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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, bei welchen bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger eine Motorhaube durch vorgespannte Federn oder durch pyrotechnisch angetriebene Stellelemente angehoben wird, um einen Freiraum zwischen der Motorhaube und Motorraumteilen des Fahrzeugs zu vergrößern, so dass während des Fußgängeraufpralls ein stärkeres Nachgeben der Motorhaube ermöglicht ist. Des Weiteren sind Scheibenairbags bekannt, um insbesondere einen unteren Scheibenrahmenbereich der Frontscheibe bei einem Fußgängeraufprall abzudecken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs zur Verringerung der Verletzungsintensität eines Fußgängers bei einem Frontaufprall umfasst erfindungsgemäß eine aktive Motorhaube und zumindest einen Scheibenairbag, wobei bei einem erfassten Aufprall eines Fußgängers die aktive Motorhaube des Fahrzeugs zumindest in einem einer Frontscheibe zugewandten hinteren Bereich automatisch anhebbar und der zumindest eine Scheibenairbag automatisch aufblasbar und auf einer Außenseite des Fahrzeugs zumindest über Teilbereichen der Frontscheibe und/oder über an die Frontscheibe angrenzenden Bereichen einer Fahrzeugkarosserie positionierbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung sind die aktive Motorhaube und der Scheibenairbag miteinander kombiniert, um auf diese Weise einen optimierten Fußgängerschutz zu ermöglichen. Durch die aktive Motorhaube ist ein Freiraum zwischen der Motorhaube und Motorraumteilen des Fahrzeugs vergrößerbar, so dass während des Fußgängeraufpralls ein stärkeres Nachgeben der Motorhaube ermöglicht ist. Durch den Scheibenairbag sind insbesondere untere Scheibenbereiche der Frontscheibe, d. h. eine so genannte Scheibenwurzel mit einer darunter angeordneten Instrumententafel sowie Scheibenwischer mit Wischerarmen und Wischerachsen und ein unterer Scheibenrahmen abdeckbar.
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Auf diese Weise ist durch die aktive Motorhaube und den Scheibenairbag eine Aufprallenergie des Fußgängers absorbierbar und dadurch reduzierbar und der Fußgänger ist insbesondere vor Verletzungen geschützt, welche aus einem direkten Aufprall auf den sehr harten Scheibenrahmen, aus einem Durchbrechen der Frontscheibe und/oder aus einem Aufprall auf die Scheibenwischer und/oder aus einem Verhacken in den Scheibenwischern resultieren würden. Durch diese Maßnahmen sind Verletzungen des Körpers des Fußgängers reduzierbar und insbesondere ein so genannter HIC-Wert oder Kopfbelastungswert reduzierbar, d. h. es ist bei einem Frontaufprall eines Fußgängers mit einer wesentlich geringeren Schwere von Kopfverletzungen zu rechnen.
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Um die Sicherheitseinrichtung möglichst kostengünstig zu realisieren und eine möglichst geringe Masse, einen möglichst geringen Bauraumbedarf und einen möglichst geringen Montageaufwand der Sicherheitseinrichtung zu ermöglichen, sind die aktive Motorhaube und der Scheibenairbag vorzugsweise miteinander gekoppelt und mit einer gemeinsamen Energiequelle aktivierbar. Auf diese Weise ist auch eine einfachere Steuerung und Aktivierung der aktiven Motorhaube und des Scheibenairbags durch weniger getrennt anzusteuernde Module ermöglicht.
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Dazu ist zweckmäßigerweise zum Anheben der Motorhaube der hintere Bereich der Motorhaube mit zumindest einem Kolben gekoppelt, welcher in einem unter der Motorhaube angeordneten Pneumatikzylinder angeordnet ist. Der Scheibenairbag ist zweckmäßigerweise mit einer Auslassöffnung des Pneumatikzylinders gekoppelt, welche bevorzugt durch den Kolben zu öffnen und zu schließen ist. Der Pneumatikzylinder ist beispielsweise mit einem Gasgenerator gekoppelt, so dass bei einem erfassten Aufprall eines Fußgängers zunächst der Kolben pyrotechnisch in einer translatorischen Bewegung nach oben verschiebbar und dadurch die aktive Motorhaube aufstellbar ist und in einer angehobenen Position des Kolbens, d. h. bei Erreichen einer vorgegebenen Aufstellhöhe der Motorhaube durch den Kolben, die Auslassöffnung des Zylinders zu öffnen ist, wodurch das Gas des Gasgenerators aus dem Pneumatikzylinder in den Scheibenairbag einströmt und diesen entfaltet und aufbläst.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Sicherheitseinrichtung in einem deaktivierten Zustand,
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2 eine schematische Darstellung einer Sicherheitseinrichtung während ihrer Aktivierung, und
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3 eine schematische Darstellung einer Sicherheitseinrichtung in einem aktivierten Zustand.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs zur Verringerung der Verletzungsintensität eines Fußgängers bei einem Frontaufprall, wobei die Sicherheitseinrichtung in 1 in einem deaktivierten Zustand dargestellt ist. Die Sicherheitseinrichtung umfasst eine aktive Motorhaube 1 und einen Scheibenairbag 2. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Sicherheitseinrichtung auch eine Mehrzahl von Scheibenairbags 2 umfassen.
