DE102016221032A1 - Motor vehicle with a subframe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Hilfsrahmen (9), auf dem eine Antriebskomponente des Kraftfahrzeugs abstützbar ist oder Fahrwerkselemente angelenkt sind, welcher Hilfsrahmen aus zwei in der Fahrzeugquerrichtung (y) voneinander beabstandete, in der Fahrzeuglängsrichtung (x) verlaufende Hilfsrahmen-Längsträger (16) aufgebaut ist, die über zumindest einen Hilfsrahmen-Querträger (13) miteinander verbunden sind, wobei zumindest ein Hilfsrahmen-Längsträger (16) als ein Hohlprofilteil ausgebildet ist, das einen im Querschnitt geschlossenen Hohlraum (37) begrenzt, und wobei der Hilfsrahmen-Längsträger (16) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) unterteilt ist in zumindest einen im Crashfall bauteilsteifen Tragabschnitt (T) und in einen Deformationsabschnitt (D), der im Crashfall eine reduzierte Bauteilsteifigkeit aufweist und unter plastischer Verformung Crashenergie abbaut. Erfindungsgemäß ist im bauteilsteifen Tragabschnitt (T) ein elektronisches Funktionsteil (43) im Hohlraum (37) des Hilfsrahmen-Längsträgers (16), und/oder im Deformationsabschnitt (D) zumindest teilweise eine zu einem elektronischen Funktionsteil (43) führende elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitung (49) verlegt.The invention relates to a motor vehicle with a subframe (9) on which a drive component of the motor vehicle can be supported or chassis elements are articulated, which subframe consists of two subframe longitudinal members (16) spaced apart from one another in the vehicle transverse direction (y) ), which are connected to each other via at least one subframe cross member (13), wherein at least one subframe longitudinal member (16) is formed as a hollow profile part defining a cavity (37) closed in cross section, and wherein the subframe side member (16) in the vehicle longitudinal direction (x) is subdivided into at least one in the event of a crash component-rigid support section (T) and in a deformation section (D), which has a reduced component stiffness in the event of a crash and degrades crash energy under plastic deformation. According to the invention in the component-rigid support portion (T) an electronic functional part (43) in the cavity (37) of the subframe longitudinal member (16), and / or in the deformation section (D) at least partially leading to an electronic functional part (43) electrical supply and / or signal line (49) laid.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Hilfsrahmen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a motor vehicle with a subframe according to the preamble of claim 1.
Ein Hilfsrahmen oder ein Achsträger sind in gängiger Praxis mit der Tragstruktur einer Fahrzeugkarosserie über entsprechende Anbindungsstellen verschraubt. Derartige Hilfsrahmen können sowohl im Bereich der Vorderachse als auch im Bereich der Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeugs Anwendung finden.A subframe or an axle are bolted in common practice with the support structure of a vehicle body via corresponding connection points. Such subframes can be used both in the area of the front axle and in the region of the rear axle of a two-lane vehicle.
Aus der
Ein solcher Hilfsrahmen-Längsträger kann in der Fahrzeuglängsrichtung unterteilt sein in vordere und hintere Tragabschnitte zur Anbindung an die Fahrzeugkarosserie sowie in einen mittleren Deformationsabschnitt, der zum Beispiel als ein S-Schlag-Profilverlauf im Hilfsrahmen-Längsträger realisiert ist. Bei einer Frontalkollision eines im Vorderwagen verbauten Hilfsrahmens ergibt sich somit der folgende Crashverlauf im Hilfsrahmen: So bleibt sowohl der vordere, crashzugewandte bauteilsteife Tragabschnitt des Hilfsrahmen-Längsträgers als auch der hintere, crashabgewandte bauteilsteife Tragabschnitt des Hilfsrahmen-Längsträgers weitgehend formstabil, während der dazwischen verlaufende Deformationsabschnitt mit einer reduzierten Bauteilsteifigkeit versehen ist und unter plastischer Verformung Crashenergie abbaut, so dass der crashzugewandte vordere Tragabschnitt nach fahrzeughinten verlagert wird.Such a subframe longitudinal member may be divided in the vehicle longitudinal direction in front and rear support portions for connection to the vehicle body and in a middle deformation portion, which is realized, for example, as an S-dash profile curve in the subframe side member. In a frontal collision of a subframe installed in the front subframe, the following crash course thus results in the subframe: Thus, both the front, crash facing component support section of the subframe longitudinal member and the rear crash-resistant component support section of the subframe longitudinal member remains largely dimensionally stable, while the extending therebetween deformation section is provided with a reduced component stiffness and degrades crash energy under plastic deformation, so that the crash-facing front support section is displaced after vehicle inks.
