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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Fahrzeug mit einem Rahmen und einem relativ zum Rahmen schwingbeweglichen Fahrzeugaufbau nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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In der Offenlegungsschrift
DE 197 56 909 A1 wird beispielsweise ein Fahrzeug. mit einem Rahmen und einem relativ zum Rahmen schwingbeweglicher Fahrzeugaufbau beschrieben. Das beschriebene Fahrzeug umfasst elastische Koppelelemente, welche den Rahmen und den Fahrzeugaufbau miteinander verbinden und Schwingungsenergie nur in geringem Maße in den Fahrzeugaufbau einleiten. Des Weiteren sind die elastischen Koppelelemente in Abhängigkeit des Fahrzeugzustandes und der Fahrzeugbeladung bzw. des aktuellen Schwingungszustand einstellbar.
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In der Offenlegungsschrift
DE 102 24 065 A1 wird ein Fahrzeug mit einem Rahmen und einem relativ zum Rahmen schwingbeweglichen Fahrzeugaufbau beschrieben. Das beschriebene Fahrzeug umfasst, elastische Koppelelemente, welche den Rahmen und den Fahrzeugaufbau miteinander verbinden, wobei jedes elastische Koppelelement Kräfte ausschließlich in seine Wirkungsrichtung überträgt. Des Weiteren wird eine Sicherheitsvorrichtung für den Fall eines Frontalaufpralles beschrieben, welche als Fangverbindung realisiert ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit einem Rahmen und einem relativ zum Rahmen schwingbeweglichen Fahrzeugaufbau mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit das aktuelle Gewicht des Fahrzeugaufbaus fortlaufend und/oder bei Eintritt von mindestens einem vorgegebenen Ereignis ermittelt. Des Weiteren stellt die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit in vorteilhafter Weise mindestens ein Koppelelement in Abhängigkeit von dem aktuell ermittelten Gewicht des Fahrzeugaufbaus ein. Somit ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung über die Anpassung der Federeigenschaften, wie beispielsweise Dämpfung, Komprimierung, Dehnung, Steifheit usw., des mindestens einen Koppelelements an die tatsächliche aktuelle Masse bzw. das tatsächliche aktuelle Gewicht des Fahrzeugaufbaus eine gezielte Optimierung des inneren Bremsweges und/oder der Deformationszone zwischen dem Rahmen und dem Fahrzeugaufbau. Durch die Vergrößerung der Deformationszone zwischen dem Rahmen und dem Fahrzeugaufbau und/oder den zusätzlichen inneren Bremsweg für die Insassen können die Belastungswerte der Insassen im Crashfall in vorteilhafter Weise verringert werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Fahrzeug mit einem Rahmen und einem relativ zum Rahmen schwingbeweglichen Fahrzeugaufbau zur Verfügung, welcher zumindest eine Fahrgastzelle umfasst. Der Fahrzeugaufbau ist über mindestens ein einstellbares elastisches Koppelelement mit dem Rahmen verbunden. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen, welche das aktuelle Gewicht des Fahrzeugaufbaus fortlaufend und/oder bei Eintritt von mindestens einem vorgegebenen Ereignis ermittelt. Dadurch kann die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit das mindestens eine Koppelelement in Abhängigkeit von dem aktuell ermittelten Gewicht des Fahrzeugaufbaus einstellen.
