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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung einer adaptiven Crashstruktur sowie eine Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus der Offenlegungsschrift
EP 1 792 786 A2 ist eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt, die ein gehäuseartiges Deformationsprofil mit einer längsträgerseitigen Flanschplatte aufweist und als Faltkonstruktion aus Metallblech ausgebildet ist. Das Deformationsprofil besteht aus zwei Schalenbauteilen, wobei an jedem Schalenbauteil ein Flanschplattenabschnitt angeformt ist. Die Schalenbauteile werden aus Ausgangsplatinen aus Metallblech gefaltet, anschließend zusammengesetzt und mittels Widerstandsschweißpunkten aneinander gefügt. Die Crashbox nimmt im Crashfall durch die Deformation des Deformationsprofils Energie auf, wobei die Energieaufnahmefähigkeit der Crashbox jedoch nicht einstellbar ist, d. h. es erfolgt keine Adaption der Crashbox an einen Crashvorgang.
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Eine solche Adaption ist jedoch beispielsweise aus der Patentschrift
DE 197 45 656 C2 bekannt. In der Patentschrift
DE 197 45 656 C2 wird ein Pralldämpfer für ein Kraftfahrzeug beschrieben, der ein bei einem Fahrzeugaufprall verformbares Deformationselement umfasst, in dessen Weg ein Sperrteil hineinragt, mit welchem aufgrund der Krafteinwirkung beim Aufprall eine plastische Verformung des Deformationselements unter Absorption von Aufprallenergie herbeigeführt wird, wobei der Verformungswiderstand des Deformationselements durch eine Steuerung in einer zusätzlichen Deformationsstufe erhöht werden kann. Vorgeschlagen wird, dass sich Schieber an einem Deformationselement senkrecht zur Kraftrichtung bewegen und Deformationselemente dadurch sperren, so dass durch die Kraftwirkung diese Deformationselemente Crashenergie durch plastische Verformung aufgrund der Sperrung abbauen. Durch eine parallele Anordnung oder durch einen Ineinanderbau von solchen Deformationselementen ist eine Adaption auf den Crashvorgang möglich. Als weiteres Beispiel wird vorgeschlagen, ein Deformationselement durch eine Verjüngung zum Abbau von Crashenergie zu benutzen. Dabei ist ein Element zur Verjüngung fixiert und ein weiteres kann durch einen Schieber frei gegeben werden, um die Verjüngung zu reduzieren. Hierbei weist der Schieber mindestens zwei Schaltstellungen auf, in denen es in den Verschiebeweg des Deformationskörpers hineinragt, wodurch der Deformationskörper durch die Krafteinwirkung beim Aufprall weniger oder mehr plastisch verformt wird. Die mindestens zwei Schaltstellungen können in Abhängigkeit von einem Precrash-Signal oder einem Aufprallsignal gesteuert werden, wobei das Precrash-Signal beispielsweise von einer Rundumsichtsensorik wie einer Radarsensorik zur Verfügung gestellt werden kann. Die Bewegung des Schiebers erfolgt dabei radial, d. h. senkrecht zur Kraftrichtung und damit zur Längsachse des Deformationselements, das üblicherweise als Zylinder mit einer vorgegebenen Wanddicke ausgeführt ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung einer adaptiven Crashstruktur mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Auswerte- und/oder Steuereinheit eine Recheneinheit umfasst, welche Druckdaten als crashrelevante Informationen von der mindestens einen Sensoreinheit empfängt und zur Unterscheidung von verschiedenen Crashsituationen und zur Erzeugung von mindestens einem Ausgabesignal auswertet, wobei die Recheneinheit basierend auf den Druckdaten physikalische Größen ermittelt und zur Unterscheidung der verschiedenen Crashsituationen und zur Erzeugung von mindestens einem Steuersignal für mindestens eine Aktuatorik verwendet. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit ist beispielsweise zum Signalempfang über mindestens eine erste Schnittstelleneinheit mit der mindestens einen Sensoreinheit gekoppelt, welche die Druckdaten als crashrelevante Informationen zur Verfügung stellen. Zudem ist die Auswerte- und/oder Steuereinheit beispielsweise zur Signalausgabe über mindestens eine zweite Schnittstelleneinheit mit der mindestens einen Aktuatorik gekoppelt, welche eine Energieaufnahmefähigkeit und/oder Energieabbaufähigkeit von mindestens einem im Crashfall deformierbaren Deformationselement der adaptiven Crashstruktur in Abhängigkeit von dem mindestens einen Steuersignal einstellt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung einer adaptiven Crashstruktur wird vorzugsweise in einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 eingesetzt, welche neben der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ansteuerung einer adaptiven Crashstruktur eine Crashstruktur umfasst, welche mindestens eine adaptive Crashstruktur mit mindestens einem im Crashfall deformierbaren Deformationselement aufweist, welches im Crashfall durch die Deformation Energie aufnimmt bzw. abbaut und dessen Energieaufnahmefähigkeit bzw. Energieabbaufähigkeit über die mindestens eine Aktuatorik in Abhängigkeit von dem mindestens einen Steuersignal eingestellt wird. Die mindestens eine adaptive Crashstruktur ist beispielsweise zwischen einem Querträger und einem Längsträger im Frontbereich und/oder Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung einer adaptiven Crashstruktur werden Druckdaten als crashrelevante Informationen erfasst und zur Unterscheidung von verschiedenen Crashsituationen und zur Erzeugung von mindestens einem Ausgabesignal ausgewertet, wobei basierend auf den Druckdaten physikalische Größen ermittelt und zur Unterscheidung der verschiedenen Crashsituationen und zur Erzeugung des mindestens einen Steuersignals für die mindestens eine Aktuatorik verwendet werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erlauben eine Bestimmung der Crashschwere, eine Einstellung der Steifigkeit der adaptiven Crashstruktur und eine Auslösung von passiven Rückhaltesystemen. Zudem können andere Fahrzeugsysteme, wie beispielsweise Fahrdynamikregelsysteme, darüber informiert werden, dass eine Kollision stattgefunden hat.
