DE19602990A1 - Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung eines Fahrzeuges - Google Patents
Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung eines FahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung eines Fahr
zeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsbildende Einrichtung ist bekannt geworden aus DE-43 22 488-A1 (B60R 21/32).
Dort wird im einzelnen beschrieben, wie mit Hilfe eines dort als Luftdruckdetektor bezeichne
ten Luftdrucksensors ein Verkehrsunfall sensiert werden kann. So wird bei einem Seitenauf
prall die mit Aufprallkraft beaufschlagte Seitentür zusammengedrückt. Durch die schlagartige
Volumenverringerung des in der Seitentüre befindlichen Hohlraums wird ein stoßartiger
Druckanstieg erzeugt, der mit Hilfe des Luftdrucksensors registriert werden kann. Der Luft
drucksensor selbst ist mit einer Steuereinheit verbunden, in der die von dem Luftdrucksensor
gelieferten Signale zu Stellsignalen für Insassenrückhaltesysteme verarbeitet werden. Be
züglich des Aufbaus und der Wirkungsweise des Luftdrucksensors wird auf die
DE-43 22 488-A1 ausdrücklich verwiesen.
Für die Anbringung des oben beschriebenen Luftdrucksensors werden Karosserieteile vorge
schlagen, die der Fahrzeugseite zugeordnet sind. Um ein möglichst breites Spektrum unter
schiedlicher Kollisionsfälle sensieren zu können, wird die Anordnung mehrerer Crash-Senso
ren am Fahrzeug vorgeschlagen. Dabei wird ggf. auch auf Sensoren zurückgegriffen, die nach
einem anderen Detektionsprinzip (Seismische Massen oder Verformungselemente) arbeiten.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Einrich
tungen so weiterzubilden, daß ein größeres Spektrum von Kollisionsfällen mit einem Luftdruck
sensor erfaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß werden also wenigstens zwei, vorzugsweise aber mehrere, Hohlräume über
luftkanalartige Leitungen miteinander verbunden. Es wird auf diese Weise ein System kom
munizierender Hohlräume geschaffen. Durch diese Maßnahme kann der Aufwand an Senso
ren entscheidend eingeschränkt werden, weil beispielsweise durch eine zentrale Plazierung
eines Luftdrucksensors in einer B-Säule sowohl Verformungen an einer Vordertür als auch an
einer Hintertür registriert werden können. Damit wird praktisch die gesamte Seite der Fahr
gastzelle auf Crashbeaufschlagungen hin mit einem Luftdrucksensor sensiert. Das System
kann aber auch gekoppelt werden an Luftdrucksensoren, die beispielsweise einem Längs- oder
Querträger zugeordnet sind. Durch die Fortpflanzung des Druckanstieges aus den Hol
men der Längsträger heraus beispielsweise in Querträger oder vertikal stehende Säulen hinein
können mit geringem sensortechnischen Aufwand viele verschiedenartige Unfallereignisse er
faßt werden, also auch Heck- und Frontalaufprallunfälle.
Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Luftdrucksensor
in einem Bereich angeordnet, der auch bei sehr starken Beaufschlagungen mit Aufprallkraft
weitgehend unverformt bleibt. Auf diese Weise kann eine Zerstörung des Luftdrucksensors
weitgehend ausgeschlossen werden, so daß beispielsweise auch für Folgebeaufschlagungen
kurz nach der eigentlichen Hauptbeaufschlagung noch weitere Insassenschutzsysteme
aktiviert werden können.
Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die erfindungsgemäßen Verbin
dungsleitungen Bestandteile einer ohnehin in den meisten Fahrzeugen bereits vorhandenen
Zentralverriegelungsanlage. Die Leitungen können dabei einerseits für die Übertragung des
Druckanstieges und andererseits aber auch zur Entriegelung ggf. versehentlich oder auch
absichtlich blockierter Türen genutzt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 eine Unfallsituation, bei der ein stoßendes Fahrzeug eine Hintertür auf der Fah
rerseite des gestoßenen Fahrzeugs beaufschlagt,
Fig. 2 das gestoßene Fahrzeug gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht vor dem Unfall
und
Fig. 3 eine Ansicht gemäß Schnitt III-III in Fig. 2.
Gleiche Bauteile sind in allen Figuren gleich beziffert.
