DE102012203376A1

DE102012203376A1 - Rückhaltesystem für ein Kraftrad und Kraftrad

Info

Publication number: DE102012203376A1
Application number: DE201210203376
Authority: DE
Inventors: Thomas Lich; Andreas Georgi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für ein Kraftrad mit mindestens einem Rückhaltemittel (12a, 12b, 12c, 12d) und einer Auswerte- und Steuereinheit (14), welche crashrelevante Informationen von mindestens einer Sensoreinheit (40) empfängt und auswertet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (14) das mindestens eine Rückhaltemittel (12a, 12b, 12c, 12d) bei einer erkannten Kollision aktiviert. Erfindungsgemäß verläuft eine Aufstellrichtung (R) des mindestens einen Rückhaltemittels (12a, 12b, 12c, 12d) entgegen einer Fahrtrichtung (X) des Kraftrads (1a, 1b, 1c, 1d).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Rückhaltesystem für ein Kraftrad zum Schutz eines Aufsassen nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie von ein korrespondieren Kraftrad nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 8.
Laut dem ACEM Report vom Jahre 2010 ist der Bestand an Motorrädern zwischen 2001 und 2008 EU-weit von 16 auf über 22 Millionen Stück angestiegen. Nimmt man alle motorisierten Zweiräder zusammen, so waren 2008 rund 33 Millionen Fahrzeuge zugelassen. Gleichzeitig zeigt sich, dass Motorräder, Dreiräder, Quads, Roller und/oder Mopeds mit Abstand die gefährlichsten Verkehrsmittel sind. Für das Jahr 2008 weist die europäische Unfalldatenbank CARE (Community database on road accidents) 5.126 tödlich verunglückte Motorradfahrer aus (EU-24). Das sind insgesamt 14% Prozent der 37.234 gezählten Verkehrstoten in diesen 24 Staaten, obwohl laut CARE der Anteil der motorisierten Zweiradfahrer gerade mal 2% an allen Verkehrsteilnehmern ausmacht (Stand 2006).
Im Vergleich zu einem Personenkraftwagen ist man als Kraftradfahrer bzw. Aufsasse insbesondere als Motorradfahrer, Dreiradfahrer, Quadfahrer, Rollerfahrer und/oder Mopedfahrer im Straßenverkehr einem deutlich höheren Risiko ausgesetzt. Dies liegt unter anderem an der unterschiedlichen Fahrphysik und dem stets labilen Gleichgewichtszustand sowie an der besonderen physischen und psychischen Beanspruchung beim Kraftradfahren und am eingeschränkten Sichtfeld. Gleichzeitig sind Kraftradfahrer deutlich empfindlicher gegenüber Witterungseinflüssen und anderen Störfaktoren, wie etwa schlechten Fahrbahnzuständen oder unvorhergesehenen Verkehrssituationen. Darüber hinaus gibt es beim Kraftrad keine schützende Karosserie. Bei Kollisionen oder Stürzen sind Kraftradfahrer trotz Schutzbekleidung aufgrund der fehlenden passiven Sicherheit ungeschützte Verkehrsteilnehmer.
Rückhaltesysteme für ein Kraftrad, welche den Kraftradfahrer bzw. Aufsassen bei einer Kollision schützen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Allen voran ist der in Serie befindliche Motorradairbag zu nennen. Unabhängig davon hält im Bereich der aktiven Sicherheit ein Antiblockiersystem (ABS) für Motorräder Einzug, wodurch ein deutlicher Rückgang der Unfälle mit Personenschaden zu erwarten ist. Kommt es dennoch zu einer Kollision sollten weitere unfallmindernde Systeme wirken, wie beispielsweise ein Sicherheitsgurt für Kraftradfahrer. Ebenfalls ist ein aufblasbarer metallener Flankenschutz bekannt, welcher im Ruhezustand als Metallprofil platzsparend in eine Seitenstruktur eines Kraftfahrzeugs gefaltet ist. Ein üblicher Gasgenerator kann diese Struktur mit einem Innendruck von 10 bis 20 bar befüllen. Das Profil entfaltet sich und erhält dadurch mehr Stabilität.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Rückhaltesysteme für Krafträder umfassen aufblasbare Gassäcke mit unterschiedlicher Anordnungen und Aufbauformen in Kraftstoffbehälternähe oder Vorrichtungen, welche am Fahrzeugrahmen angebracht sind und hebelähnliche Eigenschaften aufweisen.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 016 364 A1 ist beispielsweise ein Rückhaltesystem für Zweirader bekannt. Die beschriebene Airbaganordnung für ein Motorrad umfasst einen aufblasbaren Gassack. Dieser befindet sich im ausgeblasenen Zustand zwischen der Sitzbank und dem Lenker des Kraftrads. Ein lenkernaher Bereich des Gassacks reicht weiter nach oben vom Kraftrad weg als ein sitzbanknaher Bereich des Gassacks. Im entfalteten oder aufgeblasenen Zustand weist der Gassack zwischen dem sitzbanknahen Bereich und dem lenkernahen Bereich einen stufenförmig bzw. treppenförmig ansteigenden Anstiegsbereich auf. Das Gassackinnere ist entgegen der für Airbags üblich Struktur nicht mit einer Auslassöffnung versehen. Somit kann das einströmende Gas ungedrosselt gleichmäßig im Gassack verteilt werden und der sitzbanknahe Bereich und der lenkernahe Bereich des Gassacks werden im Wesentlichen gleichzeitig und kontinuierlich aufgeblasen.
