用于机动车辆的行人保护装置和安全系统

摘要

公开了一种用于机动车辆的行人保护装置和安全系统。用于机动车辆的行人保护装置包括：车辆引擎罩，可在关闭位置和升高位置之间运动，其中，所述引擎罩的前缘相对于车辆的前表面被升高以形成间隙；以及腿部加强件，能够在收回位置和展开位置之间运动，其中，在收回位置加强件在引擎罩关闭时位于引擎罩的下方，在展开位置加强件在引擎罩升高时突出穿过问隙并突出到引擎罩的前缘的前方。安装在引擎罩的下方的至少一个致动器使加强件在收回位置和展开位置之间运动。遥感系统检测即将发生的与行人的碰撞，并触发引擎罩的升高和致动器的伸出。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于机动车的车载行人保护装置，更具体地讲，涉及 用于保护大腿的可展开的加强件。

背景技术

一些国家的和跨国的车辆安全组织已经制定了新型车辆遵循的行人安全 标准。至少一个这种安全标准使用模拟车辆撞到在车辆前方站立或行走的行 人的大腿的测试程序。对于一些车辆设计，车量引擎罩的前缘和/或紧靠在引 擎罩的前缘下方的车辆部分与大腿接触。

由于能见度、空气动力学和/或款式的原因，一些机动车辆具有相对低的 前端形状。结果，在前端面板(引擎罩、挡泥板、护栅、前照灯等)与车辆 的结构框架和/或位于面板下方(例如，在发动机舱中)的其它刚性组件(动 力传动系、悬架等)之间可能具有相对小的间隙。通常认为更大的间隙能够 提高行人的安全，这是因为当前端面板撞到行人时，更大的间隙为相对变形 的前端面板提供能够弯曲通过的“碰撞空间”。在行人撞到车辆前端中的刚性 组件之前，外部面板变形吸收碰撞动能。

已经提出了通过在行人碰撞之前立即将车辆引擎罩从其正常的操作位置 升高或升起来增加引擎罩下方的碰撞空间。已知的系统包括触发致动器的碰 撞检测和/或预测传感器，致动器响应于所检测/预测的冲击来调整引擎罩的位 置。然而，对由引擎罩的前缘撞击行人的大腿所导致的损伤的程度来说，升 高车辆引擎罩可能不会提供足够的减小。

第7,845,691B2号美国专利公开了一种行人安全系统，其中，行人碰撞感 测装置致动引擎罩释放和升起致动器以使引擎罩升高到一定的升高状态，由 此在引擎罩的下方提供额外的变形空间。

发明内容

在此公开的实施例中，用于机动车辆的装置包括引擎罩和腿部加强件， 所述引擎罩在关闭状态和升高状态之间可运动，其中，在引擎罩的前缘和车 辆的前表面(例如，格栅)之间形成间隙，所述腿部加强件在收回位置(腿 部加强件位于处于关闭状态的引擎罩的下方)和展开位置(腿部加强件突出 穿过所述间隙并突出到引擎罩前缘的前方)之间可运动。当处于展开位置时， 加强件提供至被车辆撞到的行人的大腿的改善的动能传递，以减小行人受伤 的可能性和/或严重性。

在此处公开的另一个实施例中，用于与机动车辆一起使用的安全系统包 括引擎罩、腿部加强件、至少一个致动器和遥感系统，所述引擎罩可在关闭 位置和升高位置之间运动，其中，引擎罩的前缘相对于车辆的前表面升高以 形成间隙，腿部加强件可在收回位置(腿部加强件在引擎罩关闭时位于引擎 罩下方)和展开位置(腿部加强件在引擎罩升高时突出穿过所述间隙并突出 到引擎罩前缘的前方)之间运动，所述至少一个致动器使加强件在收回位置 和展开位置运动，所述遥感系统检测即将发生的与行人的碰撞并触发致动器。

所述致动器可以是机电致动器、气动致动器或烟火致动器，并且可以复 位以使加强件在展开之后返回到收回位置。所述致动器被安装到引擎罩下方 的车辆结构(例如，散热器支撑架)。

