DE19602990B4

DE19602990B4 - Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE19602990B4
Application number: DE19602990A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Zogalla
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1995-02-04
Filing date: 1996-01-27
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2016-01-28
Also published as: DE19602990A1

Abstract

Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung an einem Fahrzeug mit einem Luftdrucksensor (23), der in einem weitgehend dichten und als Bestandteil eines Karosserieteils 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.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung eines Fahrzeuges 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 bezeichneten Luftdrucksensors ein Verkehrsunfall sensiert werden kann. So wird bei einem Seitenaufprall 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 Luftdrucksensor selbst ist mit einer Steuereinheit verbunden, in der die von dem Luftdrucksensor gelieferten Signale zu Stellsignalen für Insassenrückhaltesysteme verarbeitet werden. Bezüglich 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 vorgeschlagen, die der Fahrzeugseite zugeordnet sind. Um ein möglichst breites Spektrum unterschiedlicher Kollisionsfälle sensieren zu können, wird die Anordnung mehrerer Crash-Sensoren am Fahrzeug vorgeschlagen. Dabei wird ggf. auch auf Sensoren zurückgegriffen, die nach einem anderen Detektionsprinzip (Seismische Massen oder Verformungselemente) arbeiten.

Zur Abrundung des Standes der Technik werden weitere Schriften genannt, die miteinander in Verbindung stehende, luftgefüllte Kammern in einem Kraftfahrzeug zeigen. So zeigt beispielsweise die DE 2 410 526 A1 ein zur Innenraumbelüftung ausgebildetes Luftführungssystem, das zur Luftführung aus miteinander verbundenen Hohlprofilen bzw. einen Luftkanal bildenden Rahmenteilen aufgebaut ist. Das Luftführungssystem ist ein offenes System mit Öffnungen zum Lufteinlass und Luftauslass, wobei zumindest eine Öffnung verstellbar ist, so dass eine kontrollierte Belüftung des Innenraums des Fahrzeuges möglich ist. Ein aus mehreren Kammern gebildetes geschlossenes System von Hohlräumen ist z. B. aus der DE 2 204 087 A1 bekannt. Diese zeigt eine an einer Karosserie befestigte Stoßstange mit mehreren Kammern, die an sich voneinander über ventilartig ausgebildete Wände getrennt sind. Bei Deformation einer Kammerwand durch einen eindringenden Gegenstand erhöht sich der Gasdruck in dieser angestoßenen Kammer, und das Gas entweicht unter Abbau des erhöhten Druckes in benachbarte Kammern.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Einrichtungen so weiterzubilden, daß ein größeres Spektrum von Kollisionsfällen mit einem Luftdrucksensor 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 kommunizierender Hohlräume geschaffen. Durch diese Maßnahme kann der Aufwand an Sensoren 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 Fahrgastzelle 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 Holmen 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, sodaß beispielsweise auch für Folgebeaufschlagungen kurz nach der eigentlichen Hauptbeaufschlagung noch weitere Insassenschutzsysteme aktiviert werden können.

Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die erfindungsgemäßen Verbindungsleitungen 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
1: eine Unfallsituation, bei der ein stoßendes Fahrzeug eine Hintertür auf der Fahrerseite des gestoßenen Fahrzeugs beaufschlagt,
2: das gestoßene Fahrzeug gemäß 1 in einer Seitenansicht vor dem Unfall und
3: eine Ansicht gemäß Schnitt III–III in 2.
Gleiche Bauteile sind in allen Figuren gleich beziffert.
In 1 sind bei einer typischen Unfallsituation ein stoßendes Fahrzeug mit 1 und ein gestoßenes 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 2 dargestellt.
Aus 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 Hohlraumes 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 Luftdrucksensor 23 befestigt, der über eine hier nicht weiter bezeichnete Signalleitung mit einer Steuereinheit 24 verbunden ist. Von dieser können über hier nur mit Pfeilen angedeutete Signalleitungen Insassenschutzsysteme wie Gurtstrammer, Airbags oder verschiebbare Kniepolster aktiviert werden. Die Steifigkeit des Profilteils 14 ist so bemessen, daß auch bei ggf. auftretenden Maximalbeanspruchungen der Luftdrucksensor 23 nicht zerquetscht wird. Hinsichtlich seines 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 erreicht werden kann.
In der 3 ist für die Hintertür 3 mit dünnen Linien die Ausgangsform des Außenhautelementes 7 dargestellt. Die in 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 Hohlraum 10 abgebaut wird. Die Ventilklappen 25, 26 können entweder als gesonderte Bauteile zusätzlich den Ausnehmungen 15 und 17 zugeordnet werden oder sind als Kunststoffteile direkt in die vorstehend beschriebenen Stulpflansche bzw. Seriendichtungen integriert. Dicht- und Ventilklappenfunktion können also durch ein einziges Bauteil realisiert werden, das im wesentlichen 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 Querträgern. In Betracht gezogen werden kann auch die Nutzung von Hohlräumen im Türschweller oder in Heckklappen von Fahrzeugen. Ebenso nutzbar sind auch Hohlräume, die beispielsweise hinter Stoßfängern oder in Seitenaufprallschutzelementen verborgen sind.
Die in 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 dafür gesorgt werden, daß bei einem Druckanstieg in den Hohlräumen 10 oder 11 das Pneumatikleitungssystem ebenfalls einem erhöhten Druck ausgesetzt ist. Die in das Innere des Pneumatiksystems übertragene Druckerhöhung wird dann genutzt zur Beaufschlagung des Luftdrucksensors 23 und kann darüber hinaus auch als Notentriegelungssystem fungieren.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung an konventionellen 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

Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung an einem Fahrzeug mit einem Luftdrucksensor (23), der in einem weitgehend dichten und als Bestandteil eines Karosserieteils 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.
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.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder der andere Hohlraum Bestandteil eines Trägerelementes ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestandteil eines Seitenaufprallschutzelements ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement ein Türschweller ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement durch eine im wesentlichen vertikal verlaufende Säule (B-Säule 4) gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement ein Längsträger ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestandteil einer heck- oder frontseitigen Stoßfängeranordnung ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestandteil einer Heckklappe ist.
Einrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine den Luftdruckdetektor (23) aufnehmende Hohlraum (12) innerhalb einer B-Säule (4) und der andere Hohlraum innerhalb wenigstens einer Fahrzeugtür (3, 5) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der luftkanalartigen Leitung in den die Hohlräume begrenzenden Wandungen jeweils einander gegenüberliegende Ausnehmungen (15, 16; 17, 18) angeordnet sind.
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.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Vordertür (3) eines viertürigen Fahrzeuges ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Hintertür (5) eines viertürigen Fahrzeuges ist.