DE4239120A1 - Kompaktfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kompaktfahrzeug nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Kompaktfahrzeuge sind für den Personenverkehr wie auch für den Nutzfahrzeugverkehr über kurze Distanzen, zum Beispiel in Stadt- oder Wohnbereichen, von besonderer Bedeutung. Zum einen ist ein Fahrzeug mit geringem Platzbedarf und großer Nutzfläche erwünscht, das andererseits hohe Sicherheit insbesondere bei Kollisionen gewährleistet. Davon abgesehen ist ein geringer Energieverbrauch erwünscht. Diese Anfor­ derungen an ein modernes Kompaktfahrzeug sind gegenläufig, so daß eine allen Anforderungen genügende Lösung nicht existiert. So wird bei konventionellen Kleinwagen ein ver­ gleichsweise großer Teil der Grundfläche des Fahrzeugs für die Unterbringung des Motors und die Ausbildung einer Knautschzone im Frontbereich verwendet. Dies resultiert in einem relativ hohen Eigengewicht im Verhältnis zur Nutzlast. Daneben gibt es auch Kompaktfahrzeuge, bei denen die Knautschzone im Frontbereich aufgegeben oder reduziert worden ist, die dadurch jedoch einen geringeren Aufprall­ schutz besitzen. Bei Fahrzeugen dieser Art wirkt sich auch nachteilig aus, daß die fehlende Kühlerhaube bei den Fahr­ zeuginsassen Unsicherheit hervorruft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kompaktfahr­ zeug zu schaffen, dessen Grundfläche vollständig als Nutz­ fläche verwendet werden kann und das gegenüber einem Fahr­ zeug nach dem Stand der Technik einen erhöhten Aufprall­ schutz bietet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einem Kompaktfahrzeug nach der Erfindung in der Ausge­ staltung als Personenfahrzeug oder Nutzfahrzeug ist ein wichtiger Vorteil, daß es bei langsamer Fahrt (große Ver­ kehrsdichte) und im Ruhezustand auf ein Mindestmaß reduziert werden kann, wobei gleichwohl bei mittlerer oder hoher Fahrgeschwindigkeit den Sicherheitsanforderungen besser als bisher Genüge getan wird.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug hat den weiteren Vorteil, daß durch die Verwendung der äußeren Aufprallschutzeinheiten, die auch als Sicherheitsknautschzonenmodule bezeichnet werden, die Sicherheitsanforderungen an die Karosserie ver­ ringert werden, wodurch ein größerer Freiraum für deren Ausgestaltung geschaffen wird. Insbesondere eröffnet dies die Möglichkeit, Karosserieelemente in größerem Umfang als individuell austauschbare Modulbausteine zu konzipieren. Die Basiseinheit läßt sich dabei zur Aufnahme der Einrich­ tungen für den Antrieb und für Energiespeicherung sowie der Radaufhängungen in "Unterflurbauweise" konzipieren. Das Kompaktfahrzeug nach der Erfindung gewährleistet bei kom­ paktesten Abmessungen sowohl ein Maximum an Nutzraum als auch einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Insassenschutz. Die kompakte Bauweise geht also nicht zu Lasten der Sicherheit. Neuartig und besonders vorteilhaft ist ferner die Kombination von äußerem und innerem Sicher­ heitssystem gemäß Anspruch 10.

Bei den Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 3 bis 9 bzw. 11 wirkt sich weiterhin vorteilhaft aus, daß die Frontpartie und gegebenenfalls auch die Heckpartie des Fahr­ zeugs mit dem Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit in Fahrt­ richtung verlängert wird, was den Fahrzeuginsassen zusätz­ lich zu dem objektiv verbesserten Aufprallschutz ein er­ höhtes Sicherheitsgefühl vermittelt.

Bei der Ausführung nach Anspruch 10 ist außerdem der Auf­ prallschutz innerhalb des Fahrgastraums durch die funktio­ nelle Verbindung des inneren Aufprallschutzsystems, bei­ spielsweise in Form von inneren airbagähnlichen Luftsäcken, mit der äußeren Aufprallschutzeinheit oder dem äußeren Si­ cherheitsknautschzonenmodul wesentlich verbessert. Es kann zusätzlich zu der nach der Erfindung vorgesehenen gere­ gelten Ventilsteuerung auf die bekannte Technik der heutigen Airbagausführungen, insbesondere bezüglich der Auslösung und der Speicherung, zurückgegriffen werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Zeichnungen in Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläu­ tert. Dabei zeigen:

Fig. 1a) und 1b) schematische Draufsichten eines stehenden Fahrzeugs (Fig. 1a) und eines fahrenden Fahrzeugs (Fig. 1b) gemäß der Erfindung;

Fig. 2a) und 2b) schematische Seitenansichten eines stehenden Fahrzeugs (Fig. 2a) und eines fahrenden Fahrzeugs (Fig. 2b) gemäß der Erfindung;

Fig. 3a), 3b) und 3c) in schematischer Darstellung drei Aufprallphasen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform auf ein stehendes Hindernis;

Fig. 4a) und 4b) perspektivische Seitenansichten in mon­ tierter und demontierter, auseinan­ dergezogener Darstellung eines Kompakt­ fahrzeugs nach der Erfindung;

Fig. 5a) eine perspektivische Ansicht schräg von hinten und oben von Teilen des Fahrzeugs nach Fig. 4;

Fig. 5b) eine perspektivische Ansicht von vorn und unten des Basisteils des Fahrzeugs nach Fig. 4;

Fig. 6a), 6b) und 6c) perspektivische Darstellungen einer abgewandelten Dachkonstruktion mit Klappdach eines Kompaktfahrzeuges nach der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Kompaktfahrzeug in der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist auf einer Basiseinheit 1 aufgebaut, die eine Grundfläche 2 festlegt, auf der sich ein Fahrgast­ bereich befindet. Die Basiseinheit 1 besteht aus zwei inein­ andergreifenden lafettenartigen Teilen 3, 4, die gegeneinan­ der beweglich sind, jedoch in jeder Stellung eine durchge­ hende, im wesentlichen einheitliche Grundfläche 2 bilden. Die beiden Teile 3, 4 können durch verschieden lange La­ fetten- und Aufbauteile vorzugsweise bei Stillstand des Fahrzeugs in der Länge variiert werden, so daß die Gesamt­ länge der Basiseinheit 1 verändert wird. Auf diese Weise kann der Fahrgastbereich für längere Fahrten mit höherer Geschwindigkeit vergrößert und damit der Fahrkomfort erhöht werden.

Die vier Räder 5 des Fahrzeugs bilden die Ecken 6 des Kom­ paktfahrzeugs. Der Motor und die ihm zugeordneten Energie­ versorgungseinrichtungen sind unterhalb der Grundfläche 2 innerhalb der Basiseinheit 1, vorzugsweise im vorderen Teil 3 untergebracht. Oberhalb der Grundfläche 2 befinden sich außer einem Überrollbügel 20 keine fest installierten Fahrzeugaufbauten.

Das Fahrzeug ist an seiner Vorder- und Rückseite jeweils mit einer äußeren Aufprallschutzeinheit 10, 11 versehen.

Dabei weisen diese äußeren Aufprallschutzeinheiten jeweils einen Stoßschild 15 auf, der über ein variables Führungs­ glied 17 mit der Basiseinheit 1 verbunden ist. Dieses Füh­ rungsglied 17 läuft innerhalb der Basiseinheit 1 in einer Führungsschiene oder dgl., die eine kontinuierliche, ge­ führte Bewegung in der Längsrichtung des Fahrzeugs gestattet und die eine maximal ausgefahrene Position des Stoßschilds 15 festlegt. Der Stoßschild 15 beinhaltet eine Stoßstange und eine nach oben bis zur Höhe der Windschutzscheibe rei­ chende Frontpartie. Der Stoßschild 15 kann dafür ausgelegt sein, Aufprallenergie durch plastische Verformung in einem Maß zu absorbieren, das bei kleinen Geschwindigkeiten oder bei Stillstand einen ausreichenden Aufprallschutz im zusam­ mengefalteten Zustand eines im folgenden beschriebenen Luftkammersystems 16 bietet. Bei der gezeigten Ausführung ist der Stoßschild 15 flach ausgebildet.