Zudem ist bekannt, dass bei einem aktiven Fahrwerkssystem frontseitig am Hilfsrahmen ein Drehaktor für zum Beispiel eine aktive Wankstabilisierung montiert sein kann, wie es aus der
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kraftfahrzeug mit einem Hilfsrahmen bereitzustellen, bei dem ein elektronisches Funktionsteil, insbesondere das oben erwähnte elektronische Steuergerät, in einfacher, bauraumgünstiger sowie crashsicherer Weise positionierbar ist.The object of the invention is to provide a motor vehicle with a subframe, in which an electronic functional part, in particular the above-mentioned electronic control unit, in a simple, space-saving and crash-proof manner can be positioned.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist im bauteilsteifen Tragabschnitt ein elektronisches Funktionsteil im Hohlraum des Hilfsrahmen-Längsträgers angeordnet. Alternativ und/oder zusätzlich ist auch im Deformationsabschnitt zumindest teilweise eine zu dem elektronischen Funktionsteil führende elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitung verlegt.According to the characterizing part of claim 1, an electronic functional part is arranged in the cavity of the subframe longitudinal member in the component-rigid support portion. Alternatively and / or additionally, an electrical supply and / or signal line leading to the electronic functional part is at least partially laid in the deformation section.
Die nachfolgenden Erfindungsaspekte sind im Hinblick auf einfacheres Verständnis mit Bezug auf einen speziell im Vorderwagen verbauten Hilfsrahmen und dessen Deformationsverhalten im Frontalcrashfall erläutert: So werden im Frontalcrashfall die Aufprallkräfte zunächst von der Fahrzeugfront über Vorbau-Längsträger in die jeweiligen Hilfsrahmen-Längsträger in der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten weitergeleitet. Dessen Deformationsabschnitt wird dabei plastisch verformt, während die im Vergleich zum Deformationsabschnitt bauteilsteiferen Tragabschnitte formstabil, das heißt unverformt bleiben.The following aspects of the invention are explained in terms of easier understanding with respect to a subframe specially built in the front and its deformation behavior in a frontal crash case: Thus, in the frontal crash case, the impact forces first from the front of the vehicle via stem side rail in the respective subframe side members in the vehicle longitudinal direction to the rear forwarded. Whose deformation section is plastically deformed while the component-rigid compared to the deformation section support sections dimensionally stable, that is undeformed.
Der Hilfsrahmen kann vordere und/oder hintere Eckknoten aufweisen, an denen der jeweilige Hilfsrahmen-Längsträger mit einem Querträger oder einer sonstigen Versteifungsstruktur, etwa einem Schubfeld, zusammenläuft. In diesem Fall kann der bauteilsteife Tragabschnitt des Hilfsrahmen-Längsträgers am vorderen und/oder am hinteren Ende des Hilfsrahmen-Längsträgers ausgebildet sein, und zwar insbesondere unter Bildung des obigen Eckknotens. Demgegenüber kann der Deformationsabschnitt in der Fahrzeuglängsrichtung ein mittlerer Bereich des Hilfsrahmenlängsträgers sein, der zwischen dem vorderen, crashzugewandten Tragabschnitt und dem hinteren, crashabgewandten Tragabschnitt gebildet ist. Der dazwischen befindliche Deformationsabschnitt kann als ein S-Schlag-Profilverlauf im Hilfsrahmen-Längsträger ausgeführt sein.The subframe may have front and / or rear corner nodes, at which the respective subframe longitudinal member with a cross member or other stiffening structure, such as a shear field, converges. In this case, the component-rigid support portion of the subframe longitudinal member may be formed at the front and / or at the rear end of the subframe longitudinal member, in particular to form the above corner node. In contrast, the deformation portion may be in the vehicle longitudinal direction, a central region of the auxiliary frame longitudinal member, which is formed between the front, crash-facing support portion and the rear, crash-facing support portion. The deformation section located therebetween can be embodied as an S-dash profile course in the subframe side member.
