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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugfrontend, insbesondere für ein Personenkraftfahrzeug, mit einer Kollisionserfassungseinrichtung, die insbesondere zur Erfassung einer Kollision mit einem Fußgänger ausgebildet ist.
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Es sind im Bereich des Fußgänger- bzw. Nichtinsassenschutzes verschiedene Sensoreinrichtungen bekannt, die im Bereich eines Stoßfängerquerträgers angeordnet sind, um bei einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger ein Signal an ein Fußgängerschutzsystem abzugeben. Das Fußgängerschutzsystem kann beispielsweise eine Frontklappe aufweisen, die derart bei einer Kollision mit einem Fußgänger hochstellbar ist, dass ein Aufprall des Fußgängers auf die Frontklappe abgeschwächt wird. Das Fußgängerschutzsystem kann auch durch einen Frontscheibenairbag ausgebildet sein, der bei der Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger aufgeblasen wird und sich im vollständig aufgeblasenen Zustand zum Schutz des Fußgängers über die Frontscheibe erstreckt.
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Wie in der Offenlegungsschrift
DE 10 2012 221 131 A1 beschrieben ist, ist als Sensoreinrichtung zum Erfassen der Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger die Verwendung eines unter atmosphärischen Druck stehenden Messschlauchs bekannt, der sich über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers erstreckt. Der Messschlauch ist vor dem Stoßfängerquerträger angeordnet und ist an diesem abgestützt. Bei einer Kollision mit dem Fußgänger wird der Messschlauch verformt, wodurch eine Druckänderung innerhalb des Schlauchs erfolgt, die mit einem an dem Messschlauch angeschlossenen Druckaufnehmer erfasst wird.
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Der Stoßfängerquerträger befindet sich jedoch bei jüngeren Kraftfahrzeugen, deren Kraftfahrzeugfrontend im Hinblick auf einen Fußgängerschutz konstruiert ist, häufig nicht auf der Höhe eines Erstkontaktbereichs des Fußgängers mit dem Kraftfahrzeugfrontend bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger.
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Des Weiteren betrifft die
DE 100 30 465 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Fußgängeraufpralls mit einen Sensor, der im Bereich einer vorderen Motorhaubenkante ausgebildet ist.
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Darüber hinaus zeigt die
DE 101 14 465 A1 einen Kontaktsensor, der an einem Stoßfänger angeordnet ist.
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Ferner zeigt die
DE 10 2014 008 816 A1 eine Kollisionserfassungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeugfrontend, insbesondere für ein Personenkraftfahrzeug, mit einer Kollisionserfassungseinrichtung zu schaffen, wobei eine verbesserte, schnellere Erfassung einer Kollision des Kraftfahrzeugfrontends mit einem Fußgänger ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeugfrontend mit einer Kollisionserfassungseinrichtung gelöst, das die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeugfrontend, das auch als Kraftfahrzeugbug bezeichnet werden kann, hat eine Stoßfängeranordnung, die einen Stoßfängerquerträger aufweist, einen Lufteinlass, der zumindest teilweise über dem Stoßfängerquerträger ausgebildet ist, und eine Kollisionserfassungseinrichtung, die angepasst ist, eine Kollision mit einem Fußgänger zu erfassen. Die Kollisionserfassungseinrichtung weist eine Sensorleiste auf, die sich in eine Fahrzeugquerrichtung erstreckt, wobei die Sensorleiste zumindest in einem bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung mittleren Bereich des Kraftfahrzeugfrontends in eine Fahrzeughochrichtung beabstandet zu dem Stoßfängerquerträger angeordnet ist. Ferner wechselt die Sensorleiste zwischen einem seitlichen Scheinwerfer und dem Lufteinlass von einem höheren Niveau zu einem tieferen Niveau des Kraftfahrzeugfrontends. In einem seitlichen Bereich des Kraftfahrzeugfrontends ist die Sensorleiste unterhalb des Scheinwerfers angeordnet.