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Der Kern der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, über mindestens einen Drucksensor Druckdaten zu erfassen und basierend auf diesen Druckdaten die für die Ansteuerung der adaptiven Crashstruktur und die Crashcharakterisierung erforderlichen physikalischen Größen zu ermitteln bzw. abzuleiten. Basierend auf diesen abgeleiteten physikalischen Größen können dann Steuer- und/oder Stellsignale sowohl für die adaptive Crashstruktur als auch für passive Rückhaltesysteme bereitgestellt werden. Somit ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise eine Reduktion der Gesamtfahrzeugmasse bei gleichbleibendem Sicherheitsschutz, eine Steigerung des Partnerschutzes unter Beibehaltung des Selbstschutzes bei einer Frontkollision, eine frühzeitige und bessere Erkennung von Pfahlanprällen im Frontbereich und/oder eine längere Lebensdauer im Crashverlauf als herkömmliche Upfrontsensoren und damit längere gültige Signalwerte. Des Weiteren sind kleinere Fahrzeugbauarten möglich, und damit eine Reduktion des CO2-Anstoss und der Verbrauchskosten.
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Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung von mindestens einem Drucksensor besteht in der möglichen Einbaulage. Ein Drucksensor kann unabhängig vom verwendeten Crashboxprinzip eingesetzt werden, sofern ein annähernd geschlossenes Volumen vorhanden ist, dessen Druck überwacht werden kann. Ein weiterer Vorteil von Drucksensoren besteht darin, dass Drucksensoren im Gegensatz zu kapazitiven, induktiven Sensoren und/oder Magnetsensoren materialunabhängig funktionieren. Das bedeutet, dass die erfassten Druckdaten durch die in der näheren Umgebung des Drucksensors verwendeten Werkstoffe nicht beeinflusst werden. Entsprechend entfällt eine sonst erforderliche Abschirmung gegen solche Einflüsse oder deren rechnerische Korrektur. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einem höheren Signal-Rausch-Abstand gegenüber den anderen Verfahren und damit auch zu einer höheren Empfindlichkeit. Vorteilhaft wirkt sich auch aus, wenn auf jeder Fahrzeugseite mindestens ein Drucksensor in einer adaptiven Crashstruktur eingesetzt wird, da dies eine sichere Unterscheidung zwischen einem Offset-Crash und einem Nicht-Offset-Crash ermöglicht. Die Unterscheidung zwischen Offset- und Nicht-Offset-Crash kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Drucksensoren in der linken und rechten Seite des Fahrzeuges verbaut werden. Dann wird eine Differenz zwischen einem ersten Drucksignal, das von einem rechts im Fahrzeug angeordneten Drucksensor erfasst wird, und einem zweiten Drucksignal gebildet, das von einem links im Fahrzeug angeordneten Drucksensor erfasst wird. Ist nun der Betrag der Differenz kleiner als ein vorgegebener Schwellwert, dann handelt es sich um eine Kollision ohne Offset, also ohne größere Asymmetrie. Falls der Betrag der Differenz größer als der vorgegebene Schwellwert ist, handelt es sich um einen Offset-Crash. Im Falle eines Offset-Crashs kann aus dem Vorzeichen der Differenz die betroffene Fahrzeugseite bestimmt werden, an welcher hauptsächlich die Kollision stattfindet. Wird beispielsweise das zweite Drucksignal vom ersten Drucksignal subtrahiert, dann deutet eine Differenz, die größer als Null ist, daraufhin, dass ein Offset-Crash an der linken Fahrzeugseite vorliegt, und eine Differenz, die kleiner als Null ist, deutet auf einen Offset-Crash an der rechten Fahrzeugseite hin. Durch die Auswertung der Druckdaten, kann nicht nur erkannt werden, ob es sich um einen Offset-Crash handelt oder nicht, sondern es kann auch die prozentuale Überdeckung ermittelt werden, beispielsweise durch Bildung des Verhältnisses zwischen dem Betrag der Differenz der beiden Drucksignale und dem Betrag der Summe der beiden Drucksignale.
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Ein weiterer Vorteil bei dem Einsatz von Drucksensoren besteht darin, dass die Drucksensoren in der adaptiven Crashstruktur nur ansprechen, wenn der Bereich, in dem sie eingebaut sind, von dem Crash betroffen ist. Das bedeutet, dass im Frontbereich eingebaute Drucksensoren nur bei einem Frontcrash und nicht bei einem Heckcrash ansprechen und bei im Heckbereich eingebauten Drucksensoren ist es umgekehrt. Somit dient das Nichtvorhandensein eines Drucksignals bei einem im Frontbereich eingebauten Drucksensor als Plausibilisierung für einen Heckaufprall und das Nichtvorhandensein eines Drucksignals bei einem im Heckbereich eingebauten Drucksensor als Plausibilisierung für einen Frontaufprall. Dies kann von herkömmlichen als Beschleunigungssensoren ausgeführten Upfrontsensoren nicht geleistet werden, da diese im Crashfall unabhängig vom Einbauort Beschleunigungswerte erfassen.
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Zusätzlich zu Druckdaten können von der mindestens einen Sensoreinheit auch Temperaturdaten erfasst werden. Somit können durch den Einsatz der Drucksensoren in der adaptiven Crashstruktur bei einem Crash basierend auf dem erfassten Drucksignal, z. B. in mbar/ms, exakt und schnell eine Intrusion, z. B. in mm, eine Intrusionsgeschwindigkeit, z. B. in mm/ms, oder eine Änderung der Intrusionsgeschwindigkeit, z. B. in mm/ms2 ermittelt werden. Darüber hinaus ist das Empfindlichkeitsverhalten über den Messbereich eines Drucksensors nahezu linear, was den Algorithmus vereinfacht.
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Indem die Steifigkeit der Crashstruktur adaptiv gestaltet ist, ist die Steifigkeit vor bzw. während des Crashs anpassbar, so dass die Energieaufnahmefähigkeit der Front- bzw. Heckstruktur des Fahrzeugs in vorteilhafter Weise einstellbar ist.
