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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufprallerkennung
für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Druckkörper
in einem Seitentürbereich des Kraftfahrzeuges, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem
ein, mit einer derartigen Anordnung zur Aufprallerkennung ausgestattetes
Kraftfahrzeug.
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Aus
der
DE 100 62 427
A1 ist eine gattungsgemäße Anordnung
zur Aufprallerkennung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei
welcher wenigstens zwei Druckkammern in unterschiedlichen Bereichen
oder an unterschiedlichen Positionen gleicher Bereiche am oder im
Fahrzeug angeordnet sind. Die beiden Druckkammern sind über
Verbindungsleitungen paarweise jeweils an einem Differenzdrucksensor angeschlossen,
wobei sich die Anordnung zur Aufprallerkennung insbesondere zur
schnellen Seitencrashsensierung, aber auch zum Erkennen eines Überrollens,
eines Überschlags, einer Kollision oder eines Aufpralls
im Front- oder Heckbereich oder in sonstigen Bereichen des Kraftfahrzeuges
eignet. Die wenigstens zwei Druckkammern der Anordnung sind dabei
in einer linken oder einer rechten Seitentür des Kraftfahrzeugs
angeordnet.
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So
genannte Drucksensoren werden bereits seit einiger Zeit zur Detektierung
eines Seitenaufpralls auf ein Kraftfahrzeug eingesetzt, um beispielsweise
bei Crasharten, bei welchen der Schweller überfahren wird,
was beispielsweise bei einem Seitenaufprall eines Geländefahrzeuges
der Fall ist, rechtzeitig ein Auslösesignal abgeben zu
können. Bei Barriereaufprallversuchen, das heißt
bei einer Flächendeformation des Türaußenblechs,
wird bei Verwendung derartiger Drucksensoren, frühzeitig
ein hohes Signal bereitgestellt. Demgegenüber ist bei einem
so genannten Pfahl-Seitencrash-Versuch, welcher üblicherweise
mit einem Pfahldurchmesser von 300 mm in verschiedenen X-Lagen durchgeführt wird,
die örtliche Deformation der Seitentür des Kraftfahrzeuges
nicht so ausgeprägt, dass ein ausreichend steil ansteigendes
bzw. hohes Drucksignal zur Verfügung gestellt wird. Der
Grund hierfür liegt insbesondere in der geringen Volumenreduktion
der Seitentür im Verhältnis zum Gesamtvolumen
im Bereich zwischen dem Türaußenblech und dem
Türinnenblech.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine gattungsgemäße Anordnung zur
Aufprallerkennung, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform
anzugeben, mit Hilfe welcher unterschiedliche Aufprallarten zuverlässig
detektierbar sind.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einer Seitentür
eines Kraftfahrzeuges wenigstens einen Druckkörper im Bereich
eines, für einen Pfahl-Seitencrash-Versuch relevanten Aufprallbereich
vorzusehen, und über eine Verbindungsleitung mit einem
Drucksensor zu verbinden. Der Druckkörper ist dabei an
den Aufprallbereich des Pfahl-Seitencrash-Versuchs angepasst und
in der Lage, einen derartigen Pfahl-Seitencrash zuverlässig zu
detektieren. Das Detektionssignal wird dabei vom Druckkörper,
welcher üblicherweise in der Art einer leicht verformbaren,
insbesondere zusammendrückbaren Druckhülle ausgebildet
ist, über eine Verbindungsleitung an den Drucksensor geleitet,
der seinerseits ein Auslösesignal, beispielsweise für
einen Thorax-Seitenairbag, erzeugt. Es ist auch möglich, den
Druckkörper mit dem Drucksensor als integrale Einheit auszuführen.
