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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Kollisionserkennungseinrichtung zur Erfassung einer bevorstehenden Kollision und einer Hebevorrichtung zum Ausgleichen einer Bremsstauchbewegung vor Eintritt der Kollision.
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Aus der
DE 10 2008 029 041 A1 ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer Crasherkennungseinrichtung zum Erkennen einer bevorstehenden Kollision des Fahrzeuges mit einem Hindernis bekannt. Zudem weist das Fahrzeug eine mit der Crasherkennungseinrichtung zusammenwirkende Hebevorrichtung auf, die zum Ausgleichen einer Bremsstauchbewegung des Fahrzeuges vor der Kollision des Fahrzeuges mit dem Hindernis vorgesehen ist. Die Hebevorrichtung weist einen Abstützkörper auf, der sich zum Ausgleichen der Bremsstauchbewegung in einem Frontbereich des Fahrzeuges an einer Fahrbahn abstützt. Der Abstützkörper ist mittels eines Stellantriebs auf die Fahrbahn absenkbar, wobei der Stellantrieb einen Gassack aufweisen kann, mittels dessen der Abstützkörper absenkbar ist.
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Weiterhin ist aus der
DE 103 52 186 A1 ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Radaufhängung für jedes Fahrzeugrad zur Aufhängung des jeweils zugeordneten Fahrzeugrades bekannt. Des Weiteren ist eine Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die jeweils zwischen der Radaufhängung eines Fahrzeugrades und einem Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung können vorbestimmte Unfallparameter, insbesondere vorbestimmte Kollisionsparameter eines potentiellen Kollisionsgegners, als Unfallsignal im Vorfeld eines eventuellen Unfalles, insbesondere einer eventuellen Kollision mit dem Kollisionsgegner erfasst werden. Dabei verarbeitet eine Steuereinrichtung das von der Sensoreinrichtung erfasste Unfallsignal in Abhängigkeit von den erfassten Unfallparametern in ein Steuersignal, auf das hin der Fahrzeugaufbau bei Bedarf mittels der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung in eine optimale Unfallposition anhebbar und/oder absenkbar ist. Zudem ist eine Ventilsteuereinrichtung vorgesehen, die einerseits mit der Federungs- und/oder Dämpfungsvorrichtung und andererseits mit der wenigstens einen Steuereinrichtung dergestalt gekoppelt ist, dass die Ventilsteuereinrichtung entsprechend dem vorliegenden Steuersignal der Steuereinrichtung ein Anheben und/oder Absenken des Fahrzeugaufbaues mittels der Federungs- und/oder Dämpfungseinrichtung bewirkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug mit einer Hebevorrichtung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Fahrzeug weist eine Kollisionserkennungseinrichtung zur Erfassung einer bevorstehenden Kollision und eine Hebevorrichtung zum Ausgleichen einer Bremsstauchbewegung vor Eintritt der Kollision auf, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Hebevorrichtung als zumindest eine Gaserzeugungsvorrichtung ausgebildet ist, deren Gasstrom auf eine Fahrbahn gerichtet ist, so dass ein Frontbereich des Fahrzeuges vor Eintritt der erfassten Kollision anhebbar ist.
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Die Hebevorrichtung in Form der Gaserzeugungsvorrichtung dient dazu, eine Nickbewegung des Fahrzeuges, welche aus einer vergleichsweise starken Verzögerung aufgrund eines Bremsvorgangs des Fahrzeuges resultiert, unmittelbar vor Eintritt der Kollision auszugleichen. Unter der Nickbewegung des Fahrzeuges sind ein Absenken des Frontbereiches und ein Anheben des Heckbereiches des Fahrzeuges zu verstehen, wobei das Absenken des Frontbereiches auch als Bremsstauchbewegung bezeichnet wird. Durch das mittels der Gaserzeugungsvorrichtung bewirkte Anheben des Frontbereiches wird erreicht, dass die am Fahrzeug angeordneten zur kollisionsbedingten Deformation vorgesehenen Strukturen beider an der Kollision beteiligten Fahrzeuge in besonders vorteilhafter Weise im Wesentlichen auf gleicher Höhe liegen. Dadurch erfolgt die Kollision für beide Fahrzeuge im Bereich der zur Deformation vorgesehenen Strukturen, so dass eine Insassenbelastung im Vergleich verringert werden kann.