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Bei einem erfassten Aufprall eines Fußgängers ist, wie in den 2 und 3 dargstellt, die aktive Motorhaube 1 des Fahrzeugs in einem einer Frontscheibe zugewandten hinteren Bereich automatisch anhebbar und der Scheibenairbag 2 automatisch aufblasbar und auf einer Außenseite des Fahrzeugs zumindest über Teilbereichen der Frontscheibe und/oder über an die Frontscheibe angrenzenden Bereichen einer Fahrzeugkarosserie positionierbar.
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Zum Anheben der aktiven Motorhaube 1 ist unter der Motorhaube 1 zumindest ein Pneumatikzylinder 3 angeordnet, welcher mit einer Energiequelle 4 gekoppelt ist, die in diesem Beispiel als ein pyrotechnischer Gasgenerator ausgebildet ist. Der Pneumatikzylinder 3 ist beispielsweise an der hier nicht näher dargestellten Fahrzeugkarosserie befestigt und im Wesentlichen senkrecht im Fahrzeug angeordnet.
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Im Pneumatikzylinder 3 ist ein Kolben 5 angeordnet, der mit dem hinteren Bereich der Motorhaube 1 gekoppelt ist. Bei einem Frontaufprall eines Fußgängers ist die aktive Motorhaube 1 pyrotechnisch aktivierbar, d. h. durch den Gasgenerator generiertes Gas strömt in den Pneumatikzylinder 3 ein und bewirkt ein Anheben des Kolbens 5 und der mit diesem gekoppelten Motorhaube 1.
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Der Pneumatikzylinder 3 weist zudem in einem oberen Bereich eine Auslassöffnung 6 auf, mit welcher der Scheibenairbag 2 gasdicht gekoppelt ist. In 1 und 2 ist der Scheibenairbag 2 in einem gefalteten Zustand an dieser Auslassöffnung 6 angeordnet. In diesem Zustand ist der Scheibenairbag 2 von der Motorhaube 1 verdeckt und durch diese beispielsweise vor Verschmutzung geschützt. Des Weiteren ist dadurch ein ästhetischer Gesamteindruck des Fahrzeugs nicht gestört, da der Scheibenairbag 2 von außen nicht sichtbar ist.
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Die Auslassöffnung 6 im Pneumatikzylinder 3 ist durch den Kolben 5 zu öffnen und zu verschließen, d. h. die Auslassöffnung 6 im Pneumatikzylinder 3 und der Kolben 5 bilden ein Auslassventil des Pneumatikzylinders 3, mit dem Kolben 5 als Absperrkörper. Zu diesem Zweck ist der Kolben 5 innen hohl ausgeführt und weist im hier dargestellten Beispiel etwa in einem mittleren Bereich seiner Längsausdehnung eine Durchlassöffnung 7 auf.
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In einer abgesenkten Position des Kolbens 5 und der mit diesem gekoppelten Motorhaube 1 ist auf diese Weise die Auslassöffnung 6 des Pneumatikzylinders 3 durch den Kolben 5 verschlossen, wie in 1 dargestellt. Die Auslassöffnung 6 bleibt auch während der Anhebbewegung des Kolbens 5 und der Motorhaube 1 durch den Kolben 5 verschlossen, wie in 2 dargestellt. Erst wenn der Kolben 5 und die mit diesem gekoppelte Motorhaube 1 die vollständig angehobene Position erreicht hat, wie in 3 dargestellt, überlagern sich die Durchlassöffnung 7 im hohlen Kolben 5 und die Auslassöffnung 6 im Pneumatikzylinder 3. Dadurch ist die Auslassöffnung 6 nun geöffnet und das vom Gasgenerator generierte Gas kann durch den hohlen Kolben 5, die Durchlassöffnung 7 und die Auslassöffnung 6 hindurch aus dem Pneumatikzylinder 3 in den Scheibenairbag 2 einströmen, um diesen zu entfalten und aufzublasen.