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Durch den erfindungsgemäßen Verlauf der Sensorleiste kann bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger die Kollision unabhängig von einem Erstkontaktort in Breitenrichtung des Kraftfahrzeugfrontends eine Kollisionserfassung möglichst frühzeitig erfassen. Die vergleichsweise hohe Anordnung der Sensorleiste im mittleren Bereich des Kraftfahrzeugfrontends begegnet dabei dem Umstand, dass moderne Kraftfahrzeuge aus Fußgängerschutzgründen keine vorstehende Stoßstange mehr aufweisen und ein Erstkontaktbereich des Fußgängers mit dem Kraftfahrzeugfrontend an dessen mittleren Bereich sich deutlich oberhalb des Stoßfängerquerträgers befindet. In einem seitlichen Bereich des Kraftfahrzeugfrontends, insbesondere dort wo die seitlichen Scheinwerfer angeordnet sind, liegt ein Erstkontaktbereich des Kraftfahrzeugfrontends mit dem Fußgänger tiefer als im mittleren Bereich des Kraftfahrzeugfrontends, da die Scheinwerfer etwas zurückgesetzt angeordnet sind, um einer Beschädigung der Scheinwerfer bei leichten Kollisionen bzw. Parkremplern vorzubeugen.
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Erfindungsgemäß ist die Messkammer ferner an einer Querstrebe, die in dem Lufteinlass ausgebildet ist, angeordnet.
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Dies ist dann vorteilhaft, wenn ein Bereich innerhalb des Lufteinlasses, beispielsweise die Querstrebe, potentieller Erstkontaktbereich bei der Fußgängerkollision ist.
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Der Lufteinlass kann beispielsweise durch einen Kühlergrill ausgebildet sein.
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Die Sensorleiste kann dabei innerhalb eines Stoßabsorberschaumes integriert sein. Hierbei kann der Stoßabsorberschaum eine für den Fußgänger weiche Struktur ausbilden, die bei einem niedrigen Kraftniveau verformbar ist, so dass bei der Kollision eine geringere Kraft auf den Fußgänger wirkt.
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Ferner kann die Sensorleiste in Fahrzeuglängsrichtung vor einer Stützstruktur des Kraftfahrzeugfrontends angeordnet sein, so dass die Sensorleiste bei der Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger an der Stützstruktur abstützbar ist.
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Hierdurch kann ein Impuls bei der Kollision besser auf die Sensorleiste übertragen werden und eine Verformung der Sensorleiste ist somit erleichtert, so dass eine Kollisionserfassung schneller erfolgen kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann die Sensorleiste an den seitlichen Abschnitten des Kraftfahrzeugfrontends vor dem Stoßfängerquerträger angeordnet sein.
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Bevorzugt ist die Sensorleiste in Breitenrichtung jeweils auf Höhe eines vorbestimmten Erstkontaktbereichs des Kraftfahrzeugfrontends mit dem Fußgänger bei der Kollision des Kraftfahrzeugfrontends mit dem Fußgänger angeordnet.
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Hierdurch ist unabhängig von einer Erfassungsposition des Fußgängers eine möglichst frühe Erfassung der Kollision mit dem Fußgänger ermöglicht.
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Vorteilhaft erstreckt sich die Sensorleiste im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Kraftfahrzeugfrontends.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Sensorleiste durch einen Lichtwellenleiter ausgebildet.
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Die Sensorleiste kann alternativ auch durch eine Druckmesskammer ausgebildet sein.
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Ferner kann die Sensorleiste als Piezosensor ausgebildet sein.
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Die Kollisionserfassungseinrichtung kann insbesondere bei einer Verformung der Sensorleiste in Folge der Kollision die Kollision erfassen. Dies gilt insbesondere für die Sensorleiste, die als Lichtwellenleiter oder als Druckmesskammer oder als Piezosensor ausgebildet ist. Hierbei kann die Kollisionserfassungseinrichtung beispielsweise einen Impuls erfassen, der auf die Sensorleiste aufgebracht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Kollisionserfassungseinrichtung eine Drucksensorik auf, die angepasst ist, eine Druckänderung in der Druckmesskammer in Folge einer Verformung der Druckmesskammer bei der Kollision zu erfassen.
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Eine Verformung der Druckmesskammer hat eine Druckänderung innerhalb der Druckmesskammer zur Folge, die mit der Drucksensorik erfasst werden kann. Die Drucksensorik kann aus einem oder mehreren Drucksensoren bestehen, die beispielsweise an Endabschnitten der Druckmesskammer angeschlossen sind. Es können auch an jedem Ende des Schlauchs Drucksensoren angeschlossen sein.
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Weiterhin kann die Druckmesskammer vorteilhaft durch einen Schlauch ausgebildet sein, wobei der Schlauch insbesondere aus einem flexiblen Kunststoffwerkstoff, wie beispielsweise einem Elastomer, ausgebildet ist. Ein Beispiel für ein derartiges Material ist ein elastomeres Silikonmaterial.