Die äußeren Aufprallschutzeinheiten 10, 11 umfassen jeweils ein Luftkammersystem 16, z. B. in Form eines Luftsacks, der sich zwischen dem Stoßschild 15 und der Basiseinheit 1 befindet und in die Karosserie integriert ist. Der Luftsack 16 enthält mehrere Kammern, die für einen unterschiedlichen Nenndruck ausgelegt und untereinander mit Ventilen verbunden sind, die abgestimmt auf den Nenndruck der jeweils verbun­ denen Kammern bei unterschiedlichen Druckwerten öffnen. Der Luftsack 16 liegt an seiner einen Seite an dem Stoßschild 15 und an seiner anderen Seite an der Vorderwand der Basis­ einheit 1 und gegebenenfalls auch an einer Querverstrebung zwischen den beiden Trägern des Überrollbügels 20 an und ist mit diesen Bauteilen fest verbunden. Bei einer Erhöhung des Drucks in einer seiner Kammern dehnt sich der Luftsack 16 aus und bewegt dadurch den Stoßschild 15 von der Basis­ einheit 1 weg. Der Abstand des Stoßschilds 15 von der Basiseinheit 1 wird dabei hauptsächlich durch die Anzahl der befüllten Kammern und durch den Druck in den einzelnen Kammern festgelegt.

Der Luftsack 16 ist als Faltenbalg ausgebildet, der elas­ tisch sein kann, so daß das Volumen der Kammern reduziert wird, wenn ihr Druck abfällt. Dadurch faltet sich der Luft­ sack 16 bei abnehmendem Druck in den Kammern zusammen und der Stoßschild 15 wird zur Basiseinheit 1 zurückgeführt. Alternativ oder parallel kann dieser Vorgang durch Federn in den Kammern des Luftsacks 16 bewirkt werden oder es kann eine separate Rückführungseinrichtung vorgesehen sein, z. B. eine entsprechend dem Druck in den Kammern geregelte Kolbeneinheit, die diese Funktion wahrnimmt.

Die Kammern des Luftsacks 16 werden mit Druckgas/Druckluft von einem Kompressor versorgt, welcher von dem Fahrzeugmotor oder einer Abgasturbine angetrieben ist und einen nachge­ schalteten Speicher haben kann. Alternativ kann das Druckgas über den Auspuff oder eine druckäbhängige Luftabzapfung aus dem Motor und - bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten - teil­ weise über den Staudruck gewonnen werden.

Eine Regeleinrichtung regelt den Druck in den Druckkammern und die Position des Stoßschilds 15 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und kontrolliert und steuert die Aufprallschutzeinheit im Fall eines Aufpralls. Dabei werden zumindest die folgenden Fahrsituationen unterschieden: Beschleunigen des Fahrzeugs, Fahren mit in etwa gleichblei­ bender Geschwindigkeit, kontrolliertes Verlangsamen und Aufprall.

Im Fall eines Aufpralls drückt der Stoßschild die Kammern des Luftsacks zusammen, die dadurch Aufprallenergie absor­ bieren. Das Maß an Aufprallenergie, das aufgenommen werden kann, hängt primär von dem Volumen und sekundär von dem Druck der Kammern des Luftsacks 16 ab, weil das Volumen mit zunehmendem Druckniveau wächst. Diese beiden Parameter werden so geregelt, daß die Energieabsorptionsfähigkeit der Aufprallschutzeinheiten stets der jeweiligen Fahrzeugge­ schwindigkeit angepaßt ist. Auf diese Weise werden ein ausreichender Aufprallschutz bei hohen Geschwindigkeiten gewährleistet und die Vorteile eines Fahrzeugs mit kleinen Abmessungen bei niedrigen Geschwindigkeiten gewahrt.

Bei stehendem Fahrzeug ist der Luftsack 16 wie in Fig. 1a bzw. 2a gezeigt zusammengefaltet und im wesentlichen in die Karosserie des Fahrzeugs integriert. Der Stoßschild 15 und der zusammengefaltete Luftsack 16 gewährleisten bei kleinen Geschwindigkeiten, wie sie beim Rangieren oder Parken auf­ treten, einen hinreichenden Aufprallschutz. Bei Beschleuni­ gung des Fahrzeugs werden in Abhängigkeit von der Fahrzeug­ geschwindigkeit zunächst die Kammern mit niederem Nenn­ druck, danach auch die Hochdruckkammern mit Druckluft be­ füllt. Dabei wird der Stoßschild 15 durch den Luftdruck in den Kammern des Luftsacks 16 nach vorne bzw. nach hinten verschoben, wobei sich der Luftsack auch teilweise zur Seite und nach oben ausdehnen kann. Bei einem Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Abbremsen oder Auslaufen des Fahrzeugs wird der Druck in den Kammern des Luftsacks entsprechend der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit in umgekehrter Reihenfolge abgebaut, bis beim Stillstand des Fahrzeugs der Luftsack wieder wie in Fig. 1a bzw. 2a gezeigt an der Basiseinheit 1 anliegt. Bei im wesentlichen gleich­ bleibender Geschwindigkeit des Fahrzeugs werden die Druck­ verhältnisse in den Kammern und die Position des Stoßschilds 15 konstant gehalten, wobei die dadurch festgelegte Energie­ absorptionsfähigkeit der Aufprallschutzeinheit der jeweili­ gen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, d. h. bei größerer Geschwindigkeit höher und bei niedriger Geschwindigkeit kleiner ist.

