用于小重叠面积正面碰撞的车轮扭转系统的制作方法_2

文档序号:9918580阅读:来源:国知局
统,所述系统包括联接至车辆的车轮的伸缩连杆。所述系统还包括传感器,所述传感器检测车辆的小重叠面积正面碰撞。所述系统进一步包括控制器,所述控制器联接至传感器和伸缩连杆。控制器在接收到来自传感器的检测到车辆的小重叠面积正面碰撞的指示时致动伸缩连杆。当被控制器致动时,伸缩连杆使车轮旋转。
[0031]现在参考图1A-图1D,显示了正面车辆碰撞的各种类型。图1A显示了通常车辆100的40%偏移的正面碰撞。在该场景中,车辆100以车辆100的前部的宽度的约40%冲击物体102。图1B显示了车辆100的全正面碰撞。不同于图1A中所示的场景,在图1B中所示的场景中,车辆100的正面宽度的100%冲击障碍物108。在两种场景中,车辆100在车门区域104内保持相对不受影响。这是因为大多数现代车辆被设计成补偿基本正面的碰撞。换言之,车辆100的一个或两个前部结构轨道可以分别在40%偏移的正面碰撞或全正面碰撞中吸收和分配冲击力。因此,车辆100的底部结构可以被构造成减少冲击力传递进入车辆100的乘客室(例如通过提供正面褶皱区域)。
[0032]在图1C-图1D中,显示了涉及车辆100的小重叠面积正面碰撞。在该场景中,仅车辆100的正面宽度的边缘部分冲击物体112。为了撞击测试的目的,该宽度通常为20%+/_1%。然而,应理解实际撞击可能以车辆的正面宽度的任何百分比产生(例如小于车辆的正面宽度的I %至车辆的正面宽度的21%的任何百分比)。不同于图1A-图1B中所示的场景,图1C-图1D中所示的小重叠面积碰撞证实了车辆100在车门区域104内的显著的车门变形。这是因为车辆100以这样的方式冲击物体112使得物体112错过车辆100的框架的前部轨道。因此,在与物体112碰撞的过程中产生的冲击力经由车轮110传递进入车门区域104并且可能冲撞车辆100的乘客室。特别地,冲击力从车轮110传递进入车辆100的车门铰链柱和车门槛。换言之,车轮110可以在小重叠面积正面碰撞的过程中提供传力路径,所述传力路径将冲击力传递至车门区域104。
[0033]图2A-图2B显示了根据各个实施方案的用于车辆的转向系统200。如图2A中所示,前轮100可以经由转向连杆208、齿轮箱206和转向柱204联接至转向轮202。当转向轮202旋转时,旋转力经由转向柱204传递至齿轮箱206。在各实施方式中,转向柱204可以为固定轴或者可以包括任何数量的连轴(例如经由万向接头等),因此允许转向轮202位于相对于齿轮箱206的任何位置处。
[0034]如图2B中更详细所示的,齿轮箱206将来自转向柱204的旋转力转化成拉力或推力F,所述拉力或推力F传递至转向连杆210。例如,齿轮箱212可以使用齿条和小齿轮机构或任何其他合适的机构以便将来自转向柱204的旋转力转化成力F。在一些实施方案中,转向栗(未示出)可以向齿轮箱206提供液压,因此增强转向连杆208上的拉力或推力F。特别地,车轮110的悬挂212可以联接至连杆210和控制臂210两者。特别地,当力F经由转向连杆210施加至悬挂212时,车轮204可以围绕轴衬214旋转,所述轴衬214联接悬挂212和控制臂210。旋转方向因此是力F的方向的函数(例如,拉动悬挂212将造成车轮204在一个方向上旋转,而推动悬挂212将造成车轮204在相反方向上旋转)。正如将理解的,所显示的转向系统200仅为示例性的,并且在本发明的范围内可以使用其他转向构造。
[0035]图3A显示了可以联接至转向连杆210的示例性强制机构302。在各个实施方案中,强制机构302是可操作的,从而在被致动时向转向连杆208提供驱动力。例如,强制机构302可以包括烟火、液压或气体致动的活塞,所述活塞驱动转向连杆208进入车轮110,造成车轮的后端在小重叠面积正面碰撞的过程中旋转远离车辆。特别地,并且如下文更详细描述的,所述旋转改变冲击力的可能的传力路径,因此导引冲击力重定向远离车辆的车门区域。在各个实施方案中,强制机构302可以外部粘附至转向连杆208(例如经由“L”形连接件等)、位于连杆208的端部处(例如在转向连杆208和齿轮箱206之间)或合并在连杆208中。在各个实施方案中,强制机构302也可以位于沿着连杆208的任何点处。