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Darüber hinaus wird dadurch, dass der Frontbereich anhebbar ist, gleichzeitig der Heckbereich abgesenkt, so dass das Risiko, dass ein nachfolgendes Fahrzeug den Heckbereich unterfährt, zumindest verringert ist.
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Mittels der als Gaserzeugungsvorrichtung ausgebildeten Hebevorrichtung ist im Vergleich zu der im Stand der Technik angegebenen Lösung vorteilhaft eine Teileanzahl reduziert, wodurch ein Einbauaufwand und/oder ein Kostenaufwand vermindert sind bzw. ist. Zudem ist ein erforderlicher Bauraum zur Anordnung der Gaserzeugungsvorrichtung verringert.
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Besonders bevorzugt ist die Gaserzeugungsvorrichtung im Bereich einer Vorderachse in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordnet, so dass das Fahrzeug bei Aktivierung der Gaserzeugungsvorrichtung als Hebevorrichtung für den Frontbereich des Fahrzeuges nicht zu einer Seite ausbricht, wodurch weitere Verkehrsteilnehmer gefährdet sein können.
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In einer möglichen Ausführungsform weist die Gaserzeugungsvorrichtung zumindest einen Gasgenerator auf, welcher im Bereich einer Vorderachse in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordnet ist. Der Gasgenerator ist bei einer erfassten dem Fahrzeug bevorstehenden Kollision aktivierbar, wobei der Gasgenerator bei Aktivierung einen Gasstrom erzeugt, der auf die Fahrbahn gerichtet ist, so dass der Frontbereich des Fahrzeuges in vorteilhafter Weise entgegen der Bremsstauchbewegung anhebbar ist.
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Vorzugsweise ist der Gasgenerator in einem Bereich der Vorderachse zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Fahrzeuges in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordnet, wodurch ein Ausscheren des Fahrzeuges zu einer Seite im Wesentlichen vermieden ist. Dabei kann der Gasgenerator bevorzugt im Bereich der sich im Frontbereich des Fahrzeuges befindenden Federbeine in Fahrzeugquerrichtung angeordnet sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gaserzeugungsvorrichtung einen Gasgenerator auf, welcher über zumindest zwei Leitungsabschnitte mit jeweils einer Gasdüse gekoppelt ist, wobei die Gasdüsen außerhalb der in Fahrzeugquerrichtung angeordneten Fahrzeugmitte symmetrisch angeordnet sind. Vorzugsweise ist jeweils eine Gasdüse im Bereich der Vorderachse einer Fahrzeuglängsseite angeordnet. Mittels der symmetrischen Anordnung der Gasdüsen kann einem Ausbrechen des Fahrzeuges bei Aktivierung des Gasgenerators entgegen gewirkt werden. Bei dieser Ausgestaltung sind ein Gasgenerator und zwei Gasdüsen vorgesehen, so dass hinsichtlich beider Fahrzeuglängsseiten ein Gasstrom auf die Fahrbahn gerichtet ist, wodurch der Frontbereich des Fahrzeuges vor Eintritt der bevorstehenden Kollision anhebbar ist. Dabei wird die erforderliche mittels des Gasstromes zu bewerkstelligende Kraft zum Anheben des Frontbereiches in vorteilhafter Weise auf zwei Gasströme aufgeteilt.
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In einer alternativen Ausführungsform weist die Gaserzeugungsvorrichtung eine gerade Anzahl von Gasgeneratoren auf, die symmetrisch im Bereich der Vorderachse, insbesondere zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordnet sind. Wie in der vorangegangenen Ausgestaltung ist der Frontbereich des Fahrzeuges auf beiden Fahrzeuglängsseiten anhebbar, um die Bremsstauchbewegung, welche aus einem Bremsvorgang, beispielsweise zur Vermeidung der Kollision und/oder zur Verzögerung des Fahrzeuges, resultiert, auszugleichen.