Das Regelungssystem stellt im Fall eines Aufpralls sicher, daß Aufprallenergie tatsächlich von den Kammern des Luft­ sacks absorbiert wird, und verhindert einen Rückschlag des Stoßschilds aufgrund des Überdrucks in den Kammern und damit ein Rückschleudern des Fahrzeugs. Eine Möglichkeit einer solchen Regelung besteht darin, daß bei der Detektion eines Aufpralls durch einen Aufprallsensor die Druckkammern des Luftsacks 16 nach außen abgeschlossen werden, so daß die Bewegung des Stoßschilds 15 zur Basiseinheit 1 hin das Gas in den Kammern des Luftsacks 16 komprimiert. Die Regelein­ richtung regelt "intelligent" derart, daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckes ein Sicherheitsventil Luft in die Umgebung abläßt bzw. im Fahrgastbereich vorhandene airbagähnliche Luftsäcke füllt, um so die gespeicherte Druckenergie optimal zu nutzen. Dies verhindert einerseits ein Rückschlagen des Stoßschildes und bewirkt andererseits eine sicherheitsoptimale Füllung der Airbags.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Kammern des Luftsacks nicht direkt von einer Kompressions­ einrichtung mit Druckgas gespeist, sondern von einem Druck­ speicher mit festem Volumen, der seinerseits durch eine Kompressionseinrichtung während des normalen Fahrbetriebs auf konstantem hohem Druck gehalten wird. Die Verbindung zu den Druckkammern wird durch die Regeleinrichtung analog zu der ersten Ausführungsform so gesteuert, daß bei einem Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit eine entsprechende Menge an Druckgas von dem Druckspeicher an die Kammern des Luftsacks 16 abgegeben wird. Bei einem Aufprall wird diese Verbindung so geregelt, daß Druckgas aus den Druckkammern des Luftsacks 16 von dem Druckspeicher aufgenommen wird, wobei in diesem Fall eine Druckabgabe in umgekehrter Rich­ tung, die zu einem Rückschlag des Stoßschilds 15 führen würde, unterbunden wird.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Druckkammern kleiner dimensioniert werden können und der Druckspeicher nicht verformbar sein muß. Damit kann das gesamte System für einen höheren Maximaldruck ausgelegt werden. Außerdem besteht bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit, das beschriebene geregelte Drucksystem der äußeren Aufprall­ schutzeinheiten nach außen dicht abzuschließen und somit ein anderes Druckgas als Luft zu verwenden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) sind eine oder mehrere Druckkolbeneinrichtungen zusätzlich oder alternativ zu dem Luftsack der vorangegange­ nen Ausführungsformen vorgesehen, die zwischen der Basis­ einheit 1 und dem Stoßschild 15 wirken. Diese Einrichtungen enthalten jeweils einen Kolben, der in einem Druckzylinder läuft und mit dem Stoßschild 15 starr verbunden ist, so daß bei Erhöhen des Drucks in dem Druckzylinder der Kolben und der Stoßschild 15 ausgefahren werden. Sofern nicht die Rückführwirkung eines Luftsacks ausgenutzt wird, sind die Druckkolbeneinrichtungen so ausgeführt, daß der Kolben - und mit ihm zusammen der Stoßschild 15 - bei Verringern des Drucks in dem Zylinder zurückgeführt wird. Der für den Betrieb der Kolbeneinheit erforderliche Druck wird von einer Kompressionseinrichtung erzeugt oder aus einem Druck­ speicher abgegeben, wobei die entsprechenden Verbindungen analog zu den vorangegangenen Ausführungsformen geregelt sind. Die Druckkolbeneinrichtungen können auf pneumatischer oder hydraulischer Basis arbeiten. Im ersten Fall kann der Zylinder, wie vorangehend für die Kammern des Luftsacks beschrieben, sowohl Aufprallenergie selbst absorbieren als auch an einen Druckspeicher abgeben. Im Fall eines hydrau­ lischen Zylinders wird die aufgenommene Aufprallenergie an ein pneumatisches Druckreservoir wie die Kammer eines Luftsacks oder einen Druckspeicher abgegeben. Die Regelung der Druckaufnahme bzw. -abgabe erfolgt analog zu den voran­ gegangenen Ausführungsformen. Diese Ausführungsform hat unter anderem den Vorteil, daß durch die Kolbeneinheit das äußere Aufprallschutzsystem 10, 11 mechanisch stabiler wird.

