包括安全氣囊的保險杠總成的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]車輛的前部結(jié)構(gòu)包括由車架支撐的保險杠總成。保險杠總成包括與車架連接的保險杠和安裝在保險杠上提供美學顯示面的罩板。
[0002]保險杠總成設計為滿足法規(guī)要求和涉及前端碰撞的公共領(lǐng)域測試。舉一個例子，車輛要經(jīng)受美國公路安全保險協(xié)會(IIHS)的測試，保險杠總成在某種程度上設計為滿足這樣的測試。法規(guī)要求和公共領(lǐng)域測試不僅對車輛里面成員例如在車輛與車輛碰撞過程中的安全負責任，而且還對車輛外面的行人負責任。這些不同的測試造成使得前部結(jié)構(gòu)的設計復雜化的相互沖突的要求。
[0003]例如，一個測試衡量標準是為了車輛在低速碰撞過程中保持不受損壞的能力，并由低速損壞(LSD)測試進行測試。在LSD測試中，車輛必須在低速例如15公里/小時抵抗與特定尺寸的物體的碰撞而車輛包括前保險杠沒有任何明顯的損壞。
[0004]另一個測試和要求是為了保護行人。例如，在不同國家測試要求保險杠設計為在達50公里/小時的碰撞過程中降低行人受傷的可能性。
[0005]為了適應LSD測試，保險杠總成設計為堅硬的以預防在低速碰撞過程中保險杠總成外部的損壞。例如，在罩板里面給保險杠總成增加了能量吸收梁以在低速碰撞過程中吸收能量。另一方面，保險杠總成設計為柔性的以在與行人的碰撞過程中降低行人受傷的可能性。就這一點而言，很明顯這兩個測試將相互沖突的要求強加給保險杠總成的設計，也就是一方面有利于堅硬的保險杠總成，另一方面有利于柔軟的保險杠總成，并使保險杠總成的設計復雜化以便適應兩個測試。因此，還存在設計應對這些測試的保險杠總成的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛的保險杠總成，保險杠總成包含:
[0007]保險杠；
[0008]與保險杠鄰接的能量吸收元件；以及
[0009]安全氣囊模塊，其包括由保險杠支撐的可控輸出氣體發(fā)生器和與可控輸出氣體發(fā)生器連接的并設置在保險杠和能量吸收元件之間的安全氣囊。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含配置為確定車輛和物體之間的碰撞條件以及基于碰撞條件確定安全氣囊的充氣速率和充氣體積中的至少一個的控制器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含與控制器通信并配置為感測在車輛和物體之間碰撞之前的物體的碰撞傳感器。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中能量吸收元件限定與保險杠面對的并容納安全氣囊的腔體。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中氣體發(fā)生器設置在保險杠和能量吸收元件之間。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中保險杠設置在氣體發(fā)生器和能量吸收元件之間。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中保險杠限定穿孔，使得安全氣囊和氣體發(fā)生器通過穿孔彼此連通。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含至少覆蓋保險杠和能量吸收元件中的至少一個的一部分的罩板，能量吸收元件設置在保險杠和罩板之間。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中能量吸收元件在安全氣囊充氣過程中相對于安全氣囊是易破碎的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛的保險杠總成，保險杠總成包含:
[0019]保險杠；
[0020]與保險杠鄰接的能量吸收元件；以及
[0021]安全氣囊模塊，其包括由保險杠支撐的氣體發(fā)生器和與氣體發(fā)生器連接的安全氣囊，保險杠設置在氣體發(fā)生器和能量吸收元件之間，安全氣囊設置在保險杠和能量吸收元件之間。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中保險杠限定穿孔，使得安全氣囊和氣體發(fā)生器通過穿孔彼此連通。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中能量吸收元件限定與保險杠面對的并容納安全氣囊的腔體。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中氣體發(fā)生器是可控輸出氣體發(fā)生器。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含配置為確定車輛和物體之間的碰撞條件以及基于碰撞條件確定安全氣囊的充氣速率的控制器。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含與控制器通信并配置為感測在車輛和物體之間碰撞之前的物體的碰撞傳感器。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中能量吸收元件限定與保險杠面對的并容納安全氣囊的腔體。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包含至少覆蓋保險杠和能量吸收元件中的至少一個的一部分的罩板，能量吸收元件設置在保險杠和罩板之間。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，提供一種展開車輛的安全氣囊模塊的方法，包含:
[0030]檢測車輛和物體之間即將發(fā)生的碰撞；
[0031 ] 將物體分類為第一類型和第二類型中的一個；
[0032]給在保險杠和能量吸收元件之間的安全氣囊模塊的安全氣囊充氣；以及
