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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem elektromechanischen Aktuator, der mit wenigstens einem lenkbaren Rad des Kraftfahrzeugs verbunden oder verbindbar ist und mit einem Aufprallsensor, der dazu ausgebildet ist, einen Aufprall des Kraftfahrzeugs zu erfassen und ein entsprechendes Aufprallsignal bereitzustellen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Tragrahmen und zwei lenkbaren Rädern zum Lenken des Kraftfahrzeugs.
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Derartige Schutzvorrichtungen dienen im Allgemeinen dazu, wenigstens eines der lenkbaren Räder im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs zu lenken, so dass das Rad in der gelenkten Position als passiver Schutz dienen kann oder dass ein Eindringen des Rades in die Fahrgastzelle vermieden werden kann.
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Bei einem Frontaufprall mit geringer Überdeckung eines Kraftfahrzeugs erfolgt der Aufprall bzw. der Kontakt mit einem Hindernis außerhalb der Trägerstrukturen, die üblicherweise die Aufprallenergie aufnehmen sollen oder abfedern sollen. In diesem Bereich weisen Kraftfahrzeuge üblicherweise lediglich eine begrenzte passive Sicherheit auf, da der Bauraum in diesem Bereich im Wesentlichen für die Vorderräder und die Bewegung der Vorderräder benötigt ist. Bei einem Frontaufprall mit geringer Überdeckung wird daher das entsprechende Vorderrad gegen eine Stirnwand bzw. ein Radhaus gedrückt, wodurch es zu einer deutlichen Verformung des Fußraums der Fahrgastzelle oder sogar zum Eindringen des Rades in die Fahrgastzelle kommen kann. Entsprechend können schwere Beinverletzungen der Insassen durch einen derartigen Frontaufprall mit geringer Überdeckung auftreten.
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Üblicherweise werden zur Verbesserung der Aufprallsituation bei einem Frontaufprall mit geringer Überdeckung vor den Vorderrädern oder im Bereich einer Stirnwand des Radhauses Versteifungsstrukturen vorgesehen, die die Aufprallenergie abbauen bzw. aufnehmen können und so eine Verformung des Fußraums oder ein Eindringen des Vorderrads in den Fußraum verhindern.
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Um ein Eindringen des Vorderrades bei einem derartigen Frontaufprall mit geringer Überdeckung zu verhindern, ist es weiterhin bekannt, bei einem Aufprall mittels zusätzlicher Lenkmittel das betroffene Vorderrad einzulenken, wobei die impulsartige Bewegung durch die Entladung eines Druckspeichers oder durch eine pyrotechnische Einrichtung erzeugt werden kann. Eine derartige Lenkvorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der
DE 10 2004 036 332 A1 .
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Nachteilig dabei ist es, dass durch die zusätzlichen Lenkmittel zusätzlicher Bauraum vorgesehen werden muss und das Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs erhöht wird.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die mit technisch geringem Aufwand eine zuverlässige Radbewegung bei einem Frontaufprall mit geringer Überdeckung bereitstellen kann.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schutzvorrichtung dadurch gelöst, dass der elektromechanische Aktuator dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine Rad auf der Grundlage des Aufprallsignals zu lenken.
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Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Kraftfahrzeug gelöst durch eine Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Dadurch, dass der elektromechanische Aktuator dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine Rad auf der Grundlage des Aufprallsignals zu lenken, können vorhandene Systeme zum Lenken des lenkbaren Rades sowie vorhandene Aufprallsensoren verwendet werden, so dass der zusätzliche technische Aufwand zum Einlenken des lenkbaren Rades im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs reduziert werden kann. Der technische Aufwand zum Einlenken des lenkbaren Rades und zum Schutz der Insassen bei einem Aufprall insbesondere mit geringer Überdeckung kann dadurch reduziert werden und gleichzeitig kann die Zuverlässigkeit des Einlenkens erhöht werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schutzvorrichtung eine Steuereinheit auf, die mit dem Aufprallsensor und dem elektromechanischen Aktuator verbunden ist, um den elektromechanischen Aktuator auf der Grundlage des Aufprallsignals zu steuern.
