汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统及其控制方法与流程

本发明属于汽车转向系统控制技术领域，涉及一种转向柱压溃控制系统，具体涉及一种汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统及其控制方法。

背景技术：

转向柱是转向系统连接方向盘和转向器的元件，通过转向柱，驾驶员把扭矩传递给转向器，带动转向器实现转向。

目前汽车发生交通事故时，在碰撞过程当中转向柱压溃方式为被动式压溃，受周围零部件及布置方式的影响，压溃力波动较为剧烈，降低了乘员保护效果。

专利文献1公开了一种带有吸能装置的汽车转向柱，其汽车转向柱还包括吸能装置，所述吸能装置包括设置在管柱外壁上的溃缩槽，所述溃缩槽内嵌设有第一压板，且所述第一压板与所述溃缩槽能发生相对滑动；所述吸能装置还包括第二压板，所述第二压板压在所述第一压板上将所述第一压板固定。本发明提供的带有吸能装置的汽车转向柱通过在管柱的外壁上设置溃缩槽和嵌设在溃缩槽里的第一压板，当管柱被压溃时，第一压板能克服与溃缩槽之间的摩擦力而发生滑动，从而吸收了碰撞能量，保证了转向柱合适的溃缩力。

专利文献2公开了一种带有分段式柱管的汽车转向柱，所述柱管包括前端柱管、后端柱管和连接套，所述连接套套设固定在所述前端柱管的内壁，所述后端柱管套设固定在所述连接套的内壁。其带有分段式柱管的汽车转向柱通过设置前端柱管和后端柱管，利用连接套将前端柱管和后端柱管连接起来，在汽车发生碰撞时，前端柱管和连接套能朝向后端柱管的方向移动，连接套和后端柱管之间的摩擦力阻碍了溃缩，从而达到吸能的作用。

专利文献1通过吸能装置缓解转向柱的压力，专利文献2通过分段式柱管的摩擦力达到吸能的作用，两个技术方案都是对转向柱结构进行改造，其改造成本高，相对于原有转向柱结构更加复杂，而且仅能抵消一部分压溃力，却不能对压溃力进行检测，进而有针对性的对转向柱进行压溃自适应控制。

技术实现要素：

为了解决在汽车碰撞发生的过程中转向柱压溃方式为被动式压溃，受周围零部件及布置方式的影响，压溃力波动较为剧烈的问题，本发明提供一种汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统，使得转向柱压溃力自适应调整和控制，使压溃力平稳，提升乘员保护效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统，包括安全气囊控制器、整车数据通讯总线、转向柱压溃控制单元、转向柱压溃力传感器、转向柱压溃电机以及转向柱；

安全气囊控制器与整车数据通讯总线及转向柱压溃控制单元通讯连接；

转向柱压溃控制单元与整车数据通讯总线、安全气囊控制器以及转向柱压溃力传感器通讯连接，转向柱压溃控制单元同时与转向柱压溃电机电连接；

转向柱压溃电机通过转向柱压溃电机与转向柱内柱连接件与转向柱内柱连接；

转向柱内柱安装在转向柱套筒内；

转向柱压溃力传感器通过转向柱压溃力传感器连接线与转向柱套筒内壁连接。

进一步地，所述安全气囊控制器单元分别向整车数据通讯总线以及转向柱压溃控制单元发送安全系统点火指令。

进一步地，所述转向柱压溃控制单元接收全气囊控制器的安全系统点火指令后，获取转向柱压溃力传感器的检测数据，根据转向柱压溃力传感器的检测数据实时调整转向柱压溃电机。

更进一步地，当转向柱压溃力传感器检测的压溃力大于预设上限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机正转，提供拉力；当转向柱压溃力传感器检测的压溃力小于预设下限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机反转，提供推力。

本发明同时提供一种汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、在汽车发生碰撞时，安全气囊控制器单元分别向整车数据通讯总线以及转向柱压溃控制单元发出安全系统点火指令；

