DE10057941A1

DE10057941A1 - Energy absorbing front bonnet for motor vehicle has airbag sleeves divided into segments, or several airbags, located between outer skin and inner skin, and with sensor controlled gas generator

Info

Publication number: DE10057941A1
Application number: DE2000157941
Authority: DE
Inventors: Horst Friedrich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-05-23

Abstract

The energy absorbing front bonnet has an outer skin (1) and inner skin (2) with airbags between them. The airbags are in the form of airbag sleeves (4) which are divided into segments, or several airbags are located side by side. Each airbag segment or airbag has a sensor controlled gas generator (6), especially a multi-stage gas generator, or several airbag segments or airbags may have a common gas generator connected to them through a sensor controlled valve. An Independent claim is included for a motor vehicle equipped with the proposed front bonnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine energieabsorbierende Fronthaube an einem Fahrzeug zur Aufnahme von Aufprallenergie, die bei einem Zusammenprall mit einem Fußgänger eingebracht wird.The invention relates to an energy-absorbing front hood on a vehicle Impact energy absorption in the event of a collision with a pedestrian is introduced.

Fronthauben an Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße "fußgängerfreundlich" gestaltet, derart, daß diese den Aufprall eines Fußgängers oder Radfahrers (Aufprallpartner) energieabsorbierend aufnehmen, um die Schwere seiner Verletzungen zu reduzieren. Dazu ist es aus der DE 196 15 744 C1 bekannt, einem vorbestimmten Außenhautbereich des Karosserieteiles eine Gassackvorrichtung zuzuordnen, durch die dieser dem Aufprallpartner entgegen verlagerbar ist. Der Außenhautbereich ist dabei gegenüber der übrigen Außenhaut des Karosserieteiles geschwächt und plastisch verformbar. Auf der Innenseite des Außenhautbereiches ist eine wenigstens die Stabilität der übrigen Außenhaut aufweisende und den Aufprallbereich umschließende Stützschale angeordnet, die fest mit der Außenhaut verbunden ist und mit dieser einen Hohlraum ausbildet, in dem eine pyrotechnische Treibladung untergebracht ist, die bei einer Aufprallbelastung den Hohlraum und damit den Außenhautbereich nach außen, dem Aufprallpartner entgegen, aufwölbt. Es entsteht ein relativ großer Verformungsweg zum Abbau der Aufprallenergie. Der Aufprallbereich kann dabei eine reduzierte Wandstärke aufweisen, damit dieser ausreichend plastisch verformbar ist, und die Stützschale kann auf ihrer dem Außenhautbereich abgewandten Seite an einer fahrzeugfesten Funktionseinheit abgestützt sein. Durch die Aufwölbung des Aufprallbereiches nach außen wird ein zeitiger, energieverzehrender Kontakt des Aufprallpartners mit der Fahrzeugkarosserie erzielt, bevor dieser mit den massiven Teilen des Fahrzeugs in Berührung kommt. Im Hinblick auf ein komplexes Unfallgeschehen ist es jedoch nicht sicher, daß der Aufprallpartner tatsächlich auf den vorbestimmten Außenhautbereich aufprallt. Front hoods on motor vehicles are becoming increasingly "pedestrian-friendly" designed such that this is the impact of a pedestrian or cyclist (Impact partner) absorb energy absorbing the severity of his injuries to reduce. For this purpose, it is known from DE 196 15 744 C1, a predetermined one To assign a gas bag device through the outer skin area of the body part through which this is relocatable to the impact partner. The outer skin area is there weakened and plastic compared to the rest of the outer skin of the body part deformable. On the inside of the outer skin area there is at least stability the rest of the outer skin supporting shell surrounding the impact area arranged, which is firmly connected to the outer skin and with this a cavity trains in which a pyrotechnic propellant charge is housed, which at a Impact loading the cavity and thus the outer skin area to the outside, the Counterpart impact, bulges. There is a relatively large deformation path to the Reduction of impact energy. The impact area can have a reduced wall thickness have so that it is sufficiently plastically deformable, and the support shell can on its side facing away from the outer skin area on a vehicle-fixed Functional unit to be supported. Due to the bulging of the impact area outside there is a timely, energy-consuming contact of the impact partner with the Vehicle body achieved before this with the massive parts of the vehicle in Touch comes. With regard to a complex accident, however, it is not sure that the impact partner is actually on the predetermined skin area impacts.