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Dadurch positioniert sich der Scheibenairbag 2 über Teilbereichen der Frontscheibe und/oder über an die Frontscheibe angrenzenden Bereichen der Fahrzeugkarosserie und deckt insbesondere untere Scheibenbereiche der Frontscheibe, d. h. eine so genannte Scheibenwurzel mit einer darunter angeordneten Instrumententafel sowie Scheibenwischer mit Wischerarmen und Wischerachsen und einen unteren Scheibenrahmen ab. Zur exakten Entfaltung und Positionierung des Scheibenairbags 2 ist beispielsweise durch Teile der Fahrzeugkarosserie, zum Beispiel durch eine Rückwand eines Wasserkastens des Fahrzeugs vor der Frontscheibe, welcher einer Ableitung von Regenwasser dient, eine Entfaltungsführung 8 für den Scheibenairbag 2 gebildet, so dass der Scheibenairbag 2 sich entlang eines Entfaltungskanals zwischen der Fahrzeugkarosserie und der angehobenen aktiven Motorhaube 1 entfalten kann.
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Bei einem mittels Sensoren des Fahrzeugs erfassten Aufprall eines Fußgängers erfolgt ein Aktivieren der Energiequelle 4 der Sicherheitseinrichtung, d. h. ein Zünden des Gasgenerators, wodurch von diesem generiertes Gas in den Pneumatikzylinder 3 einströmt und zunächst den Kolben 5 pyrotechnisch in einer translatorischen Bewegung nach oben verschiebt und dadurch die aktive Motorhaube 1 aufstellt. In der angehobenen Position des Kolbens 5, d. h. bei Erreichen einer vorgegebenen Aufstellhöhe der Motorhaube 1, ist die Auslassöffnung 6 des Pneumatikzylinders 3 nicht mehr durch den Kolben 5 verschlossen, wodurch das Gas des Gasgenerators aus dem Pneumatikzylinder 3 in den Scheibenairbag 2 einströmt und diesen entfaltet, aufbläst und über den Teilbereichen der Frontscheibe und/oder über an die Frontscheibe angrenzenden Bereichen der Fahrzeugkarosserie positioniert.
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Durch eine derartige Ausbildung der Sicherheitseinrichtung, d. h. durch eine derartige Kopplung der aktiven Motorhaube 1 und des Scheibenairbags 2 ist die Sicherheitseinrichtung kostengünstig zu realisieren und weist eine geringe Masse, einen geringen Bauraumbedarf und einen geringen Montageaufwand auf. Des Weiteren ist auf diese Weise eine einfachere Steuerung und Aktivierung der aktiven Motorhaube 1 und des Scheibenairbags 2 durch weniger getrennt anzusteuernde Module ermöglicht. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein einzelner Gasgenerator anzusteuern und zu aktivieren.
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Das Kombinieren der aktiven Motorhaube 1 und des Scheibenairbags 2 ermöglicht einen optimierten Fußgängerschutz. Durch die aktive Motorhaube 1 ist ein Freiraum zwischen der Motorhaube 1 und Motorraumteilen des Fahrzeugs vergrößerbar, so dass während des Fußgängeraufpralls ein stärkeres Nachgeben der Motorhaube 1 ermöglicht ist. Durch den Scheibenairbag 2 sind insbesondere untere Scheibenbereiche der Frontscheibe, d. h. die Scheibenwurzel mit der darunter angeordneten Instrumententafel sowie Scheibenwischer mit Wischerarmen und Wischerachsen und ein unterer Scheibenrahmen abdeckbar.
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Auf diese Weise ist durch die aktive Motorhaube 1 und den Scheibenairbag 2 eine Aufprallenergie des Fußgängers absorbierbar und dadurch reduzierbar und der Fußgänger ist insbesondere vor Verletzungen geschützt, welche aus einem direkten Aufprall auf den sehr harten Scheibenrahmen, aus einem Durchbrechen der Frontscheibe und/oder aus einem Aufprall auf die Scheibenwischer und/oder aus einem Verhacken in den Scheibenwischern resultieren würden. Durch diese Maßnahmen sind Verletzungen des Körpers des Fußgängers reduzierbar und insbesondere ein so genannter HIC-Wert oder Kopfbelastungswert reduzierbar, d. h. es ist bei einem Frontaufprall eines Fußgängers mit einer wesentlich geringeren Schwere von Kopfverletzungen zu rechnen.
