Aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat eines

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Die Erfindung betrifft eine aktive Lagerung für ein An¬ triebsaggregat eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Ober¬ begriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Der Aspekt der Fahrzeugsicherheit nimmt bei der Ent- wicklung von Kraftfahrzeugen einen immer größeren Stel¬ lenwert ein. Neben dem aktiven Schutz der Insassen ei¬ nes Kraftfahrzeugs im Kollisionsfall ist auch der pas¬ sive Schutz von Dritten, d. h. an einer Kollision be¬ teiligte außenstehende Personen von Bedeutung. Die Not- wendigkeit der Erhöhung des passiven Schutz von an ei¬ ner Kollision beteiligte außenstehende Personen ist insbesondere bei einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger deutlich zu beobachten: Im Regel¬ fall wird bei einer Kollision der Fußgänger auf die Mo- torhaube des Kraftfahrzeugs geschleudert. Bei leichten Unfällen ist dabei die von der Motorhaube durch plasti¬ sche Verformung aufgenommene Energie ausreichend, um ein Aufschlagen des Fußgängers auf den unterhalb der Motorhaube angeordneten harten Motorblock zu verhindern und damit das Verletzungsrisiko des Fußgängers zu mini¬ mieren. Hingegen ist bei schwereren Unfällen zu beo¬ bachten, dass die Motorhaube durch die Aufprallenergie so stark deformiert wird, dass sie mit dem darunter an-

geordneten Motorblock in Kontakt kommt und somit der beteiligte Fußgänger u.a. auch auf den harten Motor¬ block aufschlägt, was zu erhebliche Verletzungen des Fußgängers führen kann.

Für die wünschenswerte Erhöhung der passiven Sicherheit von Fußgängern im Kollisionsfall mit einem Kraftfahr¬ zeug sind verschiedene Entwicklungsrichtungen bekannt: Nach dem sogenannten "Pop-up System" wird im Falle ei- ner Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger der hintere Teil der Motorhaube um einige Zentimeter angehoben. Dadurch wird ein Puffer zwischen Motorhaube und dem darunter angeordneten Motorblock geschaffen, der das Risiko von Verletzungen des Fußgängers mindern soll.

Eine andere Entwicklungsrichtung ist in der gattungsge¬ mäßen DE 102 35 879 B3 offenbart. Hierbei sind in die Motorlager einer Motorlagerung eines Personenkraftwa- gens Absenkvorrichtungen integriert, die es ermögli¬ chen, den über die Motorlager an der Fahrzeugkarosserie in einer Normalposition gehaltene Fahrzeugmotor in eine gegenüber der Normalposition abgesenkte Schutzposition zu verstellen, wobei der Fahrzeugmotor auch in der ab- gesenkten Schutzposition über die Motorlager gehalten wird. In der Schutzposition weist dabei der Fahrzeugmo¬ tor einen gegenüber der Normalposition vergrößerten Ab¬ stand zu der Motorhaube des Personenkraftwagens auf, wodurch im Kollisionsfall die Minimierung des Verlet- zungsrisiko erreicht werden soll. Als nachteilig er¬ weist sich hierbei der Umstand, dass die entsprechende Motorlagerung kostspielig und aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile bei einer Kollision zwischen Kraft¬ fahrzeug und Fußgängern eine Reduzierung der Verlet¬ zungsgefahr der Fußgänger gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffs¬ merkmalen gelöst.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Vergrößerung des Abstandes zwischen Motorhaube und dem darunter angeordneten Motorblock im Kollisionsfall die Verletzungsgefahr für den an der Kollision betei- ligten Fußgänger erheblich reduzierbar ist.