Mit dem ohnehin bereits vorhandenen Drucksensor, kann somit unabhängig
von dem Druckkörper ein Seitenaufprall detektiert werden,
um bei Crasharten, bei denen der seitliche Schweller des Kraftfahrzeuges überfahren
wird, also beispielsweise bei einem Seitenaufprall eines Geländefahrzeugs,
rechtzeitig ein Auslösesignal zur Aktivierung beispielsweise
des Thorax-Seitenairbags zu erzeugen. Mit der erfindungsgemäßen
Anordnung ist es somit möglich, sowohl einen Seitenaufprall
in der Art eines Barriereaufpralls als auch einen Seitenaufprall
in der Art eines Pfahl-Seitencrashs sicher zu detektieren und dadurch
die Insassen des Kraftfahrzeuges durch ein Auslösen entsprechender
Insassenschutzsysteme, wie beispielsweise dem vorgenannten Thorax-Seitenairbag,
wirkungsvoll zu schützen. Der wenigstens eine Druckkörper
ist dabei – wie oben erwähnt – insbesondere
in dem für den Pfahl-Seitencrash-Versuch relevanten Aufprallbereich
vorgesehen und kann sich optional selbstverständlich auch
noch in weitere Bereiche erstrecken. Ohne den erfindungsgemäßen
Druckkörper, wäre eine sichere Detektierung eines
Pfahl-Seitencrashs nicht zuverlässig möglich,
da bei einem derartigen Pfahl-Seitencrash die örtliche
Deformation der Seitentür des Kraftfahrzeuges nicht so
stark ist, dass ein ausreichend steil ansteigendes und hohes Drucksignal
für den Drucksensor zur Verfügung gestellt wird. Diese
Anordnung ist auch vorteilhaft bei Barrieren- und Fahrzeugaufprallen,
da durch den Stoßfänger zuerst nur eine teilweise
Deformation stattfindet. Der Grund hierfür liegt insbesondere
in der bei einem Pfahl-Seitencrash geringen Volumenreduktion der Seitentür
im Verhältnis zum Gesamtvolumen des Bereichs zwischen einem
Türinnen- und einem Türaußenblech.
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Zur
Ausführung der Druckkörper sind Druckunterschiede
aufgrund des geodätischen Druckes unter Umständen
zu berücksichtigen. Derartige Druckunterschiede können
zu Deformationen aufgrund der Druckdifferenz zwischen Druckkörper-
Innendruck und geodätischen Außendruck führen.
Zur Beherrschung dieser Thematik sollte an jedem Druckkörper
mindestens eine Drossel angebracht sein, um den Druckausgleich herzustellen.
Zur Berücksichtigung von Feuchtigkeit oder Wasser sollte die
Drossel an der tiefsten Stelle angeordnet sein. Eine zweite Bohrung
am Druckkörper wäre dann noch notwendig, um ein
Ablaufen des Wassers in die Tür sicherzustellen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lösung, ist der wenigstens eine Druckkörper aus
Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE), ausgebildet.
Polytetrafluorethylen, gelegentlich auch Polytetrafluorethen genannt,
ist ein vollfluoriertes Polymer, besser bekannt unter dem weit verbreiteten
Handelsnamen Teflon®. Generell
hört Polytetrafluorethylen zur Klasse der Polyhalogenolefine
und damit zu den Thermoplasten, obwohl es auch Eigenschaften aufweist,
die eine eher für duroplastische Kunststoffe typische Verarbeitung
bedingen. Generell ist PTFE äußerst beständig
gegen alle bekannten Säuren und Basen, Alkohole, Ketone,
Benzine und Öle und darüber hinaus nicht brennbar.