Mit der DE-Anmeldung, Aktenzeichen 100 14 832.8, ist auch schon ein Sicherheitssystem mit einer Airbageinrichtung mit zumindest einem befüllbaren Airbag vorgeschlagen worden, das die Fronthaube eines Kraftfahrzeuges bei einer Kollision mit einem Aufprallpartner aus ihrer geschlossenen Ausgangslage in eine zumindest im Bereich der Frontscheibe angehobene Position verlagert. Die Airbageinrichtung kann dabei auch bei einer aus einem Außen- und einem Innenblech gebildeten Fronthaube zwischen diesen angeordnet sein und nur das Außenblech bei einer Kollision, von unten her aufpralldämpfend abgestützt, anheben, wodurch die Härte des Aufpralls eines Fußgängers auf die Fronthaube reduziert wird. Die Airbageinrichtung weist dazu mehrere in Fahrzeugquerrichtung angeordnete Airbags umfassen, die schlauchartig ausgebildet und so befüllbar sind, daß die Fronthaube frontscheibenseitig mehr angehoben wird als im Bereich des Frontends. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß nicht nur zusätzlicher Deformationsweg für das Außenblech zur Verfügung gestellt wird, sondern auch Gaspolster zur Energieaufnahme. Beide Effekte reduzieren das Verletzungsrisiko für den Aufprallpartner.With the DE application, file number 100 14 832.8, is already a Safety system with an airbag device with at least one inflatable airbag proposed that the front hood of a motor vehicle in a collision with an impact partner from their closed starting position into at least in The area of the windscreen is shifted to the raised position. The airbag device can thereby also with a front hood formed from an outer and an inner sheet be arranged between these and only the outer panel in the event of a collision, from below supported shock absorbing, raise, which makes the hardness of the impact one Pedestrian is reduced to the front hood. For this purpose, the airbag device has several Airbags arranged in the transverse direction of the vehicle comprise a hose-like design and can be filled so that the front hood is raised more than on the windscreen side in the frontend area. This embodiment has the advantage that not only additional deformation path for the outer sheet is provided, but also gas cushions for energy absorption. Both effects reduce the risk of injury for the impact partner.

Ferner ist mit der DE-Anmeldung, Aktenzeichen 100 22 094.0, ein energieabsorbierendes Karosserieteil an einem. Fahrzeug mit einer äußeren und einer am Fahrzeugaufbau abgestützten biegesteifen inneren Wandung und unter der äußeren Wandung ausgebildeten Kammern mit deformierbaren Kammerwänden vorgeschlagen worden, die durch von wenigstens einem Gasgenerator freigesetztes Gas beaufschlagbar sind, so daß die gesamte äußere Wandung bei einer Aktivierung des Gasgenerators von der inneren Wandung weggedrückt und somit angehoben wird. Dabei können die Kammerwände mit Sollbruchlinien versehen und in der jeweiligen Kammer ein Airbagschlauch angeordnet sein. Auch bei dieser Lösung wird das Verletzungsrisiko für den Aufprallpartner reduziert.Furthermore, the DE application, file number 100 22 094.0 energy-absorbing body part on one. Vehicle with an outer and a rigid inner wall supported under the vehicle body and under the outer Wall-trained chambers with deformable chamber walls proposed been caused by gas released by at least one gas generator are acted upon so that the entire outer wall when the Gas generator is pushed away from the inner wall and is thus raised. The chamber walls can be provided with predetermined breaking lines and in the respective Chamber an airbag hose can be arranged. With this solution, too Risk of injury to the impact partner is reduced.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine energieabsorbierende Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß diese das Verletzungsrisiko für einen Aufprallpartner weiter herabsetzt.It is an object of the invention to provide an energy absorbing front hood To design the preamble of claim 1 so that this is the risk of injury to one Impact partner further reduced.

