DE3739342A1 - Befestigungsvorrichtung fuer kraftfahrzeugstossfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Kfz-Stoßfänger, insbesondere für Personenkraftwagen, die mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.

Bei modernen Personenkraftwagen wird von der Befestigungsvor­ richtung für die Stoßfänger verlangt, daß sie in einer derarti­ gen Position am Kraftwagen angebracht ist, daß bei einem Aufprall mit vorgegebener Geschwindigkeit auf ein stehendes Hindernis eine energieabsorbierende Verschiebung ohne bleibende Deformation des Stoßfängers möglich ist. Dies bedingt üblicher­ weise einen relativ weiten Überstand in Seitenansicht gesehen, der optisch als störend empfunden wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungsvor­ richtung für Kfz-Stoßfänger zu schaffen, mit der nicht nur eine stilistische Verbesserung erzielt wird, sondern auch eine erhebliche Luftwiderstandsreduzierung des Fahrzeugs.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Befesti­ gungsvorrichtung unter der Steuerung eines ihr zugeordneten Abstandssensors in Fahrtrichtung ausfahrbar ist.

Die Befestigungsvorrichtung weist vorteilhafterweise einen Hydraulikzylinder auf, an dessen Kolbenstange der Stoßfänger befestigt ist; der Hydraulikzylinder ist vorzugsweise über ein Servoventil mit einem Zwischenspeicher verbunden, der über eine Pumpe mit einer Hydraulikquelle in Verbindung steht.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel öffnet der Abstands­ sensor beim Erfassen eines Hindernisses ein Ventil, das in einer Verbindungsleitung zwischen der Hydraulikquelle und dem Kolben­ raum angeordnet ist, um so den Kolben mit dem Stoßfänger in Richtung des Hindernisses auszufahren.

Besonders günstig ist es, wenn die Befestigungsvorrichtung eine Zeitbegrenzerschaltung aufweist, die zusammen mit der Öffnung des Ventils für eine vorgegebene Zeitdauer triggerbar ist und die das Servoventil nach Ablauf der Zeitdauer bei fehlendem Aufprall auf ein Hindernis öffnet, so daß der Kolben unter Füllung des Zwischenspeichers in seine Ausgangsstellung zurück­ kehrt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Befestigungs­ vorrichtung einen Druckaufnehmer auf, der mit dem Kolbenraum verbunden ist und von ihm beaufschlagt wird sowie mit einer Vergleicherschaltung verbunden ist, die mit der Zeitbegrenzer­ schaltung verbunden ist und die in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollwert bei Einschub des Kolbens in den Hydraulikzylinder bei Aufprall auf ein Hindernis vor Ablauf der durch die Zeitbegrenzerschaltung vorgegebenen Zeitdauer eine Stellgröße für das Servoventil erzeugt.

Mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung, die von einem Sensor ansteuerbar und selbsttätig ausfahrbar ist, wird insbe­ sondere in Seitenansicht eine erhebliche stilistische Verbesserung erzielt, da nunmehr erst bei Annäherung auf ein Hindernis der für die energieabsorbierende Verschiebung erforder­ liche weite Überstand hergestellt wird; ferner wird unter normalen Fahrbedingungen, bei denen die Befestigungsvorrichtung in ihrer Ruhestellung ist, eine Reduzierung des Luftwiderstand­ beiwertes ermöglicht; im Falle eines Aufpralls auf ein Hindernis können durch entsprechende Dimensionierung des Hydraulikzylin­ ders größere Kräfte als bei herkömmlichen Befestigungsvorrich­ tungen absorbiert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Befestigungsvorrichtung in Ruhestellung;

Fig. 2 die Befestigungsvorrichtung mit ausgefahrenem Stoßfänger;

Fig. 3 die Befestigungsvorrichtung im Zustand nach dem Auftreten einer Fehlmeldung und

Fig. 4 die Befestigungsvorrichtung im Zustand der Reakti­ vierung.

