DE10011944A1 - Befestigung eines Aggregats im Motorraum eines Fahrzeuges - Google Patents

Abstract

Unter bestimmten Umständen ist es notwendig, das Reservoir (3) einer Bremsanlage unmittelbar unter der Motorhaube eines Fahrzeugs anzuordnen. Unter dem Gesichtspunkt des Fußgängerschutzes ist dies nicht unbedingt optimal, da bei einer Fahrzeug-Fußgänger-Kollision beim Aufschlag des Kopfes des Fußgängers in dem Bereich der Haube oberhalb des Reservoirs dann nicht tolerierbare Kraftspitzen auftreten, wenn aufgrund des Aufschlages die Haube das Reservoir kontaktiert. Dies kann zu erheblichen Verletzungen des Kopfes führen. Es wird daher vorgeschlagen, das Reservoir (3) über nachgiebige Stützen (6, 7) am Hauptbremszylinder (2) zu befestigen, wobei die Stützen so ausgelegt sind, dass die auf den aufschlagenden Körper wirkende Kraft unterhalb bestimmter Belastungswerte (HIC) bleibt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung eines Aggregats im Motorraum eines Fahrzeuges unmittelbar unter einer im Wesentlichen horizontal verlaufenden Mo­ torhaube, wobei bei einem Körperaufprall auf die Haube, bei der diese in den Motorraum verschoben und/oder einge­ drückt wird, ein Kontakt der Motorhaube mit dem Aggregat nicht vermeidbar ist.

In letzter Zeit werden vermehrt Anstrengungen unternommen, Fahrzeuge so zu gestalten, dass Verletzungen eines Fußgängers, wenn dieser von dem Fahrzeug angefahren wird, möglichst gering bleiben. Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Kollision von Personenkraftwagen mit Fuß­ gängern gelegt, bei denen der Fußgänger von der Front des Fahrzeuges im Beinbereich erfasst und infolgedessen mit dem Oberkörper und dem Kopf auf die Motorhaube schlägt. Besonders kritisch ist dabei der Kopfaufschlag. Schon bei leichten Unfällen können hier sehr ernsthafte Verletzun­ gen mit Langzeitwirkung auftreten. Diese Verletzungen können minimiert werden, wenn der Vorderbau des Fahrzeu­ ges so gestaltet ist, dass die auftretenden Belastungen des Kopfes unterhalb eines bestimmten Grenzwertes blei­ ben. Zur Zeit wird in der Fachwelt ein Grenzwert, das so­ genannte HIC (Head Injury Criterion) benutzt, das Dauer der Einwirkung und die Verzögerung während des Wirkzeit­ raumes betrachtet.

Um eine solche Vorgabe zu erfüllen, sind schon die unterschiedlichsten Vorschläge unterbreitet worden:

Ein Vorschlag (u. a. DE 197 10 417 A1) zielt darauf ab, die Annäherung des Fahrzeuges an einen Fußgän­ ger zu registrieren und im Falle einer drohenden Kolli­ sion die Motorhaube an ihrer hinteren Kante leicht anzu­ heben, so dass der Fußgänger auf eine schräg gestellte Motorhaube aufschlägt. Da der Körper des Fußgängers in diesem Fall frühzeitig abgefangen wird, ist die Auf­ schlaggeschwindigkeit und damit die auftretende Belastung gering.

Andere Vorschläge (DE 195 14 324 A1) zielen darauf ab, zwischen der Motorhaube einerseits und den un­ ter der Motorhaube liegenden Aggregate bzw. weiteren Ka­ rosserieteilen andererseits Dämpfungselemente zu setzen, um das Belastungsniveau gering zu halten. In dieser Schrift findet sich auch eine ausführliche Darstellung der Definition des HIC. Die dort vorgestellte Maßnahme kann aber nur dann erfolgreich sein, wenn zwischen der Haube und den darunter liegenden Teilen genügend Platz ist, um ein Dämpfungselement mit einem ausreichend großen Verformungsweg unterzubringen. Ausgehend von diesem Vor­ schlag wäre die Forderung aufzustellen, das zwischen der Motorhaube und den darunter liegenden Aggregaten bzw. weiteren Karosserieteilen ein möglichst großer Freiraum zu verbleiben hat. Dies ist aber nicht immer zu erfüllen, da auf Grund anderer Bedingungen einige Aggregate mög­ lichst hoch im Motorraum angeordnet werden müssen. Dabei kann es sich z. B. um einen Sicherungskasten handeln, der möglichst im direkten Zugriff sein soll, oder um Reser­ voire für Betriebsmittel, die ebenfalls zum Nachfüllen leicht zu erreichen sein müssen.