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Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine Anpassung der adaptiven Crashstruktur an Crashs mit unterschiedlichen Objekten möglich. Ein wesentlicher Vorteil der adaptiven Crashstrukturen besteht darin, dass die Energieaufnahmecharakteristik bzw. Energieabbaucharakteristik während eines Crashs gezielt verändert und je nach Crashtypus entsprechend eingestellt werden kann, indem beispielsweise bei einer Kollision gegen ein Leichtfahrzeug bzw. einen Fußgänger die adaptive Crashstruktur unter dem Stichwort Partnerschutz „weich” eingestellt wird und bei einer Kollision gegen ein schweres Fahrzeug kann die adaptive Crashstruktur unter dem Stichwort Selbstschutz „hart” eingestellt werden. Beide Eigenschaften, sowohl der Partnerschutz als auch der Selbstschutz werden in vorteilhafter Weise in der Crashkompatibilität vereinigt. Diese Kombination bezeichnet in besonders vorteilhafter Weise ein hohes Maß an Selbstschutz bei niedriger Aggressivität gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern, wobei eine Verbesserung der Kompatibilität nicht zu Lasten des Selbstschutzes des Fahrzeuges geht.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung einer adaptiven Crashstruktur möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die mindestens eine Sensoreinheit mindestens einen Drucksensor und/oder mindestens einen Temperatursensor umfasst und zur Überwachung eines vorgegebenen Volumens im Bereich der adaptiven Crashstruktur angeordnet ist. Das vorgegebene Volumen ist beispielsweise als annähernd geschlossenes Volumen oder als mit einem Fluid gefüllten abgeschlossenes Volumen ausgeführt. Die adaptive Crashstruktur ist beispielsweise zwischen einem Querträger und einem Längsträger der Fahrzeugkarosserie angeordnet, wobei die adaptive Crashstruktur an einem Ende mit dem Querträger und mit dem anderen Ende mit dem korrespondierenden Längsträger verbunden ist. So kann ein inneres Volumen der adaptiven Crashstruktur gegenüber dem Querträger und dem Längsträger abgeschlossen und die Sensoreinheit innerhalb dieses Volumens angeordnet sein. Findet nun eine Kollision statt, die so stark ist, dass sie zu einer nennenswerten Fahrzeugdeformation führt, dann wird der Querträger in Richtung des Längsträgers gedrückt und das Volumen der dazwischen angeordneten adaptiven Crashstruktur wird durch Deformation verringert. Über die allgemeine Gasgleichung ist bei gegebener Temperatur eine Änderung des Volumens direkt mit einer Änderung des Druckes verknüpft. Die nachfolgende Gleichung (1) repräsentiert die allgemeine Gasgleichung. P·V = R·T (1)
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Hierbei repräsentiert P den Druck, V das Volumen, T die Temperatur und R repräsentiert eine Konstante. Durch Messung bzw. Ermittlung der Druckänderung kann also direkt auf die Volumenänderung geschlossen werden. Im einfachsten Fall wird das Deformationselement nur in der Längsachse verformt und nicht quer dazu. Dann ist die Volumenänderung dV direkt proportional zur Längenänderung dL, also zur Deformation des Deformationselements. Misst man nun während eines solchen Deformationsvorgangs den Druck an zwei verschiedenen Zeitpunkten T1 und T2 kann man so die jeweiliger Deformation dL1 und dL2 bestimmen. Mit Hilfe der nachfolgenden Gleichung (2) lässt sich dann die Crashgeschwindigkeit vc bestimmen. νC = (dL2 – dL1) / (T2 – T1) (2)
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Hierbei repräsentiert dL1 eine Deformation zum Zeitpunkt T1 und dL2 repräsentiert eine Deformation zum Zeitpunkt T2. Hängt die Volumenänderung bauartbedingt nicht linear mit der Längsdeformation zusammen, dann kann die Crashgeschwindigkeit beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass über Versuche und/oder Simulationen der Zusammenhang zwischen Volumenänderung und Längenänderung bestimmt wird. Der bestimmte Zusammenhang kann dann als Tabelle oder als Funktion in einem Speicher hinterlegt werden, so dass zu jedem Volumenänderungswert ein Längenänderungswert existiert, so dass mit der Gleichung (2) die Crashgeschwindigkeit bestimmt werden kann. Die ermittelte Crashgeschwindigkeit kann dazu verwendet werden, um die Crashschwere zu bestimmen. Auf Basis der Crashgeschwindigkeit und daraus abgeleiteten Größen, wie beispielsweise einem Integral oder einer Summe, kann dann die adaptive Crashstruktur angesteuert werden. So kann beispielsweise eine Grenzgeschwindigkeit vorgegeben werden. Das adaptive System kann dann auf einen Zustand geschaltet werden, der einer niedrigen Crashschwere zugeordnet ist, wenn die aus den erfassten Druckdaten ermittelte Kollisionsgeschwindigkeit kleiner als die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit ist. Ist die ermittelte Kollisionsgeschwindigkeit größer als die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit, dann wird die adaptive Crashstruktur auf einen Zustand geschaltet, der einer hohen Crashschwere zugeordnet ist. Bei einer adaptiven Crashstruktur mit mehr als zwei Stufen oder bei einer stufenlos einstellbaren adaptiven Crashstruktur kann die Kollisionsgeschwindigkeit entsprechend in feineren Abstufungen ausgewertet werden. Bei einer dynamisch regelbaren adaptiven Crashstruktur kann der augenblickliche Druckwert oder der momentanen Crashgeschwindigkeitswert zur Einstellung des adaptiven Systems verwendet werden. Ebenso können die erfassten und ermittelten Daten und Information im Auslösealgorithmus für Rückhaltesysteme verwendet werden, beispielsweise um eine Empfindlichkeit des Auslösealgorithmus zu verändern. So können Auslöseschwellen beispielsweise bei einer ermittelten hohen Crashschwere abgesenkt oder bei einer ermittelten niedrigen Crashschwere angehoben werden.