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Besonders vorteilhaft ist die Gaserzeugungsvorrichtung pyrotechnisch auslösbar, wobei bei Zündung eines pyrotechnischen Treibsatzes Gas freigesetzt wird und expandiert, wodurch der Gasstrom zum Anheben des Frontbereiches des Fahrzeuges erzeugt ist.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Gasstrom der Gaserzeugungsvorrichtung entgegen einer Fahrtrichtung des Fahrzeuges auf die Fahrbahn gerichtet ist, so dass der Gasstrom der als Gaserzeugungsvorrichtung ausgeführten Hebevorrichtung darüber hinaus auch zur Verstärkung der Bremswirkung eingesetzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist der Gasstrom zur Verstärkung der Bremswirkung in einem vorgebbaren Winkel entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeuges auf die Fahrbahn gerichtet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch zwei Fahrzeuge vor einer Kollision, wobei ein Fahrzeug eine Bremsstauchbewegung durchführt,
- 2 schematisch zwei Fahrzeuge vor einer Kollision, wobei das einen Bremsvorgang durchführende Fahrzeug eine Hebevorrichtung aufweist und
- 3 schematisch ein Frontbereich des Fahrzeuges mit der Hebevorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 sind zwei Fahrzeuge 1, 2 auf einer Fahrbahn 3 dargestellt, wobei ein erstes Fahrzeug 1 frontal, beispielsweise auf ein im Stillstand befindendes zweites Fahrzeug 2 zufährt.
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Das erste Fahrzeug 1 führt eine Bremsung durch, um eine Kollision mit dem zweiten Fahrzeug 2 zu vermeiden oder zumindest den Aufprall durch die verringerte Fahrgeschwindigkeit abzuschwächen. Durch den Bremsvorgang verzögert das erste Fahrzeug 1 und führt dadurch bedingt eine Bremsstauchbewegung in Form einer Nickbewegung durch. Dabei senkt sich ein Frontbereich 1.1 des Fahrzeuges ab und ein Heckbereich 1.2 wird angehoben.
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Durch das Absenken des Frontbereiches 1.1 besteht die Gefahr, dass das erste Fahrzeug 1 mit seiner frontseitigen Deformationsstruktur 1.3, insbesondere seinen Längsträgern, die vorgesehen sind, Kollisionsenergie durch Verformung zu absorbieren, frontseitige Deformationselemente 2.1 des zweiten Fahrzeuges 2 unterfährt. Bei einer Kollision der beiden Fahrzeuge 1, 2 können daraus resultierend höhere Deformationstiefen, insbesondere hinsichtlich des ersten Fahrzeuges 1 erreicht werden, wodurch die Insassenbelastung und dadurch ein Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen zumindest des ersten Fahrzeuges 1 erhöht ist.
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Steht das zweite Fahrzeug 2 seitlich zu dem ersten Fahrzeug 1 oder bei dem ersten Fahrzeug 1 handelt es sich um ein dem zweiten Fahrzeug 2 folgendes Fahrzeug, so besteht auch hierbei die Gefahr, dass durch die Bremsstauchbewegung des ersten Fahrzeuges 1 die entsprechende seitliche oder heckseitige Deformationsstruktur des zweiten Fahrzeuges 2 unterfahren wird.
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Um zu vermeiden, dass das erste Fahrzeug 1 mit seiner frontseitigen Deformationsstruktur 1.3 die frontseitigen Deformationselemente 2.1 des zweiten Fahrzeuges 2 unterfährt, weist das erste Fahrzeug 1 eine in 3 näher dargestellte Gaserzeugungsvorrichtung 4 als Hebevorrichtung H auf.