Diese Aufgabe wird bei einer energieabsorbierenden Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. This task is performed with an energy-absorbing front hood according to the generic term of claim 1 solved by its characterizing features. advantageous Refinements are listed in the subclaims.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer energieabsorbierenden Fronthaube an einem Fahrzeug mit einem Außenblech und einer versteifenden Unterstruktur und zwischen diesen angeordneten Airbags, die durch von Gasgeneratoren freigesetztes Gas zur Anhebung des Außenbleches beaufschlagbar und entfaltbar sind, die Airbags als Airbagschläuche ausgebildet und in Segmente unterteilt sind, oder daß jeweils mehrere Airbags nebeneinander angeordnet sind, und daß diese und die Airbagsegmente sensorgesteuert und jeweils unfallsituationsgerecht mit Gas beaufschlagbar sind. Damit ist es möglich, an einer durch Sensoren prognostizierten Aufschlagzone eines Aufprallpartners auf der Fronthaube eine sensorgesteuerte Deformationskennung einzustellen und die Aufschlagzone an die Härte des Aufschlages und die aufzunehmende Aufprallenergie anzupassen und das Außenblech gegenüber der am Fahrzeugaufbau in bekannter Weise fixierten Unterstruktur, partiell vorbestimmt, anzuheben. Dadurch kann das Verletzungsrisiko für den Aufprallpartner reduziert werden. Die Einstellung der spezifischen Deformationskennung wird dabei sensorgesteuert durch eine separate Befüllung der Airbagsegmente bzw. Airbags vorgenommen.The invention is that with an energy-absorbing front hood on one Vehicle with an outer panel and a stiffening substructure and between these arranged airbags, which are released by gas from gas generators Raising the outer panel can be acted upon and unfolded as the airbags Airbag hoses are formed and divided into segments, or that several each Airbags are arranged side by side, and that this and the airbag segments are sensor-controlled and can be charged with gas according to the accident situation. In order to it is possible, at an impact zone forecast by sensors Impact partner on the front hood a sensor-controlled deformation identifier adjust and the service zone to the hardness of the service and the adjust the impact energy to be absorbed and the outer panel compared to the am Vehicle structure in a known manner fixed substructure, partially predetermined, to raise. This can reduce the risk of injury to the impact partner become. The setting of the specific deformation identifier is used sensor-controlled by separate filling of the airbag segments or airbags performed.

In steuerungstechnisch vorteilhafter Weise kann jedem Aibagsegment bzw. jedem Airbag ein sensorgesteuerter Gasgenerator zugeordnet sein. Insbesondere kommen Pre-Crash-Sensoren zum Einsatz, die die Gestalt und annähernd auch die Masse des Aufprallpartners erfassen und in deren Abhängigkeit über eine elektronische Steuerung entsprechende Signale an die Gasgeneratoren zu deren Aktivierung liefern. Dabei können die eingesetzten Gasgeneratoren mehrere Stufen aufweisen, so daß ein Airbagsegment bzw. Airbag unterschiedlich beaufschlagbar ist. Alternativ dazu kann mehreren Airbagsegmenten bzw. Airbags ein gemeinsamer Gasgenerator zugeordnet sein, der jeweils über ein sensorgesteuertes Ventil mit diesen verbunden ist, über das die Druckbeaufschlagung geregelt wird.In a control-technically advantageous manner, each arm segment or each Airbag can be assigned a sensor-controlled gas generator. Come in particular Pre-crash sensors are used to measure the shape and approximately the mass of the Detect impact partners and, depending on them, via an electronic control provide appropriate signals to the gas generators for their activation. there the gas generators used can have several stages, so that a Airbag segment or airbag can be acted on differently. Alternatively, you can A common gas generator is assigned to several airbag segments or airbags be connected to each of them via a sensor-controlled valve via which the Pressurization is regulated.

Um die Deformationskennung von vornherein an unterschiedliche Gruppen von Aufprallpartnern anzupassen, insbesondere an Erwachsene und Kinder, deren Kopf bei einem Unfall in unterschiedlichen Bereichen der Fronthaube aufschlägt - der Erwachsenenkopf frontscheibennaher und der Kinderkopf frontendnaher - ist es sinnvoll, die Airbagschläuche bzw. die nebeneinander angeordneten Airbags in Fahrzeugquerrichtung anzuordnen. Auch können die auf das Außenblech wirkenden maximalen Querschnitte bei einer Gasbeaufschlagung derselben vom Frontend zur Frontscheibe hin zunehmen, um zu erreichen, daß das Außenblech bei voller Entfaltung der Airbagsegmente bzw. Airbags im Bereich der Frontscheibe und damit im Erwachsenenkopfaufschlagbereich mehr angehoben wird als am Frontend.In order to identify the deformation from the outset to different groups of Adapt impact partners, especially to adults and children, whose head at an accident occurs in different areas of the bonnet - the Adult head near the front window and the child's head near the front - it makes sense the airbag hoses or the airbags arranged side by side in To arrange vehicle transverse direction. They can also act on the outer sheet maximum cross-sections when gas is applied to it from the front end to Raise the front screen to ensure that the outer panel is fully deployed the airbag segments or airbags in the area of the windscreen and thus in the Adult head impact area is raised more than at the front end.