Für ein Bremsflüssigkeitsreservoir tritt außer­ dem die Bedingung hinzu, dass es oberhalb des gesamten Leitungssystems der Bremsanlage liegen muss. Wenn z. B. die ABS-Hydraulik-Einrichtung des Bremssystems aus war­ tungstechnischen Gründen relativ hoch angeordnet ist, er­ gibt sich als Folge, dass das Reservoir relativ knapp un­ terhalb der Motorhaube zu liegen kommt, so dass Dämp­ fungseinrichtungen gemäß der DE 195 14 324 A1 nicht ein­ gesetzt werden können. Zwar würde ein Aufstellen der Haube gemäß der DE 197 10 417 A2 Abhilfe schaffen. Dies ist aber nur relativ aufwendig zu gewährleisten: Neben der Aufstelleinrichtung sind Annäherungssensoren und eine entsprechende Steuerelektronik vorzusehen.

Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, re­ lativ hoch im Motorraum angeordnete Aggregate so zu be­ festigen, dass Verletzungen eines Fußgängers in einer Fußgänger-Fahrzeug-Kollision möglichst gering bleiben und für eine bestimmte vorgegebene Aufprallgeschwindigkeit die Belastungswerte gemessen nach dem Kopfverletzungs­ kriterium (HIC) unter einem vorgegebenen Grenzwert blei­ ben.

Dazu wird die folgende Vorgehensweise vorge­ schlagen: In Aufprallrichtung gesehen besteht ein Frei­ raum zwischen dem Aggregat und dem Aggregatträger, wobei zwischen dem Träger und dem Aggregat ein oder mehrere Stützen vorgesehen sind, die das Aggregat in einer Ein­ bauposition halten und bei einem Aufprall derart nachge­ ben, dass das Aggregat in den Freiraum verschoben wird und die Körperbelastung möglichst gering ist.

Wie schon angedeutet tritt dieses Problem auch bei einem Bremsflüssigkeitsreservoir auf. Hier wird vor­ geschlagen, es entfernt vom Hauptbremszylinder anzuordnen und über die schon genannten Stützen mit dem Träger zu verbinden. Vorzugsweise können in diesem Fall die Träger als Metallbleche mit Sollknickstellen oder Sollbruchstel­ len ausgebildet werden, die zwischen dem Behälter und dem Hauptbremszylinder angeordnet sind.

Zwar ist aus der DE 42 21 770 A1 ein Bremsflüs­ sigkeitsbehälter bekannt, der über elastisch verformbare Röhren mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist. Die Nachgiebigkeit der Verbindungsrohre ermöglicht es, den Bremsflüssigkeitsbehälter an Hauptbremszylinder mit un­ terschiedlichen Anschlussabständen zu montieren und außerdem die Höhe des Behälters über dem Hauptbremszylin­ der zu variieren. Ausführungen, wie eine solche Anordnung im Hinblick auf den Fußgängerschutz ausgebildet werden kann, liefert diese Offenlegungsschrift nicht.

Zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, darge­ stellt in einer einzigen Figur, die Erfindung näher er­ läutert. Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Hauptbremszylinder mit einem darüber angeordneten Reservoir.

Die Figur zeigt den Bremsdruckgeber einer Bremsanlage bestehend aus einem pneumatischen Bremskraft­ verstärker 1 sowie einem Hauptbremszylinder 2. Oberhalb dieses Hauptbremszylinders ist ein Reservoir 3 angeord­ net, das über zwei Leitungen 4, 5 mit den beiden Kammern des Hauptbremszylinders 2 verbunden ist. In der Ruhestel­ lung des Hauptbremszylinders 2 sind somit die Kammern mit dem Reservoir verbunden. Bei einer Betätigung schließen Ventile im Hauptbremszylinder, so dass in den an den Hauptbremszylinder angeschlossenen Bremskreisen ein Druck aufgebaut werden kann.