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Die Gaserzeugungsvorrichtung 4 dient einem Anheben des Frontbereiches 1.1 des ersten Fahrzeuges 1, bevor die Kollision mit dem zweiten Fahrzeug 2 eintritt. Zur Erfassung einer dem erste Fahrzeug 1 bevorstehenden Kollision verfügt dasselbe über eine Kollisionserkennungseinrichtung 5, welche im und/oder am ersten Fahrzeug 1 angeordnete nicht gezeigte Erfassungseinheiten, beispielsweise Nahbereichssensoren und/oder radarbasierte Erfassungseinheiten, für einen Fernbereich aufweist. Zusätzlich oder alternativ werden der Kollisionserkennungseinrichtung 5 zur Erfassung einer bevorstehenden Kollision erfasste Signale von Erfassungseinheiten eines elektronischen Stabilitätsprogramms und/oder eines Bremsassistenzsystems zugeführt.
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Mittels der Kollisionserkennungseinrichtung 5, die mit der Gaserzeugungsvorrichtung 4 als Hebevorrichtung H verbunden ist, ist anhand erfasster Signale eine dem ersten Fahrzeug 1 bevorstehende Kollision ermittelbar.
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Die Kollisionserkennungseinrichtung 5 hat ermittelt, dass dem ersten Fahrzeug 1 eine frontale Kollision mit dem zweiten Fahrzeug 2 als Kollisionsobjekt bevorsteht. Der Fahrer des ersten Fahrzeuges 1 führt einen vergleichsweise starken Bremsvorgang, eine sogenannte Notbremsung, durch, woraus eine Bremsstauchbewegung in Form der Nickbewegung des ersten Fahrzeuges 1 resultiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Notbremsung auch von dem Bremsassistenzsystem des ersten Fahrzeuges 1 als Maßnahme zur Kollisionsvermeidung eingeleitet werden.
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Aufgrund der erfassten dem ersten Fahrzeug 1 bevorstehenden Kollision mit dem zweiten Fahrzeug 2 und des durchgeführten Bremsvorganges erzeugt die Kollisionserkennungseinrichtung 5 ein Steuersignal, welches der Gaserzeugungsvorrichtung 4 zuführbar ist. Die Gaserzeugungsvorrichtung 4 weist zwei pyrotechnisch auslösbare Gasgeneratoren 4.1, von denen einer gezeigt ist, auf. Die Gasgeneratoren 4.1 sind an dem ersten Fahrzeug 1 im Bereich des Unterbodens angeordnet, wobei ein Gasgenerator 4.1 in 3 näher gezeigt ist.
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Die Gasgeneratoren 4.1 der Gaserzeugungsvorrichtung 4 sind im Bereich einer Vorderachse 1.4 des ersten Fahrzeuges 1 symmetrisch angeordnet. D. h. jeder Gasgenerator 4.1 weist den gleichen Abstand zu seiner nächst liegenden Fahrzeugaußenkante der jeweiligen Fahrzeuglängsseite auf, wobei die Gasgeneratoren 4.1 in Bezug auf den Unterboden symmetrisch angeordnet sind.
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Die Gaserzeugungsvorrichtung 4 ist mittels des Steuersignals der Kollisionserkennungseinrichtung 5 auslösbar, so dass beide Gasgeneratoren 4.1 einen Gasstrom G erzeugen. Dabei ist der jeweilige Gasstrom G so stark und auf die Fahrbahn 3 ausgerichtet, dass der Frontbereich 1.1 des ersten Fahrzeuges 1 angehoben und der Heckbereich 1.2 dadurch abgesenkt wird. Dabei ist die Gaserzeugungsvorrichtung 4 im Bereich einer Vorderachse 1.4 des ersten Fahrzeuges 1 zwischen der Vorderachse 1.4 und einer Hinterachse 1.5 angeordnet. Durch das Anheben des Frontbereiches 1.1 mittels der Gaserzeugungsvorrichtung 4 befinden sich die Deformationsstruktur 1.3 und die Deformationselemente 2.1 beider Fahrzeuge 1, 2 im Wesentlichen in gleicher Höhe, wie in 2 näher dargestellt ist. Somit erfolgt eine kollisionsbedingte Deformation beider Fahrzeuge 1, 2 weitestgehend im Bereich der jeweiligen Deformationsstruktur 1.3 und der Deformationselemente 2.1, so dass die Kollisionsenergie gezielt absorbierbar ist. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Insassenbelastung, insbesondere für die Fahrzeuginsassen, des ersten Fahrzeuges 1 im Vergleich weniger hoch ist.