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Alternativ kann das Volumen der adaptiven Crashstruktur mit dem abgeschlossenen Volumen des Querträgers und/oder mit dem abgeschlossenen Volumen des Längsträgers verbunden werden. Dadurch ergeben sich in vorteilhafter Weise mehr Möglichkeiten für eine Auswahl des Einbauortes der Sensoreinheit und zur Festlegung zu welchem Zeitpunkt eine Kollision sensiert werden kann. Ist das Volumen der adaptiven Crashstruktur beispielsweise mit dem Volumen des Querträgers verbunden, dann kann eine Kollision sehr früh erkannt werden, weil die Deformation des Querträgers mit entsprechender Volumenänderung sehr früh stattfindet. Ist das Volumen des Längsträgers mit dem Volumen der adaptiven Crashstruktur bzw. mit dem Volumen der adaptiven Crashstruktur und dem Volumen des Querträgers verbunden, dann kann die Sensoreinheit beispielsweise am insassenseitigen Ende innerhalb des Längsträgers verbaut werden. Dadurch sinken der Verkabelungsaufwand und damit die Kosten für das System deutlich. Ebenso kann, wenn die linke und rechte Seite der hohlen adaptiven Crashstruktur über das Volumen des Querträgers miteinander verbunden sind, eine Kollision mit lediglich einem Sensor erkannt werden, gegenüber zwei Sensoren die erforderlich sind, wenn die adaptiven Crashstrukturen nicht über ein gemeinsames Volumen miteinander verbunden sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Front-Pfahlanprall sehr schnell detektiert werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die adaptive Crashstruktur mit gleicher Funktionalität natürlich auch an anderen Positionen verbaut werden. So ist es beispielsweise auch möglich die adaptive Crashstruktur ganz an die Fahrzeugfront oder am insassenseitigen Ende der Längsträger zu verbauen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Sensoreinheit an einem beliebigen Einbauort installiert werden, wobei die Eingangsöffnung des Drucksensierungselements mittels einer druckfesten Verbindung, beispielsweise über einen Schlauch, an das Volumen der adaptiven Crashstruktur angekoppelt wird. Des Weiteren kann ein mit einem Fluid abgeschlossenes Volumen in der adaptiven Crashstruktur verbaut werden und eine Auslassöffnung mit einem Drucksensor versehen werden. Durch die Kollision erfolgt dann eine Verdrängung des Fluids und es erfolgt ein Druckanstieg, der über den Drucksensor erfasst wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das innere Volumen der adaptiven Crashstruktur nicht mit Luft, sondern mit anderen Gasen gefüllt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Volumen in der adaptiven Crashstruktur beispielsweise mit Helium gefüllt werden. Der Vorteil hierbei wäre, dass Helium in seinen physikalischen Eigenschaften sehr ähnlich einem idealen Gas ist und eine rechnerische Auslegung des Systems sehr einfach ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass Helium ein Edelgas ist, welches so gut wie nicht chemisch mit seiner Umgebung reagiert. Dadurch kann über die Lebensdauer des Fahrzeuges ein konstantes Verhalten der adaptiven Crashstruktur und ein Korrosionsschutz erreicht werden. Ebenso ist die Verwendung anderer Gase möglich, wie z. B. Stickstoff usw. Durch die unterschiedlichen spezifischen Wärmekapazitäten der verwendeten Gase und unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeiten durch kleine Öffnungen lässt sich eine vorteilhafte Feineinstellung des Druckverlaufs verwirklichen. Ebenso kann der Druckverlauf gegebenenfalls dadurch vorteilhaft beeinflusst werden, dass das Gas im Normalbetrieb nicht den Umgebungsdruck aufweist, sondern entweder einen Unterdruck oder einen Überdruck gegenüber dem Außendruck aufweist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die erfassten Druckdaten zur Regelung der adaptiven Crashstruktur verwendet werden. So kann im Fahrzeug beispielsweise mindestens eine Druckreferenzkurve für mindestens eine Crashsituation hinterlegt werden. Wird nun eine bestimmte Crashsituation erkannt, dann kann auf die entsprechende Druckverlaufskurve zugegriffen werden und die adaptive Crashstruktur so geregelt werden, dass der erfassten Druckwerte so genau wie möglich dem vorgegebenen Druckverlauf entsprechen. Dies hat gegenüber einer reinen Steuerung den Vorteil, dass der Deformationsverlauf der Fahrzeugstruktur über die Zeit und damit auch die auftretenden Kräfte und die sich daraus ergebende Insassenbelastung wesentlich feinfühliger an die Situation angepasst werden können. Hierbei kann die Erkennung einer bestimmten Crashsituation durch einen herkömmlichen Rückhaltesystemansteueralgorithmus (AIDA) oder durch einen klassifikationsbasierten Algorithmus, wie beispielsweise NAC, Support Vector Machine, k-NN Klassifikator, Vektorquantisierung, oder durch Hidden Markov- basierte Crashklassifikationen oder auch durch Fuzzy-Logik-basierte Systeme erfolgen. Dabei wird die Robustheit dieser Algorithmen noch zusätzlich dadurch gesteigert, dass ihnen als zusätzliche Information die Druckdaten aus der adaptiven Crashstruktur zu Verfügung gestellt werden.
