一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置

摘要

本发明创造提供了一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置，包括横向并排设置的第一液压缸、第二液压缸、交错连通第一液压缸与第二液压缸的第一高压油管和第二高压油管、控制器，第一高压油管和第二高压油管互不连通设置，第一液压缸和第二液压缸分别与车身第一纵梁和车身第二纵梁固接，第一液压缸的第一活塞杆和第二液压缸的第二活塞杆的杆端均与防撞横梁固接，第一高压油管上设有第一比例流量阀和第一溢流阀，第二高压油管上设有第二比例流量阀和第二溢流阀。本发明创造采用液压吸能的方式为乘员舱做缓冲，并能根据不同重叠率正面碰撞形式及碰撞速度，满足对不同碰撞工况下碰撞加速度波形优化的要求，从而降低车内乘员的伤害。

权利要求

1.一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置，其特征在于：包括横向并排设置的第一液压缸(2)、第二液压缸(3)、交错连通第一液压缸(2)与第二液压缸(3)的第一高压油管(4)和第二高压油管(5)，所述的第一高压油管(4)和第二高压油管(5)互不连通设置，所述的第一液压缸(2)和第二液压缸(3)分别与车身第一纵梁(10)和车身第二纵梁(11)固接，所述的第一液压缸(2)的第一活塞杆(12)和第二液压缸(3)的第二活塞杆(13)的杆端均与防撞横梁(1)固接，所述的第一高压油管(4)上设有第一比例流量阀(9)和第一溢流阀(7)，所述的第二高压油管(5)上设有第二比例流量阀(8)和第二溢流阀(6)；还包括控制第一比例流量阀(9)和第二比例流量阀(8)开度的控制器；所述第一比例流量阀(9)和第二比例流量阀(8)均是电控伺服阀；所述第一液压缸(2)和第二液压缸(3)分别设置在车身第一纵梁(10)和车身第二纵梁(11)的内侧；两个液压缸均通过直角形基座分别与车身第一纵梁(10)和车身第二纵梁(11)以及车身底部固定连接；所述防撞横梁(1)为弧形结构。

说明书

一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置

技术领域

[0001] 本发明创造属于汽车被动安全技术领域，尤其是涉及一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置。

背景技术

[0002] 传统的车辆前端使用双纵梁的防撞结构，在发生正面碰撞时，纵梁发生折叠变形，溃缩吸收碰撞能量，使得车辆由运动状态变为静止状态，车辆原本的动能全部转化为纵梁
变形的畸变能和内能。这种方式，通过纵梁的物理形变产生减速度，虽然可以缓冲乘员舱所
受到的冲击，但是却不能精确地控制加速度。而且，当碰撞速度不同时，也不能做到变刚度
的吸能方式，以使得乘员伤害尽可能最低。

[0003] 同时，在某些碰撞形态下，如偏置碰撞，并不能让两根纵梁同时发挥作用。当只有一根纵梁受力，此时防撞结构的等效刚度降低了一半。所以100％正面碰撞和偏置碰撞具有
不同的吸能刚度，无论如何设计结构、尺寸、材料，都无法兼顾这两种正面碰撞，使得二者的
碰撞伤害均降到最低。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明创造旨在提出一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置，在传统前端变形吸能的方式基础上，增加液压吸能的方式为乘员舱做缓冲，兼顾100％正面碰
撞和偏置碰撞两种碰撞形式，使得车内乘员伤害降到最低。

[0005] 为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

[0006] 一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置，包括横向并排设置的第一液压缸2、第二液压缸3、交错连通第一液压缸2与第二液压缸3的第一高压油管4和第二高压油管5，所
述的第一高压油管4和第二高压油管5互不连通设置，所述的第一液压缸2和第二液压缸3分
别与车身第一纵梁10和车身第二纵梁11固接，所述的第一液压缸2的第一活塞杆12和第二
液压缸3的第二活塞杆13的杆端均与防撞横梁1固接，所述的第一高压油管4上设有第一比
例流量阀9和第一溢流阀7，所述的第二高压油管5上设有第二比例流量阀8和第二溢流阀6；

[0007] 还包括控制第一比例流量阀9和第二比例流量阀8开度的控制器。

[0008] 进一步的，所述第一比例流量阀9和第二比例流量阀8均是电控伺服阀。

[0009] 进一步的，所述活第一液压缸2和第二液压缸3分别设置在车身第一纵梁10和车身第二纵梁11的内侧。

[0010] 进一步的，所述两个液压缸均通过直角形基座分别与车身第一纵梁10和车身第二纵梁11以及车身底部固定连接。

[0011] 进一步的，所述防撞横梁1为弧形结构。

[0012] 相对于现有技术，本发明创造所述的一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置具有以下优势：

