[发明专利]车辆碰撞缓解系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆碰撞缓解系统。车辆模块配置为在车辆将要碰撞时发挥作用。本发明还会讨论用于各种碰撞缓解系统的锁紧机构。

背景技术

开发车辆碰撞缓解系统是为了帮助降低撞车时其他车辆和/或不希望的车辆部件进入车辆的乘客舱。现在的车辆包括正面、侧面和顶部碰撞保护系统。严重的正面碰撞情形会使发动机及其部件进入乘客舱。过去的碰撞保护系统所具有的各种设计都不及本发明优越。

例如，通常车辆的前端结构由保险杠、纵梁及上部纵梁(或称“散弹枪(shortgun)”)构成。纵梁为通常吸收多达80％碰撞能量的前端结构提供主要的能量吸收。因而，纵梁的长度与其能量吸收能力直接相关。纵梁越长，其能够吸收的能量越多。然而，在具有短前悬的车辆中，纵梁的抗撞击长度会显著缩短。

一些当代的车辆试图增加在碰撞情景中纵梁的长度，以在碰撞过程中提供所需的额外的碰撞空间。而目前可延长的梁和保险杠在这些车辆的前端结构的设计中提供了灵活性，但是这些梁延长的方式还可以改进。一些车辆使用引爆系统(pyrotechnic system)来展开保险杠。但是，申请人已经发现这些系统使用时会引起热损害，而且不能设计成多用途。

其他系统使用电机来延长前端结构，如由Schambre等申请的，专利号为6,773,044的，名称为“用于能量管理的主动式车辆前端结构”的美国专利。这些基于电机的系统比引爆系统更慢，并且典型地比引爆系统展开时需要更多的时间。作为补偿，基于电机的系统通常会在有规律的驾驶速度时延长前端结构，当发动机停止时收缩前端结构。这改变了汽车在正常驾驶条件下的外形，并且从造型的角度来看，是非常不期望的造型。作为选择，一些基于电机的系统预碰撞感应测试数据来展开，但是，典型地，这些系统不能做出所期望的快速反应。使用更强劲的电机来加快展开时，电机的尺寸会给车辆带来显著的包装和自重的问题。

另外，使用锁紧特征可以把展开的前端模块加固或锁定在适当位置。由Browne等申请的专利号为6,019,419的名称为“车辆纵梁碰撞系统和方法”的美国专利公开了一种锁紧特征。其公开的是圆形的、可旋转的楔形构件，其受驱动径向向外移动，以将延长的保险杠锁定在适当位置。该设计需要用于楔形物的可旋转的臂，以及用于每个楔形物的多个旋转点。尽管该设计在延长位置加固了前端模块，但是该设计使用了更高成本和不必要地复杂的方法来锁定前端模块。

因此，需要提供一种具有能够快速展开的车辆碰撞缓解系统。使用可重置的机械配置方式的系统十分有益。而且，需要有一种用于该系统的更高性价比的锁紧结构，以在展开后在延长位置固定前端结构。

发明内容

本发明可以解决上述问题中的一个或多个。其他特征和/或优点在下述说明书中显而易见。

根据一个实例性实施例，车辆碰撞缓解系统包括主梁；可延长的梁，其配置为相对主梁移动；前端模块，其与可延长的梁连接；弹簧，其位于前端模块和主梁之间，当前端模块脱离主梁时，该弹簧向前端模块施加作用力；以及致动器，其控制前端模块和主梁的连接。

在另一个示例性实施例中，车辆包括前端模块，在预测到车辆碰撞时，前端模块从车辆上移走；碰撞控制模块，其在预定条件下展开前端模块；以及车辆制动系统，其与碰撞控制模块相连。预定条件是指车辆制动条件。

在另一个示例性的实施例中，提供了用于在碰撞情况中控制车辆部件的控制线路，该线路包括：致动器，其控制前端模块与车辆的连接；以及与车辆制动系统相连的线路，并配置为根据车辆制动条件控制致动器。

本发明的一个优点是，本发明教导了及时的，也是机械的，车辆的前端模块的展开。安装有弹簧的前端模块的使用，例如，减轻了重量、节约了零件成本、包装空间，并为前端展开提供重置选项。前端模块的展开仅基于预压缩的弹簧和动量的不同。它不需要任何引爆系统或电机来实现展开。

本发明教导的另一个优点是碰撞缓解系统使用了基于雷达的碰撞缓解制动系统(或称CMbB)。感测器用来检测即将发生的碰撞事件；也可以使用当今的电子制动技术。诸如电子制动和预启动限制系统的预启动特征激发前端模块的展开。系统将错误报警的几率降至最低。

本发明的另一个优点是，本文讨论的车辆制动系统的用途可以启动并驱动前端模块的展开。

本发明的另一个优点是，本发明提供了一些经济有效的锁紧机构，该机构帮助将前端模块固定在展开位置。

在下述说明书中，某些方面和实施例会变得显而易见。应当理解的是，本发明从其最广泛的意义上讲，没有这些方面和实施例的一个或多个特征也可以实施。应当理解的是，这些方面和实施例仅仅是示例性和解释性的，而不是对本发明的限制。