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Alternativ zur Anordnung von zwei Gasgeneratoren 4.1 als Gaserzeugungsvorrichtung 4 kann auch nur ein Gasgenerator 4.1 oder mehr als zwei Gasgeneratoren 4.1 angeordnet werden. Sind mehr als zwei Gasgeneratoren 4.1 im Bereich der Vorderachse 1.4 zur Anordnung vorgesehen, so sind gleich viele außerhalb der Fahrzeugmitte in Fahrzeugquerrichtung symmetrisch angeordnet. Sind zwei oder mehrere Gasgeneratoren 4.1 vorgesehen, so sind diese in Bezug auf das erste Fahrzeug 1 außerhalb der Fahrzeugmitte in Fahrzeugquerrichtung symmetrisch angeordnet, wodurch einem seitlichen Ausbrechen des ersten Fahrzeuges 1 bei Aktivierung der Gaserzeugungsvorrichtung 4 entgegengewirkt ist.
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Ist nur ein Gasgenerator 4.1 vorgesehen, so ist dieser im Bereich der Vorderachse 1.4 des ersten Fahrzeuges 1 mittig in Fahrzeugquerrichtung angeordnet.
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Denkbar ist auch, dass ein Gasgenerator 4.1 als Gaserzeugungsvorrichtung 4 vorgesehen ist, wobei der Gasgenerator 4.1 mit zumindest zwei Gasdüsen gekoppelt ist, die symmetrisch am Unterboden des ersten Fahrzeuges 1 angeordnet sind. Dabei sind die Gasdüsen über jeweils eine Leitung mit dem Gasgenerator 4.1 verbunden.
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3 zeigt den Frontbereich 1.1 des ersten Fahrzeuges 1, welches über die Kollisionserkennungseinrichtung 5 und die Hebevorrichtung H in Form der Gaserzeugungsvorrichtung 4 verfügt, wobei ein Gasgenerator 4.1 dargestellt ist.
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Der Gasgenerator 4.1 kann dabei derart in Bezug auf die Fahrbahn 3 ausgerichtet sein, dass der Gasstrom G schräg, d. h. in einem vorgegebenen Winkel zu der Fahrbahn 3 gerichtet ist. Ein gegenüberliegender, nicht gezeigter weiterer Gasgenerator 4.1 ist dabei entsprechend ausgerichtet. Dabei kann der Gasstrom G der Gasgeneratoren 4.1 auch entgegen der Bewegungsrichtung, also entgegen der Fahrtrichtung des ersten Fahrzeuges 1 auf die Fahrbahn 3 gerichtet sein. Mittels einer derartigen Ausrichtung der Gasgeneratoren 4.1 kann die Bremswirkung des ersten Fahrzeuges 1 bei Durchführung des Bremsvorganges zusätzlich erhöht werden, so dass das erste Fahrzeug 1 vor Eintritt der Kollision mit dem zweiten Fahrzeug 2 durch den auf die Fahrbahn 3 gerichteten Gasstrom G zusätzlich verzögert.
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Mittels der als Gaserzeugungsvorrichtung 4 ausgebildeten Hebevorrichtung H ist sowohl ein Bauraum als auch eine Teileanzahl im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung der Hebevorrichtung H zum Ausgleich der Bremsstauchbewegung des ersten Fahrzeuges 1 reduziert.
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Der Frontbereich 1.1 des ersten Fahrzeuges 1 ist bei erfasster bevorstehender Kollision zum Ausgleich der Bremsstauchbewegung anhebbar, so dass sich die Deformationsstruktur 1.3 und die Deformationselemente 2.1 beider Fahrzeuge 1, 2 im Wesentlichen gegenüberliegen und dadurch eine kollisionsbedingte Insassenbelastung reduziert werden kann.