In den Figuren ist mit 4 ein Hydraulikzylinder bezeichnet, der einen Kolben 5 und eine damit verbundene Kolbenstange 6 aufweist, an der der Stoßfänger 7 befestigt ist. Der Kolbenraum 17 des Hydraulikzylinders 4 ist über ein Servoventil 8 mit einem Zwischenspeicher 9 verbunden, der über eine Leitung 21 mit einer Hydraulikquelle 11 verbunden ist, wobei in der Leitung 21 eine Pumpe 10 eingesetzt ist.

Der Kolbenraum 17 ist ferner über eine Verbindungsleitung 12 mit der Hydraulikquelle 11 verbunden, wobei in dieser Leitung ein als Schieber ausgebildetes Ventil 1 eingesetzt ist, das über einen nicht dargestellten Abstandssensor steuerbar ist, der über eine Leitung 13 mit dem Ventil 1 verbunden ist.

Der Kolbenraum 17 des Hydraulikzylinders 4 ist ferner mit einem Druckaufnehmer 16 verbunden, der von dem im Kolbenraum 17 herrschenden Druck beaufschlagt wird. Der Druckaufnehmer 16 ist mit einer Vergleicherschaltung 14 verbunden, die einerseits mit dem Servoventil verbunden ist zur Übermittlung einer Stellgröße γ und andererseits mit einer Zeitbegrenzerschaltung 22.

Dem Zwischenspeicher 9 ist ferner ein als Schieber ausgebildetes Ventil 2 zugeordnet, das in der Verbindungsleitung 21 eingesetzt ist.

Die Hydraulikquelle 11 kann ein herkömmlicher Blasenspeicher sein mit einer verschiebbaren flexiblen Innenwand 20, die das Innere des Speichers in zwei Kammern 18, 19 veränderlichen Volumens unterteilt. Beim gewählten Ausführungsbeispiel ist die eine Kammer 18 mit einem komprimierbaren Gas z.B. Stickstoff gefüllt und die Kammer 19 mit einem geeigneten Fluid z.B. Drucköl.

Im Normalzustand, d.h. bei Fehlen eines Signals durch den Abstandssensor befindet sich der Kolben 5 mit dem Stoßfänger 7 in der in Fig. 1 gezeigten eingefahrenen Stellung. Der Kolben­ raum 17 ist mit Öl gefüllt, dessen Druck auf den Kolben jedoch so gering ist, daß dieser in der eingefahrenen Stellung verbleibt. Die Ventile 1, 2 und 3 sind geschlossen. Das Öl in der Kammer 19 in der Hydraulikquelle 11 steht unter Druck durch das komprimierte Gas in der Kammer 18.

Bei Annäherung an ein Hindernis liefert der Abstandssensor ein Signal, das über die Leitung 13 dem Ventil 1 zugeführt wird und dieses öffnet. Das in der Kammer 19 vorhandene Öl fließt nun über die Leitung 12 und das offene Ventil 1 in den Kolbenraum 17, wodurch der Kolben 5 mit dem Stoßfänger 7 ausgefahren wird (Fig. 2). Die Verbindung zwischen Kolben 17 und Servoventil 8 ist dabei verschlossen. Mit dem Ausfahren der Kolbenstange 6 wird das diese umgebende Gas im Hydraulikzylinder 4, z.B. Stick­ stoff komprimiert.

Gleichzeitig mit der Öffnung des Ventils 1 wird durch das vom Abstandssensor stammende Signal eine Zeitbegrenzerschaltung 22 getriggert, um den Stoßfänger für eine vorgegebene Zeitdauer t von z.B. 5 Sekunden in der ausgefahrenen Stellung zu halten. Erfolgt nun innerhalb dieser Zeitdauer t kein Aufprall auf ein Hindernis, hat also der Abstandssensor eine Fehlmeldung erzeugt, so wird nach Ablauf dieser Zeitdauer t die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 17 und dem Servoventil 8 sowie zwischen dem Servoventil 8 und dem Zwischenspeicher derart geöffnet, daß das Drucköl von dem Kolbenraum 17 in den Zwischenspeicher fließen kann. Gleichzeitig werden die Ventile 1, 2 und 3 geschlossen und der Kolben in seine Ausgangsposition zurückgefahren (Fig. 3).

