Erfindungsgemäß handelt
es sich bei der Bewegung von der ersten Einbaulage in die zweite
Einbaulage um eine Drehbewegung um mindestens ein erstes Aggregatlager,
wobei die Drehbewegung durch eine Veränderung der Bauhöhe mindestens
eines gegenüberliegend
angeordneten zweiten Aggregatlagers initiierbar ist. Auf eine einfache
Art und Weise ist durch die erfindungsgemäße Drehbewegung von der ersten
Einbaulage in die zweite Einbaulage eine Vergrößerung des Abstandes des Antriebsaggregats
zu der Motorhaube des Kraftfahrzeugs gewährleistet, wodurch im Kollisionsfall
ein vergrößerter Deformationsweg
für die
Motorhaube zu Verfügung
steht, was eine entsprechende Verminderung der Gefahr des Aufschlagens
eines Fußgängers auf
das unterhalb der Motorhaube angeordnete Antriebsaggregat bedingt.
Als besonders vorteilhaft erweist sich vorliegend, dass aufgrund
der erfindungsgemäßen Drehbewegung
von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage die aktive Aggregatlagerung
nur einen geringen Bauraum in der Fahrzeugkarosserie bedarf und
hierfür
keine aufwendigen Umbauarbeiten an der Fahrzeugkarosserie notwendig
sind.
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Vorzugsweise
weist die aktive Lagerung für ein
Antriebsaggregat eine entlang einer Verstellrichtung bewegbare Stelleinheit
zur Erzeugung einer entsprechenden Betätigungskraft auf, um die Veränderung
der Bauhöhe
des bzw. der zweiten Aggregatlager zu bewirken. Die Veränderung
der Bauhöhe
des bzw. der zweiten Aggregatlager über eine externe Stelleinheit
erweist sich vorteilhaft, da dies kostengünstig und technisch einfach
zu realisieren ist.
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Vorzugsweise
ist dabei die von der Stelleinheit erzeugte Kraft über Mittel,
beispielsweise flaschenzugartig (vgl. ProConTen), übersetzbar.
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Zur
Erzeugung der notwendigen Stellenergie für die Bewegung der Stelleinheit
sind verschiedene sowohl hydraulische als auch pneumatische sowie pyrotechnische
Medien verwendbar.
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Um
die erforderliche Veränderung
der Bauhöhe
zu realisieren bewegt der Einfachheit halber die Stelleinheit das
bzw. die zweiten Aggregatlager in eine Anschlagposition.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Antriebsaggregat ein Getriebe und einen
Motor. In Fahrtrichtung betrachtet ist dabei das Getriebe hinter
dem Motor angeordnet. Bei dem ersten bzw. den ersten Aggregatlagern
handelt es sich dabei um am Motor angeordnete Motorlager, während das
zweite bzw. die zweiten Aggregatlager am Getriebe angeordnete Getriebelager
sind. Für
die Drehbewegung des Antriebsaggregats von der ersten Einbaulage
in die zweite Einbaulage bewirkt die Stelleinheit lediglich eine
Vergrößerung der
Bauhöhe des
bzw. der Getriebelager. Hierdurch wird die Vorderkante des Motors
nach unten bewegt und nimmt damit einen vergrößerten Abstand zu der Motorhaube
ein.
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Um
eine einfache Vergrößerung der
Bauhöhe
des bzw. der Getriebelager zu gewährleisten ist die Stelleinheit
in Verstellrichtung betrachtet oberhalb des bzw. der Getriebelager
angeordnet. Je nach zur Verfügung
stehenden Einbauraum kann die Stelleinheit jedoch auch an anderen
Positionen angeordnet werden.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Antriebsaggregat ein Getriebe und einen
be züglich
der Fahrzeugkarosserie geneigt eingebauten Motor. In Fahrtrichtung
betrachtet schließt
der geneigte Motor mit der Fahrzeugkarosserie einen stumpfen Winkel β und einen
spitzen Winkel α ein.