Der Hilfsrahmen-Längsträger kann beispielhaft zweischalig aufgebaut sein, und zwar mit einer Oberschale und einer Unterschale, die unter Bildung des im Querschnitt geschlossenen Hohlraums miteinander verbunden sind, zum Beispiel durch Verschweißung oder Verschraubung.The subframe longitudinal member may be constructed, for example, double-shelled, with an upper shell and a lower shell, forming the cross-sectionally closed cavity connected to each other, for example by welding or screwing.
Zudem kann der Hilfsrahmen-Längsträger zumindest ein Kabelführungselement aufweisen, mittels dem die elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitung in fester Anlage mit der Innenseite des Hilfsrahmen-Längsträgers steht. Dadurch wird bei einer crashbedingten Verformung des Deformationsabschnittes gewährleistet, dass die Versorgungs- und/oder Signalleitung gekappt wird. Alternativ und/oder zusätzlich zu dem Kabelführungselement kann der Hilfsrahmen-Längsträger im Deformationsabschnitt eine Durchtrenn-Kontur aufweisen, mittels der bei einer crashbedingten Verformung des Deformationsabschnittes die elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitung durchtrennt wird. Eine derartige Durchtrenn-Kontur kann beispielhaft Einkerbungen, Zähne oder sonstige vorscharfkantige Vorsprünge an der Innenseite des Hilfsrahmen-Längsträgers aufweisen. Eine weitere Möglichkeit der Durchtrennung ist die Anbringung einer pyrotechnischen Ladung. Die Ladung kann separat während des Montageprozesses (und auch nachträglich im Kundendienstfall) angebracht werden oder als eine Einheit angeliefert werden.In addition, the subframe longitudinal member may comprise at least one cable guide element, by means of which the electrical supply and / or signal line is in firm contact with the inside of the subframe longitudinal member. This ensures that the supply and / or signal line is cut during a crash-induced deformation of the deformation section. Alternatively and / or in addition to the cable guide element, the subframe longitudinal beam in the deformation section may have a severing contour, by means of which the electrical supply and / or signal line is severed in the event of a crash-induced deformation of the deformation section. Such a cut-through contour can, for example, notches, teeth or other pre-sharp edged projections on the inside of the subframe longitudinal member. Another possibility of transection is the attachment of a pyrotechnic charge. The load can be mounted separately during the assembly process (and also subsequently in case of customer service) or delivered as a unit.
Das elektronische Funktionsteil kann beispielhaft an der Ober- oder Unterschale des Hilfsrahmen-Längsträgers montiert werden, und zwar bevorzugt vor dem Zusammenbau der Ober- und Unterschalen. Das elektronische Funktionsteil kann starr mit der Unter- oder Oberschale verschraubt/ vernietet/ werden oder auch elastisch, also schwingungsentkoppelt (Klebeschicht/ Lagerung über GML-Buchsen etc.) zur Unter- oder Oberschale fixiert werden.The electronic functional part can be mounted by way of example on the upper or lower shell of the subframe longitudinal member, preferably prior to the assembly of the upper and lower shells. The electronic functional part can be screwed / riveted rigidly to the lower or upper shell or can also be fixed elastically, ie vibration-decoupled (adhesive layer / storage via GML sockets, etc.) to the lower or upper shell.