Zur Stabilisierung des Außenblechs können vorteilhaft Stützstege an der Unterstruktur ausgebildet sein, die sich zwischen den Airbagschläuchen bzw. Reihen von Airbags zum Außenblech erstrecken und mit diesem verbunden sind. Um zu verhindern, daß sich die Fronthaube bei einem Unfall völlig von der Unterstruktur löst, sind Fangbänder vorgesehen.To stabilize the outer sheet, support webs on the substructure can advantageously be used be formed between the airbag hoses or rows of airbags for Extend outer plate and are connected to this. To prevent the In the event of an accident, the bonnet completely detaches from the substructure are tether straps intended.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung ist eine Fronthaube eines Fahrzeugs dargestellt, die ein deformierbares Außenblech 1 und als Unterstruktur ein Innenblech 2 und zwei diese in Fahrzeugquerrichtung verbindende Stützstege 3 aufweist. Zwischen den beiden Blechen 1 und 2 sind in Fahrzeugquerrichtung Airbagschläuche 4 runden Querschnitts, die in jeweils drei Airbagsegmente 5 unterteilt sind, und Gasgeneratoren 6 angeordnet, wobei jedem Airbagsegment 5 ein separat ansteuerbarer Gasgenerator 6 zugeordnet ist. Die Gasgeneratoren 6 sind in bekannter Weise über ein Steuergerät durch am Frontend angeordnete Pre-Crash-Sensoren (nicht dargestellt) in Abhängigkeit von der wahrgenommenen Masse und der Gestalt eines Aufprallpartners aktivierbar und in der Zeichnung im aktivierten Zustand dargestellt, wobei jedes Airbagsegment 5 maximal entfaltet ist, so daß das Außenblech entlang eines Airbagschlauches 4 gleichmäßig abgestützt ist und eine vorbestimmte Deformationskennung besitzt. Der Durchmesser der Airbagschläuche 4 nimmt vom Frontend zur Frontscheibe hin zu, wodurch das Außenblech 1 im Bereich derselben gegenüber dem Innenblech 2 stärker abgehoben ist als im Bereich des Frontends. Die Stützstege 3 sind vom Außenblech 1 entlang zwischen diesen (1 und 3) gegebenen Klebestellen 7, die zugleich als Sollbruchstellen ausgebildet sind, gelöst, wobei Fangbänder 8 das Außenblech 1 am Innenblech 2 zurückhalten.The invention is explained below using an exemplary embodiment. In the drawing, a front hood of a vehicle is shown, which has a deformable outer panel 1 and, as a substructure, an inner panel 2 and two support webs 3 connecting them in the transverse direction of the vehicle. Between the two metal sheets 1 and 2 , airbag hoses 4 of round cross-section, which are each divided into three airbag segments 5 , and gas generators 6 are arranged in the vehicle transverse direction, with each airbag segment 5 being assigned a separately controllable gas generator 6 . The gas generators 6 can be activated in a known manner via a control device by pre-crash sensors (not shown) arranged on the front end depending on the perceived mass and shape of an impact partner and shown in the drawing in the activated state, each airbag segment 5 deploying to the maximum is so that the outer plate is evenly supported along an airbag tube 4 and has a predetermined deformation identifier. The diameter of the airbag tubes 4 increases from the front end to the windshield, as a result of which the outer panel 1 is more strongly lifted off in the region of the latter than the inner panel 2 than in the region of the front end. The support webs 3 are detached from the outer sheet 1 along these ( 1 and 3 ) given adhesive points 7 , which are also designed as predetermined breaking points, with straps 8 retaining the outer sheet 1 on the inner sheet 2 .