Bei dem bzw. den auf der stumpfwinkeligen Seite angeordneten ersten
Aggregatlager handelt es sich dabei um Motor- und Getriebelager
während
das bzw. die auf der spitzwinkeligen Seite angeordneten zweiten
Aggregatlager Motorlager sind. Die Drehbewegung von der ersten Einbaulage
in die zweiten Einbaulage erfolgt hierbei dadurch, dass die Stelleinheit
eine Verkleinerung der Bauhöhe
des bzw. der auf der spitzwinkeligen Seite angeordneten Motorlager
bewirkt, sodass sich das Antriebsaggregat auf die spitzwinkelige
Seite neigt.
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Vorzugsweise
ist dabei die Stelleinheit auf der spitzwinkeligen Seite parallel
zu dem bzw. den Motorlagern angeordnet.
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Um
die notwendige Verkleinerung der Bauhöhe einfach zu realisieren ist
die Stelleinheit in Verstellrichtung betrachtet zweckmäßigerweise
unterhalt des bzw. der Motorlager angeordnet. Selbstverständlich kann
die Stelleinheit auch an einer anderer Position angeordnet sein.
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Denkbar
ist aber auch, dass das für
die Initiierung der Drehbewegung in seiner Bauhöhe aktiv zu verändernde
zweite Aggregatlager und die hierfür erforderliche Stelleinheit
eine Baueinheit bilden. Die Ausgestaltung als eine Baueinheit stellt
eine platzsparende Alternative dar und ist vor allem dann von Vorteil,
wenn nur ein begrenzter Einbauraum zur Verfügung steht.
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Vorzugsweise
ist die Stelleinheit über
mindestens einen Sensor in Abhängigkeit
verschiedener Einflussgrößen wie
beispielsweise Beschleunigung, Geschwindigkeit, Bremsdruck, Giergeschwindigkeit oder
dergleichen, steuer-/regelbar. Durch das Vorsehen eines derartigen,
sogenannten Pre-Crash-Sensors ist sichergestellt, dass die Stelleinheit
schon vor einer zu erwartenden Kollision entsprechend beeinflussbar
ist.
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Die über den
Sensor ausgelöste
Steuer-/Regelung der Stelleinheit und die damit verbundene Drehung
des Antriebsaggregats von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage
erfolgt dabei zweckmäßigerweise
selbsttätig,
d.h., dass das Antriebsaggregat unmittelbar vor einer zu erwartenden Kollision
automatisch in die zweite Einbaulage bewegt und damit den Abstand
zwischen Motorblock und Motorhaube vergrößert wird, um einen potentiell in
den Unfall verwickelten Fußgänger zu
schützen.
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Vorzugsweise
ist die aktive Lagerung reversibel ausgeführt, d. h. dass das Antriebsaggregat
aus der zweiten Einbaulage wieder in die erste Einbaulage bewegbar
ist. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die selbstständige Bewegung
des Antriebsaggregats in die zweite Einbaulage aufgrund eines fehlerhaften
Signals des Pre-Crash-Sensors erfolgt ist.
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Die
Bewegung des Antriebsaggregats aus der zweiten Einbaulage in die
erste Einbaulage, nachfolgend auch als Rückstellung bezeichnet, kann dabei
fremdenergiefrei, d.h., ohne aktiven Einfluss der Stelleinheit,
erfolgen.
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Denkbar
ist beispielsweise, dass die Rückstellung
des Antriebsaggregats durch die vorgespannten Aggregatlager nach
langsamen Entlüften erfolgt.
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Zweckmäßigerweise
verbleibt das Kraftfahrzeug auch nach einer Bewegung des Antriebsaggregats
von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage grundsätzlich fahrbereit.