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Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Steuergerät für ein Insassenschutzsystem verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, welche hardwaremäßig und/oder softwaremäßig, ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, welcher verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, welche beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, welcher auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung, verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Fahrzeugs mit einem Rahmen und einem relativ zum Rahmen schwingbeweglichen Fahrzeugaufbau möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das erfindungsgemäße Fahrzeug mindestens ein Koppelelement mit mindestens einen Aktuator umfasst, welcher in Abhängigkeit von mindestens einem Steuersignal der Auswerte- und Steuereinheit die Position des Fahrzeugaufbaus relativ zum Rahmen und/oder die Federeigenschaften des mindestens einen Koppelelements variiert. Durch die Variation der Position des Fahrzeugaufbaus kann ein zusätzlicher innerer Bremsweg, ein Deformationsraum und/oder ein Pufferraum erzeugt werden, während eine gleichzeitige Variation der Federeigenschaften möglich ist. Dies verringert in vorteilhafter Weise die Unfallfolgen für die Insassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wertet die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit Signale von mindestens einem Gewichtssensor aus, welcher beispielsweise als Gewichtssensierungsbolzen ausgeführt ist, welcher auch als iBolt bezeichnet wird. Dieser ermittelt das aktuelle Gewicht des Fahrzeugaufbaus direkt, so dass in vorteilhafter Weise keine Übertragungs- und/oder Umrechnungsfehler entstehen können. Alternativ kann auch jede Änderung des Gewichts des Fahrzeugaufbaus detektiert werden. Da sich im Allgemeinen das Gewicht des Rahmens nicht verändert, kann zudem der genaue Gewichtsanteil des Fahrzeugaufbaus am Gesamtgewicht des Fahrzeugs ermittelt werden. Bei einer Ausführung mit mehreren Gewichtssensoren, kann unkompliziert und schnell eine Gewichtsverteilung des Fahrzeugaufbaus ermittelt werden. Anhand einer ermittelten inhomogenen Gewichtsverteilung, welche unter anderem bei Beladung des Laderaums und/oder bei Insassen mit unterschiedlicher Statur und Gewicht in der Fahrgastzelle auftritt, kann ein genauer Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus bestimmt werden. Des Weiteren kann die auftretende Inhomogenität durch unterschiedlich eingestellte Koppelelemente ausgeglichen werden und somit eine mögliche Schieflage des Fahrzeugaufbaus in vorteilhafter Weise vermieden werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs umfasst das Fahrzeug mindestens eine Sensoreinheit zur Ermittlung des aktuellen Fahrzeugzustandes, wobei der ermittelte Fahrzeugzustand der mindestens einen Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise über ein Fahrzeugbussystem zur Verfügung gestellt ist. Durch die Sensoreinheit werden bestimmte Situationen bzw. Ereignisse ermittelt, in welchen eine Änderung des Gewichts des Fahrzeugaufbaus wahrscheinlich und/oder eine Aktualisierung der Gewichtsdaten aufgrund einer erkannten potentiellen Unfall- und/oder Gefahrensituation erforderlich ist. Beispielsweise kann die Gewichtsbestimmung des Fahrzeugaufbaus beim Starten der Zündung erfolgen. Des Weiteren kann bei jedem erkannten Fahrzeugstillstand, z. B. an einer Kreuzung/Ampel, eine Überprüfung und/oder eine Aktualisierung der Gewichtsbestimmung erfolgen. Weiter kann eine Aktualisierung der Gewichtsbestimmung bei einer durch mindestens einen Türschlossschalter erkannten Öffnung und/oder Schließung einer Fahrzeugtür und/oder eines Laderaums und/oder einer Tankklappe erfolgen. Weitere Aktualisierungen der Gewichtsbestimmung können beim Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit sowie in einer erkannte potentiellen Unfall- und/oder Gefahrensituation erfolgen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das ermittelte Gewicht des Fahrzeugaufbaus stets aktuell ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ermittelt die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit das aktuelle Gewicht des Fahrzeugaufbaus statisch bei einem Fahrzeugstillstand mit entlasteten Koppelelementen und/oder dynamisch bei einer Fahrzeugbewegung, welche die Koppelelemente belastet. Dies ermöglicht eine äußerst flexible und situationsangepasste Gewichtsermittlung.