Durch die hohe Widerstandsfähigkeit kann ein derartiger
Druckkörper über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeuges
in der Seitentür desselben verbleiben und muss lediglich bei
entsprechend Unfällen ausgetauscht werden. Darüber
hinaus ist ein derartiger Druckkörper aus Kunststoff kostengünstig
herzustellen und bezüglich seiner äußeren
Formgebung äußerst einfach an den, für
den Pfahl-Seitencrash-Versuch relevanten Bereich, anpassbar.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lösung, ist in der Verbindungsleitung zwischen dem Druckkörper
und dem Drucksensor ein Abzweigungsstück, insbesondere
ein Y-förmiges Abzweigungsstück, vorgesehen, dessen
einer Ausgang mit dem Drucksensor und einer der Eingänge
mit dem Druckkörper verbunden sind, während der
zweite Eingang mit einem zwischen einem Türinnenblech und
einem Türaußenblech liegenden Druckraum der Fahrzeugtür
kommuniziert und wobei das Y-förmige Abzweigungsstück ein
Rückschlagventil aufweist. Durch diese Ausführungsform
kann eine zuverlässige Differenzierung zwischen Barrierenaufprallversuchsarten
und Pfahlaufprallversuchsarten hinsichtlich deren Anschläge und
Druckmaxima erzielt werden. Insbesondere kann durch das relativ
große, in der Fahrzeugseitentür anstehende Druckvolumen,
zusätzlich zu dem Druckkörper eine zuverlässige
Detektierung eines Seitenaufpralls erfolgen, wodurch ein äußerst
wirkungsvoller Insassenschutz realisierbar ist.
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Zweckmäßig
ist im Bereich zumindest eines Druckkörpers oder einer
Verbindungsleitung zum Drucksensor eine Ventileinrichtung, insbesondere ein Überdruckventil,
vorgesehen, welche ab einem vordefinierten Druck öffnet.
Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der im Druckkörper
anliegende Druck nicht zu einer zu großen Deformation des
Türinnenblechs bzw. einer Türinnenverkleidung
führt und damit diese in den Innenraum drückt,
was beispielsweise die Thorax-Seitenairbag-Funktion negativ beeinträchtigen
könnte. Durch die Ventileinrichtung wird somit automatisch
aus dem Druckkörper Druck abgelassen, sobald die Gefahr
besteht, dass dieser die Türinnenverkleidung über
ein zulässiges Maß hinaus in den Fahrgastinnenraum
eindrückt. Die Ventileinrichtung ermöglicht so
ein stets einwandfreies Entfalten eines Thorax-Seitenairbags und
damit einen besonders wirkungsvollen Schutz der Fahrzeuginsassen.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch
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1 eine
erfindungsgemäße Anordnung in einer Seitentür
eines Kraftfahrzeuges,
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2 eine
Darstellung wie in 1, jedoch mit Volumentrennelementen
zur Verkleinerung eines das Auslösen eines Drucksensors
bestimmenden Innenvolumens in einer Seitentür,
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3a eine
Schnittdarstellung durch eine Seitentür im Bereich eines
Druckkörpers vor einem Seitenaufprall,
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3b eine
Darstellung wie in 3b, jedoch bei bzw. nach einem
Seitenaufprall.
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Entsprechend
der 1, ist in einer Seitentür 1 eines
im Übrigen nicht gezeigten Kraftfahrzeuges, eine erfindungsgemäße
Anordnung 2 zur Aufprallerkennung vorgesehen. Die Anordnung 2 weist dabei
zumindest einen Druckkörper 3 auf, welcher gemäß der 1 in
zwei unterschiedlichen, alternativen Lagen gezeichnet ist. Verbunden
ist dieser Druckkörper 3 über eine entsprechende
Verbindungsleitung 4 mit einem Drucksensor 5 und
ist daher in der Lage, bei einem Seitenaufprall, welcher zu einer
Deformation des Druckkörpers 3 führt,
ein Drucksignal an den Drucksensor 5 zu übermitteln. Um
neben einem herkömmlichen Seitenaufprall, zusätzlich
auch einen sog. Pfahl-Seitencrash sicher detektieren zu können,
ist der wenigstens eine Druckkörper 3 in einem,
für den Pfahl-Seitencrash-Versuch relevanten Aufprallbereich 6 vorgesehen
bzw. an diesen Bereich 6 angepasst. Generell ist die Seitentür 1 in
herkömmlicher Weise aufgebaut und weist einen Türrahmen 7,
ein Türinnenblech 8 sowie ein Türaußenblech 10 (vgl. 3a und 3b).
