DE102004002153B3

DE102004002153B3 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004002153B3
Application number: DE200410002153
Authority: DE
Inventors: Jochem Fischer
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2024-01-16

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug erstreckt sich der Kondensator (4) über den wesentlichen Teil der Breite des Kraftfahrzeugs und ist im Bodenbereich (5) des Kraftfahrzeugs quer zu dessen Längsachse (L), insbesondere quer zwischen den B-Säulen des Kraftfahrzeugs, angeordnet. Auf diese Weise wird der Kondensator (4) zur Energieumwandlung bei einem Seitenaufprall herangezogen und gungiert als Deformationselement. Zweckmäßigerweise besteht der Kondensator (4) aus mehreren Abschnitten, wobei zumindest die den B-Säulen benachbarten Kondensatorabschnitte bezogen auf die Horizontale in der Neigung verstellbar sind. Die Neigungsverstellung erfolgt über Aktuatoren (13), die in Abhängigkeit einer Sensor- und Steuereinheit (15) gestellt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Kondensator als Bestandteil einer Klimaanlage.
Ein Kraftfahrzeug des üblichen Standards muss neben den räumlichen und ergonomischen Bedürfnissen auch Anforderungen hinsichtlich des Klimakomforts erfüllen. Hierzu sind die Kraftfahrzeuge heutzutage überwiegend mit einer Klimaanlage ausgestattet.

Durch die DE 199 23 189 C1 zählt eine Klimaanlage zur Klimatisierung des Fonds einer Fahrgastzelle bei einem Kraftfahrzeug zum Stand der Technik. Zwecks Unterbringung der Fond-Klimaanlage innerhalb eines beschränkten Einbauvolumens sind hinter jedem Vordersitz im Fußraum des Fonds ein Verdampfer und ein Wärmetauscher unter einer keilförmig ansteigenden Fußabstützfläche für einen Fondpassagier angeordnet. Das Gebläse ist zwischen den Vordersitzen platziert und außenseitig über Luftkanäle mit jedem Paar aus Verdampfer und Wärmetauscher verbunden.

Neben den vorgenannten Allgemeinbedürfnissen ist bei modernen Kraftfahrzeugen die Entwicklung der passiven Sicherheit ein stetiges Entwicklungsziel, um einen optimalen Unfallschutz zu gewährleisten.

Die Verletzungsschwere durch einen Unfall soll durch passive Sicherheitsmaßnahmen so klein wie möglich gehalten werden. Höhe und Einwirkdauer von Beschleunigungen sind maßgebend dafür, welche biomechanischen Grenzen überschritten werden und welche Verletzungsschwere entsteht. Die Energieumwandlung beim Aufprall sollte so ablaufen, dass erträgliche Beschleunigungen während der Verzögerungszeit möglichst gleichmäßig wirken und dass die Insassen unverzüglich an der Fahrzeugverzögerung teilnehmen. Insbesondere die Fahrgastzelle der Kraftfahrzeugkarosserie wird daher als Überlebensraum ausgelegt, der bei Anprall oder Überschlag hält. Tragende Front- und Heckpartien dagegen erhalten Deformatiosstrukturen, wie Crashboxen u.ä., die den erwünschten Verzögerungsablauf begünstigen sollen.

Dennoch kommt es bei der Auslegung eines Kraftfahrzeugs immer wieder zu Konflikten zwischen der einerseites notwendigen Steifigkeit und der andererseits angestrebten möglichst gewichts- und materialsparenden Bauweise. So sind Türen und Seitenwände relativ dünn. Es ist deshalb schwierig, einem Seitenaufprall mit geeigneten konstruktiven Maßnahmen zu begegnen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einer verbesserten passiven Sicherheit bei einem Seitenaufprall zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.

Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, dass sich der Kondensator der Klimaanlage über den wesentlichen Teil der Breite des Kraftfahrzeugs erstreckt und im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs quer zu dessen Längsachse angeordnet ist. Der Kondensator besteht aus mehreren Abschnitten, wobei zumindest zwei Kondensator-Abschnitte bezogen auf die Horizontale in der Neigung verstellbar sind.