In Fig. 1 sind bei einer typischen Unfallsituation ein stoßendes Fahrzeug mit 1 und ein gesto
ßenes Fahrzeug mit 2 bezeichnet. Bei diesem Seitenaufprall stößt das Fahrzeug 1 mit seiner
vorderen Beifahrerkante in den Bereich einer Hintertür 3. Diese ist an einer sogenannten
B-Säule 4 angelenkt, die zugleich auch ein hier nicht weiter gezeigtes Schloß einer Vordertür 5
aufnimmt. In einer anderen Perspektive sind diese Details noch einmal in der Fig. 2 darge
stellt.
Aus Fig. 3 wird nun das Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Einrichtung deutlich. Die Türen 3
und 5 sind jeweils aus einem Außenhautelement 6 bzw. 7 und einem Innenhautelement 8 bzw.
9 unter Bildung von Hohlräumen 10 bzw. 11 zusammengesetzt. Auch die B-Säule 4 ist in
Schalenbauweise gehalten und beinhaltet einen Hohlraum 12, der durch ein Innenblech 13
und ein Profilteil 14 begrenzt wird. Die Funktion der kanalartigen Verbindungen des Hohlrau
mes 12 mit dem Hohlraum 10 bzw. 11 übernehmen hier Ausnehmungen 15, 16 bzw. 17, 18, die
nach Art von Bohrungen oder Langlochschlitzen während oder direkt nach der Umformung der
jeweiligen Blechteile eingebracht worden sind. Türdichtungen 19-22 sorgen dafür, daß bei
einem crashbedingten Druckanstieg in den Hohlräumen 10 und/oder 11 kein unzulässig hoher
Druckabfall zwischen der B-Säule 4 und den Türen 5 bzw. 3 eintreten kann.
Alternativ zu den Dichtungen 19-22 kann auch für jedes Paar der sich gegenüberliegenden
Ausnehmungen ein Dichtstopfen vorgesehen werden, der in einer Ausnehmung eines Paares
die aufnehmende Blechwand mit Stulpflanschen beidseitig hintergreifend eingepaßt ist. Die
Dicke des Stulpflansches ist dabei so bemessen, daß bei geschlossener Tür die Stirnfläche
satt auf dem jeweils gegenüberliegenden Teil die andere Ausnehmung umschließend zur
Auflage gebracht wird. Gemäß einer weiteren Variante können auch in Serie befindliche
Dichtungen dahingehend modifiziert werden, daß im Bereich der Ausnehmungen 15, 16 bzw.
17, 18 Durchtrittsöffnungen vorgesehen sind.
In einem deutlichen Abstand zu dem Profilteil 14 ist hier auf dem Innenblech 13 ein Luftdruck
sensor 23 befestigt der über eine hier nicht weiter bezeichnete Signalleitung mit einer Steuer
einheit 24 verbunden ist. Von dieser können über hier nur mit Pfeilen angedeutete Signallei
tungen Insassenschutzsysteme wie Gurtstrammer, Airbags oder verschiebbare Kniepolster
aktiviert werden. Die Steifigkeit des Profilteils 14 ist so bemessen, daß auch bei ggf. auftreten
den Maximalbeanspruchungen der Luftdrucksensor 23 nicht zerquetscht wird. Hinsichtlich sei
nes Abstandes vom Boden des Fahrzeugs 2 wird dieser bevorzugt in einer Höhe angeordnet,
die rein statistisch von den Frontpartien der meisten stoßenden Fahrzeuge am wenigsten er
reicht werden kann.
