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Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Stoßfänger und einem
Rückhaltesystem Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug,
mit einem Fahrzeugaufbau und zumindest einem Stoßfänger, der sich bei einem Aufprall
auf ein Objekt in Richtung auf den Aufbau um eine Strecke bewegt und mit einer Kontaktanordnung
in Verbindung steht, die einen Bestandteil einer Aktivierungsvorrichtung für ein
Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen bildet.
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Aus der deutschen Patentschrift 696 312, 63 c, 70, ist ein solches
Fahrzeug in der Weise bekannt, daß ein Kontakt mit der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs
verbunden ist, und zwar der-art, daß der Kontakt geschlossen wird, wenn auf die
Stoßstange ein übermäßiger Druck wirkt.
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Für den Betrieb einer Aktivierungsvorrichtung für ein Rückhaltesystem,
also beispielsweise einen Sicherheitsgurt oder einen Air-Bag, ist nun eine solche
Auslegung sinnvoll, daß die Aktivierung nicht bei jedem kleinen
Stoß
erfolgt, sondern tatsächlich nur dann, wenn Gefahr für einen Fahrzeuginsassen besteht.
Gleichzeitig muß aber sichergestellt sein, daß in diesen gefährlichen Fällen die
Aktivierung binnen kürzester Zeit erfolgt.
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So liegt die Ansprechzeit von Beschleunigungssensoren bei 10 ms und
darüber. Druckschalter, die zwar schneller arbeiten, sind bisher nur im Zusammenhang
mit Hydraulikabsorbern zur Vernichtung der Stoßenergie bekannt geworden. Derartige
Hydraulikabsorber sind aber schon im Hinblick auf die Dichtprobleme und die sich
mit der Umgebungstemperatur ändernde Viskosität der Druckflüssigkeit nicht in allen
Fällen angebracht.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der
eingangs genannten Art mit einer Aktivierungsvorrichtung zu schaffen, die eine genau
definierte Ansprechschwelle besitzt und die Aktivierung des Rückhalte systems in
der erforderlichen kurzen Zeitspanne vornimmt. Die erfindungsgemäße Lösung dieser
Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung zumindest einen an
der Bewegung des Stoßfängers teilneh-.
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menden ersten Kontakt und zumindest einen mit dem Aufbau verbundenen
zweiten Kontakt enthält, den der erste Kontakt nach Bewegung um eine vorgegebene
Strecke berührt, und daß der erste und der zweite Kontakt im Ansteuerstromkreis
einer einen Aktivierungsstromkreis nur dann durchschaltenden Relaiseinrichtung liegen,
wenn beim Aufprall der erste Kontakt die vorgegebene Strecke innerhalb einer vorgegebenen
Zeit zurücklegt.
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Bei der Erfindung wird also unter Annahme einer gleichförmigen Bewegung
des Stoßfängers relativ zum Aufbau im
Falle eines Aufpralls eine
Geschwindigkeitsbewertung des Aufpralls vorgenommen, und die Aktivierung des Rückhaltesystems
erfolgt nur dann, wenn diese Geschwindigkeit der Bewegung des Stoßfängers relativ
zum Aufbau einen bestimmen Wert erreicht oder überschreitet. Da dann die Aktivierung
innerhalb weniger Millisekunden erfolgen muß, sei ausdrücklich darauf hingewiesen,
daß in der Regel elektronische Mittel Einsatz finden müssen. Wenn also die Erfindung
unter Verwendung von Ausdrücken wie "Relais", Kontakt und "Schalter" gekennzeichnet
wird, bedeutet dies nicht etwa eine Beschränkung der Erfindung auf die Verwendung
mechanischer oder elektromagnetischer Einrichtungen. Dem Fachmann ist eine Vielzahl
von Soglichkeiten bekannt, beispielsweise elektromagnetische Relais oder mechanische
Kontakte durch elektronische Schaltungselemente, beispielsweise Transistoren, nachzubilden.