Wie man der Skizze entnehmen kann, ist das Re­ servoir 3 relativ hoch über dem Hauptbremszylinder 2 an­ geordnet. Dies ist notwendig, wenn ein weiteres Aggregat im Bremskreis, z. B. die ABS-Hydraulik-Einheit, ebenfalls höher als der Hauptbremszylinder im Fahrzeug angeordnet ist. Das Reservoir muss, damit es seine Funktion erfüllen kann, oberhalb des höchsten Punktes der Bremskreise lie­ gen. Dadurch kann die Situation eintreten, dass das Re­ servoir nur knapp unterhalb der Motorhaube, die in dieser Figur nicht dargestellt ist, zu liegen kommt.

Um das Reservoir 3 im Motorraum zu halten, sind zwei Stützen vorgesehen, die in der Ausführung als Blech­ streifen 6, 7 zwischen dem Reservoir und dem Hauptbrems­ zylinder ausgebildet sind. An ihren oberen Enden sind diese mit den Seitenwänden des Reservoirs 3 verbunden. An ihrem unteren Ende besteht eine Verbindung mit einer Brücke 8 über dem Hauptbremszylinder 2, deren Breite in etwa der Breite des Reservoirs 3 entspricht, so dass sich die Blechstreifen 6, 7 im Wesentlichen vertikal erstrecken. Damit diese bei einer von oben auf das Reservoir 3 an­ greifenden Aufschlagkraft nachgeben können, sind beide Blechstreifen 6, 7 mit horizontal verlaufenden Sollknick­ stellen 9, 10, 11 versehen und an diesen Sollknickstellen schon leicht vorgeknickt, so dass sie sich bei einer Be­ lastung zusammenfalten. Die Nachgiebigkeit der Sollknick­ stellen wird durch die Größe von Öffnungen 12 in den Ble­ chen auf den Sollknickstellen 9, 10, 11 bestimmt. Die beiden Verbindungsleitungen 4, 5 sind natürlich elastisch ausgeführt, so dass sie bei einer Annäherung des Reser­ voirs 3 an den Hauptbremszylinder ohne zu brechen nachge­ ben können.

Die beiden Blechstreifen 6, 7 sind mindestens so fest ausgeführt, so dass die Position des Reservoirs im Motorraum hinreichend genau definiert ist und bei üb­ lichen betriebsbedingten Kräften kein Versatz auftritt.

Die Nachgiebigkeit der Blechstreifen 6, 7 wird bestimmt durch die Einhaltung des sogenannten Kopfverlet­ zungskriteriums (HIC). Sie kann bestimmt werden durch die Zahl der Knickstellen, die Größe der Öffnungen, der Dicke der Blechstreifen sowie die Stärke der Vorfaltung.

Claims (7)

1. Befestigung eines Aggregats im Motorraum eines Fahr­ zeuges unmittelbar unter einer im Wesentlichen hori­ zontal verlaufenden Motorhaube, wobei bei einem Kör­ peraufprall auf die Haube, bei der diese in den Mo­ torraum verschoben und/oder eingedrückt wird, ein Kontakt der Motorhaube mit dem Aggregat nicht ver­ meidbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Auf­ prallrichtung gesehen ein Freiraum zwischen dem Ag­ gregat (3) und dem Aggregatträger (2) besteht, wobei zwischen dem Träger (2) und dem Aggregat (3) ein oder mehrere Stützen (6, 7) vorgesehen sind, die das Aggregat (3) in einer Einbauposition halten und bei einem Aufprall derart nachgeben, dass das Aggregat (3) in den Freiraum verschoben wird und die Körper­ belastung möglichst gering ist.

2. Befestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 7) jeweils eine oder mehrere Sollknickstellen oder Sollbruchstellen (9, 10, 11) aufweisen.

3. Befestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen aus Blechstreifen (6, 7) gebildet sind.

4. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aggre­ gat um ein Reservoir (3) für Betriebsflüssigkeiten handelt.

5. Befestigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (3) zur Aufnahme von Bremsflüs­ sigkeiten bestimmt ist und dass der Aggregatträger der Hauptbremszylinder (2) des Kraftfahrzeuges ist.

6. Befestigung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (3) einen rechteckigen Quer­ schnitt aufweist, dass sich ein Seitenwandpaar pa­ rallel zur Längsachse des Hauptbremszylinders (2) erstreckt und dass die Blechstreifen (6, 7) an die­ sen Wänden befestigt sind.

7. Befestigung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Hauptbremszylinder (2) mindestens ein Brückenelement (8) befindet, an dem die unteren En­ den der Blechstreifen (6, 7) befestigt sind.