In der Fig. 3 ist für die Hintertür 3 mit dünnen Linien die Ausgangsform des Außenhautele
mentes 7 dargestellt. Die in Fig. 1 angedeutete Crashbeaufschlagung führt dazu, daß dieses
Außenhautelement 7 nach innen gedrückt und damit das Volumen des Hohlraums 11 reduziert
wird. Der auf diese Weise erzeugte Druckanstieg wird über die Ausnehmungen 18 und 17 in
den Hohlraum 12 hinein übertragen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung sind die Ausnehmungen 15 und 17 in der B-Säule 4 mit sehr leichtgängigen
Ventilklappen versehen, die im Normalfall geschlossen sind. Die im Hohlraum 11 erzeugte
Druckerhöhung bewirkt so zunächst ein Öffnen einer Ventilklappe 25 und eine Übertragung
der Druckerhöhung in den Hohlraum 12. Der Überdruck verhindert so gleichzeitig das Öffnen
einer Ventilklappe 26. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß der in dem Hohlraum 12
von der Hintertür 3 her aufgebaute Druck nicht gleich wieder durch Weitergabe an den Hohl
raum 10 abgebaut wird. Die Ventilklappen 25, 26 können entweder als gesonderte Bauteile
zusätzlich den Ausnehmungen 15 und 17 zugeordnet werden oder sind als Kunststoffteile di
rekt in die vorstehend beschriebenen Stulpflansche bzw. Seriendichtungen integriert. Dicht- und
Ventilklappenfunktion können also durch ein einziges Bauteil realisiert werden, das im we
sentlichen gummiartige Eigenschaften aufweist.
Die Verwirklichung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Konfiguration
beschränkt. Vorstellbar ist beispielsweise auch die Unterbringung von Luftdrucksensoren in
Längs- oder Querträgem. In Betracht gezogen werden kann auch die Nutzung von Hohlräu
men im Türschweller oder in Heckklappen von Fahrzeugen. Ebenso nutzbar sind auch Hohl
räume, die beispielsweise hinter Stoßfängern oder in Seitenaufprallschutzelementen verbor
gen sind.
Die in Fig. 3 ersichtlichen Ausnehmungen 16 und 18 in den Türen 3 bzw. 5 können auch
Bestandteil eines Pneumatikleitungssystems sein, das einer Zentralverriegelungseinrichtung
zugeordnet ist. Über Rückschlagventile in diesen Pneumatikleitungen kann beispielsweise da
für gesorgt werden, daß bei einem Druckanstieg in den Hohlräumen 10 oder 11 das Pneuma
tikleitungssystem ebenfalls einem erhöhten Druck ausgesetzt ist. Die in das Innere des Pneu
matiksystems übertragene Druckerhöhung wird dann genutzt zur Beaufschlagung des Luft
drucksensors 23 und kann darüber hinaus auch als Notentriegelungssystem fungieren.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung an konventionel
len Fahrzeugen realisiert werden kann, ohne daß nennenswerte Änderungen der Gesamt
konstruktion notwendig werden. Durch einfache Bearbeitungsvorgänge wie Lochen oder
Stanzen für die Ausnehmungen 15-18 und das Eindrücken von selbsthaltenden Dichtungen
mit Stulpflanschen können auch konventionelle Fahrzeugkonzepte auf die erfindungsgemäße
Einrichtung hin angepaßt werden.
Claims (14)
1. Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung an einem Fahrzeug mit einem Luft
drucksensor (23), der in einem weitgehend dichten und als Bestandteil eines Karosserie
teils ausgebildeten Hohlraum (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine
Hohlraum (12) mit wenigstens einem anderen Hohlraum (10, 11) über eine luftkanalartige
Leitung verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder der andere
Hohlraum Bestandteil einer Tür (3, 5) ist, die aus einer Türinnenhaut (8, 9) und einer
Türaußenhaut (6, 7) zusammengesetzt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder der andere
Hohlraum Bestandteil eines Trägerelementes ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestand
teil eines Seitenaufprallschutzelements ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement ein Tür
schweller ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement durch ei
ne im wesentlichen vertikal verlaufende Säule (B-Säule 4) gebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement ein
Längsträger ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestand
teil einer heck- oder frontseitigen Stoßfängeranordnung ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestand
teil einer Heckklappe ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine den Luft
druckdetektor (23) aufnehmende Hohlraum (12) innerhalb einer B-Säule (4) und der ande
re Hohlraum innerhalb wenigstens einer Fahrzeugtür (3, 5) angeordnet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der luftka
nalartigen Leitung in den die Hohlräume begrenzenden Wandungen jeweils einander ge
genüberliegende Ausnehmungen (15, 16; 17, 18) angeordnet sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine der
B-Säule (4) zugeordnete Ausnehmung (15) durch eine Ventilklappe (25) verschlossen ist,
die bei crashbedingter Beaufschlagung des anderen Hohlraums öffnet.
13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Vordertür (3) ei
nes viertürigen Fahrzeuges ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Hintertür (5) ei
nes viertürigen Fahrzeuges ist.
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