Die Luftsäcke 16 der äußeren Aufprallschutzeinheiten 10, 11 sind vorteilhafterweise bei allen vorangehend beschriebenen Ausführungsformen mit einem oder mehreren airbagähnlichen Luftsäcken im Fahrgastbereich gekoppelt, die sich in Brust- bzw. Kopfhöhe befinden. Diese sind mit einem unter Druck stehenden Gasreservoir der äußeren Aufprallschutzeinheiten 10, 11, z. B. der Kammer eines Luftsacks oder einem Druck­ speicher verbunden, wobei diese Verbindung durch die Regel­ einrichtung der äußeren Aufprallschutzeinheiten 10, 11 kontrolliert und im Fall eines Aufpralls aktiviert wird.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Fahrzeugs, bei der ein innerer airbagähnlicher Luftsack 30 im Lenkrad zusammengefaltet untergebracht ist und über eine hinreichend groß dimensionierte Druckleitung 31 und ein Regelventil 32 mit dem Gasreservoir, hier als einfacher Luftsack 16 dargestellt, in Verbindung steht. Bei normalem Betrieb des Fahrzeugs schließt das Regelventil 32 den inneren Luftsack 30 gegen das Reservoir 16 ab (Fig. 3a). Bei einem Aufprall gegen eine Wand 18, der durch den Aufprallsensor detektiert wird, wird das Regelventil 32 durch die Regeleinrichtung geöffnet und der innere Luftsack 30 durch den Druck des Gasreservoirs 16 aufgeblasen (Fig. 3b), so daß der Fahrer von dem Luftsack 30 aufgefangen wird (Fig. 3c). Der innere Luftsack 30 kann ebenfalls mit ver­ schiedenen Kammern versehen sein, die abhängig von der Auf­ prallgeschwindigkeit befüllt werden. Auf diese Weise werden eine aufprallabhängige Form und ein aufprallabhängiger Druck in dem inneren Luftsack 30 sichergestellt. Die durch den Aufprall verursachte starke Druckerhöhung in dem Reser­ voir 16 führt einerseits zu einem raschen Aufblasen des inneren Luftsacks 30, andererseits wird auf diese Weise ein Teil des durch den Aufprall erzeugten Überdrucks an den inneren Luftsack 30 abgegeben. Das für das Aufblasen des Luftsacks 30 zur Verfügung stehende Gasvolumen ist dabei wesentlich höher als bei konventionellen Airbags. Im Zusam­ menhang mit der Aufpralldetektion, der Auslösung des Regel­ ventils 32 und ggf. auch hinsichtlich von Maßnahmen zur Beschleunigung des Aufblasvorgangs des Luftsacks 30 kann auf bekannte Elemente der Airbag-Technik zurückgegriffen werden.

Innere, airbagähnliche Luftsäcke, die wie in Fig. 3 gezeigt mit den Druckkammern bzw. -speichern der äußeren Aufprall­ schutzsysteme gekoppelt sind und an deren Regeleinrichtungen angeschlossen sind, können auch an weiteren Stellen des Fahrzeuges, zum Beispiel auf der Beifahrerseite, in den Kopfstützen, in den Kanten zwischen Tür und Dach, im Fond, in Seitenpartien oder ggf. vor hinteren Sitzen und in Dach­ partien installiert sein. Insbesondere können der Fahr­ zeughimmel und die Auskleidungen der Fahrzeugtüren oder der Seitenteile als solche inneren Luftsäcke ausgeführt sein oder solche Luftsäcke enthalten, so daß ein Fahrzeuginsasse bei einem Unfall von allen Seiten abgefangen wird. Auf diese Weise wird ein umfassender Insassenschutz gewähr­ leistet. Die airbagähnlichen Luftsäcke im Fahrgastbereich können zusätzlich mit bekannten anderen Systemen kombiniert betätigt werden.

In einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) der Erfin­ dung sind anstelle der vorangehend beschriebenen, die Druck­ energie ausnutzenden Energieabsorptionseinheiten zwischen dem Stoßschild 15 und der Basiseinheit 1 längenveränderbare Energiedissipationselemente eingefügt, die bei einer Kol­ lision Aufprallenergie über den Stoßschild 15 aufnehmen. Diese Dissipationselemente basieren vorzugsweise wie konven­ tionelle Stoßdämpfer auf Fluiddrosselung; andere Dissipati­ onsmechanismen, z. B. Wirbelstromerzeugung, können ebenfalls eingesetzt werden. Zum Verändern der Länge der Dissipations­ elemente sieht diese Ausführungsform eine pneumatische, hydraulische oder elektromotorische Einrichtung vor, die gleichzeitig auch dazu verwendet werden kann, um den Stoß­ schild 15 ein- und auszufahren. Diese Einrichtung wird analog dem bereits für andere Ausführungsformen beschriebe­ nen Prinzip durch die Regeleinrichtung derart gesteuert, daß die Länge und damit die Energieabsorptionsfähigkeit des Dissipationselements jeweils der Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt ist.

Eine weitere Ausführungsform (nicht gezeigt) des erfindungs­ gemäßen Fahrzeugs sieht vor, daß äußere Aufprallschutzein­ heiten, die nach demselben Prinzip wie die vorderen und hinteren Einheiten 10 und 11 aufgebaut sind und betrieben werden, an den Seiten des Fahrzeugs angebracht sind. Weitere Aufprallschutzeinheiten dieser Art können gegebenenfalls auch an anderen Stellen der Karosserie vorgesehen sein. Auf diese Weise entfällt für die Bestandteile des Fahrzeugauf­ baus weitgehend die Notwendigkeit, eine Aufprallschutzfunk­ tion wahrzunehmen. Dementsprechend ist bei dem erfindungsge­ mäßen Fahrzeug die Grundfläche als Nutzfläche verwendbar und der Fahrzeugaufbau kann weitgehend frei in Form von austauschbaren Modulen konzipiert werden.

So können zum Beispiel an dem Überrollbügel 20 die Wind­ schutzscheibe, die Türen und die Außenspiegel auswechselbar angebracht sein. Der Fahrzeugaufbau kann durch modulartige Bauteile, die auf die Basiseinheit 1 aufgesetzt werden, als geschlossenes und offenes Fahrzeug, ggf. mit einem dreiach­ sigen Klappdach, als kleiner, mittlerer oder größerer PKW, als Pick-Up, als Zubringer-LKW oder als Kleinbus gestaltet werden. Dabei kann die Basiseinheit 1 statt aus den beiden lafettenartigen Teilen aus aneinandergereihten, lösbar, z. B. steckbar, miteinander verbundenen Segmenten bestehen, die gleichfalls zusammen eine im wesentlichen einheitliche Grundfläche 2 bilden. Hierbei kann durch die Änderung der Zahl der Segmente die Basiseinheit 1 verlängert oder ver­ kürzt werden. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise mit der Vorderachse und der Pedalbedieneinheit zu einem austausch­ baren Modul konzipiert, das in das vordere Teil 3 der Basis­ einheit 1 eingesetzt wird. Dies ermöglicht den problemlosen Einbau der jeweils erforderlichen Antriebseinheit und des entsprechenden Energiespeichers und gegebenenfalls das einfache und rasche Auswechseln derselben. Der Innenraum kann mit zwei bis drei Einzelsitzen oder einer Sitzbank ausgestattet sein, während der rückwärtige Bereich ein bis zwei Notsitze enthält oder als Laderaum gestaltet ist, der ggf. auch einen ansonsten nicht genutzten Teil der Basis­ einheit 1 einschließt.

In den Fig. 4 bis 6 sind der Einfachheit halber für gleiche oder gleichwirkende Bauteile gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 verwendet.

In den Fig. 4 und 5 ist der modulare Aufbau eines Kom­ paktfahrzeuges gemäß den Fig. 1 bis 3 veranschaulicht.

Zusätzlich zu den Fig. 1 bis 3 sind in den Fig. 4a und 4b ein Dachteil 21, Seitenwandteile 22 und ein Heckteil 23 zu erkennen, wobei die Einzelheiten, zum Beispiel eine Tür im Seitenwandteil 22, nicht dargestellt sind. Die übri­ gen Bauteile entsprechen den schon anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Bauteilen. So ist ein Basisteil 1 aus einem ersten Lafettenteil 3 und einem zweiten Lafettenteil 4 zusammengesetzt, welche variable Längen haben können. Es können auch mehr als zwei Lafettenteile zur Verlängerung vorgesehen sein. Die Lafettenteile 3 und 4 dienen zur Auf­ nahme sämtlicher Teile des Fahrzeugantriebes, eines eventu­ ellen Energiespeichers, der Radaufhängungen und des Tanks. Ein gegebenenfalls vorhandenes Restvolumen steht als zusätz­ licher Nutzraum zu Verfügung.