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Dadurch ist eine präzise Ansteuerung des elektromechanischen Aktuators und ein zuverlässiges Einlenken des lenkbaren Rades möglich.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der elektromechanische Aktuator mit zwei lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs verbunden oder verbindbar ist und dazu ausgebildet ist, im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage einer Lenkradbetätigung die lenkbaren Räder zu lenken. Mit anderen Worten ist der elektromechanische Aktuator ein Teil der Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs, um die lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs zu lenken.
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Dadurch kann der vorhandene elektromechanische Aktuator der Lenkvorrichtung auch zum Einlenken der lenkbaren Räder im Falle eines Aufpralls genutzt werden, so dass der technische Aufwand für die Schutzvorrichtung nicht erhöht ist und das Gewicht des Kraftfahrzeugs nicht erhöht wird.
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Es ist weiter bevorzugt, wenn der elektromechanische Aktuator über eine Lenkstange mit den lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Dadurch kann die vorhandene Lenkstange zum Lenken der lenkbaren Räder verwendet werden, um im Falle eines Aufpralls die lenkbaren Räder einzulenken.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Aufprallsensor dazu ausgebildet ist, eine Aufprallposition des Kraftfahrzeugs zu erfassen.
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Dadurch können die lenkbaren Räder in Abhängigkeit einer bestimmten Aufprallsituation gezielt eingelenkt werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Aufprallsensor dazu ausgebildet ist, einen asymmetrischen Aufprall des Kraftfahrzeugs zu erfassen.
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Dadurch kann ein Aufprall mit geringer Überdeckung erfasst werden und wenigstens eines der lenkbaren Räder entsprechend eingelenkt werden, so dass das so eingelenkte Rad des Kraftfahrzeugs einen zusätzlichen passiven Schutz bietet.
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Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn der elektromechanische Aktuator dazu ausgebildet ist, die Lenkrichtung des wenigsten einen lenkbaren Rades auf der Grundlage der erfassten Aufprallposition oder auf der Grundlage des erfassten asymmetrischen Aufpralls zu bestimmen.
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Dadurch ist eine gezielte Lenkbewegung zum Schutz der Insassen in Abhängigkeit der Aufprallsituation möglich.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der elektromechanische Aktuator dazu ausgebildet ist, das wenigsten eine Rad in eine vordefinierte Radstellung auf der Grundlage des Aufprallsignals zu lenken.
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Dadurch kann das lenkbare Rad in eine optimale Position zum Schutz der Insassen bzw. der Fahrgastzelle bewegt werden.
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Insgesamt kann durch die Verwendung des elektromechanischen Aktuators der normalen Lenkvorrichtung der technische Aufwand bzw. der Zusatzaufwand zum Schutz der Insassen bei einem Aufprall mit geringer Überdeckung erheblich reduziert werden, da vorhandene Systeme insbesondere der elektromechanische Aktuator der Lenkvorrichtung verwendet werden kann.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug in einer schematischen Draufsicht mit einer Schutzvorrichtung.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug in einer schematischen Draufsicht dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Fahrzeugkarosserie 12 auf, die einen Tragrahmen für das Kraftfahrzeug 10 bildet. In einem vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs ist eine Tragrahmenstruktur 14 ausgebildet, die teilweise eine Prallvorrichtung als passiven Schutz des Kraftfahrzeugs 10 bildet.