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Im einzelnen sieht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor,
daß der erste Kontakt zwischen dem zweiten Kontakt und zumindest einem dritten Kontakt,
diesen vor dem Aufprall berührend, liegt, der ebenfalls mit dem Aufbau verbunden
ist, und daß der erste und der dritte Kontakt in einem ersten Ansteuerkreis eines
einen Ruhekontakt im Aktivierungsstromkreis aufweisenden Relais liegen, das einen
zweiten Ansteuerstromkreis mit einem verzögert über einen Ruhekontakt des Relais
geschlossenen Schalter enthält, dessen Verzögerungszeit zumindest ungefähr gleich
der vorgegebenen Zeit ist. Wenn hier gesagt ist, daß die Verzögerungszeit des Schalters
zumindest ungefähr gleich der vorgegebenen Zeit sein soll, so bedeutet dies, daß
in die vorgegebene Zeit verständlicherweise
auch die Abfallzeit
des Relais eingeht, die sich zwischen dem Abheben des ersten Kontakts vom dritten
Kontakt bis zum Schließen des Ruhekontakts des Relais im Erregerstromkreis des Schalters
erstreckt.
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Das Relais kann drei Ruhekontakte aufweisen, von denen ein erster
im Aktivierungsstromkreis, ein zweiter in einem den Schalter und den zweiten Kontakt
enthaltenden Stromkreis und der dritte in einem Erregerstromkreis des Schalters
liegen. Nur dann, wenn der Schalter vor dem erneuten Ansprechen des Relais, d.h.
vor dem Öffnen seines zweiten Ruhekontakts, schließt, kann das Relais wieder ansprechen,
seinen ersten Kontakt im Aktivierungsstromkreis öffnen und dadurch die Erzeugung
eines Zündimpulses oder dergleichen beim Schließen der ebenfalls in diesem Aktivierungsstromkreis
liegenden ersten und zweiten Kontakte unterbinden.
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Diese Ausführungsform der Erfindung ist in der Figur dargestellt.
Mit 1 ist schematisch der Aufbau eines Kraftfahrzeuges - hier die Vorderpartie -
angedeutet, der mit dem die Stoßstange 2 und Halteorgane 3, die gegebenenfalls energieabsorbierende
Elemente aufweisen können, enthaltenden Stoßfänger versehen ist. Bei einem Aufprall
des Fahrzeuges bewegt sich die Stoßstange 2 in Richtung auf den Aufbau 1 des Fahrzeuges.
Dies geschieht mit einer bestimmten Geschwindigkeit, die ein Maß für die Stärke
des Aufpralls ist.
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Mit der Stoßstange 2 verbunden ist der erste Kontakt 4, der zwischen
dem zweiten Kontakt 5 und dem dritten Kontakt 6 liegt. Zwischen dem ersten Kontakt
4, der im normalen
Betriebszustand auf dem dritten Kontakt 6 aufliegt,
und dem zweiten Kontakt 5 besteht der definierte Abstand a. Die erfindungsgemäße
Anordnung benutzt als Maß für die Intensität des Aufpralls und damit als Entscheidungskriterium
dafür, ob eine Aktivierung der - nicht dargestellten - Rückhaltevorrichtung erfolgen
muß oder nicht, diejenige Zeit, die die Stoßstange 2 und damit der erste Kontakt
4 benötigen, um die Strecke a zurückzulegen, d.h. diejenige Zeit, die zwischen dem
Abheben des ersten Kontakts 4vom dritten Kontakt 6 und dem Kontaktschluß zwischen
den Kontakten 4 und 5 vergeht.