Beispielhaft kann das elektronische Funktionsteil ein elektronisches Steuergerät für eine Fahrzeugfunktion sein, etwa für eine aktive Wankstabilisierung. In diesem Fall kann das Steuergerät bauraumgünstig in zwei voneinander örtlich getrennte Teil-Steuergeräte unterteilt sein, die über elektrische Versorgungs- und/oder Signalleitungen miteinander in elektrischem Kontakt sind. Die beiden Teil-Steuergeräte können bauraumgünstig sowohl im vorderen, crashzugewandten Tragabschnitt als auch im hinteren, crashabgewandten Tragabschnitt des Längsträgers positioniert sein, während die elektrischen Versorgungs- und/oder Signalleitungen durch den mittleren Deformationsabschnitt verlegt sind. Im Frontalcrashfall werden die Versorgungs- und/oder Signalleitungen im sich verformenden Deformationsabschnitt durchtrennt, wodurch das crashzugewandte Teil-Steuergerät elektrisch entkoppelt vom crashabgewandten Teil-Steuergerät ist, an dem weitere, außerhalb des Hilfsrahmens verlaufende Signal- und Versorgungsleitungen angeschlossen sind. Alternativ dazu kann jedoch auch lediglich ein elektronisches Funktionsteil im Hilfsrahmen-Längsträger angeordnet sein, während die elektrischen Signal- und Versorgungsleitungen außerhalb des Deformationsabschnittes verlaufen. Umgekehrt können auch lediglich alleine die elektrischen Signal- und Versorgungsleitungen innerhalb des Deformationsabschnittes verlegt sein, während das elektronische Funktionsteil außerhalb des Hilfsrahmen-Längsträgers positioniert ist (, ... so dass lediglich das crashabgewandte Teil-Steuergerät in Strom- und Signalverbindung mit der Peripherie verbleibt, aufgrund seiner crashsicheren Anordnung).By way of example, the electronic functional part may be an electronic control device for a vehicle function, for example for active roll stabilization. In this case, the controller can be space-effectively divided into two locally separate part-control devices, which are in electrical contact with each other via electrical supply and / or signal lines. The two partial control devices can be positioned in a space-saving manner both in the front, crash-facing support section and in the rear, crash-facing support section of the longitudinal member, while the electrical supply and / or signal lines are laid through the central deformation section. In the frontal crash case, the supply and / or signal lines are severed in the deforming deformation section, whereby the crash-facing part control unit is electrically decoupled from the crash-remote part control unit, are connected to the other, running outside the sub-frame signal and supply lines. Alternatively, however, only an electronic functional part may be arranged in the subframe longitudinal member, while the electrical signal and supply lines run outside the deformation section. Conversely, only the electrical signal and supply lines can be laid inside the deformation section alone, while the electronic functional part is positioned outside the subframe longitudinal member (,...) So that only the part-control device remote from the crash remains in current and signal connection with the periphery , due to its crash-proof arrangement).
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination zur Anwendung kommen.The embodiments of the invention described above and / or reproduced in the subclaims can be used individually or else in any desired combination-except, for example, in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:
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1 in einer Seitenansicht einen Vorderwagenbereich einer Fahrzeugkarosserie mit daran montiertem Hilfsrahmen; -
2 in einer perspektivischen Darstellung den Hilfsrahmen in Alleinstellung; -
3 den Hilfsrahmen in einem teilweise auseinandergebauten Zustand; und -
4 einen Hilfsrahmen-Längsträger in einer Schnittdarstellung entlang einer Längsschnittebene.
-
1 in a side view, a front area of a vehicle body with subframe mounted thereon; -
2 in a perspective view of the subframe in isolation; -
3 the subframe in a partially disassembled state; and -
4 a subframe longitudinal member in a sectional view along a longitudinal sectional plane.
In der
Wie weiter aus der
Zudem kann in der
Wie aus der
Der Hilfsrahmen-Längsträger
Gemäß der
In der
Bei einer Frontalkollision werden die Aufprallkräfte von der Fahrzeugfront über die nicht gezeigten Vorbau-Längsträger in die jeweiligen Hilfsrahmen-Längsträger
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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