专利名称：用于车辆的罩弹起系统和罩弹起方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的罩弹起系统和罩弹起方法。
背景技术：
日本专利No. 3674296公开一种用于车辆的罩弹起系统，当车辆撞击障 碍物时，该系统提升(弹起)设置在车辆前部中的罩的后端部分。在被弹起 罩与安装在发动机舱中的结构之间保持有特定的间隙，使得罩的上表面与障 碍物之间的碰撞产生的沖击可被吸收和緩沖。
发明内容
上述罩弹起系统包括连接在车体与罩后端之间的线，并且适于当罩被弹 起超过特定弹起位置时在该线中产生张力。
在罩弹起系统中，被弹起的罩由于作用在其上的惯性力而沿其厚度方向
振荡。并且该罩过于接近安装在发动机舱中的所述结构，使得难于保持罩与 所述结构之间的特定预定间隙。
上述问题的一种可能的解决方案是在罩与所述结构之间设置大的间隙， 但是过大的间隙会导致罩弹起致动器的体积过大并由此增加重量。另一方 面，在罩吸收碰撞的整体撞击能量之前，间隙过小会导致罩的上表面与障碍 物的碰撞使罩与安装在发动机舱中的所述结构接触。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于车辆的罩弹起系统和罩弹起方 法，从而能够保持罩与安装在发动机舱中的所述结构之间的足够间隙。
本发明的一个方面是一种用于车辆的罩弹起系统，当所述车辆发生碰撞 时，该系统弹起所述车辆的罩，该系统包括罩弹起单元，该罩弹起单元弹 起位于闭合位置处的所述罩并且将所述被弹起罩支承在高于所述闭合位置 的罩支承位置；以及罩弹起限制单元，该罩弹起限制单元将所述被弹起罩的 向上移动限制在高于所述罩支承位置的最上方弹起位置处。
本发明的另一方面是一种弹起用于车辆的罩的方法，包括当所述车辆
发生碰撞时，使所述罩弹起；使得所述被弹起的罩到达最上方弹起位置；使 所述被弹起的罩向下落下；以及将所述被弹起的罩支承在低于所述最上方弹 起位置的罩支承位置处。
现在将参照
本发明，其中
图1是示出罩弹起系统的视图，该罩正闭合。
图2是示出罩弹起系统的视图，该罩被弹起至罩支承位置。
图3是示出罩弹起系统的视图，该罩被临时弹起至罩支承位置上方。
图4是示出罩的中间部分的振荡直到其收敛的曲线图。
图5是示出设置有缓冲力产生装置的罩弹起系统的视图。
具体实施例方式
现在将参照附图详细说明本发明的优选实施例。图1和2示出根据该优 选实施例的车辆的罩弹起系统。当车辆1的前部撞击障碍物时，或者当预测 到碰撞时，该罩弹起系统提升(弹起)罩3的后端部分3a，该罩设置成从上 方遮盖发动机舱2。被弹起的罩3在罩3与安装在发动机舱2中的结构/设备 4之间留出特定的间隙(空间)。
罩锁定机构5设置成将罩3的前端部分3b锁定至车辆1的前框架。当 罩锁定机构5被解锁时，罩3可通过上下移动前端部分3b而被开启和关闭。 将罩3保持在其开启位置可允许对发动机舱2等进行检查。
罩3的后端部分3a适于被罩弹起单元6向上弹起。该罩弹起单元6包 括使罩3的后端部分3a弹起的致动器7;罩铰接机构组件8;以及线30， 该线是设置在罩3与车体9之间的罩弹起限制单元。
致动器7包括主体部件7A;活塞部件7B;以及弹起部件7C。主体 部件7A固定至车体9。活塞部件7B可相对于主体部件7A向上/向下移动并 且可收回至主体部件7A。弹起部件7C设置在活塞部件7B的上端部分上并 且设定成与罩3的下侧表面接触。致动器7的实例是使用爆炸物的压送泵。 传感器21设置成检测车辆前部与障碍物的碰撞并且将该检测信号发送至控 制器22，该控制器设置成发送指令以点燃该压送泵。可选择地，当该控制器 根据各个传感器的信号预测车辆的前部与障碍物发生碰撞时，该控制器可将