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Letztlich ist dies eine Ausnutzung der Geschwindigkeit der Bewegung
der Stoßstange 2 in Richtung auf den Aufbau 1 bei einem Aufprall. Im einzelnen erfolgt
diese Auswertung in folgender Weise: Die genannten Kontakte 4, 5 und 6 dienen zur
Ansteuerung einer Relaiseinrichtung, die als wesentliche Bestandteile das Relais
7 mit dem ersten Ruhekontakt 7' im Aktivierungsstromkreis 8 - an den Klemmen oder
Elektroden 9 und 10 wird zur Aktivierung ein Impuls erzeugt -, den zweiten Ruhekontakt
7 in dem Erregerstromkreis 1i des Relais sowie den dritten Ruhekontakt 7 "' in dem
Erregerstromkreis 12 der Betätigungseinrichtung 13 des zeitverzögernd schließenden
Schalters 14 besitzt. Der mit 11 bezeichnete Ansteuerstromkreis ist der in der Betätigungsfolge
bei einem Aufprall zweite Ansteuerstromkreis für das Relais 7; der erste Ansteuerstromkreis
15 enthält den ersten Kontakt 4 und den dritten Kontakt 6, so daß das Relais im
Normalzustand seine Ruhekontakte 7', 7" und 7"' geöffnet hat und demgemäß sowohl
der Erregerstronikreis 12 für den zeitverzögerten Schalter 14 als auch der Aktiviexiingsstromkreis
8 unterbrochen sind. Die Speisung der gesamten Einrichtung
erfolgt
über die Batterie 16, die in der Regel die ohnehin vorhandene Fahrzeugbatterie sein
wird.
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Bei einem Aufprall bewegt sich nun zusammen mit der Stoßstange 2 der
erste Kontakt 4 relativ zu den beiden am Auftau 1 befestigten Kontakten 5 und 6,
so daß zunächst die Kontaktgabe zwischen den Kontakten 4 und 6 aufgehoben wird.
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Das hat die Unterbrechung des ersten Ansteuerstromkreises 15 für das
Relais 7 zur Folge, so daß alle seine Ruhekontakte in die Schließlage gehen. Der
erste Ruhekontakt 7' bereitet den Aktivierungsstromkreis 8 vor, der aber erst dann
geschlossen wird, wenn der erste Kontakt 4 um die Strecke a in Richtung auf den
Aufbau bewegt ist und demgemäß Kontakt gibt mit dem zweiten Kontakt 5. Der zweite
Ruhekontakt 7" bereitet den zweiten Ansteuerstromkreis 11 vor, der aber erst durch
den verzögert ansprechenden Schalter 14 geschlossen wird. Der dritte Ruhekontakt
7"' schließlich schließt den Erregerstromkreis 12 für die Betätigungseinrichtung
13 des Schalters 14, so daß, sofern dieser Schalter 14 schließt und der erste Ruhekontakt
7' infolge erneuten Ansprechens des Relais öffnet, bevor der erste Kontakt 4 die
Strecke a zurückgelegt hat, die Abgabe eines Aktivierungsimpulses an den Klemmen
9 und 10 unmöglich ist. Nur dann, wenn die Geschwindigkeit der Stoßstange 2 und
damit des ersten Kontaktes 4 bei dem Aufprall so groß ist, daß dieser Kontakt die
Strecke a in einer Zeit zurücklegt, die kürzer ist als eine durch die Verzögerungszeit
des Schalters 14 und die Ansprechzeit des Relais 7 gegebene Zeitspanne, erfolgt
die Aktivierung der Rückhalteeinriehtung.
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Betrachtet man die Bewegung der Stoßn 2 und dit
des
ersten Kontakts 4 relativ zum Fahrzeugaufbau 1 als eine gleichförmige Bewegung und
setzt man einen Abstand a von zwei Zentimetern an, so ergibt eine Zeitverzögerung
von 3,6 ms für das Ansprechen des Schalters 14 eine Geschwindigkeitsschwelle von
20 km/h, d.h. eine Aktivierung der Rückhalteeinrichtung erfolgt nur dann, wenn bei
einem Aufprall sich die Stoßstange 2 mit einer Geschwindigkeit von zumindest 20
1zm/h in Richtung auf den Aufbau bewegt. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß,
wie auch dieses Zahlenbeispiel zeigt, in der Regel elektronische Bauteile zum Aufbau
der Erfindung Einsatz finden werden.