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Das Kraftfahrzeug 10 weist zwei lenkbare Räder 16R, 16L auf, die mittels einer Lenkvorrichtung 18 bewegbar bzw. lenkbar sind. Die Lenkvorrichtung 18 weist einen elektromechanischen Aktuator 20 auf, der über eine Spurstange 22 mit den lenkbaren Rädern 16R, 16L verbunden ist, um diese lenkbaren Räder 16R, 16L entsprechend zu lenken. Die Lenkvorrichtung 18 weist ferner ein Lenkrad 24 auf, das mit dem elektromechanischen Aktuator gekoppelt ist, um dem elektromechanischen Aktuator entsprechend der Lenkradbetätigung ein Lenksignal bereitzustellen.
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Der elektromechanische Aktuator 20 ist ferner mit einer Steuereinheit 26 verbunden, die mit einem oder mehreren Aufprall- bzw. Beschleunigungssensoren 28 verbunden ist. Die Aufprallsensoren 28 sind dazu ausgebildet, einen Aufprall des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen, um ein entsprechendes Aufprallsignal an die Steuereinheit 26 weiterzuleiten. Die Steuereinheit 26, die Aufprallsensoren 28 sowie der elektromechanische Aktuator 20 bilden zusammen eine Sicherungsvorrichtung zum Einlenken der lenkbaren Räder 16R, 16L im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10.
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Auf der Grundlage des Aufprallsignals leitet die Steuereinheit 26 ein Steuersignal an den elektromechanischen Aktuator 20 weiter, der über die Spurstange 22 die lenkbaren Räder 16R, 16L lenkt, um wenigstens eines der lenkbaren Räder 16R, 16L in eine günstige Vorspurposition zu bewegen, wie es in 1 durch einen Pfeil 31 angedeutet ist. Dadurch kann insbesondere bei einem Aufprall mit geringer Überdeckung, wie es durch einen Pfeil 32 in 1 schematisch angedeutet ist, das entsprechende Vorderrad, in dieser Situation das linke Vorderrad 16L, als zusätzlicher Prallschutz in der eingelenkten Position dienen, so dass die passive Sicherheit des Kraftfahrzeugs 10 im Allgemeinen erhöht ist.
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Die Steuereinheit 26 und die Aufprall- bzw. Beschleunigungssensoren 28 sind dazu ausgebildet, einen Aufprall des Kraftfahrzeugs 10 und eine Aufprallposition bzw. einen asymmetrischen Aufprall oder einen Aufprall mit geringer Überdeckung, wie es in 1 dargestellt ist, zu erfassen und entsprechend der Position des Aufpralls die lenkbaren Räder 16R, 16L so einzulenken, dass das von dem Aufprall betroffene bzw. das dem Aufprall benachbarte lenkbare Rad 16L in die Vorspur gebracht wird bzw. eingelenkt wird (wie es durch den Pfeil 31 gezeigt ist) und so ein Eindringen des Vorderrades 16L in die Fahrgastzelle vermieden werden kann.
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Dadurch, dass der elektromechanische Aktuator 20, der für die normale Lenkbetätigung der Lenkvorrichtung 18 vorgesehen ist, für das Einlenken im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 verwendet wird und weiterhin die Aufprall- bzw. Beschleunigungssensoren 28, die ebenfalls für die Rückhaltesysteme vorhanden sind, genutzt werden, kann der technische Aufwand für die Sicherungsvorrichtung erheblich reduziert werden.
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Der elektromechanische Aktuator 20 ist vorzugsweise als elektrischer Antrieb ausgebildet, der entweder lediglich elektrisch mit dem Lenkrad 24 verbunden ist oder in der Situation eines Aufpralls mechanisch von dem Lenkrad 24 entkoppelt wird, um eine schnelle Rotation des Lenkrads 24 entsprechend der Bewegung der Lenkstange 22 zu verhindern.
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Durch die Betätigung der Lenkstange 22 mittels des elektromechanischen Aktuators 20 können die lenkbaren Räder 16R, 16L in eine vordefinierte Position gelenkt werden, wodurch dementsprechend von dem Aufprall betroffenen Rad eine Tendenz zum Ein- bzw. Ausdrehen gegeben werden soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004036332 A1 [0006]