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Wie
der 1 zu entnehmen ist, erstreckt sich der Druckkörper 3 quer über
den Aufprallbereich 6, so dass ein Pfahl-Seitencrash zuverlässig
detektiert werden kann. Mit dem Drucksensor 5 kann hingegen
ein herkömmlicher Seitenaufprall detektiert werden, bei
welchem ein seitlicher Schweller des Kraftfahrzeuges überfahren
wird, wie dies beispielsweise bei einem Seitenaufprall eines Geländefahrzeuges
der Fall ist. Darüber hinaus kann durch den Drucksensor 5 eine
flächige Deformation des Türaußenblechs 10 sicher
detektiert werden und dadurch frühzeitig ein hohes Signal
bereit gestellt werden, beispielsweise zur Auslösung einer
Insassenschutzeinrichtung, wie beispielsweise einem Thorax-Seitenairbag.
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Um
den wenigstens einen Druckkörper 3 kostengünstig
und bezüglich seiner Form äußerst flexibel
ausbilden zu können, ist dieser vorzugsweise aus Kunststoff,
insbesondere aus Polytetraflourethylen (PTFE) ausgebildet. Der Druckkörper
kann natürlich auch aus Metall gefertigt sein. Dies ermöglicht ein
besonders leichtes Anpassen der äußeren Form des
Druckkörpers 3 an den, für den Pfahl-Seitencrash-Versuch
relevanten (Aufprall-)bereich 6.
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Generell
ist es auch denkbar, dass zwei Druckkörper 3 vorgesehen
sind, die jeweils über eine nicht gezeichnete Verbindungsleitung
mit dem Drucksensor 5 verbunden sind, um dadurch die Detektionsempfindlichkeit
zu erhöhen, bzw. einzelne, relevante Bereich 6 besser
erfassen zu können. Dabei ist vorstellbar, dass die Druckkörper 3 unterschiedlich
große Volumina aufweisen. Denkbar ist auch, dass lediglich
ein einzelner Druckkörper 3 vorgesehen ist, der über
die Verbindungsleitung 4 mit dem Drucksensor 5 verbunden
ist und wobei in der Verbindungsleitung 4 zwischen dem
Druckkörper 3 und dem Drucksensor 5 ein
Abzweigungsstück, insbesondere ein Y-förmiges
Abzweigungsstück, angeordnet ist. Der Ausgang eines derartigen
Abzweigungsstücks kann dabei mit dem Drucksensor 5 verbunden
sein, während einer der beiden Eingänge mit dem
Druckkörper 3 verbunden ist. Der zweite Eingang
hingegen ist mit einem, zwischen dem Türinnenblech und
einem Türaußenblech 10 liegenden Druckraum
kommunizierend verbunden. Das Y-förmige Abzweigungsstück
weist dabei darüber hinaus ein Rückschlagventil
auf. Kommt es bei einer derartigen Ausführungsform der
Anordnung 2, zu einem Seitenaufprall, so lassen sich prinzipiell
drei unterschiedliche Auslösearten unterscheiden. Zum einen kann
ein Auslösen eines Insassenschutzsystems beispielsweise
durch ein vom Druckkörper 3 an den Drucksensor 5 übermitteltes
Signal erfolgen oder aber durch den Drucksensor 5 selbst.
Darüber hinaus kann auch eine flächige Deformation
des Türaußenblechs 10 zu einem Druckanstieg
in den zwischen dem Türaußenblech 10 und
dem Türinnenblech 8 liegenden Druckraum führen,
wodurch ein Druckanstieg über den zweiten Eingang des Y-förmigen
Abzweigungsstücks an den Drucksensor 5 übermittelt wird,
so dass dieser das Insassenschutzsystem auslösen kann.