在此处公开的另一个实施例中，用于与机动车辆的引擎罩一起使用的装 置包括腿部加强件，所述腿部加强件安装在引擎罩的下方并相对于车辆在收 回位置(腿部加强件在引擎罩关闭时位于引擎罩的下方)和展开位置(腿部 加强件在引擎罩升高时伸出到引擎罩的前缘的前方)之间可运动。

在此处公开的另一个实施例中，用于机动车辆的行人保护装置包括：引 擎罩，能够在关闭状态和升高状态之间运动，其中，所述引擎罩相对于车辆 的前表面被升高而在引擎罩的前缘和前表面之间形成间隙；以及横杆，能够 在收回位置和展开位置之间运动，其中，在收回位置所述横杆位于处于关闭 状态的引擎罩的下方，在展开位置所述横杆被设置在处于升高状态的引擎罩 前缘的前方。

根据本发明的一个实施例，所述行人保护装置还包括致动器，所述致动 器使横杆在收回位置和展开位置之间运动。

根据本发明的一个实施例，所述致动器可安装到车辆的散热器支撑结构。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括可进行操作以使引擎罩运动 到升高状态的引擎罩升起装置。

根据本发明的一个实施例，横杆被形成为与引擎罩前缘的轮廓相仿的形 状。

根据本发明的一个实施例，横杆被形成为与紧靠在引擎罩下方的前表面 的轮廓相仿的形状。

根据本发明的一个实施例，加强件被形成为与引擎罩前缘的轮廓相仿的 形状。

根据本发明，用于与机动车辆的引擎罩一起使用的装置包括腿部加强件， 腿部加强件可被安装到引擎罩下方并相对于车辆在收回位置(腿部加强件在 引擎罩关闭时位于引擎罩下方)和展开位置(腿部加强件在引擎罩升高时伸 出到引擎罩前缘的前方)之间可运动。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括致动器，所述致动器使加强 件在收回位置和展开位置之间运动。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括遥感系统，所述遥感系统检 测即将发生的与行人的碰撞并响应于即将发生的碰撞而触发致动器。

根据本发明的一个实施例，所述致动器可安装到车辆的散热器支撑结构。

根据本发明的一个实施例，所述加强件被形成为与引擎罩前缘的轮廓相 仿的形状。

附图说明

图1示出具有腿部加强件的机动车辆的前部的示意性透视图，其中，加 强件处于收回位置；

图2示出图1的具有腿部加强件的机动车辆的前部的示意性透视图，其 中，加强件处于展开位置；

图3示出具有腿部加强件的机动车辆的前部的示意性侧视图，其中，加 强件处于收回位置；

图4示出图3的具有腿部加强件的机动车辆的前部的示意性侧视图，其 中，加强件处于展开位置；

图5示出主动引擎罩锁扣致动器将引擎罩保持在关闭位置的示意图；以 及

图6示出图5的主动引擎罩锁扣致动器将引擎罩保持在升高的位置的示 意图。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明的详细的实施例；然而，应理解的是，公开 的实施例仅为本发明的示例并且可以以多种和可替代的形式实施。附图无需 按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此公 开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员 以多种形式实施本发明的代表性基础。

图1描述了具有盖住发动机舱14的引擎罩12的车辆10的前部。引擎罩12 示出为处于关闭状态，其中，引擎罩的前缘12A紧靠车辆的前表面的上方设 置，以呈现大致完整的空气动力轮廓。车辆的在前缘12A下方的前表面可包 括(例如)装饰性或功能性的格栅16。引擎罩12通过可位于与引擎罩的后缘 12B邻近的位置的铰链18连接到车辆10的主体。

为了简化说明，引擎罩12示出为单个部件，但是如本领域公知的，引擎 罩12通常包括固定在一起的两层或更多层的钢、铝、玻璃纤维或其它复合材 料。

锁扣机构20(在图5、图6中更详细的示出)设置在引擎罩12的下方并与 前缘12A邻近，锁扣机构20选择地接合被固定到引擎罩12的内(下)表面的 撞销(striker)21。锁扣机构20可选地执行以下操作：a)保持引擎罩处于完 全关闭的状态(图1)；b)允许前缘12A向上运动至少远至升高的状态(图2)。 锁扣机构20还可进行操作以施加向上的力以将引擎罩12升高到升高的状态。 这种“活动的”引擎罩锁扣在第7,845,691B2号美国专利中公开，所公开的内容 通过引用包含于此。锁扣机构20还可进行操作以完全释放引擎罩12使得引擎 罩12可被完全打开(未示出)。