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Da ja bei einer oben beschriebenen Regelung der Deformationsverlauf und damit die auf die Insassen wirkenden Kräfte über die adaptive Crashstruktur unter Verwendung der Druckdaten vorgegeben und bekannt sind, können die Insassenschutzmittel auch sehr frühzeitig aktiviert werden. Die bei herkömmlichen Frontstrukturen sehr stark ausgeprägten Variationen in dem Deformationsablauf und damit einhergehenden Schwankungen in der Insassenbelastung, welche jeweils bei Bestimmung des Auslösezeitpunkts der Rückhaltemittel berücksichtigt werden müssen, treten hier aufgrund der Regelung nicht mehr auf. Die Ansteuerung der Rückhaltemittel vereinfacht sich daher. Darüber hinaus bietet sich hier der Vorteil, dass die Drucksensoren in einem geschlossenen Bereich geschützt verbaut sind und damit im Vergleich zu Upfrontsensoren auch länger gültige Signalwerte liefern können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann bei einer über einen vorgegeben Druckverlauf geregelte adaptive Crashstruktur die Qualität der Regelung überwacht werden. Ist es der Regelung nicht mehr möglich, den tatsächlichen Druckverlauf entsprechend der vorgegebenen Druckverlaufskurve zu regeln, kann diese Tatsache als Signal oder als gemessener Druckwert an den Rückhaltesystem-Algorithmus ausgegeben werden. Wenn der tatsächliche Druckanstieg stärker als der vorgegebene Druckwert ansteigt, bedeutet dies, dass die Kollision heftiger als bisher angenommen ist und die Auslösung der Rückhaltemittel schneller erfolgen muss, bzw. zusätzliche Rückhaltemittel aktiviert werden müssen. Daher wird der Auslösealgorithmus empfindlicher geschaltet. Dies kann z. B. durch eine Absenkung von Auslöseschwellen erfolgen. Ist im umgekehrten Fall die Kollision weniger heftig als erwartet, dann kann der Algorithmus durch Anhebung von Auslöseschwellen unempfindlicher geschaltet werden. Dadurch können herkömmliche Auslösealgorithmen durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Druckdaten weiter verbessert werden, so dass ihre Empfindlichkeit gegen Misuse-Fälle abnimmt. Das bedeutet, dass das Risiko sinkt, dass Nicht-Auslösesituationen, die aufgrund der bisherigen verwendeten Sensordaten sehr leicht mit einer echten Auslösesituation verwechselt werden können, verwechselt werden. Ein weiterer Vorteil der erfassten Druckdaten besteht darin, dass nur dann ein Druckanstieg angezeigt wird, wenn tatsächlich eine Kollision mit Deformation stattfindet, so dass Ausführungsformen der Erfindung inhärent unempfindlich gegen Misuse-Fälle sind. Durch Einbeziehung der Druckdaten in den Auslösealgorithmus für Frontkollisionen, beispielswiese über eine logische UND-Verknüpfung, welche das Ausgabesignal des herkömmlichen Auslösealgorithmus mit den Druckdaten verknüpft, die ein Vorhandensein einer Druckänderung anzeigen, welche über einem vorgegebenen Minimalschwellwert liegt, lassen sich Misuse-Fälle in vorteilhafter Weise sehr effektiv unterdrücken. Darüber hinaus bieten die Druckdaten, wie oben bereits erwähnt ist, den Vorteil gegenüber einem von Upfrontsensoren erfassten Beschleunigungsdaten, dass während der Kollision aufgrund der Einbaulage länger gültige Signalwerte geliefert werden können bevor die Sensorik zerstört wird. Dadurch ergeben sich für den zentralen Auslösealgorithmus weitere Vorteile bei der Crashklassifizierung.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Volumen, in dem die Sensoreinheit verbaut ist, nicht vollständig gegenüber der Umgebung abgeschlossen, sondern mit einer Öffnung versehen werden, die eine bestimmte Fläche aufweist. Dadurch fällt im Kollisionsfall, wenn das innere Volumen der adaptiven Crashstruktur verkleinert wird, der Druckanstieg etwas geringer aus, als bei einer adaptiven Crashstruktur ohne Öffnung, da durch Ausströmen von Gas teilweise ein Druckausgleich mit der Umgebung stattfinden kann. Hierbei definiert die Größe der Fläche die Menge des ausströmenden Gases und damit die Geschwindigkeit und Maximalhöhe des Innendrucks der adaptiven Crashstruktur während einer Kollision. Ist die Fläche klein, dann wird der Druckanstieg und Maximalwert nur wenig gegenüber einem oben beschriebenen geschlossenen Volumen abweichen. Ist die Fläche größer, dann wird der Druckanstieg langsamer stattfinden und der erreichbare Maximaldruck wird geringer sein als bei einem geschlossenen Volumen. Durch geeignete Wahl der Größe der Ausströmungsfläche kann daher der auftretende maximale Druckwert bei gegebener Kollisionsgeschwindigkeit vorgegeben werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, durch Vorgabe der Ausströmungsfläche den in einer Kollision zu erwartenden Druckverlauf optimal an den Messbereich eines gegebenen Drucksensors anzupassen, so dass eine bestmöglichste Ausnutzung des Messbereich des Sensors erzielt werden kann. Ebenso ist es möglich, die Größe der Ausströmungsfläche über eine geeignete Vorrichtung, wie beispielsweise durch eine Schieber- oder Irisblendenkonstruktion, variabel auszuführen. Dadurch ist es möglich, die Ausströmungsfläche und damit den Druckverlauf, während oder vor einer Kollision zu verändern. So ist es beispielsweise vorstellbar je nach Momentangewicht des Fahrzeuges eine andere Ausströmungsfläche zu wählen. Ebenso ist es vorstellbar diese Ausströmungsfläche in Abhängigkeit von Daten des Kollisionsgegners wie Fahrzeugtyp, Fahrzeugmasse usw. zu verändern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie.
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2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie aus 1 mit einer detaillierteren Darstellung einer adaptiven Crashstruktur.
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3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Auswerte- und Steuereinheit für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie aus 1.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Im Zuge der Entwicklungen der passiven Sicherheit bei Kraftfahrzeugen steht zunächst der Selbstschutz im Vordergrund. Dies ist die Eigenschaft des Kraftfahrzeugs seine eigenen Insassen sowohl in Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen als auch in Kollisionen mit anderen Objekten zu schützen. Hierfür werden unter anderem beispielsweise Crashboxen eingesetzt. Derartige Crashboxen für Kraftfahrzeuge sind auf dem Markt bekannt und üblicherweise zur Anordnung zwischen einem Stoßfängersystem und der Karosserie des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Durch die Crashbox soll im Crashfall bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs Energie absorbiert werden, um Teile des Kraftfahrzeugs und die Insassen des Kraftfahrzeugs zu schützen. In der Regel ist die Crashbox derart ausgestaltet, dass diese bei einem Aufprall mit sehr geringer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs nur reversibel verformt wird, so dass hierbei keinerlei Schäden am Kraftfahrzeug auftreten. Bei einem Aufprall mit geringfügig höherer Geschwindigkeit nimmt die Crashbox in vorteilhafter Weise so viel Energie auf, dass nur das Stoßfängersystem beschädigt wird, nicht jedoch die übrige Karosserie des Kraftfahrzeugs. Zunehmend rücken bei der Entwicklung von Crashboxen außer dem Insassenschutz jedoch noch Themen bezüglich Partnerschutz und Crashkompatibilität in den Vordergrund. Partnerschutz ist die Eigenschaft des Kraftfahrzeugs die Insassen des gegnerischen Fahrzeugs in einer Fahrzeug-Fahrzeug-Kollision zu schützen, also eine möglichst geringe Aggressivität zu haben.