Dies hat den Vorteil, dass das Kraftfahrzeug nach einem leichten
Unfall und einer dadurch bedingten Bewegung des Antriebsaggregats
in die zweite Einbaulage von dem Fahrer selbstständig in eine Werkstatt gefahren
werden kann. Hierdurch wird eine kostspielige Abschleppung des Kraftfahrzeugs
nach leichten Unfällen
erfolgreich verhindert.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
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In
der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung
und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste
der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordnete Bezugszeichen
verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
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1 eine
vereinfachte Seitenansicht eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeuges,
und
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2 eine
vereinfachte Vorder- oder Rückenansicht
eines weiteren Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs.
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Die
in 1 in einer vereinfachten Seitenansicht mehr oder
minder schematisch dargestellte aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat 10 eines Kraftfahrzeugs
umfasst im wesentlichen einen Motorblock 12, ein am Motorblock 12 angeflanschtes
Getriebe 14 sowie ein erstes Aggregatlager 16 und
mehrere zweite Aggregatlager 18 zur Lagerung des Antriebsaggregats 10 in
einer Fahrzeugkarosserie 20 des Kraftfahrzeugs. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
ist hierbei die Fahrzeugkarosserie 20 lediglich durch eine
Schraffur unterhalb der Aggregatlager 16, 18 angedeutet.
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Während das
oder die ersten Aggregatlager 16, nachfolgend auch als
Motorlager bezeichnet, zwischen Motorblock 12 und Fahrzeugkarosserie 20 angeordnet
ist bzw. sind, ist bzw. sind das zweite oder die zweiten Aggregatlager 18,
nachfolgend auch als Getriebelager bezeichnet, entsprechend zwischen dem
Getriebe 14 und der Fahrzeugkarosserie 20 angeordnet.
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Um
bei einer drohenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger die
Verletzungsgefahr für
den beteiligten Fußgänger zu
minimieren, ist das Antriebsaggregat 10 aus einer ersten
Einbaulage in eine zweite Einbaulage bewegbar. In 1 ist
die erste Einbaulage des Antriebsaggregats 10 in Bezug auf
die Fahrzeugkarosserie 20 schematisch durch die angedeutete
Lage einer Motorhaube 22 des Kraftfahrzeugs ersichtlich.
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Die
Bewegung des Antriebsaggregats 10 von der dargestellten
ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage erfolgt durch eine Drehbewegung
des Antriebsaggregats 10 um das erste oder die ersten Motorlager 16.
Die Drehbewegung von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage
wird dabei durch eine Vergrößerung der
Bauhöhe
zumindest eines Getriebelagers 18 in eine Verstellrichtung
S ausgelöst.
Die Verstellrichtung S ist schematisch durch ein Pfeil gekennzeichnet.
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Für die Vergrößerung der
Bauhöhe
weist die aktive Lagerung des Antriebsaggregats 10 eine
Stelleinheit 24 auf. Die Stelleinheit 24 ist in
Verstellrichtung S betrachtet oberhalb des Getriebelagers 18 angeordnet.
Durch eine Bewegung der Stelleinheit 24 in Verstellrichtung
S wird das Getriebelager 18 in eine obere Anschlagposition
bewegt, was die beabsichtigte Drehung das Antriebsaggregats 10 von
der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage um das oder die Motorlager 16 und
somit in Bezug auf die Motorhaube 22 eine Absenkung der
Vorderkante des Motorblocks 12 bewirkt. Die entsprechende
Drehrichtung D des Antriebsaggregats ist in 1 schematisch durch
ein Pfeil angedeutet.
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Für die Steuer-/Regelung
der Stelleinheit 24 und damit Bewegung des Antriebsaggregats 10 von der
ersten in die zweite Einbaulage sind am Kraftfahrzeug, beispielsweise
im vorderen Stossfänger,
mehrere Sensoren vorgesehen. Diese sogenannten Pre-Crash-Sensoren
registrieren in bekannter Weise über
verschiedene Messgrößen, ob
eine Kollision bevorsteht, um daraufhin eine selbsttätige Bewegung des
Antriebsaggregats 10 in die zweite Einbaulage zu veranlassen.