铰链18允许引擎罩前缘12A相对于车辆10向上运动至少远至升高的状 态，其中，在引擎罩前缘12A和格栅16之间存在相对窄的间隙32。铰链18可 被构造为允许引擎罩后缘12B抬起而不是简单地绕铰链枢转。铰链18还可允许 引擎罩运动到完全打开的位置(未示出)以提供接近发动机舱进行维护、维 修、检查或其它目的。可选择地，可设置允许引擎罩12完全打开的单独的铰 链或多个铰链(未示出)。

腿部加强件22紧靠在引擎罩12的前部的下方。当处于收回位置(与引擎 罩12处于其关闭位置一致，见图1和图3)时，加强件22在引擎罩前缘12A的 下方并非常邻近引擎罩前缘12A，并且加强件22基本上被引擎罩围住。在正 常的车辆操作期间，引擎罩12处于关闭状态并且加强件22处于收回位置。“正 常的车辆操作”在此被定义为检测到或预测到与行人碰撞之前的操作。

加强件22安装到左致动器和右致动器24，左致动器和右致动器24安装到 引擎罩12下方的车辆结构(例如，散热器支撑结构26)。致动器24可被安装 到发动机舱14中的或靠近发动机舱14的任何合适的位于引擎罩下方的车辆结 构，而不脱离本发明的范围。例如，致动器24可连接到前悬架塔座(未示出)。 致动器24可通过任何合适的动力源(例如，机电式、气动式、液压式或烟火 式的动力源，所有这些在本领域均是公知的)提供动力。

如在本领域公知的，车辆10可配备有感测车辆和行人之间实际和/或即将 发生和/或可能的碰撞的一个或更多个传感器28(在图3和图4中示意性指示 的)。例如，传感器28可以是直接地安装到车辆的前表面(例如，保险杠) 用于检测实际碰撞的接触传感器。可替换地或另外地，传感器28可包括遥感 器(例如，光学、雷达、激光雷达或超声波感测系统)，遥感器基于与车辆 接触之前环境中的行人和/或其它物体的存在和/或动态状态来检测即将发生 或可能的碰撞。遥感器或接触传感器的任意组合可组合使用以提供精确可靠 的碰撞和/或碰撞前感测。

(至少部分地)基于来自传感器28的输入，电控制模块(ECM)30致 动一个或更多个安全装置或系统以减小行人受伤的可能性和/或严重性。一个 这种已知的行人安全系统致动锁扣机构20和/或其它致动器(未示出)以在 行人撞倒引擎罩之前使引擎罩12运动到升高的状态。与关闭的引擎罩相比， 升高的状态在引擎罩和发动机舱中的任意刚性(未屈服)物体之间提供增大 的垂直间隙。引擎罩12可被设计为屈服或偏斜以吸收碰撞动能，由此提供一 定缓冲量。ECM 30可仅控制行人安全装置/系统，或者ECM 30还可控制车 辆的其它安全装置/系统或与车辆的其它全装置/系统(例如，乘员约束和碰撞 警告/避免系统)电交互。

当传感器28检测到与行人实际发生碰撞或即将发生碰撞时，ECM 30触 发锁扣机构20(和/或其它引擎罩释放/致动装置)以释放引擎罩12并使引擎 罩12运动到升高的状态。当处于升高的状态下，引擎罩前缘12A相对于邻 近的车辆前表面升高以在引擎罩前缘12A的下方形成间隙32(见图4)。间 隙32足够大以允许加强件22通过其伸出，如下所述。在一辆测试车辆中， 引擎罩升起大约40mm。

使引擎罩12运动到升高状态的力可由与锁扣机构20相关的其它合适的 装置或弹簧提供。可替换地或另外地，引擎罩升起力可由位于发动机舱14中 或发动机舱14附近的其它位置中的单独的弹簧或致动器(未示出)提供。