Bei einem drohenden Seitenaufprall kann durch Verstellung der Neigung der Kondensator-Abschnitte Einfluss auf das Deformationsverhalten und die Energieumwandlung genommen werden. Insbesondere ist daran gedacht, die äußeren Kondensator-Abschnitte im Falle eines Seitenaufpralls anzuheben. Hierdurch ergibt sich eine hohe Energieeinleitposition mit einem entsprechend größeren Potential beim Abbau der Aufprallenergie mit zu wirken. Auf diese Weise kann das Deformationsverhalten und damit die Energieumwandlung beim Seitenaufprall weiter verbessert werden.

Der Kondensator wird so zur Energieumwandlung bei einem Seitenaufprall herangezogen und fungiert als Deformationselement. Vorteilhaft wirkt sich in diesem Zusammenhang aus, dass Kondensatoren üblicher Bauweise bereits eine Lamellen-, Waben- oder Sandwichstruktur aufweisen, die sehr gut geeignet ist, die eingeleiteten Kräfte abzubauen und Aufprallenergie in Verformungsarbeit umzuwandeln. Auf diese Weise trägt der Kondensator der Klimaanlage zur Erhöhung der passiven Sicherheit des Kraftfahrzeugs bei einem Seitenaufprall bei.

Zweckmäßigerweise wird der Kondensator im Bodenbereich hinter den Vordersitzen angeordnet (Anspruch 2). Besonders effektiv ist die Anordnung des Kondensators quer zwischen den B-Säulen des Kraftfahrzeugs, wie dies Anspruch 3 vorsieht.

Gemäß den Merkmalen von Anspruch 4 ist vorgesehen, dass den Kondensator-Abschnitten ein Aktuator zur Neigungsverstellung zugeordnet ist. Hierbei können unterschiedliche Aktuatoren zum Einsatz gelangen, welche elektrisch, elektrohydraulisch, hydraulisch oder pneumatisch mit der notwendigen Stellgeschwindigkeit arbeiten.

In der Praxis ist beispielsweise der Einsatz eines sogenannten Pneumomuskels als Aktuator denkbar. Bei einem Pneumomuskel handelt es sich um einen Zugaktuator aus einer faserverstärkten Membran mit zwei Anbindungsstücken. Bei Druckbeaufschlagung erfolgt eine Kontraktion des Pneumomuskels, wobei sich seine wirksame Länge verkürzt. Diese Kontraktionsbewegung wird erfindungsgemäß zur Neigungsverstellung der Kondensator-Abschnitte genutzt. Hierbei wirken sich die hohen Anfangszugkräfte des Pneumomuskels besonders vorteilhaft aus, da diese ein kraftvolles Beschleunigen der Kondensator-Abschnitte im Falle eines Anpralls gewährleisten.

Die Auslösung der zur Anordnung gehörenden Aktuatoren erfolgt über eine Sensor- und Steuereinheit, die einen Seitenaufprall oder einen bevorstehenden Seitenaufprall erfasst und entsprechend ein Signal zur Aktivierung der Aktuatoren generiert (Anspruch 5).