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs optimiert die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit mindestens eine Fahrzeugfunktion, vorzugweise einer Sicherheitsfunktion und/oder Komfortfunktion und/oder Fahrdynamikregelfunktion. Die Bereitstellung der Gewichts- und/oder Fahrzeugzustandsinformationen auf einem Fahrzeugdatenbus, wie beispielsweise dem Controller Area Network Bus (CAN-Bus) oder dem FlexRay Bus trägt zur Optimierung von weiteren Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise von Fahrdynamikregelfunktionen und/oder eines ESP-, ABS-, ASR-Verhaltens, einer Motoreinspritzung usw. bei. Des Weiteren können Reifendrücke und/oder Raddämpfereinstellungen automatisch an das Gewicht des Fahrzeugaufbaus angepasst werden, um einen geringeren Treibstoffverbrauch und einen geringeren Abrieb der Reifen zu bewirken. Die optimierten Systeme können somit effektiver und materialschonender arbeiten.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs optimiert die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit mindestens eine Fahrzeugfunktion über das mindestens eine Koppelelement in Abhängigkeit vom aktuellen Gewicht und/oder vom aktuellen Fahrzeugzustand. So können beispielsweise Kennlinien bzw. Kennlinienfelder zur Ansteuerung von mindestens einer Komponente eines Insassenschutzsystems und/oder für die Dämpfereinstellung für das mindestens eine Koppelelement und/oder zur Einstellung des Abstandes des Fahrzeugaufbaus relativ zum Rahmen gespeichert werden, von welchen die mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit vom ermittelten Fahrzeugzustand und vom aktuellen Gewicht des Fahrzeugaufbaus mindestens eine aussucht und die korrespondierenden Einstellungen vornimmt. Dadurch kann eine optimale Schutzfunktion des Insassenschutzsystems gewährleistet werden. Verfügt das Fahrzeug über einen Sensor zu Erkennung einer Gefahren- und/oder Unfallsituation, welcher beispielsweise als Infrarot- und/oder Ultraschallabstandssensor ausgeführt ist, dann kann der Fahrzeugaufbau vor einem Aufprall durch den mindestens einen Aktuator möglichst weit vom Ort des Aufpralls entfernt werden, um den zusätzlichen inneren Bremsweg, Deformationsraum und/oder Pufferraum zu erzeugen. Dies reduziert in vorteilhafter Weise die Unfallfolgen für die Insassen. Zusätzlich kann das Auslöseverhalten der einzelnen Komponenten des Insassenschutzsystems, wie beispielsweise Airbags, Gurtstraffer usw., an den zusätzlichen inneren Bremsweg, Deformationsraum und/oder Pufferraum angepasst werden, um den Insassenschutz zu erhöhen.
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Des Weiteren ist eine Verringerung von Fliehkräften und/oder ein Abmildern einer von außen wirkenden Kraft möglich, welche beispielsweise durch einen Auf prall und/oder Schleudern und/oder Überschlagen des Fahrzeugs entstehen. Zur Erhöhung des Komforts kann die Aktuatorik des mindestens einen Koppelelements im Stillstand die Fahrgastzelle auf eine angenehme Einstiegshöhe positionieren, um den Einstieg in das Fahrzeug bzw. den Ausstieg aus dem Fahrzeug zu erleichtern.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist der Fahrzeugaufbau, in vertikaler Richtung in mindestens zwei Ebenen unterteilt. Hierbei ist jede Ebene separat, vorzugsweise an mindestens einem der vier korrespondierenden Eckbereiche der jeweiligen Ebene durch mindestens ein Koppelelement mit dem Rahmen verbunden. Die Federeigenschaften der Koppelelemente werden somit in jeder Richtung optimal genutzt, um die Sicherheit in erfindungsgemäßen Fahrzeugen bei Abroll-, Überroll- und Schleudervorgängen zu erhöhen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs umfasst die Verbindung zwischen der jeweiligen Ebene und dem Rahmen an dem jeweiligen Eckbereich mindestens ein Koppelelement, welches jeweils in eine Fahrzeughauptrichtung ausgerichtet ist, und/oder mindestens ein Koppelelement, welches jeweils in eine Richtung