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Die Fahrzeugsicherheit kann bei Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen durch die Einführung von deformierbaren Metallträgern in der Fahrzeugfront, häufig eingeteilt in die Komponenten Querträger, Crashbox mit Deformationselement und Längsträger deutlich erhöht werden. In Summe wird heute in modernen Fahrzeugen bis zu 300 kg an Metall für die passive Sicherheit aufgebracht. Aktuell führen die Verknappung der Erdölressourcen und somit die Verteuerung des Kraftstoffs und die Erderwärmung durch die Zunahme des CO2-Ausstosses zu kleineren und demnach zu leichteren Fahrzeugen. Hierbei ist es die Herausforderung die kleinen Fahrzeuge sicherer bzw. mindestens so sicher wie große Fahrzeuge und große Fahrzeuge, unter Beibehaltung der Sicherheit, leichter zu machen. Diese beiden Herausforderungen können in vorteilhafter Weise mit Hilfe von adaptiven Strukturen gemeistert werden.
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung 1 zum adaptiven Abbau von Crashenergie, welche nicht adaptive Strukturen, wie Längsträger 10, Querträger 20 usw., und adaptive Strukturen aufweist, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei adaptive Crashstrukturen 50 umfassen, welche im Crashfall durch Deformation Energie aufnehmen und deren Energieaufnahmefähigkeit bzw. Energieabbaufähigkeit bzw. Steifigkeit in Abhängigkeit von mindestens einem Steuersignal S1, S2 eingestellt werden können, wobei die adaptiven Crashstrukturen 50 jeweils zwischen dem Querträger 20 und dem Längsträger 10 im Frontbereich und/oder Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet sind. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist im Bereich der jeweiligen adaptiven Crashstruktur 50 eine korrespondierende Sensoreinheit 30 zur Erfassung von crashrelevanten Informationen p1, p2 angeordnet, die von einer Auswerte- und/oder Steuereinheit 40 zur Erzeugung des mindestens einen Steuersignals S1, S2 empfangen und ausgewertet werden. Zudem stellt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 40 das mindestens eine Steuersignal S1, S2 bzw. weitere Ausgabesignale weiteren Fahrzeugsystemen zur Verfügung, welche beispielsweise Rückhaltesysteme 62, Fußgängerschutzsysteme 64, Bussysteme 66 usw. umfassen.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die Auswerte- und/oder Steuereinheit 40 über zwei erste Schnittstelleneinheiten 43, 45 jeweils mit einer Sensoreinheit 30 gekoppelt, und über mindestens eine zweite Schnittstelleneinheit 46 mit zwei Aktuatoriken 52 gekoppelt, über welche die Energieaufnahmefähigkeit bzw. Energieabbaufähigkeit bzw. Steifigkeit von im Crashfall deformierbaren Deformationselementen 56 der adaptiven Crashstruktur 50 in Abhängigkeit von dem mindestens einen Steuersignal S1, S2 eingestellt werden können. Über mindestens eine weitere zweite Schnittstelleneinheit 48 stellt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 40 das mindestens eine Steuersignal S1, S2 bzw. weitere Ausgabesignale den weiteren Fahrzeugsystemen 62, 64, 66 zur Verfügung.
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Erfindungsgemäß umfasst die Auswerte- und/oder Steuereinheit 40 eine Recheneinheit 42, welche Druckdaten p1, p2 als crashrelevante Informationen von den Sensoreinheiten 30 empfängt und zur Unterscheidung von verschiedenen Crashsituationen und zur Erzeugung von mindestens einem Ausgabesignal S1, S2 auswertet. Zudem ermittelt die Recheneinheit 42 basierend auf den Druckdaten p1, p2 physikalische Größen dL1, dL2, dp1, dp2, vc und verwendet diese zur Unterscheidung der verschiedenen Crashsituationen und zur Erzeugung des mindestens einen Steuersignals S1, S2 für die mindestens eine Aktuatorik 52.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, umfassen die beiden adaptiven Crashstrukturen 50 zum adaptiven Abbau von Crashenergie jeweils ein Deformationselement 56, welche axial in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind und jeweils über einen Befestigungsflansch 59 mit dem Querträger 20 verbunden sind. Im Crashfall werden die Deformationselemente 56 zum Abbau bzw. zur Aufnahme von Crashenergie plastisch verformt. Unter plastischer Verformung ist eine irreversible Verformung der Deformationselemente 56 aus Metall, Kunststoff, verstärktem Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material zu verstehen. Die plastische Verformung kann beispielsweise durch Verjüngen, Falten, Biegen, Schälen, Abschaben usw. bewirkt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die plastische Verformung der Deformationselemente 56 zum Abbau bzw. zur Aufnahme von Crashenergie durch eine Verjüngung der Deformationselemente 56, wobei die Verjüngung jeweils über eine Verformungseinheit 54 bewirkt wird, über welche das entsprechende Deformationselement 56 mit dem korrespondierenden Längsträger 10 gekoppelt ist. Das bedeutet, dass eine durch einen Frontalaufprall verursachte Crashkraft die Deformationselemente 56 in Längsrichtung oder axial in Richtung der Verformungseinheit 54 drückt, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel drei als Matrizenplatten 54.1, 54.2, 54.3 ausgeführte Verformungselemente aufweist. Die drei Matrizenplatten 54.1, 54.2, 54.3 weisen jeweils eine Öffnung auf, durch welche das korrespondierende Deformationselement 56 zur Erzielung der plastischen Verformung durch Verjüngung getrieben wird. Vorher muss jedoch ein elastisches Element 58 komprimiert werden, um leichte Stöße wie leichte Parkrempler, usw. auszufiltern. Dies reduziert den Reparaturaufwand für ein Fahrzeug, das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung Gebrauch macht. Das elastische Element 58 ist daher üblicherweise aus einem elastischen Material gefertigt, das komprimierbar ist. Vorzugsweise können Materialien wie Gummi oder ein entsprechender Kunststoff mit den gewünschten Eigenschaften verwendet werden. Das elastische Element 58 kann auch als wenigstens ein Federelement ausführt werden, das beispielsweise aus Metall gefertigt ist. Ist das Deformationselement 56 beispielsweise als Zylinder ausgeführt, so trifft das auch für das elastische Element 58 zu, das dabei als Ring ausgebildet ist.