[0036]根据各个实施方案,图3B中显示了用于小重叠面积正面碰撞的车轮扭转系统300。通常地,强制机构302可以为伸缩设计,并且包括外部壳体310和内部致动器臂312,所述内部致动器臂312至少部分地位于壳体310的孔内。换言之,强制机构302可以为伸缩连杆,所述伸缩连杆是可操作的,从而延伸致动器臂312,因此强制连杆208进入轮胎110。
[0037]在一个实施方案中,壳体310可以大体为圆柱体形状。在其他实施方案中,壳体310可以为其他几何形状,例如但不限于三角形管、方形管、五角形管等。致动器臂312可以联接至活塞308或者与活塞308合并,所述活塞308位于壳体310的内部。当强制机构302被致动时,壳体310内的抵抗活塞308的压力可以产生驱动力F,因此强制致动器臂312从壳体310向外延伸。如图所示,在一个实施方案中,所述压力可以以烟火方式产生。例如,点火器304可以点燃烟火供应库306,因此在壳体310内在活塞308上产生压力并且驱动致动器臂312从壳体310向外移动。强制机构302的烟火致动很适合于碰撞应用,因为在碰撞力传递进入车轮之前通常存在少量时间可以用于反应。
[0038]在各个实施方案中,系统300包括控制器350,所述控制器350通常包括经由主线358彼此通讯的一个或多个处理器352、一个或多个存储器354、和一个或多个界面356。处理器352可以包括但不限于微处理器、专用集成电路(ASIC)或被构造成进行逻辑操作的任何其他电路。存储器354可以储存机器指令,当处理器352执行所述机器指令时使得处理器352进行本文描述的操作。存储器354可以包括但不限于硬盘驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、固态储存设备、可移除介质(例如CD、DVD等)或可操作为储存被处理器352执行的指令的任何其他永久性计算机可读介质。
[0039]界面356提供控制器350和位于车辆内的任何数量的其他设备之间的有线和/或无线连接。例如,如图所示,界面356可以提供控制器350和位于车辆中的任何数量的碰撞传感器340之间的通讯链路。根据各个实施方案,传感器340沿着传力路径地放置于车辆上,所述传力路径对应于小重叠面积正面碰撞(例如在相对于车辆侧面的车辆的宽度的20%内)。例如,一个或多个传感器340可以位于车辆的挤压区域内,所述挤压区域通常在小重叠面积正面碰撞的过程中接收冲击力。
[0040]控制器350可以基于从传感器340接收的数据确定已经出现车辆的小重叠面积正面碰撞。例如,在一些实施方案中,控制器350可以为气囊控制单元,所述气囊控制单元接收来自位于车辆前部中的任何数量的撞击传感器340的冲击数据(例如从而确定车辆的气囊何时应当展开)。如果位于最接近车辆的一个侧面的那些传感器340被冲击触发而沿着车辆的前部更位于中间的传感器340不被触发,则控制器350可以确定已经出现了小重叠面积正面碰撞。
[0041]在确定已经检测到小重叠面积正面碰撞时,控制器350可以向强制机构302提供控制信号,造成致动器臂312的致动。例如,控制器350可以经由控制信号控制点火器304,因此造成致动器臂312的致动和车轮的扭转。所述致动的一个实例显示在图3C中。如图中所示,通过致动强制机构302 (例如通过伸缩强制机构302)产生的合力F可以传递至转向连杆208,因此造成车轮110围绕由联接至控制臂210的轴衬214限定的轴线旋转。在各个实施方案中,轮胎110的旋转方向可以使得最接近冲击的车轮的端部朝向车辆向内旋转,而更远离冲击的车轮的端部远离车辆旋转(例如转出轮舱)。在一些情况下,当强制机构302被致动时,力F可以使得转向连杆208与转向齿条的剩余部分脱离连接(例如与转向齿轮箱206等脱离连接),因此最大化轮胎110的可能的旋转量。
[0042]图4A-图4B为显示根据各个实施方案的装配有车轮扭转系统300的车辆100上的小重叠面积正面碰撞的图。如图4A中所示,位于车辆100的前端中的一个或多个传感器340可以检测与物体112的小重叠面积正面碰撞。例如,在冲击之后5ms
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