Aus der Offenlegungsschrift DE 103 15 533 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, welche im hinteren Bereich des Tanks ein Airbagmodul aufweist. Der Airbag des Moduls besteht dabei aus einem Hauptsackabschnitt und einem Zusatzsackabschnitt. Bei der Aktivierung wird zunächst der Hauptsackabschnitt aufgeblasen. Nach dem dieser gefüllt ist, wird der Zusatzsackabschnitt aufgeblasen. Über ein Verbindungsloch zwischen Haupt- und Zusatzsackabschnitt erfolgt der weitere Aufblasvorgang.
In der Offenlegungsschrift DE 103 15 533 A1 DE 198 47 385 C1 wird ein „zweistufiger Airbag" beschrieben. Im aufgeblasenen Zustand hat dieser in der Seitenansicht des Zweirades eine Form die einer Stufe oder einer Treppe ähnelt. Im aufgeblasenen Zustand werden dabei der Kopf und die Stirn des Fahrers abgefangen.
Aus dem Dokument DE 28 36 981 A1 ist eine weitere Rückhaltevorrichtung für Zweiradfahrer bekannt. Die Vorrichtung weist Rückhaltmittel mit Scharniergelenken auf, welche mit einem Hebel verbunden sind. Je nach Bedarf wird die Vorrichtung in eine wirksame Stellung gebracht. Die Vorrichtung weist energieabsorbierende Eigenschaften auf, wobei die Rückhaltevorrichtung in Fahrtrichtung des Kraftrads ausgefahren wird.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem für ein Kraftrad mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das erfindungsgemäße Kraftrad mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8 weisen in vorteilhafter Weise mindestens ein Rückhaltemittel auf, dessen Aufstellrichtung entgegen einer Fahrtrichtung des Kraftrads verläuft. Das bedeutet, dass der Fahrer bzw. Aufsasse in vorteilhafter Weise nicht durch das mindestens eine Rückhaltemittel im Moment des Aufstellens verletzt werden kann. Insbesondere wird eine Verletzung vermieden, wenn sich der Aufsasse durch die wirkenden Kräfte schon soweit vorverlagert hat, dass er dadurch in Kontakt mit der Vorrichtung gerät, welche gerade in die Endposition gebracht wird. Des Weiteren wird das mindestens eine Rückhaltemittel bei einer drohenden Kollision oder bei einer Kollision aktiviert und wirkt in vorteilhafter Weise als Abstützvorrichtung für den Aufsassen. Durch die Abstützung des Aufsassen wird eine weitere Vorverlagerung im Falle einer Kollision in vorteilhafter Weise reduziert. Damit wird auch das Überschlagsrisiko des Aufsaßen in vorteilhafter Weise gemindert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Rückhaltesystem für ein Kraftrad mit mindestens einem Rückhaltemittel und einer Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung, welche crashrelevante Informationen von mindestens einer Sensoreinheit empfängt und auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit aktiviert das mindestens eine Rückhaltemittel bei einem erkannten Crash bzw. einer erkannten Kollision. Erfindungsgemäß verläuft eine Aufstellrichtung des mindestens einen Rückhaltemittels entgegen einer Fahrtrichtung des Kraftrads.
Ausführungsformen des vorliegenden Kraftrads stellen ein Kraftrad mit einem Rahmen, einem Lenker, mindestens einer Sensoreinheit, einem Kraftstoffbehälter und einem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem zur Verfügung, welches im Bereich des Kraftstoffbehälters vorgesehen ist.
Die Auswerte- und Steuereinheit zur Aktivierung des Rückhaltemittels kann beispielsweise ein Rückhaltesystemsteuergerät oder alternativ ein vorhandenes ABS-Steuergerät sein. Zudem können die Erfassung der crashrelevante Informationen und die Aktivierung des mindestens einen Rückhaltemittels in getrennten Auswerte- und Steuereinheiten stattfinden. Die Kommunikation zwischen den Auswerte- und Steuereinheiten kann dann beispielsweise über ein Bussystem erfolgen, welches beispielsweise als CAN-Bussystem ausgeführt sein kann. Außerdem sind direkte Verbindungen zum Informationsaustausch zwischen den Auswerte- und Steuereinheiten denkbar.