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Die Deformationselemente 56 werden zunächst durch eine jeweilige erste Matrizenplatte 54.1 mit einem ersten Öffnungsdurchmesser verjüngt, die über ein Gehäuse abgestützt wird. Die ersten Matrizenplatten 54.1 sind fest und führen im Crashfall immer zu einer Verjüngung des korrespondierenden Deformationselements 56. Wie die anderen Matrizenplatten 54.2, 54.3 sind auch die ersten Matrizenplatten 54.1 aus einem härteren Material als die Deformationselemente 56 aufgebaut, so dass eine Verjüngung der Deformationselemente 56 überhaupt möglich wird. Andernfalls würden die Matrizenplatten 54.1 verformt werden. Die Abstützung über das Gehäuse führt dazu, dass die aufgebrachte Crashkraft über das Gehäuse und dann an den entsprechenden Längsträger 10 der Fahrzeugkarosserie abgeleitet wird. Durch die plastische Verformung der Deformationselemente 56 wird jedoch bereits über die erste Matrizenplatte 54.1 Crashenergie abgebaut bzw. aufgenommen.
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Da die elastischen Elemente 58 wie eine Art Rauschschwelle für Crashvorgänge wirken, das bedeutet, dass die elastischen Elemente 58 erst ab einer bestimmten Stärke der Crashvorgänge soweit komprimiert werden, dass keine weitere Komprimierung mehr möglich ist, und damit die Deformationselemente 56 in Richtung auf die Matrizenplatten 54.1, 54.2 und 54.3 bewegt werden, so dass die Deformationselemente 56 nach dem Überschreiten dieser Rauschschwelle immer durch die ersten Matrizenplatten 54.1 plastisch deformiert werden. Die weiteren Matrizenplatten 54.2 und 54.3 können je nach Bedarf durch eine Aktuatorik 52 gehalten werden und so zu einer weiteren Verjüngung führen, wobei die jeweilige Aktuatorik 52 mindestens eine Antriebseinheit 52.1 und mindestens einen beweglichen Aktuator 52.2 umfasst, der über die Antriebseinheit 52.1 bewegt wird. Mit der zweiten und dritten Matrizenplatte 54.2 bzw. 54.3 erfolgt demnach die Adaption auf den Crashvorgang. D. h. je stärker der Crashvorgang, umso mehr Matrizenplatten 54.1, 54.2, 54.3 werden zur Verjüngung der Deformationselemente 56 verwendet und durch den mindestens einen beweglichen Aktuator 52.2 gehalten. Vorliegend sind in 2 jeweils lediglich drei Matrizenplatten 54.1, 54.2, 54.3 dargestellt. Es ist jedoch möglich, dies weiter zu verfeinern, in dem mehr als drei Matrizenplatten verwendet werden. Die dargestellte Aktuatorik 52 ermöglicht eine beliebige Anzahl von solchen Matrizenplatten 54.1, 54.2, 54.3 anzusteuern. Hierbei kann der bewegliche Aktuator 52.2 beispielsweise als Ringanker ausgeführt werden, welcher so in einem Freiraum zwischen zwei Endlagen axial verschiebbar angeordnet ist, dass der Aktuator 52.2 in Abhängigkeit von der aktuellen Verschiebeposition den Außenumfang von einer korrespondierenden beweglichen Matrizenplatte 54.2, 54.3 in mindestens einer Halteposition zumindest teilweise haltend überdeckt und in mindestens einer Freigabeposition freigibt, wobei die Antriebseinheit 52.1 als Spuleneinheit ausgeführt ist, welche zum Verschieben des Aktuators 52.2 mehrere Spulen umfasst, welche in Abhängigkeit vom Steuersignal S1, S2 bestromt werden. Der dargestellte Zustand entspricht einer Initialkonfiguration, in welcher die höchste plastische Verformung der Deformationselemente 56 eingestellt ist, da der jeweilige Aktuator 52.2 die Außenumfänge der beiden beweglichen Matrizenplatten 54.2, 54.3 zumindest teilweise überlappt, so dass die beweglichen Matrizenplatten 54.2, 54.3 in einem Crashfall in ihrer Position gehalten werden und nicht radial nach außen ausweichen können.
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Des Weiteren umfassen die beiden Sensoreinheiten 30 im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mindestens einen Drucksensor und mindestens einen Temperatursensor zur Überwachung eines vorgegebenen Volumens im Bereich der adaptiven Crashstruktur 50. Das vorgegebene Volumen kann als annähernd geschlossenes Volumen oder als mit einem Fluid gefülltes abgeschlossenes Volumen ausgeführt werden. Zudem umfasst das vorgegebene Volumen neben dem Volumen des jeweiligen Deformationselements 56 auch das Volumen des Querträgers 20 und der Längsträger 10. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen kann das innere Volumen der adaptiven Crashstruktur 50 gegenüber dem Querträger 20 und dem Längsträger 10 abgeschlossen sein oder entweder nur mit dem Volumen des Querträger 20 oder nur mit dem Volumen des Längsträgers 10 verbunden sein.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 30 innerhalb des Volumens angeordnet. Findet nun eine Kollision statt, die so stark ist, dass sie zu einer nennenswerten Fahrzeugdeformation führt, wird das Volumen des Querträger 20 verändert und der Querträger 20 wird in Richtung des Längsträgers 10 gedrückt. Dadurch wird auch das Volumen der jeweiligen dazwischen angeordneten adaptiven Crashstruktur 56 verringert. Über die allgemeine Gasgleichung (1) kann bei gegebener Temperatur eine Änderung des Volumens direkt mit einer Änderung des Druckes verknüpft werden. Die entsprechenden Druckdaten p1, p2 zur Ermittlung der Druckänderung dp1, dp2 sowie der Volumenänderung dV empfängt die Recheneinheit 42 der Auswerte- und/oder Steuereinheit 40 über die Schnittstellen 43 bzw. 45, wie aus 3 ersichtlich ist.