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
1 in einem schematischen Längsschnitt einen Ausschnitt aus der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs und
2 ebenfalls technisch vereinfacht einen vertikalen Querschnitt durch den B-Säulenbereich des Kraftfahrzeugs.
In der 1 ist ein Ausschnitt aus einer Fahrgastzelle 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Mit 2 ist ein Vordersitz und mit 3 die Rückbank bezeichnet.
Das Kraftfahrzeug ist dem heute üblichen Standard entsprechend mit einer Klimaanlage ausgerüstet. Der zur Klimaanlage gehörende Kondensator 4 ist im Bodenbereich 5 des Kraftfahrzeugs quer zu dessen Längsachse L angeordnet.
Mit 6 ist der Fahrzeugboden und mit 7 eine Anströmöffnung für den Kondensator 4 bezeichnet.
Wie anhand der 2 zu erkennen, ist der Kondensator 4 hinter den Vordersitzen 2 angeordnet und erstreckt sich quer zwischen den B-Säulen 8, 9 nahezu über die gesamte Breite B des Kraftfahrzeugs.
Der Kondensator 4 besitzt eine Waben- bzw. Lamellenstruktur, so dass er im Falle eines Seitenaufpralls wie eine Crashbox wirkt und deformiert. Hierbei wird die Aufprallenergie in Verformungsarbeit umgewandelt und abgebaut. Diese Maßnahme trägt zu einer Reduzierung der auf Fahrzeuginsassen bei einem Seitenaufprall wirkenden Beschleunigungen bei und hilft, diese zu schützen.
In der 2 erkennt man ferner, dass der Kondensator 4 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus insgesamt drei Abschnitten 10, 11, 12 besteht. Die beiden äußeren, den B-Säulen 8, 9 benachbarten Kondensator-Abschnitte sind bezogen auf die Horizontale H in der Neigung verstellbar. Die Neigungsverstellung der Kondensator-Abschnitte 10, 12 erfolgt jeweils mit Hilfe eines Aktuators 13 in Form eines Pneumomuskels (13, 1). Diese sind mit Sensoren einer Sensor- und Steuereinheit 15 verknüpft. Die Sensoren 14 erfassen einen bevorstehenden Seitenaufprall und leiten die Signale zur Sensor- und Steuereinheit 15, worauf der Aktuator 13 auf der betroffenen Seite aktiviert wird, so dass der jeweilige Kondensator-Abschnitt 10 bzw. 12 aus der Ruheposition R in eine gegenüber der Horizontalen 4 angehobene geneigte Schutzposition S gebracht werden (in 2 in gestrichelter Linienführung dargestellt). Auf diese Weise werden die den B-Säulen 8, 9 benachbarten Enden 16, 17 der Kondensator-Abschnitte 10 bzw. 12 auf ein Höhenniveau gebracht, welches etwa dem Höhenniveau der Stoßstange eines aufprallenden Kraftfahrzeugs entspricht.
Insgesamt trägt die erfindungsgemäße Anordnung des Kondensators 4 zu einer Erhöhung der passiven Sicherheit des Kraftfahrzeugs bei einem Seitenaufprall bei.

1: Fahrgestell
2: Vordersitz
3: Rücksitz
4: Kondensator
5: Bodenbereich
6: Fahrzeugboden
7: Anströmöffnung
8: B-Säule
9: B-Säule
10: Kondensator-Abschnitt
11: Kondensator-Abschnitt
12: Kondensator-Abschnitt
13: Aktuator
14: Sensor
15: Sensor- und Steuereinheit
16: Ende v. 10
17: Ende v. 12
B: Breite
H: Horizontale
L: Längsachse
R: Ruheposition
S: Schutzposition

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Kondensator (4) als Bestandteil einer Klimaanlage, wobei der sich über den wesentlichen Teil der Breite (B) des Kraftfahrzeugs erstreckende Kondensator (4) im Bodenbereich (5) des Kraftfahrzeugs quer zu dessen Längsachse (L) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (4) aus mehreren Abschnitten (10, 11, 12) besteht und zumindest zwei Kondensator-Abschnitte (10, 12) bezogen auf die Horizontale (H) in der Neigung verstellbar sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (4) hinter den Vordersitzen (2) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kondensator (4) quer zwischen den B-Säulen (8, 9) des Kraftfahrzeugs erstreckt.
Kraftfahrzeug nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Kondensator-Abschnitten (10, 12) ein Aktuator (13) zur Neigungsverstellung zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (13) der Kondensator-Abschnitte (10, 12) in die Abhängigkeit einer Sensor- und Steuereinheit (15) gestellt ist.