DE19512600A1

DE19512600A1 - Fahrzeug, insbesondere Kompaktfahrzeug

Info

Publication number: DE19512600A1
Application number: DE19512600A
Authority: DE
Inventors: Joerg R Bauer; Albrecht Dr Ing Hartmann
Original assignee: Individual
Current assignee: HARTMANN, ALBRECHT, DR.-ING., 80995 MUENCHEN, DE
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2015-04-05
Also published as: DE19512600B4; US5785368A

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kompaktfahrzeug, gemäß dem Oberbe griff des Hauptanspruchs.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Fahrzeug (DE 42 39 120 A1) ist das ausfahrbare Bauteil als ein flächiges Bauteil ausgebildet, das den Stoßfänger und den die Front eines Kompaktfahrzeugs bildenden Karosserieteil umfaßt. Dieses gesamte Bauteil wird von einer vorzugsweise mit einem Luftsack arbeitenden Ausfahr-/Abstutzvorrichtung ausgefahren, wobei sich das Energieaufnahmevermögen der Ausfahr-/Abstützvorrichtung beispielsweise nach der Fahrzeuggeschwindigkeit richtet. Eine Eigenart der bekannten Aufprallschutzein richtung liegt darin, daß sie an unterschiedliche Unfallbedingungen nur schlecht anpaßbar ist. Wenn die Aufprallschutzeinrichtung beispielsweise auf einen gesetzlich untersuchten, mittigen Frontalcrash ausgelegt ist, führt dies im allgemeinen dazu, daß bei einem schräg von vorne erfolgenden Crash zu wenig Energie aufgenommen wird, so daß die Fahrzeug insassen gefährdet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Fahrzeug dahingehend weiterzubilden, daß bei vielen Unfallarten ein optimaler Eigenschutz und ein optimaler Schutz für andere Verkehrsteilnehmer erzielt wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Mit der Erfindung ist es möglich, das Energieaufnahmevermögen durch gezielte Einstel lung der wenigstens zwei Baugruppen der Ausfahr-/Abstützvorrichtung an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen. Für die Einstellbarkeit sind die unterschiedlichsten Einstellungen denkbar, beispielsweise kann bei einem Betrieb in Fußgängerzonen jede Baugruppe von Hand möglichst weich eingestellt werden, so daß Fußgänger bei einem Aufprall möglichst wenig gefährdet sind.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gerichtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Aufprallschutzeinrichtung in aus gefahrenem und eingefahrenem Zustand,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer Aufprallschutzeinrichtung,

Fig. 3 ein Detail der Einrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 bis 7 Abwandlungen der Einrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 8 eine abgeänderte Ausführungsform einer Aufprallschutzeinrichtung und

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Aufprallschutzeinrichtung.

Gemäß Fig. 1 weist ein mit seinem vorderen Ende dargestelltes Fahrzeug 2 eine Aufprall schutzeinheit 4 auf, die unterhalb der Windschutzscheibe 5 die Außenkontur des Fahrzeugs bildet. Die Aufprallschutzeinheit 4 ist in Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung dar gestellt und schließt im montierten Zustand bündig mit der Windschutzscheibe 5 ab. 4′ be zeichnet die Aufprallschutzeinheit 4 in ausgefahrenem Zustand, in welchem der sich bil dende Zwischenraum zwischen dem stoßschildartig gebauten Vorderteil 6 und der eigentli chen Fahrzeugstruktur mittels Lamellen 8 geschlossen ist. Das Vorderteil 6 stützt sich über eine Ausfahr-/Abstützvorrichtung an der Fahrzeugstruktur ab, so daß im Kollisionsfall Verformungsweg zur Verfügung steht, bei dessen Verformung durch geeignete Ausbildung des Vorderteils 6 und der Ausfahr-/Abstützvorrichtung ausreichend Energie aufgenommen wird.

In den folgenden Figuren bleibt offen, ob das ausfahrbare Teil ein großflächiges Bauteil in Art eines Stoßschildes oder lediglich ein Bauteil in Art eines Stoßfängers oder ein Teilseg ment davon ist.