Hierfür weist das Kraftfahrzeug eine aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat auf, bei der das Antriebsag¬ gregat über mehrere Aggregatlager an einer Fahrzeugka- rosserie des Kraftfahrzeugs gelagert ist. Das Antriebs¬ aggregat ist dabei von einer ersten Einbaulage in eine zweite Einbaulage bewegbar, sodass das Antriebsaggregat nach Bewegung in die zweite Einbaulage einen vergrößer¬ ten Abstand zu einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs auf- weist. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Bewegung von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage um eine Drehbewegung um mindestens ein erstes Aggregatla¬ ger, wobei die Drehbewegung durch eine Veränderung der

Bauhöhe mindestens eines gegenüberliegend angeordneten zweiten Aggregatlagers initiierbar ist. Auf eine einfa¬ che Art und Weise ist durch die erfindungsgemäße Dreh¬ bewegung von der ersten Einbaulage in die zweite Ein- baulage eine Vergrößerung des Abstandes des Antriebsag¬ gregats zu der Motorhaube des Kraftfahrzeugs gewähr¬ leistet, wodurch im Kollisionsfall ein vergrößerter De¬ formationsweg für die Motorhaube zu Verfügung steht, was eine entsprechende Verminderung der Gefahr des Auf- schlagens eines Fußgängers auf das unterhalb der Motor¬ haube angeordnete Antriebsaggregat bedingt. Als beson¬ ders vorteilhaft erweist sich vorliegend, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Drehbewegung von der ersten Ein¬ baulage in die zweite Einbaulage die aktive Aggregatla- gerung nur einen geringen Bauraum in der Fahrzeugkaros¬ serie bedarf und hierfür keine aufwendigen Umbauarbei¬ ten an der Fahrzeugkarosserie notwendig sind.

Vorzugsweise weist die aktive Lagerung für ein An- triebsaggregat eine entlang einer Verstellrichtung be¬ wegbare Stelleinheit zur Erzeugung einer entsprechenden Betätigungskraft auf, um die Veränderung der Bauhöhe des bzw. der zweiten Aggregatlager zu bewirken. Die Veränderung der Bauhöhe des bzw. der zweiten Aggregat- lager über eine externe Stelleinheit erweist sich vor¬ teilhaft, da dies kostengünstig und technisch einfach zu realisieren ist.

Vorzugsweise ist dabei die von der Stelleinheit erzeug- te Kraft über Mittel, beispielsweise flaschenzugartig (vgl. ProConTen) , übersetzbar.

Zur Erzeugung der notwendigen Stellenergie für die Be¬ wegung der Stelleinheit sind verschiedene sowohl hyd¬ raulische als auch pneumatische sowie pyrotechnische Medien verwendbar.

Um die erforderliche Veränderung der Bauhöhe zu reali¬ sieren bewegt der Einfachheit halber die Stelleinheit das bzw. die zweiten Aggregatlager in eine Anschlagpo¬ sition.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung um- fasst das Antriebsaggregat ein Getriebe und einen Mo¬ tor. In Fahrtrichtung betrachtet ist dabei das Getriebe hinter dem Motor angeordnet. Bei dem ersten bzw. den ersten Aggregatlagern handelt es sich dabei um am Motor angeordnete Motorlager, während das zweite bzw. die zweiten Aggregatlager am Getriebe angeordnete Getriebe¬ lager sind. Für die Drehbewegung des Antriebsaggregats von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage be- wirkt die Stelleinheit lediglich eine Vergrößerung der Bauhöhe des bzw. der Getriebelager. Hierdurch wird die Vorderkante des Motors nach unten bewegt und nimmt da¬ mit einen vergrößerten Abstand zu der Motorhaube ein.

Um eine einfache Vergrößerung der Bauhöhe des bzw. der Getriebelager zu gewährleisten ist die Stelleinheit in Verstellrichtung betrachtet oberhalb des bzw. der Ge¬ triebelager angeordnet. Je nach zur Verfügung stehenden Einbauraum kann die Stelleinheit jedoch auch an anderen Positionen angeordnet werden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung um- fasst das Antriebsaggregat ein Getriebe und einen be-