Die mindestens eine Sensoreinheit umfasst beispielsweise druckempfindliche Sensoren, welche einen Aufprallbereich am Kraftrad ermitteln und/oder Sensoren, welche Gegenstände und/oder Hindernisse und/oder andere crashrelevante Fahrzeugumfelddaten ermitteln und zur Auswertung zur Verfügung stellen. Solche Sensoren können beispielsweise auf Video- und/oder Radar- und/oder Lidar und/oder PMD- und/oder Ultraschall-Technologien basieren. Zudem können auch Signale und Informationen einer vorhandenen ABS-Sensorik und die im dafür vorgesehenen Steuergerät abgeleiteten Größen ausgewertet werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Rückhaltesystems für ein Kraftrad und des im unabhängigen Patentanspruch 8 angegebenen Kraftrads möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass das mindestens eine Rückhaltemittel mindestens einen Aktuator, eine Abstützstruktur und eine Drehachse aufweist, wobei der Aktuator die Abstützstruktur um die Drehachse aufstellt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise verschiedene Ausführungsformen des Rückhaltemittels. Hierbei kann insbesondere die Abstützstruktur und/oder der Aktuator und/oder eine eventuell vorhandene Auslöseeinheit, welche den Aktuator aktiviert unterschiedlich ausgeführt sein. Somit entsteht in vorteilhafter Weise ein variables an verschiedene Krafträder anpassbares Rückhaltesystem.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems ist mindestens ein Element des mindestens einen Rückhaltemittels reversibel und/oder irreversibel aktivierbar. Eine Kombination von reversibel und irreversibel aktivierbaren Elementen ermöglicht in vorteilhafter Weise eine große Bandweite von Kombinationsmöglichkeiten verschiedener Schutzmechanismen. Des Weiteren können die Vorteile der verschiedenen Elemente miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann die schnelle Aktvierung über ein irreversibel pyrotechnisch aktivierbares Element mit einem reversibel aktivierbaren Federspeicher kombiniert werden. So kann bei einem leichten Crash bzw. einer leichten Kollision in vorteilhafter Weise das reversibel aktivierbare Element aktiviert werden, welches im Anschluss in eine Ausgangsposition zurückgeführt werden kann. Bei einem stärkeren Crash bzw. einer stärkeren Kollision kann als zusätzlicher Schutz das irreversible aktivierbare Element aktiviert werden. Dadurch können in vorteilhafter Weise Kosten gespart werden und die Sicherheit erhöht werden. Des Weiteren können die reversibel gestalteten Elemente im Falle einer Fehlaktivierung wieder in ihre Ausgangsposition gebracht werden. Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass die Kombination reversibler und irrreversibler Systeme eine mögliche optimale Rückhaltestrategie bieten können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems umfasst die Abstützstruktur eine aufstellbare Abstützplatte. Zur Herstellung der Abstützplatte kann Metall oder ein sehr steifer Kunststoff oder Verbundwerkstoff verwendet werden. Die Abstützplatte kann beispielsweise im Kraftstoffbehälter integriert und nach oben ausklappbar ausgeführt sein. Des Weiteren wird die Abstützplatte entgegen der Fahrtrichtung in eine Betriebsstellung aufgestellt. In dieser Betriebsstellung kann sich der Aufsasse nach vorne verlagern und übt im Falle eines Bremsvorgangs und/oder einer Kollision eine Kraft auf die Abstützplatte aus. Dies ermöglicht eine platzsparende und kostengünstige Ausführungsform. Auch wenn die Abstützplatte bei dem Kontakt mit dem Fahrer bzw. Aufsassen noch nicht vollständig ausgestellt ist, kann diese in vorteilhafter Weise dennoch den Fahrer bzw. Aufsassen abstützen und verbessert somit mit einfachen Mitteln den Schutz des Fahrers bzw. Aufsassen. Die Abstützplatte kann über ein Federelement vorgespannt und durch ein Fixierelement im vorgespannten zustand fixiert werden. Bei einem erkannten Crash bzw. einer erkannten Kollision kann das Fixierelement gelöst werden und die Abstützplatte kann in vorteilhafter Weise schnell in die Betriebsstellung gebracht werden. Eine weitere Ausführungsform kann eine pyrotechnische Aufstellung vorsehen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems umfasst das mindestens eine Rückhaltemittel mindestens ein Führungselement, welches einen Aufstellvorgang der Abstützplatte unterstützt und die Abstützplatte in einem vorgegeben Aufstellwinkel fixiert. Hierbei kann das mindestens eine Führungselement seitlich an der Abstützplatte oder hinter der Abstützplatte angeordnet sein. Das mindestens eine Führung kann in vorteilhafter Weise eine konstruktive maximale Endlage vorgeben. Im ausgefahrenen Zustand nimmt die Abstützungsplatte eine Endposition ein. In vorteilhafter Weise kann die Abstützungsplatte Zwischenpositionen einnehmen und dort verharren, wenn sie auf einen Widerstand trifft, der beispielsweise vom Aufsassen bewirkt wird. Des Weiteren kann eine aktuelle Position der Abstützungsplatte in vorteilhafter Weise über das mindestens eine Führungselement erfasst werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems weist das mindestens eine Rückhaltemittel einen Airbag auf. Die Abstützplatte ist als Prallplatte ausgeführt und im aufgestellten Zustand in vorteilhafter Weise zwischen dem Airbag und dem Fahrer bzw. Aufsassen angeordnet. Hierbei kann die Abstützungsplatte in vorteilhafter Weise aus Kunststoff gefertigt und mit einer Perforation ausgeführt werden, welche als Sollbruchstelle wirkt. Nach der Aktivierung wird der Airbag mit Gas gefüllt und faltet sich auf, so dass die Abstützungsplatte entgegen der Fahrtrichtung aufgestellt wird. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Verletzungsrisiko des Aufsassen reduziert werden, da dieser durch die als Prallplatte ausgeführte Abstützplatte von dem sich aufblasenden Airbag abgeschirmt wird. Des Weiteren können über die kräfteabsorbierenden Eigenschaften des Airbags weitere Crashenergien in vorteilhafter Weise abgebaut werden. Hierbei kann ein Aufstellen der Abstützplatte ein Entfalten des Airbags bewirken, oder der Airbag wirkt als Aktuator der Abstützungsplatte, wobei die Abstützungsplatte dann durch den Airbag aufgestellt wird. Die Aktivierung kann beispielweise durch pyrotechnische Aktuatoren erfolgen. Bei einer weiteren denkbaren Ausführungsform wird zuerst die Abstützungsplatte aufgestellt und in Abhängigkeit des Aufstellwinkels kann dann der Airbag aktiviert und aufgeblasen werden. Erreicht die Abstützungsplatte einen bestimmten Aufstellwinkel und ergibt sich aufgrund einer Gegenkraft durch den Aufsassen ein Widerstand, dann kann in vorteilhafter Weise der Airbag aktiviert und aufgeblasen werden, um den Fahrer bzw. Aufsassen zusätzlich abzustützen. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise eine Aktivierung des Airbags verhindert werden, wenn der Aufstellwinkel der Abstützplatte zu gering ist, und keine vollständige Befüllung des Airbags möglich ist. Durch die beschriebenen Maßnahmen kann die Wirkung der verschiedenen Rückhaltesysteme in vorteilhafter Weise besser kombiniert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems ist die Abstützstruktur als aufblasbare Metallstruktur ausgeführt. Dadurch kann die Abstützstruktur in vorteilhafte Weise aus einem ähnlichen Material wie der Kraftstofftank hergestellt werden. So kann der Kraftstoffbehälter beispielsweise mit einer zusätzlichen Metallstruktur überzogen werden, so dass diese eine zweite Schicht um den Kraftstoffbehälter bildet, welche im Fall einer drohenden Kollision aufgestellt werden kann. Die aufblasbare metallische Ummantelung des Kraftstoffbehälters kann vorzugsweise durch eine pyrotechnische Auslösung entgegen der Fahrtrichtung aufgestellt werden. Durch aufblasbare, metallische Strukturen kann in vorteilhafter Weise eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit als bei Gassäcken erzielt werden. Damit kann in vorteilhafter Weise eine bessere Abstützungswirkung als bei einem Gassack erzielt werden.
Der mindestens eine Aktuator kann beispielsweise pyrotechnisch und/oder mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch aktiviert werden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Aktivierungsmöglichkeiten und eine gute Anpassung an verschiedene Auslösesysteme.
Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem kann vorzugsweise am Kraftstoffbehälter des Kraftrads angeordnet und/oder in diesen integriert werden. Der Kraftstoffbehälter wird somit in vorteilhafter Weise ein zentraler Bestandteil des Rückhaltesystems oder nimmt zusätzlich die Aufgabe einer Rückhaltekomponente bei einem Zwei- und/oder Dreirad wahr. Dabei kann die Oberfläche des Kraftstoffbehälters gegenüber dem Originalzustand durch eine aufblasbare und/oder ausfahrbare Struktur in vorteilhafter Weise deutlich vergrößert werden, so dass sich der Fahrer bzw. Aufsasse besser abstützen kann. In vorteilhafter Weise können mehrere Komponenten einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Eine erste mögliche Variante kann durch eine aufblasbare metallische Ummantelung des Kraftstoffbehälters realisiert werden. Eine andere Variante kann eine Abstützplatte aufweisen, welche im Kraftstoffbehälter integriert und nach oben gegen die Fahrtrichtung aufstellbar ist. Weitere Varianten können einen Gassack oder eine aufblasbare Vorrichtung umfassen, welche aus einem ähnlichen Material wie der Kraftstofftank ausgeführt ist. Der Gassack oder die aufblasbare Vorrichtung können über einströmendes Gas aufgefaltet und entgegen der Fahrtrichtung aufgestellt werden. Eine Kombination kann eine metallische Abstützplatte umfassen, welche nach dem Aufstellvorgang einen Gassack aktiviert, welcher zur zusätzlichen Abstützung des Fahrers bzw. Aufsassen aufgefaltet wird. In vorteilhafter Weise kann bei allen Ausführungsformen eine Abstützung für den Oberkörper des Fahrers bzw. Aufsassen im Falle einer drohenden oder stattfindenden Kollision bereitgestellt werden. Durch die Unterbringung im und/oder am Kraftstoffbehälter kann in vorteilhafter Weise ein platzsparender Schutz für den Fahrer bzw. Aufsassen realisiert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftrads mit einem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem im Ruhezustand.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftrads mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems im Betriebszustand.