ausgerichtet ist, welche aus zwei Fahrzeughauptrichtungen resultiert, und/oder mindestens ein Koppelelement, welches in eine Richtung ausgerichtet ist, welche aus drei Fahrzeughauptrichtungen resultiert. Die Fahrzeughauptrichtungen werden durch die Längsachse, die Querachse und die Hochachse des Fahrzeugs definiert, welche jeweils senkrecht zueinander stehen. Die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Ausrichtung der Koppelelemente ermöglichen flexible, an das Fahrzeug angepasste Verbindungsmöglichkeiten zwischen dem Rahmen und dem Fahrzeugaufbau, welche bei verschiedenen Automobiltypen unterschiedlich ausgeführt werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind mehrere gespeicherte Grundeinstellungen von Federeigenschaften des mindestens einen Koppelelements und/oder Positionen des Fahrzeugaufbaus relativ zum Rahmen auswählbar und aktivierbar. Diese Grundeinstellungen ermöglichen eine Anpassung an den gewünschten Fahrstil. Dies ermöglicht ein gezielt auf Knopfdruck beeinflussbares Fahrerlebnis wobei verschiedene Bewegungsrichtungen des Fahrzeugaufbaus über die Koppelelemente auf weich und andere Bewegungsrichtungen des Fahrzeugaufbaus auf hart gestellt werden können. Mögliche Umsetzungen sind beispielsweise ein Sportmodus, bei welchem alle Koppelelemente auf hart gestellt werden, ein Komfortmodus bei welchem alle Koppelelemente auf weich gestellt werden, ein Schiffsmodus, bei welchem die Koppelelemente so eingestellt sind, dass sich in bestimmten Bewegungsrichtungen ein weiches Dämpfungsverhalten und gleichzeitig in andere Bewegungsrichtungen ein hartes Dämpfungsverhalten ergibt, und ein Ackermodus, bei welchem die Koppelelemente so eingestellt sind, dass sich ein weiches Dämpfungsverhalten in Fahrzeughochrichtung ergibt. Eine weitere Sicherheitsfunktion kann dadurch umgesetzt werden, dass eine Wegfahrsperre bei zu niedrigem oder zu hohem Gewicht des Fahrzeugaufbaus aktiviert wird, um einen Fahrzeugstart und einen Fahrzeugbetrieb zu verhindern.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit erfindungswesentlichen Komponenten.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs aus 1.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ebene des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs aus 1.
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4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ebene des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs aus 1.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 einen Rahmen 10 und einen relativ zum Rahmen 10 schwingbeweglich gelagerten Fahrzeugaufbau 20, welcher zumindest eine Fahrgastzelle 22 umfasst. Hierbei ist der Fahrzeugaufbau 20 über mindestens ein einstellbares elastisches Koppelelement, 32.1, 32.2, 36 mit dem Rahmen 10 verbunden.
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Erfindungsgemäß umfasst das Fahrzeug 1 mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit 44, welche ein aktuelles Gewicht des Fahrzeugaufbaus 20 fortlaufend und/oder bei Eintritt von mindestens einem vorgegebenen Ereignis ermittelt. Des Weiteren stellt die Auswerte- und Steuereinheit 44 das mindestens eine Koppelelement 32.1, 32.1, 36 in Abhängigkeit von dem aktuell ermittelten Gewicht des Fahrzeugaufbaus 20 ein. So sind Ausführungsformen der Erfindung vorstellbar, bei welchen das Gewicht des Fahrzeugaufbaus 20 in vorgegebenen Zeitabständen und/oder periodisch ermittelt wird. Alternativ kann das Gewicht des Fahrzeugaufbaus 20 nur beim Eintreten von mindestens einem vorgegebenen Ereignis ermittelt werden. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung werden die genannten Möglichkeiten zur Ermittlung des aktuellen Gewichts des Fahrzeugaufbaus 20 miteinander kombiniert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 vorgesehen, welche zur Einstellung ihrer Federeigenschaften bzw. zur Einstellung eines Abstandes des Fahrzeugaufbaus 20 relativ zum Rahmen 10 jeweils ein Federelement 30.2, welches vorzugsweise als Spiralfeder ausgeführt ist, und mindestens einen Aktuator 30.1 umfassen, über welchen die Vorspannung des Federelements 30.2 und/oder die Position des Fahrzeugaufbaus 20 relativ zum Rahmen 10 variiert werden kann.