[0013] 本发明创造所述的一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置，大刚度的前防撞横梁和活塞杆的设置，使得本装置采用液压吸能的方式为乘员舱做缓冲；两个液压缸之间
设置交叉油路，保证了偏置碰撞时，两个活塞杆能够同步前移，这样避免了由于只有一边作
用，而使等效刚度降低一半的现象；控制器采集车辆碰撞速度，并调用内置的优化加速度波
形，控制电控比例流量阀，进而达到控制乘员舱加速度的目的，以实现对碰撞波形的智能控
制，使乘员伤害降低。

附图说明

[0014] 构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在
附图中：

[0015] 图1为本发明创造实施例所述的一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置的结构示意图。

[0016] 附图标记说明：

[0017] 1-防撞横梁；2-第一液压缸；3-第二液压缸；4-第一高压油管；5-第二高压油管；6-第二溢流阀；7-第一溢流阀；8-第二比例流量阀；9-第一比例流量阀；10-车身第一纵梁；11-
车身第二纵梁；12-第一活塞杆；13-第二活塞杆。

具体实施方式

[0018] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0019] 在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明创造的限制。

[0020] 在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上
述术语在本发明创造中的具体含义。

[0021] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

[0022] 如图1所示，一种降低车内乘员伤害的车辆前端耐撞装置，包括横向并排设置的第一液压缸2、第二液压缸3、交错连通第一液压缸2与第二液压缸3的第一高压油管4和第二高
压油管5，所述的第一高压油管4和第二高压油管5互不连通设置，所述的第一液压缸2和第
二液压缸3分别与车身第一纵梁10和车身第二纵梁11固接，所述的第一液压缸2的第一活塞
杆12和第二液压缸3的第二活塞杆13的杆端均与防撞横梁1固接，所述的第一高压油管4上
设有第一比例流量阀9和第一溢流阀7，所述的第二高压油管5上设有第二比例流量阀8和第
二溢流阀6；

[0023] 还包括控制第一比例流量阀9和第二比例流量阀8开度的控制器。

[0024] 第一比例流量阀9和第二比例流量阀8均是电控伺服阀。

[0025] 活第一液压缸2和第二液压缸3分别设置在车身第一纵梁10和车身第二纵梁11的内侧。

[0026] 两个液压缸均通过直角形基座分别与车身第一纵梁10和车身第二纵梁11以及车身底部固定连接。

[0027] 防撞横梁1为弧形结构。

[0028] 当车辆正常行驶，未发生碰撞时，电控比例流量阀处于常闭状态，各腔体中的液体无法流动，活塞在液压缸中没有相对运动。

[0029] 当车辆发生碰撞时，前防撞横梁1向左运动，车身第一纵梁10、车身第二纵梁11发生馈缩，同时第一液压缸2的第一活塞杆12、第二液压缸3的第二活塞杆13随防撞横梁1向左
运动，压入第一液压缸2、第二液压缸3，推动其活塞左移，并将两个液压缸左腔的液体推入
高压油管，经过第二比例流量阀8和第一比例流量阀9流向另一个液压缸的右腔，由于活塞
左右两侧截面积不同，因此会有多余的液量经第二溢流阀6和第一溢流阀7流出。通过实时
调整第二比例流量阀8和第一比例流量阀9节流缝隙大小，即可实现不同的阻尼，进而实现
乘员舱加速度可控。并且，控制器会依据采集的车辆碰撞速度，调用内置的优化加速度波
形，智能控制比例流量阀开度使得乘员舱加速度与优化加速度一致。

[0030] 当车辆前端发生偏置碰撞时，冲击力①作用于防撞横梁1，推动第一活塞杆12，进而推动其活塞左移，并将第一液压缸2左腔液体推入第一高压油管4，液量为③，流向第二液
压缸3的右腔，但由于活塞右侧面积小于左侧，第二液压缸3的活塞移动同样行程所需液量
④小于③，多余的液量⑤经第一溢流阀7流出。液量④需流经第一比例流量阀9。流入第二液
压缸3的高压油⑥推动活塞左移，同样的，第二液压缸左腔流出液量⑦，其部分液量⑧用于
给第一液压缸2的右腔补油，多余液量⑨经第二溢流阀6排出。液量⑧需流经第二比例流量
阀8。通过实时调整两个比例流量阀节流缝隙大小，即可实现不同的阻尼，进而实现乘员舱
加速度可控。并且，控制器会依据采集的车辆碰撞速度，调用内置的优化加速度波形，智能
控制比例流量阀开度使得乘员舱加速度与优化加速度一致。

[0031] 以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造
的保护范围之内。