3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftrads mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems im Betriebszustand.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftrads mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines Rückhaltesystems im Betriebszustand.
5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftrads mit einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems im Betriebszustand.
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems für ein Kraftrad.
Ausführungsformen der Erfindung
Der Kern der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung für Zwei- und/oder Dreiradfahrzeuge bereitzustellen, welche bei einer drohenden oder bei einer Kollision aktiviert wird und als Abstützvorrichtung für den Aufsassen funktioniert, wobei der Kraftstoffbehälter als Rückhaltekomponente fungiert.
Wie aus 1 bis 6 ersichtlich ist, umfasst ein Kraftrad 1a, 1b, 1c, 1d einen Rahmen 4, einen Lenker 6, eine Sensoreinheit 40, einen Kraftstoffbehälter 8, eine Sitzbank 2 und ein Rückhaltesystem 10a, 10b, 10c, 10d, welches im Bereich des Kraftstoffbehälters 8 vorgesehen ist. Das Rückhaltesystem 10a, 10b, 10c, 10d weist mindestens ein Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d und eine Auswerteund Steuereinheit 14 auf. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 empfängt crashrelevante Informationen von der mindestens einer Sensoreinheit 40 und wertet diese aus. Bei einem erkannten Crash bzw. einer erkannten Kollision aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 14 das mindestens eine Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d über ein Auslösesignal 14.4. Zusätzlich zur dargestellten Auswerte- und Steuereinheit 14 können noch weitere nicht dargestellte Auswerte- und Steuereinheiten vorgesehen werden. So kann beispielsweise die Sensoreinheit 40 eine eigene Auswerte- und Steuereinheit zum Erzeugen und/oder Ausgeben von Sensorsignalen 44 aufweisen. Des Weiteren kann ein ABS-Modul eine Auswerteund Steuereinheit aufweisen, welche ebenfalls ein Auslösesignal 1.44 erzeugen und ausgeben kann. Die Kommunikation zwischen den verschiedenen Auswerteund Steuereinheiten kann dann über ein Bussystem erfolgen, das beispielsweise als CAN-Bussystem ausgeführt ist. Zudem sind direkte Verbindungen zum Informationsaustausch zwischen den Auswerte- und Steuereinheiten denkbar.
Wie aus 1 bis 5 ersichtlich ist das dargestellte Kraftrad 1a, 1b, 1c, 1d als Motorrad ausgeführt. Das erfindungsgemäße Rückhaltsystem 10a, 10b, 10c, 10d kann aber auch bei anderen Krafträdern, wie beispielsweise Dreiräder und/oder Quads eingesetzt werden, bei welchen der Fahrer bzw. Aufsasse zusätzlich geschützt werden soll.
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, verläuft eine Aufstellrichtung R des mindestens einen Rückhaltemittels 12a, 12b, 12c, 12d erfindungsgemäß entgegen einer Fahrtrichtung X des Kraftrads 1a, 1b, 1c, 1d. Auf diese Weise wird die Gefahr minimiert, dass der Fahrer bzw. Aufsasse im Moment des Aufstellens des mindestens einen Rückhaltemittels 12a, 12b, 12c, 12d durch eine zweite Kraft F₂ seine Position schon soweit vorverlagert hat, dass er dadurch in Kontakt mit dem mindestens einen Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d gerät und sich dadurch zusätzlich verletzt. Das mindestens eine Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d funktioniert als Abstützvorrichtung für den Fahrer bzw. Aufsassen und verhindert eine weitere Vorverlagerung des Fahrers bzw. Aufsassen im Falle einer Kollision und mindert auch das Überschlagrisiko des Fahrers bzw. Aufsassen.
Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, ist das Rückhaltesystem 10a, 10b, 10c, 10d am Kraftstoffbehälter 8 des Kraftrads 1a, 1b, 1c, 1d angeordnet und/oder im Kraftstoffbehälter 8 integriert. Dadurch kann das Rückhaltesystem 10a, 10b, 10c, 10d einfach und platzsparend in das Kraftrad 1a, 1b, 1c, 1d integriert werden.
Der Kraftstoffbehälter 8 wird damit ein zentraler Bestandteil des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems 10a, 10b, 10c, 10d oder nimmt zusätzlich die Aufgabe einer Rückhaltekomponente ein. Durch den Aufbau bedingt, kann sich der Fahrer bzw. Aufsasse nicht am Kraftstoffbehälter 8 verletzen sondern wird in den unteren Extremitäten weicher abgestützt.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, stellt sich eine mögliche Ausprägung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems 10a, 10b, 10c, 10d derart dar, dass um den Kraftstoffbehälter 8 eine Ummantelung oder eine zweite Haut angeordnet ist, so dass sich das erfindungsgemäße Rückhaltesystem 10a, 10b, 10c, 10d relativ einfach an den Kraftstoffbehälter 8 anpassen lässt. Diese Vorteile werden dadurch erzielt, dass sich die Oberfläche des Kraftstoffbehälters 8 gegenüber dem Originalzustand durch das mindestens eine Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d deutlich vergrößert, wobei sich der Fahrer bzw. Aufsasse besser auf der vergrößert Oberfläche abstützen kann.