指令发送至压送泵。在该致动器7中，所进行的点火可提升形成在主体部件
7A内部的气压腔的气压。所提升的压力随后又提升活塞部件7B，使其伸出 主体部件7A。设置在伸出活塞部件7B的上端部分上的弹起部件7C可提升 罩3的后端部分3a。
罩铰接机构组件8包括基部部件8A;第一连杆8B;和第二连杆8C。 基部部件8A固定至车体9。第一连杆8B采用销10连接至基部部件8A的 后端部分，并且从该连接处向前延伸至基部部件8A的后端部分。由此连接 的第一连杆8B可围绕销IO沿上下方向旋转。第二连杆8C的两端中的一端 连接至第一连杆8B的前端部分。在该连接处使用销13,并且允许第二连杆 8C围绕其旋转移动。另外，支架11连接至罩3的下侧表面，第二连杆8C 的第二端采用销13连接至支架11,这样也允许第二连杆8C围绕其旋转地 移动。
线30的两端中的一端(即第一端部部分30A)固定至车体9，第二端(即 第二端部部分30B)固定至支架ll。线30限制被弹起罩3的向上移动的位 置，该位置高于在罩3的振荡被收敛的状态下该罩所被支承的位置(该位置 即罩支承位置S2)。更具体地说，当线30限制罩3时，罩3的后端部分3a 的位置比罩3的处于罩支承位置S2的后端部分3a高出图3的H所示的特定 预定量(该量指弹起超调量H)。换句话说，线30限制被弹起罩3的最大高 度，并且用作挡止器，以防止罩3向上移动超过被弹起罩3的特定预定最上 方弹起位置S1 (该位置指最大开启位置Sl )。当罩3被弹起至最大开启位置 Sl并且线30被拉至最大程度时，罩3的后端部分3a在弹起部件7C上方浮 动，并且罩3不与致动器7的弹起部件7C接触。
接下来将说明使用具有上述构造的罩弹起系统的罩弹起方法。 假定致动器由控制器22的指令激活的情况。这里，控制器22在下述两 种情况的任一种时发送指令。首先，控制器22接收从传感器21发送的检测 信号，该传感器已经检测车辆1的前部与障碍物发生碰撞。其次，控制器22 根椐从各个传感器发送的信号预测车辆1的前部与障碍物发生碰撞。如图2 所示，激活致动器7使得活塞部件7B从主体部件7A伸出，设置在活塞部 件7B上端部分上的弹起部件7C使罩3弹起。活塞部件7B的冲程被设定成 使得活塞部件7B可从罩3位于图1所示的闭合位置的第一位置移动至位于 罩支承位置S2的第二位置，非最大开启位置S1。
使罩3弹起会造成罩3的后端部分3a的向上移动，罩3的向上移动使 得第一连杆8B和第二连杆8C围绕相应销10、 12和13 4t转。当罩3的后 端部分3a到达弹起超调量H的位置时，后端部分3a由线30向下拉动。这 一时刻的罩3位于最大开启位置S1 (被弹起罩3的最上方弹起位置)，如图 3所示。
当罩3处于最大开启位置S1时，线30被拉动以具有最长的可能长度。 罩3不再被允许向上移动。由于当致动器7使罩3弹起时作用在罩3上的惯 性力(冲击力)，所以罩3在最大开启位置S1处沿其厚度方向振荡。图3由 两条细虛线表示的罩3的振荡。由于罩3 —旦开始振荡则会在非常短的时间 段内收敛，所以正在振荡的罩3不会挡住驾驶员的视角。