Im nichtaktivierten Zustand der Airbagsegmente 5 sind das Außenblech 1 und das Innenblech 2 an ihren Rändern in bekannter Weise miteinander verbunden, wobei im Abstand von den Seitenrändern die Stützstege 3 greifen und das Außenblech 1 stabilisieren. In Abhängigkeit von der Unfallsituation und der Größe und Masse des Aufprallpartners, signalisiert durch die Pre-Crash-Sensoren, kann beispielsweise als Aufschlagbereich mit einer vorbestimmten Aufprallgeschwindigkeit des Aufprallpartners nur der Seitenrandbereich der Fronthaube prognostiziert werden, so daß anstelle aller Airbagsegmente 5 lediglich die in diesem Seitenrandbereich liegenden Airbagsegmente 5 - oder auch nur ein Airbagsegment 5 - aktiviert werden, was bedeutet, daß das Außenblech 1 nur in diesem Bereich vom Innenblech 2 abgehoben und gebogen sowie durch die Airbagsegmente 5 gestützt wird und seine Deformationskennung unfallsituationsbedingt einstellt, wobei beim Einsatz von Mehrstufen-Gasgeneratoren mehrere Deformationskennungen im Bereich eines Airbagsegmentes 5 einstellbar sind. Der Aufstellweg des Außenblechs 1 entspricht dem minimal zur Verfügung stehenden Deformationsweg des Außenblechs 1 und der Gas-Innendruck in den aktivierten Airbagsegmenten 5 der Deformationskraft. In the non-activated state of the airbag segments 5 , the outer panel 1 and the inner panel 2 are connected to one another at their edges in a known manner, the support webs 3 engaging at a distance from the side edges and stabilizing the outer panel 1 . Depending on the accident situation and the size and mass of the impact partner, signaled by the pre-crash sensors, only the side edge area of the front hood can be predicted, for example, as the impact area with a predetermined impact speed of the impact partner, so that instead of all airbag segments 5, only those in it Airbag segments 5 lying on the side edge region - or only one airbag segment 5 - are activated, which means that the outer panel 1 is lifted and bent from the inner panel 2 only in this region and is supported by the airbag segments 5 and adjusts its deformation identification due to the accident situation, when using multi-stages Gas generators multiple deformation identifiers can be set in the region of an airbag segment 5 . The installation path of the outer panel 1 corresponds to the minimally available deformation path of the outer panel 1 and the gas internal pressure in the activated airbag segments 5 of the deformation force.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Außenblech
outer panel

22

Innenblech
inner panel

33

Stützsteg
supporting web

44

Airbagschlauch
airbag hose

55

Airbagsegment
airbag segment

66

Gasgenerator
inflator

77

Klebestelle
splice

88th

Fangband
tether

Claims

1. Energy-absorbing front hood on a vehicle with an outer panel and a stiffening substructure and airbags arranged between them, which can be acted upon and deployed by gas released by gas generators to raise the outer panel, characterized in that the airbags are designed as airbag tubes ( 4 ) and in Airbag segments ( 5 ) subdivided or that in each case a plurality of airbags are arranged side by side, and that these and the airbag segments ( 5 ) can each be acted upon separately by gas under sensor control.

2. Front hood according to claim 1, characterized in that each airbag segment ( 5 ) or each airbag has a sensor-controlled gas generator ( 6 ), in particular a multi-stage gas generator, or several airbag segments ( 5 ) or airbags have a common one, each via a sensor-controlled valve with these connected gas generator is assigned.

3. Front hood according to claim 1 or 2, characterized in that the gas generators ( 6 ) are coupled to the shape of the impact partner detecting pre-crash sensors for controlling the gas supply.

4. Front hood according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the airbag hoses ( 4 ) or the side-by-side airbags are arranged in the vehicle transverse direction.

5. Front hood according to claim 4, characterized in that the cross-section of the airbag tubes ( 4 ) or airbags acting on the outer panel ( 1 ) or airbags increases from the front end to the front window.

6. Front hood according to claim 1, 4 or 5, characterized in that between the airbag hoses ( 4 ) or rows of juxtaposed airbags on the substructure support webs ( 3 ) for the outer panel ( 1 ) are arranged.

7. Front hood according to claim 1, 4, 5 or 6, characterized in that between the outer plate ( 1 ) and the substructure (inner plate 2 ) tether ( 8 ) are arranged.

8. Motor vehicle with a hood according to one or more of the previous claims.