Die gesetzliche Vorgabe bezüglich des Fußgängerschutzes wirkt massiv auf die Entwicklung von Pkw-Vorderwagen. Um die Anforderungen erfüllen zu können, müssen weiche Energieabsorptionselemente, wie zum Beispiel Schaumstoff, als passive Schutzmaßnahmen zwischen Querträger und Stoßfängeraußenhaut vorgesehen werden. Weiterhin werden aktive Schutzsysteme entwickelt, um die zukünftig in der Richtlinie geforderte Auftreffprüfung mit dem Phantomkopf auf die Motorhaube erfüllen zu können. Diesbezüglich sollen Kontaktsensoren in beziehungsweise unter der Stoßfängeraußenhaut bei einem Anprall Signale an eine Auswerteelektronik weitergeben, die diese klassifizieren und bei Erkennen eines Passanten die aktive Motorhaube (die zum Beispiel mit Federpaketen oder pneumatischen Muskeln arbeitet) ansteuern. Ein mögliches Sensorprinzip wurde von der Firma Kinotex entwickelt und am Institut für Fahrzeugtechnik Trier an Pkw-Frontstrukturen getestet. Das Messprinzip basiert auf der Verformung eines 'optischen Hohlraums'. In einem lichtdurchlässigen Schaumstoff eine Lichtquelle (Sender) positioniert, die in die Umgebung streut. Der Radius dieses virtuellen Hohlraums entspricht in etwa der charakteristischen Streulänge CSL, die die interessierende Größe darstellt und vom Streu- und Absorptionsverhalten des Werkstoffs abhängt. In der unmittelbaren Nähe des Senders ist ein Empfänger (Lichtsenke) platziert, der die gestreute Strahlungsenergie erfasst. Wird der Schaumstoff mit der Dicke durch Druck von außen auf eine geringere Dicke gestaucht, so ändert sich das Streuverhalten, das heißt die charakteristische Streulänge wird kleiner. Der Empfänger im Inneren des Hohlraums registriert eine höhere Lichtintensität. Typischerweise wird das Licht unter Verwendung von Lichtleitfasern in den Schaum ein- und ausgekoppelt. Im Hinblick auf die Prüfrichtlinie 2003/102/EG wurde am Fallturmprüfstand des Instituts für Fahrzeugtechnik untersucht, wie sich unterschiedliche Aufprallobjekte, Vorschädigungen und Fertigungstoleranzen am Pkw-Querträgersystem auf die Signale des Kinotex-Sensors auswirken. Die Versuche haben gezeigt, dass der Kinotex Sensor aufgrund seiner hohen dynamischen Auflösung die Anprallgeschwindigkeit, den Anprallort, die Objektgröße und das Eindringverhalten mit hoher Genauigkeit und reproduzierbar sensiert. Dies erlaubt eine sehr zuverlässige Plausibilitätsprüfung und somit eine sichere Unterscheidung zwischen einem 'Fire'- bzw. 'No-Fire'-Lastfall.
Sensorsystem für aktive Motorhauben auf dem Prüfstand
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 108 , 5 ; 404-409
2006
4 Seiten, 2 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
FORSCHUNG - Sicherheit: Sensorsystem für aktive Motorhauben auf dem Prüfstand
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