züglich der Fahrzeugkarosserie geneigt eingebauten Mo¬ tor. In Fahrtrichtung betrachtet schließt der geneigte Motor mit der Fahrzeugkarosserie einen stumpfen Winkel ß und einen spitzen Winkel α ein. Bei dem bzw. den auf der stumpfwinkeligen Seite angeordneten ersten Aggre¬ gatlager handelt es sich dabei um Motor- und Getriebe¬ lager während das bzw. die auf der spitzwinkeligen Sei¬ te angeordneten zweiten Aggregatlager Motorlager sind. Die Drehbewegung von der ersten Einbaulage in die zwei- ten Einbaulage erfolgt hierbei dadurch, dass die Stell¬ einheit eine Verkleinerung der Bauhöhe des bzw. der auf der spitzwinkeligen Seite angeordneten Motorlager be¬ wirkt, sodass sich das Antriebsaggregat auf die spitz¬ winkelige Seite neigt.

Vorzugsweise ist dabei die Stelleinheit auf der spitz¬ winkeligen Seite parallel zu dem bzw. den Motorlagern angeordnet.

Um die notwendige Verkleinerung der Bauhöhe einfach zu realisieren ist die Stelleinheit in Verstellrichtung betrachtet zweckmäßigerweise unterhalt des bzw. der Mo¬ torlager angeordnet. Selbstverständlich kann die Stell¬ einheit auch an einer anderer Position angeordnet sein.

Denkbar ist aber auch, dass das für die Initiierung der Drehbewegung in seiner Bauhöhe aktiv zu verändernde zweite Aggregatlager und die hierfür erforderliche Stelleinheit eine Baueinheit bilden. Die Ausgestaltung als eine Baueinheit stellt eine platzsparende Alterna¬ tive dar und ist vor allem dann von Vorteil, wenn nur ein begrenzter Einbauraum zur Verfügung steht.

Vorzugsweise ist die Stelleinheit über mindestens einen Sensor in Abhängigkeit verschiedener Einflussgrößen wie beispielsweise Beschleunigung, Geschwindigkeit, Brems¬ druck, Giergeschwindigkeit oder dergleichen, Steuer-/ regelbar. Durch das Vorsehen eines derartigen, soge¬ nannten Pre-Crash-Sensors ist sichergestellt, dass die Stelleinheit schon vor einer zu erwartenden Kollision entsprechend beeinflussbar ist.

Die über den Sensor ausgelöste Steuer-/Regelung der Stelleinheit und die damit verbundene Drehung des An¬ triebsaggregats von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage erfolgt dabei zweckmäßigerweise selbsttätig, d.h., dass das Antriebsaggregat unmittelbar vor einer zu erwartenden Kollision automatisch in die zweite Ein¬ baulage bewegt und damit den Abstand zwischen Motor¬ block und Motorhaube vergrößert wird, um einen poten¬ tiell in den Unfall verwickelten Fußgänger zu schützen.

Vorzugsweise ist die aktive Lagerung reversibel ausge¬ führt, d. h. dass das Antriebsaggregat aus der zweiten Einbaulage wieder in die erste Einbaulage bewegbar ist. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die selbstständige Bewegung des Antriebsaggregats in die zweite Einbaulage aufgrund eines fehlerhaften Signals des Pre-Crash-Sensors erfolgt ist.

Die Bewegung des Antriebsaggregats aus der zweiten Ein¬ baulage in die erste Einbaulage, nachfolgend auch als Rückstellung bezeichnet, kann dabei fremdenergiefrei, d.h., ohne aktiven Einfluss der Stelleinheit, erfolgen.

Denkbar ist beispielsweise, dass die Rückstellung des Antriebsaggregats durch die vorgespannten Aggregatlager nach langsamen Entlüften erfolgt.

Zweckmäßigerweise verbleibt das Kraftfahrzeug auch nach einer Bewegung des Antriebsaggregats von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage grundsätzlich fahr¬ bereit. Dies hat den Vorteil, dass das Kraftfahrzeug nach einem leichten Unfall und einer dadurch bedingten Bewegung des Antriebsaggregats in die zweite Einbaulage von dem Fahrer selbstständig in eine Werkstatt gefahren werden kann. Hierdurch wird eine kostspielige Abschlep¬ pung des Kraftfahrzeugs nach leichten Unfällen erfolg¬ reich verhindert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nach¬ folgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher be¬ schrieben.