Wie aus 2 bis 5 weiter ersichtlich ist, weist das mindestens eine Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d mindestens einen Aktuator 12.2, eine Abstützstruktur 12.6 und eine Drehachse 12.4 auf, wobei der Aktuator 12.2 die Abstützstruktur 12.6 um die Drehachse 12.4 gegen die Fahrtrichtung X aufstellt. Hierbei ist mindestens ein Element des mindestens einen Rückhaltemittels 12a, 12b, 12c, 12d reversibel und/oder irreversibel aktivierbar ausgeführt.
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, weist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems 10a eine Abstützstruktur 12.6 auf, welche eine aufstellbare Abstützplatte 12.6a umfasst. Die Abstützplatte 12.6a ist drehbar am Kraftstoffbehälter 8 gelagert und stellt sich nach der Aktivierung entgegen der Fahrtrichtung X auf. In einer Endlage weist die Abstützplatte 12.6a eine Arretierung. Wirkt eine crashbedingte erste Kraft F₁, dann wird der Fahrer bzw. Aufsasse mit einer zweiten Kraft F₂ gegen die aufgestellte Abstützplatte 12.6a gedrückt. Die Fläche und ein Aufstellwinkel der Abstützplatte 12.6a können in Abhängigkeit von einer gewünschten Rückhaltewirkung und den wirksamen Kräften vorgegeben werden. Die Abstützplatte 12.6a wird über einen nicht dargestellten Öffnungsmechanismus von der Auswerte- und Steuereinheit 14 in ‚Abhängigkeit von einem Auslösealgorithmus aktiviert. Das Aufstellen der Abstützplatte 12.6a kann über einen Aktuator 12.2 erfolgen, welcher beispielsweise ein mechanisches Federsystem oder ein pyrotechnisches System oder andere geeignete Mechanismen aufweist. Der von der Auswerte- und Steuereinheit 14 ausgeführte Auslösealgorithmus berücksichtigt zur Crasherkennung und/oder Crashplausibilisierung Sensorinformation 44, welche von der mindestens einen Sensoreinheit 40 zur Verfügung gestellt werden. Das Rückhaltesystem 10a ist derart gestaltet, dass es sich im oder am Kraftstoffbehälter 8 integrieren lässt. Die Abstützplatte 12.6a kann aus ähnlichen Material wie der Kraftstofftank 8 gefertigt und beispielsweise aus Metall und/oder einem steifen Kunstsoff und/oder einem geeigneten Materialverbund hergestellt werden. Durch die Aufstellung der Abstützplatte 12.6a entgegen der Fahrtrichtung X tritt der Schutz des Fahrers bzw. Aufsassen unabhängig davon ein, ob die Abstützplatte 12.6a vollständig aufgestellt ist oder sich in einer Zwischenstellung befindet. Im in 1 dargestellten Ruhezustand RS, ist die Abstützplatte 12.6a über den Aktuator 12.2 vorgespannt. Eine nicht dargestellte Haltevorrichtung hält die aufstellbare Abstützplatte 12.6a in der Ruheposition. Die Abstützplatte 12.6a wird durch Lösen der Haltevorrichtung aktiviert bzw. in den in 2 dargestellten Betriebszustand BS aufgestellt. Diese Ausprägung ist in vorteilhafter Weise reversibel. Die Abstützplatte 12.6a kann nach der Aufstellung wieder in die Ruheposition überführt werden. Dies ist insbesondere im Falle einer „Fehlaktivierung" nützlich. Alternativ kann der Aktuator 12.2 auch als pyrotechnisches Element ausgeführt werden, welches die Haltevorrichtung der Abstützplatte 12.6a wegsprengt, wobei die Abstützplatte 12.6a über die Sprengung und die wirksame Federkraft in den Betriebszustand BS überführt wird.
