Tiefen- und Volumenadaptive Frontalairbags: Ruckhaltekonzepte fur die Anforderungen des Automatisierten Fahrens

摘要

Zukunftige Fahrzeugkonzepte fur den Individualverkehr werden sowohl das aktive Fahren als auch das automatisierte Fahren ermoglichen. Bereits heute konnen erweiterte Fahrerassistenzsysteme verschiedene Fahrfunktionen ubernehmen und den Fahrer bei der Fahraufgabe unterstutzen. Aktuelle Prognosen zeigen, dass der Anteil an Fahrzeugen, die hochautomatisiert fahren konnen in den nachsten Jahren deutlich steigen wird. Da die Fahrzeuguberwachung im automatisierten Fahrmodus nicht mehr erforderlich ist, hat der Insasse in diesem Zeitraum die Moglichkeit, andere Sitzpositionen einzunehmen. In einer von der Volkswagen AG initiierten Gemeinschaftsstudie wurde untersucht, welche Auswirkungen die freie Positionierung des Insassen, im Falle eines Crashs hat und welche Anpassungen im Ruckhaltesystem erforderlich sind. Aktuelle Ruckhaltesysteme haben in den heute ublichen Sitzpositionen die beste Schutzwirkung. Bei den zukunftig moglichen Sitzpositionen im automatisierten Fahrmodus kann der Korper im Crash anders belastet werden, wodurch eine Anpassung der Ruckhaltekomponenten erforderlich wird. Ursache ist insbesondere die grosse Spreizung der Abstande zwischen dem Insassen und den Frontairbags in verschiedenen Sitzpositionen. Aus diesem Grund wurden tiefen- und volumenadaptive Airbagsysteme entwickelt und hinsichtlich ihrer Systemperformance bewertet. Voraussetzung fur das neue Airbagkonzept war eine vergleichbare Schutzwirkung in der aktiven Fahrposition, wie sie bereits heute mit konventionellen Air-bagsystemen erzielt werden kann. Zusatzlich sollten Insassen, die eine abweichende Sitzposition einnehmen und sich hierbei von den Ruckhaltekomponenten entfernen, mit Hilfe eines grosseren Airbagvolumens in Verbindung mit hoherer Luftsacktiefe besser geschutzt werden. Im Rahmen dieser Studie wurden verschiedene Randbedingungen betrachtet. In einer Statusaufnahme wurden die Insassenbelastungen mit einem konventionellen Airbagsystem unter Berucksichtigung unterschiedlicher Dummygrossen, Sitzpositionen und Crashkonfigurationen analysiert. Das Potential eines tiefenadaptiven Airbagkonzepts wurde anschliessend mittels numerischer Simulation bewertete und optimiert. Die finale Absicherung erfolgte in dynamischen Versuchen. Insbesondere in den neuen Sitzpositionen konnte mit dem tiefenadaptiven Konzept das Verletzungsrisiko deutlich reduziert werden.