In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordnete Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines An¬ triebsaggregats eines Kraftfahrzeuges, und

Fig. 2 eine vereinfachte Vorder- oder Rückenansicht eines weiteren Antriebsaggregats eines Kraft¬ fahrzeugs.

Die in Fig. 1 in einer vereinfachten Seitenansicht mehr oder minder schematisch dargestellte aktive Lagerung für ein Antriebsaggregat 10 eines Kraftfahrzeugs um- fasst im wesentlichen einen Motorblock 12, ein am Mo¬ torblock 12 angeflanschtes Getriebe 14 sowie ein erstes Aggregatlager 16 und mehrere zweite Aggregatlager 18 zur Lagerung des Antriebsaggregats 10 in einer Fahr¬ zeugkarosserie 20 des Kraftfahrzeugs. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hierbei die Fahrzeugkarosserie 20 lediglich durch eine Schraffur unterhalb der Aggregat- lager 16, 18 angedeutet.

Während das oder die ersten Aggregatlager 16, nachfol¬ gend auch als Motorlager bezeichnet, zwischen Motor¬ block 12 und Fahrzeugkarosserie 20 angeordnet ist bzw. sind, ist bzw. sind das zweite oder die zweiten Aggre¬ gatlager 18, nachfolgend auch als Getriebelager be¬ zeichnet, entsprechend zwischen dem Getriebe 14 und der Fahrzeugkarosserie 20 angeordnet.

Um bei einer drohenden Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger die Verletzungsgefahr für den beteilig¬ ten Fußgänger zu minimieren, ist das Antriebsaggregat 10 aus einer ersten Einbaulage in eine zweite Einbaula¬ ge bewegbar. In Fig. 1 ist die erste Einbaulage des An- triebsaggregats 10 in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie 20 schematisch durch die angedeutete Lage einer Motor¬ haube 22 des Kraftfahrzeugs ersichtlich.

Die Bewegung des Antriebsaggregats 10 von der darge¬ stellten ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage er¬ folgt durch eine Drehbewegung des Antriebsaggregats 10 um das erste oder die ersten Motorlager 16. Die Drehbe- wegung von der ersten Einbaulage in die zweite Einbau¬ lage wird dabei durch eine Vergrößerung der Bauhöhe zu¬ mindest eines Getriebelagers 18 in eine Verstellrich¬ tung S ausgelöst. Die Verstellrichtung S ist schema¬ tisch durch ein Pfeil gekennzeichnet.

Für die Vergrößerung der Bauhöhe weist die aktive Lage¬ rung des Antriebsaggregats 10 eine Stelleinheit 24 auf. Die Stelleinheit 24 ist in Verstellrichtung S betrach¬ tet oberhalb des Getriebelagers 18 angeordnet. Durch eine Bewegung der Stelleinheit 24 in Verstellrichtung S wird das Getriebelager 18 in eine obere Anschlagpositi¬ on bewegt, was die beabsichtigte Drehung das Antriebs¬ aggregats 10 von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage um das oder die Motorlager 16 und somit in Bezug auf die Motorhaube 22 eine Absenkung der Vorder¬ kante des Motorblocks 12 bewirkt. Die entsprechende Drehrichtung D des Antriebsaggregats ist in Fig. 1 schematisch durch ein Pfeil angedeutet.

Für die Steuer-/Regelung der Stelleinheit 24 und damit Bewegung des Antriebsaggregats 10 von der ersten in die zweite Einbaulage sind am Kraftfahrzeug, beispielsweise im vorderen Stossfänger, mehrere Sensoren vorgesehen. Diese sogenannten Pre-Crash-Sensoren registrieren in bekannter Weise über verschiedene Messgrößen, ob eine Kollision bevorsteht, um daraufhin eine selbsttätige Bewegung des Antriebsaggregats 10 in die zweite Einbau¬ lage zu veranlassen.