[0033]基于物體的分類選擇安全氣囊的充氣速率和充氣體積中的至少一個。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一類型的物體為行人，第二類型的物體為車輛。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當物體被分類為車輛時，充氣速率和充氣體積中的一個是較高的。
【附圖說明】
[0036]圖1是包括保險杠、能量吸收元件和安全氣囊模塊的車輛的保險杠總成的透視圖；
[0037]圖2是圖1的保險杠總成的部分分解圖；
[0038]圖3是保險杠和安全氣囊模塊的部分分解圖；
[0039]圖4是具有顯示為泄氣狀態(tài)和用虛線顯示為展開狀態(tài)的安全氣囊模塊的安全氣囊的圖1的保險杠總成的剖視圖；
[0040]圖5是具有處于展開狀態(tài)和打破穿過能量吸收元件的安全氣囊的保險杠總成的剖視圖；
[0041]圖6是保險杠總成的另一實施例的部分分解圖；
[0042]圖7是圖6的保險杠總成的剖視圖；
[0043]圖8是顯示了基于車輛遭受的碰撞類型的安全氣囊模塊的運行的流程圖；以及
[0044]圖9是與安全氣囊模塊的氣體發(fā)生器連接的碰撞傳感系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0045]參照附圖，總體顯示了車輛的保險杠總成10，其中遍及一些視圖的相同的附圖標記表示相同的部件。保險杠總成10包括保險杠14和鄰近保險杠14的能量吸收元件16。安全氣囊模塊18包括由保險杠14支撐的氣體發(fā)生器22和與氣體發(fā)生器22連接的安全氣囊20。安全氣囊20被當安全氣囊20充氣時破裂的塑料或類似材料(未顯示)包住。安全氣囊20設置在保險杠14和能量吸收元件16之間。
[0046]如圖4和6所示，在車輛正常運行過程中安全氣囊20處于泄氣狀態(tài)。如圖4和6中的虛線所示和如圖5所示，在正面碰撞過程中，安全氣囊20充氣為展開狀態(tài)。展開的安全氣囊20在正面碰撞過程中吸收能量。如下所述，車輛包括用于在正面碰撞發(fā)生前感測正面碰撞和在正面碰撞之前和/或過程中指示氣體發(fā)生器22展開安全氣囊20的碰撞傳感系統(tǒng)24，也就是預碰撞傳感系統(tǒng)。
[0047]當充氣時安全氣囊模塊18適應于基于碰撞類型以選定的充氣速率和/或選定的體積給安全氣囊20充氣，以選擇安全氣囊20充氣時的剛度。特別地，氣體發(fā)生器22是可控的輸出氣體發(fā)生器，其可以有選擇的啟動以選定的充氣速率和/或選定的體積給安全氣囊20充氣來完成要求的剛度和/或充氣時間。舉一個例子，可控輸出氣體發(fā)生器可以是可變輸出氣體發(fā)生器，其配置為例如以選定的充氣速率和/或選定的體積連續(xù)地有選擇地給安全氣囊20充氣。舉另一個例子，可控輸出氣體發(fā)生器22可以是分級啟動以選定的充氣速率和/或選定的體積給安全氣囊20充氣的多級氣體發(fā)生器?？晒┻x擇地，氣體發(fā)生器22可以是配置為以單一充氣速率和體積給安全氣囊20充氣的固定輸出氣體發(fā)生器?？梢砸匀魏芜m合的方式例如冷氣體、煙火技術(shù)微氣體發(fā)生器等啟動氣體發(fā)生器22。
[0048]在氣體發(fā)生器22是可控輸出氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)中，氣體發(fā)生器22可以給安全氣囊充氣至一些每個與不同碰撞類型相一致的不同的展開狀態(tài)中的一個。例如，基于碰撞類型，每個不同的展開狀態(tài)具有不同的充氣速率和/或不同的充氣體積，以選擇當充氣時安全氣囊20的剛度。例如，不同的碰撞類型包括與第一類型物體(未顯示)例如行人的碰撞，以及與第二類型物體(未顯示)例如車輛的碰撞。特別地，不同的碰撞類型還包括基于車輛速度、行人的大小等的不同類型行人的碰撞。不同的碰撞類型包括不同類型的車輛與車輛的碰撞，例如全正面、部分偏斜、斜向碰撞、50 %重疊碰撞等。
[0049]在由碰撞傳感系統(tǒng)24所感測到的與第一類型的物體例如行人的碰撞過程中，可控輸出氣體發(fā)生器給安全氣囊20充氣至與第一類型的物體一致的展開狀態(tài)。例如，當?shù)谝活愋褪切腥藭r，安全氣囊20展開為行人展開狀態(tài)，這包括比在車輛與車輛碰撞過程中以較低速率和/或體積充氣，來選擇較低的安全氣囊20充氣時的剛度。換句話說，在行人碰撞過程中，可控的輸出氣體發(fā)生器以低功率展開運行來給安全氣囊20充氣至行人展開狀態(tài)。
[0050]類似地，在由碰撞傳感系統(tǒng)24所感測到的與第二類型物體例如車輛的碰撞過程中，可控輸出氣體發(fā)生器22給安全氣囊20充氣至與第二類型的物體一致的展開狀態(tài)。例如，當?shù)诙愋褪擒囕v時，安全氣囊20展開為車輛與車輛展開狀態(tài)，這包括比在行人碰撞過程中以較高速率和/或體積充氣，來選擇充氣時較高的安全氣囊20的剛度。換句話說，在車輛與車輛碰撞過程中，可控輸出氣體發(fā)生器以高功率展開運行來給安全氣囊20充氣至車輛與車輛展開狀態(tài)。例如在低速碰撞過程中，可控輸出氣體發(fā)生器可以以高功率展開運行來給安全氣囊20充氣至在LSD測試中用于強化保險杠總成10的相對堅硬的狀態(tài)。
[0051]通過給與不同類型的物體(例如行人或其它車輛)的碰撞的不同的安全氣囊20充氣，可以將保險杠總成10的剛度改進為特定的碰撞類型所需的水平，也就是對行人碰撞較軟和對低速碰撞(如LSD測試時經(jīng)歷的)較硬。而且，安全氣囊模塊18和碰撞傳感系統(tǒng)24集成于車輛目前存在的主動和被動的安全系統(tǒng)。另外，安全氣囊模塊18和碰撞傳感系統(tǒng)24的緊湊和集成的特點有利地增加了車輛外部的款式和設計的靈活性。
[0052]參照圖9，碰撞傳感系統(tǒng)24包括至少一個碰撞傳感器26和控制器28。碰撞傳感器26配置為感測在車輛與物體之間的碰撞之前的物體。碰撞傳感器26還配置為感測車輛的條件?？刂破?8配置為基于由碰撞傳感器26感測的碰撞條件確定