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Wie aus 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, kann die Verbindung zwischen dem Rahmen 10 und dem Fahrzeugaufbau 20 über die unabhängig voneinander verstellbaren Koppelelemente 36, 32.1 und 32.2 hergestellt werden. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 1 eine Sensoreinheit 42 zur Erkennung eines Fahrzeugzustandes, welche beispielsweise mindestens einen Sensor 42.2 zur Erkennung einer Gefahren- und/oder Unfallsituation, mindestens einen Beschleunigungssensor 42.4, mindestens einen Sensor 42.6 zu Erkennung eine Fahrzeugstillstandes und mindestens einen Sensor 42.8 zur Erkennung eines Öffnungs- und/oder Schließzustandes von mindestens einer Fahrzeugklappe, wie beispielsweise einer Fahrzeugtür, einer Motorhaube, einer Heckklappe, einer Tankklappe usw. umfasst. Die Sensoreinheit 42 zur Erkennung eines Fahrzeugzustandes ist beispielsweise über einen Fahrzeugdatenbus mit der Auswerte- und Steuereinheit 44 verbunden, welche über den Fahrzeugdatenbus zusätzlich mit vier Gewichtssensoren 40.1 verbunden ist. In Abhängigkeit von einem erkannten vorgegebenen Ereignis und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne gibt die Auswerte- und Steuereinheit 44 einen Befehl bzw. ein Steuersignal zur Gewichtsermittlung des Fahrzeugaufbaus 20 an die vier Gewichtssensoren 40.1 aus und wertet dann die erfassten Gewichtsinformationen zur Ermittlung des aktuellen Gewichts des Fahrzeugaufbaus 20 aus.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, umfassen die Koppelelemente 36, 32.1, 32.2 im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einen Aktuator 30.1, welche in Abhängigkeit von mindestens einem Steuersignal der Auswerte- und Steuereinheit 44 die Position des Fahrzeugaufbaus 20 relativ zum Rahmen 10 und/oder die Federeigenschaften des jeweiligen Federelements 30.2 variiert.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, optimiert die Auswerte- und Steuereinheit 44 die vorhandenen Fahrzeugfunktionen 14 über Befehle bzw. Steuersignale, welche das aktuelle Gewicht des Fahrzeugaufbaus 20 berücksichtigen. Mögliche beeinflussbare Fahrzeugfunktionen 14 sind Sicherheitsfunktionen 14.1, wie beispielsweise Ansteuerung von Insassenschutzsystemen, Reifendruckanpassung, ESP, ASR, ABS usw., und/oder Komfortfunktionen 14.2, wie beispielsweise Ein- und Ausstiegshilfe, und/oder Fahrdynamikregelfunktionen 14.3, wie beispielsweise Einspritzung, Zündung usw.
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Zudem können mehrere Grundeinstellungen von Federeigenschaften des mindestens einen Koppelelements 32.1, 32.2, 36 und/oder von Positionen des Fahrzeugaufbaus 20 relativ zum Rahmen 10 gespeichert werden, von welchen mindestens eine zur Anpassung an den gewünschten Fahrstil auswählbar und aktivierbar ist. Dies ermöglicht ein gezielt auf Knopfdruck beeinflussbares Fahrerlebnis, wobei verschiedene Bewegungsrichtungen des Fahrzeugaufbaus 20 über die Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 auf weich und andere Bewegungsrichtungen des Fahrzeugaufbaus 20 auf hart gestellt werden können. Mögliche Umsetzungen sind beispielsweise ein Sportmodus, bei welchem alle Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 auf hart gestellt werden, ein Komfortmodus, bei welchem alle Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 auf weich gestellt werden, ein Schiffsmodus, bei welchem die Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 so eingestellt sind, dass sich in bestimmten Bewegungsrichtungen ein weiches Dämpfungsverhalten und gleichzeitig in andere Bewegungsrichtungen ein hartes Dämpfungsverhalten ergibt, um ein Schwanken des Fahrzeugaufbaus zu realisieren, und ein Ackermodus, bei welchem die Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 so eingestellt sind, dass sich ein weiches Dämpfungsverhalten in Fahrzeughochrichtung z ergibt. Eine weitere Sicherheitsfunktion kann dadurch umgesetzt werden, dass eine Wegfahrsperre bei zu niedrigem oder zu hohem Gewicht des Fahrzeugaufbaus 20 aktiviert wird, um einen Fahrzeugstart und einen Fahrzeugbetrieb zu verhindern.