罩3的振荡幅度在罩3的沿罩3的纵向方向的中间部分处是最大的(沿 车辆的前-后方向)。图3中的L表示最大幅值。顺便提一句，图3由粗虛线 示出罩支承位置S2。 一旦罩3的振荡已经收敛，那么罩3将位于罩支承位 置S2，停留在致动器7的弹起部件7C上。罩3被弹起至最大开启位置S1， 使得罩3的中间部分可在罩3位于罩支承位置S2处的下侧表面的上方的各 位置之间振荡。换句话说，如图3所示，当罩3位于最大开启位置Sl并且 沿厚度方向振荡时，振荡罩3的中间部分，即使当中间部分在振荡中处于其 最低位置时，也会停留在罩3的位于罩支承位置S2的下侧表面的上方，并 且其振荡被收敛。位于罩支承位置S2处的罩3在罩3的下侧表面与安装在 发动机舱2中的结构4之间留出特定的预定间隙C。
在图4中，波形XI表示罩3的中间部分的振荡的位移，这一位移通过 将罩3向上弹起至最大开启位置Sl而产生。另 一波形X2表示将罩3仅仅向 上弹起至罩支承位置S2而产生的对应振荡的位移。将波形XI与波形X2进 行比较可得出这一事实，即正在振荡的罩3的中间部分的XI总是位于当罩 3处于罩支承位置S2时的位置的上方。
一旦被弹起的罩3已经到达最大开启位置Sl,罩3受其自重和线30的 张力而被向下拉。随着罩3正被向下拉动，罩3的振荡减小并且最终收敛。 罩3最终到达罩支承位置S2并且由致动器7支承在此处。
如上所述，在该实施例中的罩3适于被弹起至罩支承位置S2上方的位 置。由作为罩弹起限制单元的线30限制的最大开启位置Sl (被弹起的罩3 的最上方弹起位置Sl )高于罩3将被罩弹起单元6支承的罩支承位置S2。
为此原因，罩3在位于罩支承位置S2上方的位置之间振荡。采用这种方式 保持在罩3的下侧表面与安装在发动机舱2中的结构4之间的间隙C宽于当 罩3设计成在罩支承位置S2处振荡时保持的间隙C。因此，可在该实施例 中，在罩3与安装在发动机论2中的结构4之间保持足够宽的间隙C。
现在，假定当罩支承位置S2和最大开启位置Sl处于相同位置时罩3被 弹起的情况。在这种情况下，罩3的振荡可减小罩3与安装在发动机舱2的 结构4之间的间隙C。补偿这一减小的可能方式是将间隙C设计为大于其他 情况。但是，这一较大的间隙C会使得致动器7的体积比其他情况都大，并 且可能会有损于从驾驶员座位观看的前方视角。相比来说，在该实施例中采 用的紧凑的致动器7允许间隙C足够宽以防止罩3与安装在发动机舱2中的 结构4接触。另外， 一旦振荡已经被收敛，那么罩3下降至罩支承位置S2, 为驾驶员前方保留清楚的视角。
另外，在该实施例中的罩3被弹起，使得罩3的振荡中间部分可以总是 高于位于罩支承位置S2处的罩3的下侧表面，该罩3的振荡中间部分标记 被弹起并正在振荡的罩3的所有部件中的最大幅值L。换句话说，在最大开 启位置Sl处振荡的罩3的最大幅值点的最低位置(被弹起罩3的最上方弹 起位置Sl )位于处于罩支承位置S2处的罩3的下侧表面的上方。为此原因， 虽然根据罩3的罩支承位置S2设计克服障碍物的保护性能，但是罩弹起系 统可持续地获得高保护性能，而不损害从驾驶员座位向前方观察的视角或者 不会使弹起单元6的尺寸变大。
另外，在该实施例中，罩3由罩弹起单元6弹起，然后到达最大开启位 置S1 (被弹起罩3的最上方弹起位置S1)，然后下落以到达罩支承位置S2。 在所有的过程中，罩3被保持不与致动器7接触，使得致动器7无法对罩3 的移动施加任何限制。因此，罩3被允许在没有干扰的情况下自由地振荡。
这里所述的优选实施例是示例性的并且是非限制性的，可在不脱离本发 明的精髓或关键特征的情况下以其他方式实施或实现本发明。