Gemäß Fig. 2, die schematisch eine Aufsicht auf einen waagerechten Schnitt zeigt, stützt sich ein ausfahrbares Bauteil 10 über drei Luftsäcke 12, 14 und 16 an der Fahrzeugstruktur 18 ab. Zur Führung des ausfahrbaren Bauteils 10 sind Teleskopführungen vorgesehen, von denen unterhalb des Luftsacks 12 eine gestrichelt dargestellt ist. Die beiden seitlichen Luft säcke 12 und 16 sind zylindrisch oder kugelförmig, wohingegen der mittige große Luftsack 15 quaderförmig ist und mittels Trennwänden in einzelne Kammern unterteilt sein kann.

Das Ausfahren und Einfahren des Bauteils 10 geschieht durch bloßes Füllen oder Entleeren der Luftsäcke mittels einer nicht dargestellten Pumpe/Vakuumpumpe und/oder durch eine Mechanik, die pneumatisch, hydraulisch oder elektromotorisch betrieben wird.

Zur gezielten Einstellung des Energieaufnahmevermögens der Luftsäcke 12, 14 und 16 dient ein Steuergerät 20, dessen Eingänge an einen Sensor 22 sowie gegebenenfalls weitere Sensoren 23 angeschlossen sind und dessen Ausgänge mit steuerbaren Abströmventilen 24, 26 und 28 verbunden sind. Der Sensor 22 kann beispielsweise ein optischer Sensor sein (Kamera mit nachgeschalteter Bilderkennung). Der weitere Sensor 23 kann ein Geschwin digkeitssignal des Fahrzeugs liefern.

Fig. 3 zeigt beispielhaft das Abströmventil 24 mit einem Elektromotor 30 zur Betätigung eines Schiebers 32, der eine Abströmöffnung des Luftsacks 12 mehr oder weniger ver schließt.

Die Funktion der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Es sei angenommen, daß der Sensor 22 ein gemäß Fig. 2 mittig auf das Fahrzeug aufpral lendes Hindernis, beispielsweise ein anderes Fahrzeug zusammen mit dessen Relativge schwindigkeit sensiert. Im Steuergerät 20 werden dann entsprechend abgelegten Kennfel dern die Einstellswerte für die Abströmventile 24, 26 und 28 ermittelt, die so eingestellt werden, daß möglichst viel Energie aufgenommen werden kann, das heißt der zur Ver fügung stehende Verformweg mit dem möglichen Energieaufnahmevermögen optimal genutzt wird. Wird dagegen festgestellt, daß schräg von links ein Motorrad auftrifft, so wird das linke Abströmventil 24 auf einen relativ großen Durchlaß, das heißt weichen Luftsack 12 eingestellt. Bei Betrieb in einer Fußgängerzone beispielsweise werden alle Abströmventile auf einen großen Querschnitt gestellt. Trifft ein hartes Hindernis, bei spielsweise ein Baum rechtsseitig auf, so wird der rechte Luftsack 16 stark verhärtet, so daß gezielt auch die anderen beiden Luftsäcke noch Energie aufnehmen. Auf diese Weise ist es insgesamt möglich, das Energieaufnahmevermögen der Aufprallschutzeinrichtung an die jeweiligen Erfordernisse, das heißt den Stoßgegner, Richtung des Stoßgegners und er forderliche Energieaufnahme, anzupassen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der linke Luftsack 12 ebenfalls quaderförmig. Der sich zwischen dem ausfahrbaren Bauteil 10 und der Fahrzeugstruktur 18 ergebende Zwischenraum wird mittels einer Faltenwand 36 verschlossen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird dieser Zwischenraum mittels Lamellen 38 verschlossen, die aneinander verschiebbar gelagert sind.

Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform, bei der an der Fahrzeugstruktur 18 ein Klap penbauteil 40 gelagert ist, dessen Scharnier unter Federvorspannung steht. Im ausgefah renen Zustand des Bauteils 10 verschließt das Klappenbauteil 40 den Zwischenraum zwischen dem Bauteil 10 und der Fahrzeugstruktur 18. Beim Einfahren des Bauteils 10 bleibt das Klappenbauteil 40 wegen der Federvorspannung in Anlage an dem sich verklei nernden Luftsack 12, so daß das Bauteil 10 zur Fahrzeugstruktur 18 hin zurück gefahren werden kann. Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 hat den zusätzlichen Vorteil, daß das Klappenbauteil 40 Energie bei seitlichen Stößen aufnehmen kann, wobei diese Energie aufnahme im wesentlichen nur durch den Luftsack 12 erfolgt, wohingegen bei Frontalstö ßen die Energieaufnahme über das Bauteil 10 und die drei Luftsäcke 12, 14 und 16 sowie bei geeigneter Konstruktion zusätzlich über das Klappenbauteil erfolgt.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der das ausfahrbare Bauteil 10 aus drei Bauelemen ten 42, 44 und 46 besteht. Für jedes der Bauelemente 42, 44 und 46 ist als Ausfahr-/Ab stützbaugruppe eine eigene teleskopartige Hydraulikbaugruppe 48, 50 und 52 vorgesehen. In der Fig. dargestellt sind in ausgezogenen Linien lediglich die Rückleitungen der Hy draulikeinheiten, in denen sich jeweils ein Durchflußsensor 54, 56 bzw. 58 und ein steuerbares Abströmventil 60, 62 bzw. 64 befindet. Die Verbindung mit einem Steuergerät 66 erfolgt über gestrichelte bzw. punktierte Leitungen.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, die Bauelemente 42, 44 und 46 unter schiedlich weit auszufahren und das jeweilige Energieaufnahmevermögen der Hydraulik einheiten 48, 50 und 52 individuell einzustellen. So ist es bei einem Crash beispielsweise möglich, über die Durchflußsensoren 54, 56 und 58 die Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Bauelement 42, 44 und 46 und der Fahrzeugstruktur 18 zu ermitteln und in Ab hängigkeit von dieser Relativbewegung und der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit den Abströmquerschnitt der Abströmventile für eine optimale Energieaufnahme zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Fahrzeuginsassen als auch externe Verkehrs partner optimal zu schützen. Es versteht sich, daß die Bauelemente 42, 44 und 46 mit ei ner gemeinsamen Umhüllung versehen sein können und/oder scharnierartig miteinander und/oder mit den Hydraulikeinheiten verbunden sein können, wobei die Hydraulikeinheiten zusätzlich an der Fahrzeugstruktur schwenkbar angebracht sein können.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das ausfahrbare Bauteil 10 über drei als Hydraulikzylinder 68, 70 und 72 ausgebildete Ausfahr-/Abstützbaugruppen an der Fahrzeugstruktur 18 abgestutzt ist. Die beiden seitlichen Hydraulikzylinder 68 und 72 sind an der Fahrzeugstruktur 18 und dem ausfahrbaren Bauteil 10 angelenkt, wohingegen der mittlere Hydraulikzylinder 70 mit der Fahrzeugstruktur 18 starr verbunden ist und lediglich am Bauteil 10 angelenkt ist. Wie in Fig. 9, oben, dargestellt, läßt sich das Bauteil 10 aus der Struktur parallel zur Fahrzeuglängsrichtung ausfahren oder kann, wie in Fig. 9, unten, dargestellt geschwenkt werden. Zur Steuerung der Bewegung des Bauteils 10 und des Energieaufnahmevermögens der einzelnen Hydraulikzylinder kann ein Steuergerät ähnlich dem Steuergerät 66 der Fig. 8, jedoch um individuelle Druckleitungen ergänzt, vorgesehen sein. Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 hat den Vorteil, daß bei einteiliger Ausbildung des Bauteils 10 eine sehr gezielte Nachgiebigkeit erreichbar ist.