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Bevorzugt ist die Druckmesskammer mit einem Fluid, insbesondere einem Gas, beispielsweise Luft, oder einer Flüssigkeit, gefüllt. Beispielsweise kann die Messkammer unter atmosphärischen Druck stehen und über eine Öffnung mit der Umgebung in Verbindung stehen.
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Vorstehend aufgeführte Merkmale können soweit möglich und sinnvoll beliebig miteinander kombiniert werden.
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Es folgt eine Kurzbeschreibung der Figuren.
- 1 ist eine schematische Vorderansicht eines Kraftfahrzeugfrontends gemäß einem Vergleichsbeispiel.
- 2 ist eine schematische Vorderansicht eines Kraftfahrzeugfrontends gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Im Folgenden sind das Vergleichsbeispiel und das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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1 ist eine schematische Vorderansicht eines Kraftfahrzeugfrontends 1 eines Personenkraftfahrzeugs gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das Kraftfahrzeugfrontend 1 hat einen Stoßfängerquerträger 3 , der in 1 schematisch mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, und einen Kühlergrill 5, der im Wesentlichen oberhalb des Stoßfängerquerträgers 3 angeordnet ist. Hinter dem Kraftfahrzeugfrontend 1 ist eine Frontklappe 11 des Kraftfahrzeugs angeordnet. Der Kühlergrill 5 ist ein Lufteinlass gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeugfrontend 1 hat noch weitere Lufteinlässe unterhalb des Stoßfängerquerträgers 3. Der Kühlergrill 5 besteht aus zwei symmetrisch nebeneinander ausgebildeten Öffnungen, innerhalb denen mehrere parallele, vertikale Streben angeordnet sind. Ferner weist das Kraftfahrzeugfrontend 1 eine Kollisionserfassungseinrichtung mit einer Sensorleiste 7 auf. Die Sensorleiste 7 kann dabei insbesondere ein Schlauch, der eine Druckmesskammer bildet, oder ein Lichtwellenleiter oder ein Piezosensor sein. Die Sensorleiste 7 ist geeignet in das Kraftfahrzeugfrontend 1 von außen nicht sichtbar integriert ist. Die Sensorleiste 7 erstreckt sich im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Kraftfahrzeugfrontends 1.
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Die Sensorleiste 7 folgt einem Verlauf eines vorbestimmten bzw. wahrscheinlichen Erstkontaktbereichs bei einer Kollision des Kraftfahrzeugfrontends 1 mit einem Fußgänger. Dabei ist die Sensorleiste 7 in einem mittleren Bereich des Kraftfahrzeugfrontends 1 oberhalb des Kühlergrills in das Kraftfahrzeugfrontend 1 integriert und an einer dahinterliegenden Stützstruktur des Kraftfahrzeugfrontends 1 in Kollisionsrichtung abstützbar. In einem linken Seitenbereich und einem rechten Seitenbereich des Kraftfahrzeugfrontends 1 ist die Sensorleiste 7 unterhalb eines linken Scheinwerfers 9 bzw. eines rechten Scheinwerfers 10 angeordnet.
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Insbesondere kann die Sensorleiste 7 an dem linken und dem rechten Seitenbereich des Kraftfahrzeugfrontends 1 vor dem Stoßfängerquerträger 3 angeordnet sein, an dem die Sensorleiste 7 in Kollisionsrichtung abstützbar ist. Zwischen dem Kühlergrill 5 und dem linken Scheinwerfer 9 bzw. dem rechten Scheinwerfer 10 wechselt die Sensorleiste 7 ihre Position in Hochrichtung und ist auch in diesem Bereich geeignet an einer dahinterliegenden Stützstruktur des Kraftfahrzeugfrontends 1 in Kollisionsrichtung abgestützt.
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Die Sensorleiste 7 ist nach Möglichkeit hinter einem Fußgängerschutzelement, das zum Schutz des Fußgängers auf einem niedrigen Kraftniveau verformbar ist, angeordnet. Beispielsweise kann das Fußgängerschutzelement ein Schaumelement sein. Die Sensorleiste 7 kann aber auch vor dem Fußgängerschutzelement angeordnet sein. Bevorzugt befindet die Sensorleiste 7 sich jedoch innerhalb einer Außenhaut des Kraftfahrzeugs bzw. des Kraftfahrzeugfrontends 1.