步骤二、转向柱压溃控制单元接收安全气囊控制器的安全系统点火指令，启动所述控制系统；

步骤三、转向柱压溃控制单元接收转向柱压溃力传感器的检测数据，并将转向柱压溃力传感器检测的压溃力与预设上限值进行比较；

步骤四、当转向柱压溃力传感器检测的压溃力大于预设上限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机正转，提供拉力，降低转向柱压溃力；当转向柱压溃力传感器检测的压溃力小于预设下限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机反转，提供推力，提高转向柱压溃力。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过集成安全气囊控制器、转向柱压溃力信号进行转向柱自适应压溃控制；

本发明通过转向柱压溃电机对转向柱压溃进行正、负压溃力补偿；

本发明针对转向柱在碰撞中的不可控压溃进行了创新，通过接受acu信号，同时检测转向柱压溃力，通过转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机，对转向柱的压溃进行自适应控制，进行压溃力的正、负补偿，使得转向柱的压溃平稳可控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所祈要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统组成原理示意图。

图中：

1-整车数据通讯总线；2-安全气囊控制器；3-转向柱套筒；4-转向柱内柱；5-转向柱压溃控制单元；6-转向柱压溃电机；7-转向柱压溃电机与转向柱内柱连接件；8-转向柱压溃力传感器连接线；9-转向柱压溃力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

实施例1

一种汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统，包括安全气囊控制器2、整车数据通讯总线1、转向柱压溃控制单元5、转向柱压溃力传感器9、转向柱压溃电机6以及转向柱；

安全气囊控制器2与整车数据通讯总线1及转向柱压溃控制单元5通讯连接；

转向柱压溃控制单元5与整车数据通讯总线1、安全气囊控制器2以及转向柱压溃力传感器9通讯连接，转向柱压溃控制单元5同时与转向柱压溃电机6电连接；

转向柱压溃电机6通过转向柱压溃电机与转向柱内柱连接件7与转向柱内柱4连接；

转向柱内柱4安装在转向柱套筒3内；

转向柱压溃力传感器9通过转向柱压溃力传感器连接线8与转向柱套筒3内壁连接。

进一步地，所述安全气囊控制器单元分别向整车数据通讯总线以及转向柱压溃控制单元发送安全系统点火指令。

进一步地，所述转向柱压溃控制单元接收全气囊控制器的安全系统点火指令后，获取转向柱压溃力传感器的检测数据，根据转向柱压溃力传感器的检测数据实时调整转向柱压溃电机。

更进一步地，当转向柱压溃力传感器检测的压溃力大于预设上限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机正转，提供拉力；当转向柱压溃力传感器检测的压溃力小于预设下限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机反转，提供推力。

以下简要介绍本发明的工作原理：

在汽车发生碰撞时，由安全气囊控制器单元发出安全系统点火指令，指令分别发送给整车数据通讯总线以及转向柱压溃控制单元；

转向柱压溃控制单元可同时接收整车数据通讯总线以及安全气囊控制器的安全系统点火指令，接到指令后控制系统启动；

转向柱压溃控制单元接收转向柱压溃力传感器的检测数据，根据传感器数据实时调整转向柱压溃电机；

当转向柱压溃力传感器检测的压溃力大于预设上限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机正转，提供拉力，降低转向柱压溃力；当转向柱压溃力传感器检测的压溃力小于预设下限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机反转，提供推力，提高转向柱压溃力；

通过上述控制过程，使转向柱的压溃力始终维持在一个较为稳定的设定范围内。

实施例2

一种汽车碰撞中转向柱自适应压溃的控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、在汽车发生碰撞时，安全气囊控制器单元分别向整车数据通讯总线以及转向柱压溃控制单元发出安全系统点火指令；

步骤二、转向柱压溃控制单元接收安全气囊控制器的安全系统点火指令，启动所述控制系统；

步骤三、转向柱压溃控制单元接收转向柱压溃力传感器的检测数据，并将转向柱压溃力传感器检测的压溃力与预设上限值进行比较；

步骤四、当转向柱压溃力传感器检测的压溃力大于预设上限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机正转，提供拉力，降低转向柱压溃力；当转向柱压溃力传感器检测的压溃力小于预设下限值时，转向柱压溃控制单元控制转向柱压溃电机反转，提供推力，提高转向柱压溃力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。