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist der Fahrzeugaufbau 20 in vertikaler Richtung z in mindestens zwei Ebenen unterteilt, welche jeweils in x-y-Richtung verlaufen, wobei 3 eine obere Ebene E1 und 4 eine untere Ebene E2 zeigt. Wie aus 2 bis 4 ersichtlich ist, ist jede Ebene E1, E2 über korrespondierende Koppelelemente 32.1, 32.2, 36 separat mit dem Rahmen 10 verbunden. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, erfolgt die Verbindung zwischen der oberen Ebene E1 und dem Rahmen 10 an vier Eckbereichen EB1 und umfasst an jedem Eckbereich EB1 ein Koppelelement 36, welches in eine Raumrichtung xyz ausgerichtet ist, welche aus den drei Fahrzeughauptachsen x, y, z resultiert. Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, erfolgt die Verbindung zwischen der unteren Ebene E2 und dem Rahmen 10 ebenfalls an den vier korrespondierenden Eckbereichen EB2, umfasst jedoch an jedem Eckbereich EB2 jeweils zwei Koppelelemente 32.1, 32.2, wobei ein erstes Koppelelement 32.1 in Fahrzeuglängsrichtung x und ein zweites Koppelelement 32.2 in Fahrzeugquerrichtung y ausgerichtet sind.
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Wie aus 2 und 4 weiter ersichtlich ist, sind die vier Gewichtssensoren 40.1 an der Unterseite der Fahrgastzelle 22, vorzugsweise an jedem Eckbereich EB2 der unteren Ebene 2 angebracht.
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Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, ist der Fahrzeugaufbau 20 aufgrund des Einwirkens einer äußeren Kraft F auf den Rahmen 10 und/oder aufgrund eines Sensorsignals des Sensor 42.2 zur Erkennung einer Gefahren-, Unfallsituation 42.12 relativ zum Rahmen in y-Richtung um die Länge D2 verschoben. Hierbei werden die Koppelelemente auf der Seite der Krafteinwirkung in y-Richtung gedehnt, während die Koppelelemente auf der gegenüberliegenden Seite in y-Richtung komprimiert werden. Auf diese Weise wird der Abstand D1 zwischen dem Rahmen 10 und dem Fahrzeugaufbau 20 auf einer Seite um die Länge D2 erhöht und der Abstand D1 zwischen dem Rahmen 10 und Fahrzeugaufbau 20 auf der gegenüberliegenden Seite um die Länge D2 verringert. Diese Maßnahmen bewirken, dass der Fahrzeugaufbau 20 vor einem Aufprall möglichst weit vom Ort des Aufpralls entfernt wird, um den zusätzlichen inneren Bremsweg, Deformationsraum und/oder Pufferraum zu erzeugen bzw. zu vergrößern. Dies reduziert in vorteilhafter Weise die Unfallfolgen für die Insassen. In 4 ist die Ausgangslage des Fahrzeugaufbaus 20 gestrichelt dargestellt.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen die gezielte Optimierung des inneren Bremsweges durch Anpassung des innenliegenden Federverhaltens der verwendeten Koppelelemente an das tatsächliche Gewicht des Fahrzeugaufbaus bzw. der Fahrgastzelle. Dadurch kann die Sicherheit in Fahrzeugen mit einem derartigen konstruktiven Aufbaut in vorteilhafter Weise erhöht werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen neben diesem Hauptschutz noch einen möglichen Zusatzschutz in Verbindung mit einer PreCrashsensorik auf. Neben der optimalen Anpassung der Dämpfungseigenschaft kann auch eine vorteilhafte Vorpositionierung der Fahrgastzelle erfolgen, um die Unfallfolgen für die Insassen weiter zu reduzieren. Weitere Zusatznutzen bestehen in der zusätzlichen Beeinflussung von Fahrdynamikfunktionen und/oder Komfortfunktionen und/oder Sicherheitsfunktionen, welche das Fahrerlebnis gezielt beeinflussen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19756909 A1 [0002]
- DE 10224065 A1 [0003]