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In einem mittleren Bereich des Kraftfahrzeugfrontends 1 ist der Bereich oberhalb des Kühlgrills 5 der Erstkontaktbereich des Fußgängers mit dem Kraftfahrzeugfrontend 1 bei der Fußgängerfrontalkollision, während an seitlichen Bereichen des Kraftfahrzeugfrontends 1 der Bereich der Position des Stoßfängerquerträgers 3 den Erstkontaktbereich des Fußgängers mit dem Kraftfahrzeugfrontend 1 bei der Fußgängerfrontalkollision darstellt.
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Somit kann gemäß dem Vergleichsbeispiel bei der Fußgängerkollision unabhängig von einer Position des Fußgängers in Querrichtung des Kraftfahrzeugfrontends 1 eine schnelle Kollisionserfassung erfolgen, da sich die Sensorleiste 7 in Querrichtung an allen Positionen im Bereich eines wahrscheinlichen Erstkontakts mit dem Fußgänger bei der Fußgängerkollision befindet. Im Falle einer Kollision des Kraftfahrzeugfrontends mit dem Fußgänger wird ein Impuls auf die Sensorleiste 7 aufgebracht und diese verformt, wodurch die Kollisionserfassungseinrichtung die Kollision mit dem Fußgänger erfasst.
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Der Stoßfängerquerträger 3 ist üblicherweise über sogenannte Crashboxen, d.h. Deformationselemente, an einem linken Motorträger und einem rechten Motorträger des Kraftfahrzeugs fixiert. Der Stoßfängerquerträger 3 ist hinter einer Stoßfängerverkleidung 13 und einem nicht dargestellten Schaumelement als Fußgängerschutzelement angeordnet.
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2 ist eine schematische Vorderansicht eines Kraftfahrzeugfrontends 1 eines Personenkraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeugfrontend 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem Kraftfahrzeugfrontend 1 des Vergleichsbeispiels aufgebaut, wobei, um Redundanzen in der Beschreibung zu vermeiden, im Folgenden im Wesentlichen lediglich die Unterschiede beschrieben sind.
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Das Kraftfahrzeugfrontend 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel hat einen Stoßfängerquerträger 3 und einen Kühlergrill 5, dessen Lufteinlass zumindest teilweise oberhalb des Stoßfängerquerträgers 3 angeordnet ist. Das Kraftfahrzeugfrontend 1 hat noch einen weiteren Lufteinlass unterhalb des Stoßfängerquerträgers 3.
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Die Sensorleiste 7 folgt einem Verlauf eines vorbestimmten Erstkontaktbereichs bei einer Kollision des Kraftfahrzeugfrontends 1 mit einem Fußgänger. Dabei ist die Sensorleiste 7 einer Kollisionserfassungseinrichtung in einem mittleren Bereich des Kraftfahrzeugfrontends 1 oberhalb des Stoßfängerquerträgers 3 beabstandet zu dem Stoßfängerquerträger 3 angeordnet. Dabei verläuft die Sensorleiste 7 im Bereich des Lufteinlasses des Kühlergrills 5 und ist dabei insbesondere geeignet im Bereich einer horizontalen Strebe des Kühlergrills 5 nicht sichtbar angeordnet und an einer dahinter verlaufenden Stützstruktur in Kollisionsrichtung abgestützt gelagert. Wie in der 2 gezeigt ist, hat der Kühlgrill 5 oberhalb des Stoßfängerquerträgers 3 drei im Wesentlichen parallel übereinander angeordnete horizontale Streben, wobei die Sensorleiste 7 im Bereich der mittleren Strebe der drei Streben angeordnet ist. Es können auch mehr oder weniger horizontale Streben in dem Kühlergrill 5 ausgebildet sein. Die Sensorleiste 7 ist dabei bevorzugt an einer Strebe angeordnet, die im Bereich eines wahrscheinlichen Erstkontaktbereichs mit einem Fußgänger bei einer Fußgängerkollision verläuft. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die mittlere Strebe des Kühlergrills der Erstkontaktbereich eines in Querrichtung mittleren Bereiches des Kraftfahrzeugfrontends 1 mit einem Fußgänger bei einer Fußgängerkollision, so dass die Kollision schnell durch die Kollisionserfassungseinrichtung erfassbar ist. An Seitenbereichen des Kraftfahrzeugfrontends 1 ist die Sensorleiste entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel unterhalb von Scheinwerfern 9, 10 auf Höhe des Stoßfängerquerträgers 3 angeordnet, wo sich der wahrscheinliche Erstkontaktbereich mit dem Fußgänger befindet.