一旦引擎罩前缘12A已经升起，致动器24便被致动以使致动器杆24A 伸出由此促使加强件22到其展开位置，在展开位置，加强件22穿过间隙32 伸出，并且伸向引擎罩前缘12A的前方(见图4)。在展开位置中，加强件 22改善了到行人的大腿的动能传递，以降低行人受伤的可能性和/或严重性。 如图4中所示，加强件22在展开时可位于大约正好在保险杠或车辆前表面的 最前面的位置。如本领域所公知的，加强件22的最优的位置将取决于车辆前 端的整体几何形状，并且可通过利用腿形进行计算机建模和/或测试以模拟行 人碰撞来确定该最优的位置。

加强件22可根据需要由任何合适的材料构建，以实现期望的机械性能 (强度、冲击吸收等)。这些材料的示例包括铝、钢、纤维增强塑料和/或其 它复合材料。致动器24和/或致动器杆24A可被设计为通过任何合适的方式 (弹簧、气体力学、弹性和/或塑性变形等)吸收碰撞能。

在图3和图4中示出了加强件22通过致动器24沿其展开的轴线，当车 辆处于平坦、水平路面上时，所述轴大致平行于车辆10的纵轴线或是水平的。 然而，展开轴线可相对于车辆的纵轴线向上或向下成角度。例如，这可能在 为展开的加强件提供适合的位置和/或允许在收回时有效的安装/封装方面是 需要的。

图5和图6示出包括安装部40、主锁扣42和次锁扣44的引擎罩锁扣20 的实施例，其中，安装部40用于将锁扣固定到引擎罩12下方的车辆结构。 主锁扣42是绕着枢转轴P1可旋转的并且通过与释放爪46接合而保持在图5 中所示的锁定位置。主锁扣42保持撞销21处于完全落下的位置以将引擎罩 12固定在完全关闭的位置。在这个位置，弹簧48张紧并对主锁扣42施加顺 时针(如图5和图6看到的)的旋转力。

引擎罩锁扣致动器50(例如，螺线圈或音圈)伸出以将力施加到释放 爪46，使释放爪46逆时针旋转(绕枢转轴P2)，并由此使主锁扣42解锁。 当解锁时，弹簧48缩短并且使主锁扣42顺时针旋转到在图6中所示的位置， 其中，主锁扣促使撞销21向上抵住次锁扣44。在图5和图6位置之间撞销 21所经过的垂直距离使引擎罩12升起到升高的状态(见图1和图3)。对于 引擎罩锁扣致动器50的可替换的安装以虚线指示。

像加强件致动器22一样，引擎罩锁扣致动器50由ECM 30响应于实际 和/或预测的与行人的碰撞而致动。当车辆操作者期望打开引擎罩12以检查 或维修时，致动器50还可由乘客舱中的控制器(未示出)来手动致动。如本 领域公知的，次锁扣44可被手动致动以使引擎罩12打开超过升高的位置。

加强件22可形成为与引擎罩前缘12A的轮廓和/或紧靠在前缘下方的车 辆前部结构(例如，格栅)的轮廓相仿或匹配的形状。例如，在所示出的实 施例中，横向中点(相对于车辆10)是加强件22的最低的并且最前面的点， 并且加强件22的左端和右端均向上并向后弯曲，以与引擎罩前缘12A的形 状匹配。这允许加强件22在处于收回位置时位于尽可能靠前的位置，并且由 此使到达展开位置所需要的行程距离最小化。

依据车辆的构造和期望的外观，在加强件收回并且引擎罩关闭时使加强 件22暴露在引擎罩前缘12A的下方是可以的。例如，加强件22的前表面可 以是可视的(对于大体上位于车辆的前方的人来说)以在引擎罩前缘12A和 栅格16或包括在车辆的前部结构中的其它组件之间创建装饰性的装饰线。收 回的加强件22的一些部分在关闭的引擎罩12的前缘的下方可见的结构包括 在与关于加强件22在引擎罩“下方”的本描述中。

致动器24可在致动后能够返回到收回位置，这一特征通常被称为“复 位”。如果加强件22响应于预期的/预测的实际上不发生的行人碰撞而展开， 那么复位特性被用来使加强件返回到其收回位置。加强件22的复位可以基于 来自于车辆操作者的命令和/或在加强件展开经过一段时间之后来执行。

虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发 明的所有可能的形式。更确切地讲，说明书中使用的词语为描述性词语而非 限制，并且应理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种改 变。此外，可以组合多个实现的实施例的特征以形成本发明的进一步的实施 例。