Erfolgt jedoch innerhalb der Zeitdauer t von z.B. 5 Sekunden ein Aufprall des Stoßfängers 7 auf ein Hindernis, so wird der Kolben 5 durch diesen Aufprall wieder eingefahren; um hierfür die Verbindung zwischen dem Kolbenraum 17 und dem Servoventil bzw. zwischen dem Servoventil und dem Zwischenspeicher zu öffnen, erzeugt der Druckaufnehmer 16 ein Signal, das der Vergleicher­ schaltung 14 zugeführt wird. Die Vergleicherschaltung 14, die eine Meßeinrichtung und einen Sollwertspeicher enthält, ermittelt eine Stellgröße y, die über eine Leitung 15 dem Servoventil 8 zugeführt wird. In Abhängigkeit von der Kraft, die auf den Stoßfänger 7 durch das Hindernis ausgeübt wird, wird entsprechend der zulässigen Stützkraft des Hydraulikzylinders am Fahrzeugaufbau bzw. am Deformationsschutzelement die Stellgröße y für das Servoventil erzeugt, so daß eine entsprechende Menge an Öl aus dem Kolbenraum in den Zwischenspeicher 9 fließen kann.

Zur anschließend erforderlichen Reaktivierung der Befestigungs­ vorrichtung gemäß Fig. 4 wird die Verbindung zum Servoventil sowie das Ventil 1 geschlossen, die Ventile 2 und 3 geöffnet und die Pumpe 10 in Betrieb genommen, die das im Zwischenspeicher vorhandene Öl in den Blasenspeicher 11 befördert, dadurch das in der Kammer 18 vorhandene Gas komprimiert, wonach alle Ventile wieder geschlossen werden. Die Befestigungsvorrichtung ist erneut betriebsbereit.

Für die zeitgenaue Steuerung aller Ventile sowie der Pumpe ist die Befestigungsvorrichtung mit einem an und für sich bekannten kleinen Mikroprozessor versehen.

Claims (6)

1. Befestigungsvorrichtung für Kraftfahrzeugstoßfänger, insbesondere für Personenwagen, die mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter der Steuerung eines ihr zugeordneten Abstandssensors in Fahrtrichtung ausfahrbar ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie einen Hydraulikzylinder aufweist, an dessen Kolbenstange der Stoßfänger befestigt ist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hydaulikzylinder (4) über ein Servoventil (8) mit einem Zwischenspeicher (9) verbunden ist, der über eine Pumpe (10) mit einer Hydaulikquelle (11) in Verbindung steht.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstandssensor beim Erfassen eines Hindernisses ein Ventil (1) öffnet, das in einer Verbindungsleitung (12) zwischen der Hydraulikquelle (11) und dem Kolbenraum (17) angeordnet ist, um so den Kolben (5) mit dem Stoßfänger (7) in Richtung des Hinternisses auszufahren.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Zeitbegrenzerschaltung (22) aufweist, die zusammen mit der Öffnung des Ventils (1) für eine vorgegebene Zeitdauer t triggerbar ist und die das Servoventil (8) nach Ablauf der Zeitdauer t bei fehlendem Aufprall auf ein Hindernis öffnet, so daß der Kolben (5) unter Füllung des Zwischenspeichers (9) in seine Ausgangs­ stellung zurückkehrt.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Druckauf­ nehmer (16) aufweist, der mit dem Kolbenraum (17) verbunden ist und von ihm beaufschlagt wird, sowie mit einer Vergleicherschaltung (14) verbunden ist, die mit der Zeitbegrenzerschaltung (22) verbunden ist und die in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollwert bei Einschub des Kolbens (6) in den Hydraulikzylinder (4) bei Aufprall auf ein Hindernis vor Ablauf der Zeitdauer t eine Stellgröße Y für das Servoventil (8) erzeugt.