Sollte die Bewegung des Antriebsaggregats 10 von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage aufgrund ei¬ nes fehlerhaften Signals der Pre-Crash-Sensoren erfolgt sein, ist prinzipiell eine Zurückbewegung von der zwei¬ ten Einbaulage in die erste Einbaulage möglich. Zudem verbleibt das Kraftfahrzeug nach Bewegung des Antriebs¬ aggregats von der ersten Einbaulage in die zweite Ein¬ baulage grundsätzlich fahrbereit, sodass der Fahrer nach einem leichten Unfall das Kraftfahrzeug selbsttä¬ tig in die Werkstatt fahren kann.

In Fig. 2 ist eine vereinfachte Vorderansicht oder Rü¬ ckenansicht eines weiteren Antriebsaggregats 10 eines Kraftfahrzeugs in der ersten Einbaulage dargestellt.

Die Lage des Antriebsaggregats 10 in der dargestellten ersten Einbaulage ist durch die angedeutete Motorhaube 22 ersichtlich.

Das Antriebsaggregat 10 umfasst ein Getriebe 14 und ei¬ nen bezüglich der Fahrzeugkarosserie 20 geneigt einge¬ bauten Motor 12. In Fahrtrichtung betrachtet schließt der Motor 12 mit der Fahrzeugkarosserie 20 einen stump¬ fen Winkel ß und einen spitzen Winkel α ein. Entspre- chend zu Fig. 1 ist auch hier die Fahrzeugkarosserie 20 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur durch eine Schraffur angedeutet.

Die Lagerung des Antriebsaggregats 10 in der Fahrzeug- karosserie 20 ist wieder über eine oder mehrere erste Aggregatlager 16 und eine oder mehrere zweite Aggregat¬ lager 18 realisiert, wobei die ersten Aggregatlager 16 auf der stumpfwinkeligen Seite und die zweiten Aggre-

gatlager auf der spitzwinkligen Seite angeordnet sind. Vorliegend ist das Antriebsaggregat 10 über zwei erste Aggregatlager 16, nämlich ein vorderes Motorlager und hinteres Getriebelager und einem als Motorlager ausge- bildeten zweiten Aggregatlager 18 gelagert.

Die beiden zweiten Aggregatlager 16 bilden dabei eine Drehachse, um die gewünschte Bewegung von der ersten Einbaulage in die zweite Einbaulage zu ermöglichen. Die Drehbewegung von der. ersten in die zweite Einbaulage und die damit verbundene Vergrößerung des Abstandes zwischen Motorhaube 22 und darunter angeordneten Motor 12 wird wiederum durch die Stelleinheit 24 initiiert. Hierfür bewirkt die Stelleinheit 24 eine Verkleinerung der Bauhöhe in Verstellrichtung S des auf der spitzwin¬ keligen Seite angeordneten Motorlagers 18, sodass sich das Antriebsaggregat 10 auf die spitzwinkelige Seite neigt.

Für die Verkleinerung der Bauhöhe des Motorlagers 18 und der daraus resultierenden Neigung des Antriebsag¬ gregats 10 bewirkt die Stelleinrichtung 24 eine Bewe¬ gung des Motorlagers 18 entlang der Verstellrichtung S in eine untere Anschlagposition. Hierfür ist die Stell- einheit 24 in Verstellrichtung S betrachtet unterhalb und parallel zu dem Motorlager 18 angeordnet.

Für die Steuer-/Regelung der aktiven Lagerung des An¬ triebsaggregats 10 sind wiederum mehrere Sensoren vor- gesehen, die entsprechend zu dem in Fig. 1 beschrieben Ausführungsbeispiel angeordnet sind.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

10 Antriebsaggregat

12 Motor

14 Getriebe

16 erste Aggregatlager

18 zweite Aggregatlager 20 Fahrzeugkarosserie

22 Motorhaube

24 Stelleinheit

S Verstellrichtung

D Drehrichtung α spitzer Winkel ß stumpfer Winkel