例如，緩冲力发生器14可额外地设置在上述实施例的罩弹起系统中， 如图5所示。可设置在此处的緩冲力发生器14适于控制从通过罩弹起单元6 使罩3弹起到罩3到达罩支承位置S2的时间长度。在这一期间，被弹起的 罩3到达最大开启位置S1 (被弹起罩3的最上方弹起位置)，然后开始向下 落下，直到罩3到达罩支承位置S2。
緩冲力发生器14包括包括储气罐。该储气罐的一端连接至车体9，该储
气罐的另一端连接至罩3。将缓冲力发生器14设置在车体9与罩3之间可控 制被弹起罩3开始振荡与下落的罩3到达罩支承位置S2之间的时间长度。 更具体地说，调节緩冲力发生器14的緩沖力可自由地设定下述时间长度， 即，罩3首先被罩弹起单元6弹起，然后被弹起的罩3到达最大开启位置 Sl (被弹起罩3的最上方弹起位置)，之后，罩3开始向下落下，最后下落 的罩3到达罩支承位置S2。
代替线30，可将挡止件设置在罩弹起系统中的罩铰接机构组件8中，从 而限制第一连杆8B和第二连杆8C的旋转。该挡止件设计成阻止罩铰接机 构组件8的伸出操作，由此限制该罩3的弹起。
而且，可设置一机构以限制在与罩铰接机构组件8集成的致动器7中的 罩3的弹起，从而不需要使用线30。
而且，在上述实施例中，本发明描述为用于弹起车辆1前部中的前罩的 系统，但是本发明的罩弹起系统可用于弹起设置在车辆l后部中的后罩。
本发明的范围由权利要求表示，在权利要求表示的所有变形方案都包括 于此。
本发明涉及包含于2007年9月14日提交的日本专利申请No. 2007-239638中的主题，其完整内容通过引用的方式清楚地结合于此。
权利要求
1、一种用于车辆的罩弹起系统，当所述车辆发生碰撞时，该系统弹起所述车辆的罩，该系统包括罩弹起单元，该罩弹起单元弹起位于闭合位置处的所述罩并且将所述被弹起罩支承在高于所述闭合位置的罩支承位置；以及罩弹起限制单元，该罩弹起限制单元将所述被弹起罩的向上移动限制在高于所述罩支承位置的最上方弹起位置处。
2、 根据权利要求1所述的用于车辆的罩弹起系统，其中 所述罩通过由所述罩弹起单元所进行的弹起而在所述最上方弹起位置处振荡，以及处于所述最上方弹起位置处的所述振荡罩位于支承在所述罩支承位置 处的所述罩的下侧表面的上方。
3、 根据权利要求1所述的用于车辆的罩弹起系统，其中所述罩和所述罩弹起单元在下述时间中彼此不互相接触即所述罩首先 由所述罩弹起单元弹起；所述罩然后到达所述最上方弹起位置；以及，此后， 所述罩向下落下直到所述罩到达所述罩支承位置。
4、 根据权利要求1所述的用于车辆的罩弹起系统，还包括 适于控制下述时间的长度的缓沖力发生器即所述罩首先由所述罩弹起单元弹起；所述罩然后到达所述最上方弹起位置；以及，此后，所述罩向下 落下直到所述罩到达所述罩支承位置。
5、 一种弹起用于车辆的罩的方法，包括 当所述车辆发生碰撞时，使所述罩弹起； 使得所述被弹起的罩到达最上方弹起位置； 使所述被弹起的罩向下落下；以及将所述被弹起的罩支承在低于所述最上方弹起位置的罩支承位置处。
全文摘要
一种用于车辆的罩弹起系统，当所述车辆发生碰撞时，该系统弹起所述车辆的罩，该系统包括罩弹起单元，该罩弹起单元弹起位于闭合位置处的所述罩并且将所述被弹起罩支承在高于所述闭合位置的罩支承位置；以及罩弹起限制单元，该罩弹起限制单元将所述被弹起罩的向上移动限制在高于所述罩支承位置的最上方弹起位置处。
文档编号B60R21/34GK101386288SQ20081021538
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月14日
发明者吉武利浩, 对马佑介, 岩井信弘, 星野一雄, 江浜光男, 猪股佑介 申请人:日产自动车株式会社