Wie aus 3 ersichtlich ist, umfasst ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems 10b zusätzlich mindestens ein Führungselement 12.7a, welches den Aufstellvorgang der Abstützplatte 12.6a unterstützt und die Abstützplatte 12.6a in einem vorgegeben Aufstellwinkel fixiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das mindestens eine Rückhaltemittel 12b zwei seitliche Führungselemente 12.7a auf. Diese seitlichen Führungselemente 12.7a ermöglichen eine konstruktive maximale Endlage der Abstützplatte 12.6a. Im dargestellten vollständig aufgestellten Betriebszustand BS nimmt die Abstützplatte 12.6a die Endposition mit dem maximalen Aufstellwinkel ein. Es ist denkbar, dass die Abstützplatte 12.6a Zwischenpositionen einnehmen und dort verharren kann, wenn die Abstützplatte 12.6a auf einen Widerstand trifft, welcher beispielsweise vom Fahrer bzw. Aufsassen erzeugt wird. In vorteilhafter Weise kann die aktuelle Position der Abstützplatte 12.6a ermittelt und ausgewertet werden. Die Positionsinformation kann wiederum verwendet werden, um weitere Schutzmaßnahmen zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, umfasst ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems 10c zusätzlich einen Airbag 12.7b, wobei die Abstützplatte 12.6a als Prallplatte ausgeführt und im dargestellten aufgestellten Betriebszustand BS zwischen dem Airbag 12.7c und dem Fahrer bzw. Aufsassen angeordnet ist. Das dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems 10c ermöglicht die Kombination von reversiblen und irrreversiblen Systemen, so dass in vorteilhafter Weise eine möglichst optimale Rückhaltestrategie bereitgestellt werden kann. Ein Airbagmodul sieht üblicherweise vor, dass eine Prallplatte pyrotechnisch aufgesprengt wird. Die Prallplatte besteht in der Regel aus Kunststoff und weist eine Perforation auf. Durch die Kombination aus Abstützungsplatte 12.6a und Airbag 12.7a kann sich der Airbag 12.7 ohne Risiko für den Fahrer bzw. Aufsassen entfalten, da die Abstützplatte 12.6a den Fahrer bzw. Aufsassen vor dem Airbag 12.7a schützt. Durch das Messen des aktuellen Aufstellwinkels der Abstützplatte 12.6a kann die Aktivierung des darunter angeordneten Airbags 12.7a ggf. verhindert werden, wenn aufgrund eines zu geringen Aufstellwinkels keine vollständige Befüllung des Airbags 12.7a möglich ist. Hierbei weisen die Abstützplatte 12.6a und der Airbag 12.7a Aktuatoren 12.2 auf, welche getrennt voneinander wahlweise in Reaktion auf verschiedene Signale aktiviert werden können. Bei einer möglichen Ausführungsform kann der Airbag 12.7a als Aktuator für die Abstützplatte 12.6a verwendet werden und die Abstützplatte 12.6a entgegen der Fahrtrichtung X in den dargestellten Betriebszustand BS aufstellen.
Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, weist ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystem 10d eine Abstützstruktur 12.6 auf, welche als aufblasbare Metallstruktur 12.6b ausgeführt ist. Diese Metallstruktur 12.6b dient im Ruhezustand RS, der in 1 dargestellt ist, als Ummantelung des Kraftstoffbehälters 8 und kann vorzugsweise pyrotechnisch über einströmendes Gas entgegen der Fahrtrichtung X in den in 5 dargestellten Betriebszustand BS aufgestellt bzw. aufgefaltet werden. Die aufblasbare Metallstruktur 12.6b bildet somit eine zweite Schicht aus. Im Ruhezustand RS nimmt die Metallstruktur 12.6b die Form des Kraftstoffbehälters 8 an. Entsprechend dem Aufbau ist die Einlassöffnung am Kraftstoffbehälter 8 zugänglich oder eben konstruktiv angepasst. Da es sich vorzugsweise um ein Rückhaltemittel handelt, ist nur der hintere Teil des Kraftstoffbehälters 8 von dieser Metallstruktur 12.6b umgeben. Durch die Metallstruktur 12.6b ist eine höhere Festigkeit/Steifigkeit als bei üblichen Airbags gegeben. Damit kann eine bessere Abstützung als bei einem herkömmlichen Airbag erzielt werden. Im Falle einer erkannten unausweichlichen Kollision oder bei einer Kollision kann diese Metallstruktur 12.6b entsprechend ihrer Ausprägung gezündet und gegen die Fahrtrichtung X aufgestellt werden. Es ist davon auszugehen, dass diese Art von Metallstruktur 12.6b in der Regel durch eine pyrotechnische Zündung aktiviert wird. Die Auslöseentscheidung erfolgt über die Sensoreinheit 40. Ebenfalls denkbar ist eine Auslösung oder Vorkonditionierung durch mindestens eine vorausschauende Sensoreinheit 40, wenn sichergestellt werden kann, dass es zur Kollision bzw. zum Kontakt mit einem erkannten Objekt kommt. Im aktivierten Zustand kann sich der Fahrer bzw. Aufsasse an der aufgestellten Metallstruktur 12.6b im Falle einer Vorverlagerung durch einen Bremsvorgang oder einer Kollision abstützen. Die aufblasbare Metallstruktur 12.6b kann entweder einzeln oder in Kombination mit anderen Rückhaltesystemen für Krafträder eingesetzt werden, so kann beispielsweise hinter der Metallstruktur 12.6b ein weiterer Gassack angeordnet werden, der angesteuert wird, um eine weitere Abstützung des Fahrers bzw. Aufsassen zu ermöglichen.
Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, erfolgt die Ansteuerung des mindestens einen Rückhaltemittels 12a, 12b, 12c, 12c über das Auslösesignal 14.4 der Auswerte- und Steuereinheit 14. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 empfängt über entsprechende Schnittstelleneinheiten 20 Sensorsignale 44 von mindestens einer Sensoreinheit 40, welche mindestens einen Sensor 42 und eine entsprechende Schnittstelleneinheit 20 zur Kommunikation mit der Auswerte- und Steuereinheit 14 umfasst. Hierbei kann die Sensoreinheit als Crashsensorik ausgeführt sein, welcher eine Kollision erfasst und erkennt. Die Sensorsignale 44 werden von der Auswerte- und Steuereinheit 14 ausgewertet, welche über eine Schnittstelleneinheit 20 ein Auslösesignal 14.4 an den Aktuator 12.2 des mindestens einen Rückhaltemittels 12a, 12b, 12c, 12d ausgibt. Das mindestens eine Rückhaltemittel 12a, 12b, 12c, 12d umfasst neben dem Aktuator 12.2 eine Schnittstelleneinheit 20 zur Kommunikation mit der Auswerte- und Steuereinheit 14, wobei der Aktuator 12.2 wird in Reaktion auf das Auslösesignal 14.4 aktiviert wird.
Zudem kann die Auswertung einer Raddrehzahl vorgesehen werden, um eine Kollision über die analysierte Raddrehzahl zu erkennen. Des Weiteren sind Kombinationen denkbar, bei welchen die Auswerte- und Steuereinheit 14 in Reaktion auf ein Sensorsignal 44 von einer als Crashsensorik ausgeführten Sensoreinheit 40 in einem gestrichelt dargestellten Logikmodul 14.6 ein Plausibilisierungssignal 14.8 erzeugt und die Raddrehzahl als auslösende Sensierungseinheit verwendet. Außerdem können auch, andere Signalkombinationen zur Plausibilisierung und/oder Erzeugung des Auslösesignals 14.4 verwendet werden. Durch die Verwendung einer unabhängigen Sensoreinheit 40 zur Erzeugung des Plausibilisierungssignals 14.8 kann in vorteilhafter Weise das Risiko einer Fehlauslösung reduziert werden. Des Weiteren könnte ein ABS-Regelsignal zur Erkennung von kritischen Fahrzuständen ausgewertet werden.
Des Weiteren kann vorgesehen werden, dass die Auswerte- und Steuereinheit 14 einen reversibel aktivierbaren Aktuator auch aufgrund eines nicht plausibilisierten Sensorsignals ansteuert, während ein irreversibel aktivierbarer Aktuator nur aufgrund von plausibilisierten Sensorsignalen angesteuert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004016364 A1 [0006]
DE 10315533 A1 [0007, 0008]
DE 19847385 C1 [0008]
DE 2836981 A1 [0009]

Claims

Rückhaltesystem für ein Kraftrad mit mindestens einem Rückhaltemittel (12a, 12b, 12c, 12d) und einer Auswerte- und Steuereinheit (14), welche crashrelevante Informationen von mindestens einer Sensoreinheit (40) empfängt und auswertet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (14) das mindestens eine Rückhaltemittel (12a, 12b, 12c, 12d) bei einer erkannten Kollision aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufstellrichtung (R) des mindestens einen Rückhaltemittels (12a, 12b, 12c, 12d) entgegen einer Fahrtrichtung (X) des Kraftrads (1a, 1b, 1c, 1d) verläuft.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (12a, 12b, 12c, 12d) mindestens einen Aktuator (12.2), eine Abstützstruktur (12.6) und eine Drehachse (12.4) aufweist, wobei der Aktuator (12.2) die Abstützstruktur (12.6) um die Drehachse (12.4) aufstellt.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Element des mindestens einen Rückhaltemittels (12a, 12b, 12c, 12d) reversibel und/oder irreversibel aktivierbar ist.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützstruktur (12.6) eine aufstellbare Abstützplatte (12.6a) aufweist.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (12b, 12c) ein Führungselement (12.7a) umfasst, welches einen Aufstellvorgang der Abstützplatte (12.6a) unterstützt und die Abstützplatte (12.6a) in einem vorgegeben Aufstellwinkel fixiert.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (12c, 12d) einen Airbag (12.7b) aufweist, wobei die Abstützplatte (12.6a) als Prallplatte ausgeführt ist und im aufgestellten Zustand zwischen dem Airbag (12.7b) und einem Aufsassen angeordnet ist.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützstruktur (12.6) als aufblasbare Metallstruktur (12.6d) ausgeführt ist.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator (12.2) pyrotechnisch und/oder mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch aktivierbar ist.
Kraftrad mit einem Rahmen (4), einem Lenker (6), einer Sensoreinheit (40), einem Kraftstoffbehälter (8) und einem Rückhaltesystem (10a, 10b, 10c, 10d), welches im Bereich des Kraftstoffbehälters (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltesystem (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist.
Kraftrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltesystem (10a, 10b, 10c, 10d) am Kraftstoffbehälter (8) angeordnet und/oder im Kraftstoffbehälter (8) integriert ist.