Für die erfindungsgemäße Ausbildung der geschilderten Aufprallschutzeinheit sind zahlrei che Abwandlungen möglich. Das ausfahrbare Bauteil kann am Heck des Fahrzeugs oder an Seitenteilen bzw. Türen angebracht sein. Das Fahrzeug kann z. B. ein selbstfahrendes Fahrzeug, wie PKW, LKW oder Omnibus oder ein Anhänger sein. Das Ausfahren des Bauteils muß nicht über Hydraulikzylinder oder Luftsäcke erfolgen, sondern kann über Motor betätigte Gestänge usw. erfolgen. Es können weitere ausfahrbare Bauteile vor gesehen sein, beispielsweise ein Bauteil, das nach vorne und unten ausfährt, um gezielt auch kleine Kinder oder sogar Tiere zu schützen. Das ausfahrbare Bauteil kann mit einer weichen Außenschicht versehen sein, wodurch es insbesondere Fußgänger zusätzlich vor Verletzungen schützt. Sensoren zur Auslösung können nicht nur die Fahrzeuggeschwindig keit, etwaige Hindernisse, die Relativbewegung zwischen dem ausgefahrenen Bauteil und der Fahrzeugstruktur, sondern auch die Fahrzeugverzögerung und weitere geeignete Größen erfassen. Die Aufprallschutzeinrichtung kann, wenn das Fahrzeug in Fahrt ist, ständig ausgefahren sein oder nur in Gefahrensituationen ausgefahren werden. Vorteilhaf terweise ist die ganze Aufprallschutzeinrichtung so ausgebildet, daß sie als vorgefertigter und vormontierter Modul an einer Fahrzeugstruktur befestigt wird, beispielsweise nach träglich an geeigneten Fahrzeugen mit oder ohne eigenem Antrieb angebracht wird.

Claims

1. Fahrzeug, insbesondere Kompaktfahrzeug, mit einer einen Nutzraum auf nehmenden, in sich verformungssteif ausgebildeten Fahrzeugstruktur (18), und mit einer ausfahrbaren Aufprallschutzeinrichtung, die ein ausfahrbares Bauteil (10) und eine sich zwischen dem Bauteil und der Fahrzeugstruktur abstützende Ausfahr-/Abstützvorrichtung aufweist, so daß durch Ausfahren des ausfahrbaren Bauteils die Außenkontur des Fahr zeugs vergrößerbar ist und bei einer Kollision ein Verformungsbereich verfügbar ist, des sen Verformung den Nutzraum schützt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausfahr-/Abstutzvorrichtung wenigstens zwei Baugruppen (12, 14, 16; 12, 14, 16, 40; 48, 50, 52; 68, 70, 72) umfaßt, die an unterschiedlichen Stellen des ausfahrba ren Bauteils (10) angreifen und daß
das Energieaufnahmevermögen und/oder das Ausfahrmaß jeder der wenigstens zwei Ausfahr-/Abstützbaugruppen einzeln einstellbar ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus fahrbare Bauteil aus wenigstens zwei Bauelementen (42, 44, 46) besteht, an denen getrenn te Ausfahr-/Abstützbaugruppen (48, 50, 52) angreifen.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im Vorderbereich des Fahrzeugs ausfahrbare Bauteil ein mittiges (10; 44) und zwei seitliche Bauelemente (40; 42, 46) aufweist.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß im Vorderbereich des Fahrzeugs ein Bauelement nach vorne und unten ausfahr bar ist.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß das ausfahrbare Bauteil flächig ausgebildet ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus fahrbare Bauteil eine weiche Außenschicht aufweist.

7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß eine Sensoreinrichtung (22, 23; 54, 56, 58) vorgesehen ist, deren Ausgangssi gnale das Energieaufnahmevermögen der Ausfahr-/Abstützbaugruppen (12, 14, 16; 48, 50, 52; 68, 70, 72) bestimmt.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt.

9. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung die Fahrzeugverzögerung erfaßt.

10. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein auf das Fahrzeug zu kommendes Hindernis erfaßt.

11. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (54, 56, 58) die Relativbewegung zwischen ausgefahrenem Bauteil (10) und Fahrzeugstruktur (18) erfaßt.

12. Fahrzeug nach Anspruch 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (54, 56, 58) die Relativbewegung zwischen jedem ausgefahrenem Bauelement (42, 44, 46) und der Fahrzeugstruktur (18) erfaßt.

13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens eine Ausfahr-/Abstützbaugruppe einen Luftsack (12, 14, 16) enthält.

14. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus- bzw. Einfahren des ausfahrbaren Bauteils (10) bzw. die Bauelemente (42, 44, 46) durch Beaufschlagen des Luftsacks (12, 14, 16) mit Über- bzw. Unterdruck erfolgt.

15. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Fahrzeugs in ausgefahrenem Zustand des Bauteils (10) wenigstens teil weise durch einen Luftsack (12) gebildet ist.

16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufprallschutzeinrichtung als in sich vormontierter Modul ausge bildet ist, der an der Fahrzeugstruktur (18) befestigbar ist.