Es gibt eine vordere Aufprallschutzeinheit 10 mit Stoßs­ child 15, der bis zu einer Windschutzscheibe 19 nach oben reicht. Die Windschutzscheibe 19 ist an einen Überrollbügel 20 angesetzt. Eine hintere Aufprallschutzeinheit ist in diesem Fall nicht vorhanden, wenngleich als zusätzliche Sicherung gegen ein Auffahren von hinten bevorzugt. Das Dachteil 21 und die Seitenwandteile 22 können dabei mit airbagähnlichen inneren Luftsäcken versehen sein, wie sie vorangehend beschrieben wurden.

Die Fig. 4b zeigt in anschaulicher Weise, wie die einzel­ nen Teile, nämlich Aufprallschutzeinheit 10 mit Stoßschild 15, Windschutzscheibe 19, Basiseinheit 1 mit den Lafetten­ teilen 3, 4 und aufgesetztem Überrollbügel 20 sowie Dachteil 21, Seitenwandteile 22 und Heckteil 23 als modulare Teile aufgebaut und zusammenfügbar sind.

Die Fig. 5a zeigt zusätzlich den modularen Einbau eines Armaturenbrettes 24 in den Überrollbügel 20 und einer Pedal­ einheit 25 auf dem vorderen Lafettenteil 3 und an dem Über­ rollbügel 20.

Aus der Fig. 5b ist die Gestaltung der Lafettenteile 3 und 4 mit Radausschnitten 27 für die Räder 5 sowie Steck­ löchern 28 für die Radachsen ersichtlich. Selbstverständlich ist alternativ auch eine vorfertigbare modulare Einzelrad­ aufhängung aller vier Räder 5 denkbar.

Die drei perspektivischen Darstellungen gemäß den Fig. 6a, 6b und 6c zeigen drei Stellungen des als Klappdach ausgebildeten Dachteiles 21 mit Klappelementen 34 und einem winkelförmigen Heckklappelement 35, wobei diese Klappelemen­ te über Scharniere 36, 37, 38 in der in den Fig. 6b und 6c gezeigten Weise gegen die Außenseite eines hochstehen­ den Heckwandteiles 39 platzsparend anklappbar sind.

Bezugszeichenliste

 1 Basiseinheit
 2 Grundfläche
 3 erstes Lafettenteil
 4 zweites Lafettenteil
 5 Räder
 6 Ecken
10 vordere äußere Aufprallschutzeinheit
11 hintere äußere Aufprallschutzeinheit
15 Stoßschild
16 Luftsack
17 Führungsteil
18 Wand
19 Windschutzscheibe
20 Überrollbügel
21 Dachteil
22 Seitenwandteil
23 Heckteil
24 Armaturenbrett
25 Pedalteil
27 Radausschnitt
28 Stecklöcher
30 innerer Luftsack
31 Druckleitung
32 Regelventil
34 Klappelemente
35 Heckklappelement
36, 37, 38 Scharniere
39 Heckwandteil

Claims (17)

1. Kompaktfahrzeug mit einer Basiseinheit (1), die eine Grundfläche (2) mit den vier Rädern (5) festlegt, und einem Fahrgastbereich oberhalb der Basiseinheit (1), gekennzeichnet durch zumindest eine äußere Aufprall­ schutzeinheit (10) an der Vorderseite des Fahrzeugs, deren Ausdehnung und Energieabsorptionsfähigkeit mit der Fahrzeuggeschwindigkeit variabel ist, und durch eine Regeleinrichtung, welche die Energieabsorptionsfä­ higkeit der Aufprallschutzeinheit (10) mit zunehmender Geschwindigkeit erhöht und mit abnehmender Geschwindig­ keit vermindert.

2. Kompaktfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere äußere Aufprallschutzeinheit (11) an der Rückseite des Fahrzeuges und gegebenenfalls weitere Aufprallschutzeinheiten an den Seiten und dem Dach des Fahrzeugs vorgesehen sind.

3. Kompaktfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Aufprallschutzeinheit (10, 11) minde­ stens eine Druckkammer (16) mit veränderbarem Volumen und einen beweglichen Stoßschild (15) umfaßt, daß die Regeleinrichtung eine Druckregelungseinrichtung zum Variieren des Drucks in den Druckkammern (16) in Ab­ hängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit umfaßt, wobei der Stoßschild (15) so mit den Druckkammern gekop­ pelt ist, daß bei Erhöhen des Drucks in einer Druck­ kammer durch die Druckregelungseinrichtung der Abstand des Stoßschilds (15) von der Basiseinheit (1) vergrößert wird und bei einem Aufprall der Abstand des Stoßschilds (15) von der Basiseinheit (1) verringert und dabei Auf­ prallenergie über die Druckkammern (16) aufgenommen wird, insbesondere durch die Kompressibilität des Gases, durch die Elastizität der Kammern, durch das Ausströmen in das innere Sicherheitssystem und/oder durch gedros­ seltes Ausströmen in die Umgebung.

4. Kompaktfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Aufprallschutzeinrichtungen (10, 11) einen Druckspeicher mit festem Volumen umfassen, der über die Druckregelungseinrichtung mit den Druckkammern (16) derart gekoppelt ist, daß bei einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit Druck von dem Druckspeicher an die Druckkammern (16) abgegeben wird und bei einem Aufprall Druck von den Druckkammern (16) auf den Druck­ speicher übertragen wird.

5. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß jede äußere Aufprallschutzein­ heit (10, 11) einen zusammenfaltbaren Luftsack (16) mit mehreren Kammern umfaßt, die über geschwindigkeitsab­ hängig gesteuerte Ventile verbunden sind, wobei sich der Luftsack (16) bei Erhöhen des Innendrucks einer seiner Kammern im wesentlichen in der Richtung von der Basiseinheit (1) weg ausdehnt und die Kammern sich druckabhängig entfalten.

6. Kompaktfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsack (16) sich bei Erhöhen des Innendrucks einer seiner Kammern in geringerem Maß auch seitlich und nach oben ausdehnt.

7. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kammern des Luftsacks (16) für einen unterschiedlichen Nenndruck ausgelegt sind und die die Kammern verbindenden Ventile bei unterschied­ lichen Druckwerten öffnen.

8. Kompaktfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregelungseinrichtung den Druck in Kammern mit hohem Nenndruck zuletzt erhöht und zuerst ver­ ringert.

9. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stoßschild (15) mit einem Kolben eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders starr verbunden ist, dessen Druckseite in einer durch die Druckregelungseinrichtung geregelten Verbindung mit dem Druckspeicher steht.

10. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß sich im Fahrgastbereich min­ destens ein airbagähnlicher Luftsack (30) befindet, der über eine Druckleitung (31) und ein Regelventil (32) mit einem unter Druck stehenden Gasreservoir (16) einer der äußeren Aufprallschutzeinheiten (10, 11) verbunden ist, und daß die Regeleinrichtung das Regelventil (32) im Fall eines Aufpralls öffnet.

11. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch längenvariable Energiedissipations­ einrichtungen, die zwischen dem Stoßschild (15) und der Basiseinheit (1) wirken.

12. Kompaktfahrzeug nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen pneumatischen, hydraulischen oder elektromotori­ schen Antrieb zur geschwindigkeitsabhängigen Änderung der Länge der Energiedissipationseinrichtungen.

13. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß es einen Überrollbügel (20) aufweist und die anderen Elemente des Fahrzeugaufbaus modulartig variabel sind.

14. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder an den Ecken der Basiseinheit (1) angebracht sind, und der Antrieb mit Energiespeicher und die dem Antrieb zugeordnete Ener­ gieversorgung unterhalb der Grundfläche (2) in die Basiseinheit (1) eingebaut ist, wobei das Restvolumen in der Basiseinheit (1) als Stauraum nutzbar ist.

15. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiseinheit (1) aus zwei lafettenartigen, ineinandergreifenden Bauteilen (3, 4) besteht, die eine einheitliche Grundfläche (2) bilden.

16. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lafettenartigen Bauteile (3, 4) variable Länge haben und zur Variierung der Länge der Basiseinheit (1) austauschbar sind.

17. Kompaktfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lafettenartigen Bauteile (3, 4) zur Variierung der Länge der Basiseinheit (1) teleskopartig gegeneinander verschiebbar sind.