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Generell
ist dabei im Bereich zumindest eines Druckkörpers 3 oder
einer Verbindungsleitung 4 zum Drucksensor 5 eine
nicht näher gezeichnete Ventileinrichtung vorgesehen, welche
ab einem vordefinierten Druck öffnet. Dies soll verhindern,
dass bei einem Seitenaufprall der nur bis zu einem gewissen Grad
kompressible Druckkörper 3 eine Türinnenverkleidung
nach inne aufwölbt und dadurch ein sich einwandfreies Entfalten
eines Thorax-Seitenairbags verhindert. Die Ventileinrichtung, welche
beispielsweise als Überdruckventil ausgebildet ist, öffnet
dabei unmittelbar, sofern der Druck im Druckkörper 3 bzw.
in der Verbindungsleitung 4 so groß ist, dass eine
Deformation des Türinnenblechs 8 bzw. einer Türinnenverkleidung
zu befürchten wäre.
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Befestigt
ist der wenigstens eine Druckkörper 3 am Türaußenblech 10,
an einer Türleitplanke 9 und/oder am Türinnenblech 8 mittels
einer Verschraubung, einer Verclipsung und/oder einer Verklebung,
so dass eine zuverlässige Halterung des Druckkörpers 3 in
der Seitentür 1 gewährleistet werden
kann.
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Denkbar
ist auch, dass der wenigstens eine Druckkörper 3,
wie in der 1 gezeigt ist, als länglicher
Druckkörper 3 ausgebildet ist und dadurch sowohl
einen, für den Pfahl-Seitencrash-Versuch relevanten Bereich 6 als
auch einen, für den Seitencrash-Versuch relevanten Bereich
quert bzw. an diese Bereiche angepasst ist. In der 1 sind
dabei generell zwei Alternativlagen des Druckkörpers 3 gezeichnet,
wobei die Alternativlage mit 3' gekennzeichnet ist. Insgesamt
lassen sich mit der in der 1 gezeigten
Ausführungsform somit unterschiedlichste Seitenaufprallarten
zuverlässig detektieren.
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Gemäß der 3a,
ist im Querschnitt der Seitentür 1 der Druckkörper 3 als
schraffierte Fläche dargestellt, welche im wesentlichen
unterhalb der Türleitplanke 9 angeordnet ist und
sich zwischen dem Türaußenblech 10 und
dem Türinnenblech 8 erstreckt. Erfolgt nun ein
Seitenaufprall auf die Seitentür 1, wie dies in 3b gezeigt
ist, so wird das Türaußenblech 10 in
Richtung des Türinnenblechs 8 deformiert, was
zwangsläufig zu einer Kompression des Druckkörpers 3 und
damit einem Druckanstieg in demselben führt. Der Druckanstieg
wird dabei vom Drucksensor 5 erfasst, wobei der Drucksensor 5 je nach
erfasster Signalstärke das Auslösen des Insassenschutzsystems
einleitet.
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Gemäß der 2,
ist ein für das Auslösen des Drucksensors 5 vorgesehene
Volumen 11 reduziert, indem zwei Volumentrennelemente 12 in
der Seitentür 1 eingebaut sind. Die beiden Volumentrennelemente 12 können
dabei als kostengünstige Kunststoffelemente, insbesondere
als geschäumte Kunststoffelemente, ausgebildet sein. Des
weiteren sind sie zumindest derart kompressibel ausgebildet, dass
bei einer Deformation des Türaußenblechs 10 keine
Deformation des Türinnenblechs 8 durch eine Kraftübertragung über
die Volumentrennelemente 12 erfolgt. Die Volumentrennelemente 12 haben
somit lediglich die Aufgabe, das zur Auslösung des Drucksensors 5 relevante
Volumen 11 zu reduzieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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