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Sollte
die Bewegung des Antriebsaggregats 10 von der ersten Einbaulage
in die zweite Einbaulage aufgrund eines fehlerhaften Signals der Pre-Crash-Sensoren
erfolgt sein, ist prinzipiell eine Zurückbewegung von der zweiten
Einbaulage in die erste Einbaulage möglich. Zudem verbleibt das
Kraftfahrzeug nach Bewegung des Antriebsaggregats von der ersten
Einbaulage in die zweite Einbaulage grundsätzlich fahrbereit, sodass der
Fahrer nach einem leichten Unfall das Kraftfahrzeug selbsttätig in die
Werkstatt fahren kann.
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In 2 ist
eine vereinfachte Vorderansicht oder Rückenansicht eines weiteren
Antriebsaggregats 10 eines Kraftfahrzeugs in der ersten
Einbaulage dargestellt. Die Lage des Antriebsaggregats 10 in der
dargestellten ersten Einbaulage ist durch die angedeutete Motorhaube 22 ersichtlich.
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Das
Antriebsaggregat 10 umfasst ein Getriebe 14 und
einen bezüglich
der Fahrzeugkarosserie 20 geneigt eingebauten Motor 12.
In Fahrtrichtung betrachtet schließt der Motor 12 mit
der Fahrzeugkarosserie 20 einen stumpfen Winkel β und einen
spitzen Winkel α ein.
Entsprechend zu 1 ist auch hier die Fahrzeugkarosserie 20 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
nur durch eine Schraffur angedeutet.
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Die
Lagerung des Antriebsaggregats 10 in der Fahrzeugkarosserie 20 ist
wieder über
eine oder mehrere erste Aggregatlager 16 und eine oder
mehrere zweite Aggregatlager 18 realisiert, wobei die ersten
Aggregatlager 16 auf der stumpfwinkeligen Seite und die
zweiten Aggre gatlager auf der spitzwinkligen Seite angeordnet sind.
Vorliegend ist das Antriebsaggregat 10 über zwei erste Aggregatlager 16,
nämlich ein
vorderes Motorlager und hinteres Getriebelager und einem als Motorlager
ausgebildeten zweiten Aggregatlager 18 gelagert.
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Die
beiden zweiten Aggregatlager 16 bilden dabei eine Drehachse,
um die gewünschte
Bewegung von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage zu ermöglichen.
Die Drehbewegung von der ersten in die zweite Einbaulage und die
damit verbundene Vergrößerung des
Abstandes zwischen Motorhaube 22 und darunter angeordneten
Motor 12 wird wiederum durch die Stelleinheit 24 initiiert.
Hierfür
bewirkt die Stelleinheit 24 eine Verkleinerung der Bauhöhe in Verstellrichtung
S des auf der spitzwinkeligen Seite angeordneten Motorlagers 18,
sodass sich das Antriebsaggregat 10 auf die spitzwinkelige
Seite neigt.
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Für die Verkleinerung
der Bauhöhe
des Motorlagers 18 und der daraus resultierenden Neigung des
Antriebsaggregats 10 bewirkt die Stelleinrichtung 24 eine
Bewegung des Motorlagers 18 entlang der Verstellrichtung
S in eine untere Anschlagposition. Hierfür ist die Stelleinheit 24 in
Verstellrichtung S betrachtet unterhalb und parallel zu dem Motorlager 18 angeordnet.
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Für die Steuer-/Regelung
der aktiven Lagerung des Antriebsaggregats 10 sind wiederum
mehrere Sensoren vorgesehen, die entsprechend zu dem in 1 beschrieben
Ausführungsbeispiel
angeordnet sind.
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- 10
- Antriebsaggregat
- 12
- Motor
- 14
- Getriebe
- 16
- erste
Aggregatlager
- 18
- zweite
Aggregatlager
- 20
- Fahrzeugkarosserie
- 22
- Motorhaube
- 24
- Stelleinheit
- S
- Verstellrichtung
- D
- Drehrichtung
- α
- spitzer
Winkel
- β
- stumpfer
Winkel