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Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ermittelt die Recheneinheit 42 in einem ersten Berechnungsblock 42.1 die Druckänderungen dp1, dp2, aus denen direkt auf eine Volumenänderung dV geschlossen werden kann. Im einfachsten Fall werden die Deformationselemente 56, wie dargestellt, nur in der Längsachse verformt und nicht quer dazu. Dann ist die Volumenänderung dV direkt proportional zu Längenänderung dL, also zur Deformation des jeweiligen Deformationselements 56. Erfasst man nun während eines solchen Deformationsvorgangs die Drücke p1 und p2 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten T1 und T2, dann kann die Recheneinheit 42 die jeweilige Deformation dL1 und dL2 bestimmen, woraus die Recheneinheit 42 in einem zweiten Berechnungsblock 42.2 mit der Gleichung (2) die Crashgeschwindigkeit vc bestimmt. Wenn die Volumenänderung bauartbedingt nicht linear mit der Längsdeformation zusammenhängt dann werden die Zusammenhänge zwischen Volumenänderung dV, Längenänderung dL und Druckänderung dp durch Versuche oder Simulationen bestimmt. Diese Zusammenhänge werden dann, beispielsweise als Tabelle oder als Funktion (L = f(p)) in einem Kennlinienspeicher 42.6 hinterlegt und dem ersten Berechnungsblock 42.1 zur Verfügung gestellt, so dass zu jedem Volumenänderungswert ein Längenänderungswert existiert, der entsprechend der obigen Gleichung (2) im zweiten Berechnungsblock 42.2 zur Berechnung der Crashgeschwindigkeit vc verwendet werden kann. Die ermittelte Crashgeschwindigkeit vc kann dann in einem Signalgenerierungsblock 42.7 zur Bestimmung der Crashschwere und zur Erzeugung der Steuersignale S1 und S2 verwendet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel vergleicht ein Block 42.3 die ermittelte Crashgeschwindigkeit vc mit einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit vgrenz. Ist die basierend auf den Druckdaten p1, p2 bestimmte Crashgeschwindigkeit vc kleiner als die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit vgrenz, dann erzeugt die Recheneinheit 42 über einen ersten Algorithmus 42.4 das erste Steuersignal S1, welches die adaptive Crashstruktur 50 über die Aktuatorik 52 in einen Zustand schaltet, welcher einer niedrigen Crashschwere zugeordnet ist. Das bedeutet, dass der Aktuator 52.2 in eine Position verstellt wird, in welcher nur die fest eingebaute erste Matrizenplatte 54.1 eine Verjüngung des korrespondierenden Deformationselements 56 bewirkt. Ist die ermittelte Crashgeschwindigkeit vc größer als die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit vgrenz, dann erzeugt die Recheneinheit 42 über einen zweiten Algorithmus 42.5 das zweite Steuersignal S2, welches die adaptive Crashstruktur 50 über die Aktuatorik 52 in einen Zustand schaltet, welcher einer hohen Crashschwere zugeordnet ist. Das bedeutet, dass der Aktuator 52.2 in eine Position verstellt wird, in welcher mindestens eine der beweglichen Matrizenplatten 54.2, 54.3 zusätzlich zur fest eingebauten ersten Matrizenplatte 54.1 eine Verjüngung des korrespondierenden Deformationselements 56 bewirken. Bei einem mit mehr Stufen oder stufenlos regelbaren System kann die Crashgeschwindigkeit vc entsprechend in feinerer Abstufung ausgewertet werden. Bei einem dynamisch regelbaren System kann der augenblickliche Wert des Drucks oder der momentanen Deformationsgeschwindigkeit zur Einstellung der adaptiven Crashstruktur 50 verwendet werden. Ebenso kann die Information im Auslösealgorithmus für Rückhaltesysteme 62 verwendet werden.
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Die beschriebene Ausführungsform, bei welcher die Volumina der adaptiven Crashstrukturen 50 mit dem abgeschlossenen Volumen des Querträgers 20 und des Längsträgers 10 verbunden sind, weist den Vorteil auf, dass es mehr Möglichkeiten für den Einbau der Sensoreinheiten 30 und auch für die Zeitpunkte gibt, an welchen eine Kollision sensiert werden kann. Durch die Verbindung des Volumens der adaptiven Crashstruktur 50 mit dem Volumen des Querträgers 20 verbunden, kann eine Kollision sehr früh erkannt werden, weil die Deformation des Querträgers 20 mit der entsprechenden Volumenänderung sehr früh stattfindet. Durch die Verbindung des Volumens der adaptiven Crashstruktur 50 mit dem Volumen des Längsträgers 10, können die Sensoreinheiten 30 am insassenseitigen Ende innerhalb des Längsträgers 10 verbaut werden, wodurch der Verkabelungsaufwand reduziert werden kann. Ebenso kann, wenn die linke und rechte Seite der hohlen Crashstruktur über das Volumen des Querträgers 20 miteinander verbunden sind, eine Kollision mit lediglich einer Sensoreinheit erkannt werden, gegenüber zwei Sensoren die erforderlich sind, wenn die adaptiven Crashstrukturen 50 nicht über ein gemeinsames Volumen verbunden sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Front-Pfahlanprall sehr schnell detektiert werden kann.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsformen besteht darin, dass die Druckdaten nur dann einen Druckanstieg anzeigen, wenn tatsächlich eine Kollision mit Deformation stattfindet, so dass die Ausführungsformen der Erfindung also inhärent unempfindlich gegen Misuse-Fälle sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1792786 A2 [0002]
- DE 19745656 C2 [0003, 0003]
