專利名稱：用于車輛的碰撞盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種按照權(quán)利要求I所述類型的用于車輛的碰撞盒。
背景技術(shù)：
由EP 1792 786 A2公開了一種該類型的用于車輛的碰撞盒。在此，設(shè)置一個(gè)碰撞盒用于加入到車輛的保險(xiǎn)杠橫梁與車輛縱梁之間，該碰撞盒具有金屬板制成的折疊結(jié)構(gòu)的殼體式變形輪廓和縱梁上的法蘭板，其中，該法蘭板構(gòu)造為折疊結(jié)構(gòu)的組成部分。該碰撞盒在碰撞時(shí)通過(guò)變形輪廓的變形吸收能量，該碰撞盒的能量吸收能力是不可調(diào)的。由DE 10 2006 058 604 Al公開了一種用于車輛的碰撞盒。該碰撞盒包括兩個(gè)在碰撞時(shí)可彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的碰撞盒部件，它們安置在兩個(gè)支撐板之間。第一碰撞盒部件構(gòu)造為安置在兩個(gè)支撐板之間的變形成型件，它被構(gòu)造為罩的第二碰撞盒部件包圍。在碰撞時(shí)，該罩在一個(gè)支撐板的區(qū)域中被向外卷起，使得通過(guò)外側(cè)卷邊吸收一部分碰撞能量。此外，在 變形成型件的區(qū)域中發(fā)生變形功，其方式是，該變形成型件形成皺折地變短。由DE 100 14 469 Al公開了ー種撞擊緩沖器形式的碰撞盒，布置在車輛保險(xiǎn)杠內(nèi)、縱梁和橫梁之間。該碰撞盒具有構(gòu)造為空心體的變形成型件，具在縱軸線的橫向上延伸的卷邊，其中，變形成型件由兩個(gè)半殼組合成。由DE 20 2007 006 376 111公開了ー種用于車輛的能量吸收裝置，它包括一個(gè)車輛部件和ー個(gè)切削裝置，其中，為了吸收能量，該車輛部件可借助該切削裝置被切削加ェ。

發(fā)明內(nèi)容
與此相比，具有權(quán)利要求I的特征的本發(fā)明碰撞盒的優(yōu)點(diǎn)是，該碰撞盒包括至少一個(gè)減弱工具，該減弱工具為了調(diào)整碰撞盒部件的吸能能力而將所述至少一個(gè)碰撞盒部件的總體結(jié)構(gòu)減弱，由此降低該碰撞盒部件的剛度。通過(guò)將碰撞盒的剛度構(gòu)造成適應(yīng)性的，可在碰撞前或碰撞期間適配該剛度，使得車輛正面結(jié)構(gòu)的吸能能力有利地可調(diào)整。由此可以有利地使碰撞盒適應(yīng)與不同對(duì)象的碰撞。例如作為對(duì)象識(shí)別到行人，則減弱工具可以對(duì)碰撞盒部件的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行比在與第二車輛碰撞情況下更大程度的減弱。另ー優(yōu)點(diǎn)是這種系統(tǒng)具有高度適應(yīng)性，因?yàn)樵撋w原理可用在不同的碰撞盒形式上。碰撞盒的吸能特性在正面碰撞期間可以有目的地改變，并可根據(jù)碰撞類型相應(yīng)調(diào)整，其方式是，例如在碰撞到輕型車或行人時(shí)碰撞盒在主題詞對(duì)方保護(hù)下調(diào)整為“軟”，而例如在碰撞到重型車輛時(shí)碰撞盒在主題詞自保護(hù)下調(diào)整為“硬”。對(duì)方保護(hù)以及自保護(hù)兩種性能都有利地統(tǒng)一到碰撞兼容性中。該組合以特別有利的方式表明在對(duì)其他交通參與者低侵害性情況下的高度自保護(hù)，其中，兼容性的改善不有車輛的自保護(hù)來(lái)承擔(dān)。有利地，在本發(fā)明碰撞盒中通過(guò)兩種物理原理來(lái)吸收能量，即ー方面通過(guò)切割做功，另ー方面通過(guò)塑性變形。這使得在碰撞盒的安裝空間需求或結(jié)構(gòu)尺寸小并且同時(shí)節(jié)省重量的情況下可實(shí)現(xiàn)較高水平的能量吸收。當(dāng)然，碰撞盒的適應(yīng)性可以只通過(guò)切割做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在從屬權(quán)利要求中列出的措施和擴(kuò)展方案可以有利地改進(jìn)在獨(dú)立權(quán)利要求I中給出的碰撞盒。特別有利的是，車輛中的一計(jì)算和/或控制單元為了碰撞盒部件的吸能能力的適應(yīng)性調(diào)整而對(duì)ー傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算求值，這些數(shù)據(jù)包括關(guān)于車輛周圍環(huán)境和/或碰撞沿著程度的信息。主要優(yōu)點(diǎn)在于碰撞盒部件的吸能能力可任意調(diào)整和變化。碰撞盒部件的總體結(jié)構(gòu)的減弱可以根據(jù)識(shí)別到的對(duì)象、車輛與對(duì)象的碰撞速度和/或碰撞類型來(lái)有目的地調(diào)整。由此可以有利地實(shí)現(xiàn)車輛碰撞盒的能量吸收的可變的適配，并且因此最佳地影響車輛的速度下降，以便更好地保護(hù)乘員和碰撞對(duì)方。借助該原理可以實(shí)現(xiàn)碰撞盒部件或碰撞盒的吸能能力的完全可變的、在理想情況下無(wú)級(jí)的調(diào)整，并且尤其也在行駛期間來(lái)根據(jù)碰撞、根據(jù)乘員、根據(jù)內(nèi)部空間和/或根據(jù)行駛狀況來(lái)調(diào)整。在本發(fā)明方案中，安置在碰撞盒部件區(qū)域中的一傳感器單元獲知碰撞盒部件在碰撞中變形的速度并將該信息傳送給計(jì)算和/或控制單元，該單元根據(jù)該獲知的速度通過(guò)促 動(dòng)器單元來(lái)控制所述至少一個(gè)減弱工具。在此有目的地調(diào)整碰撞盒部件的吸能能力。能夠?qū)崿F(xiàn)減弱工具的快速且精確的調(diào)整，由此可以有目的地調(diào)整碰撞盒部件的剛度。據(jù)此有利地在真實(shí)出現(xiàn)的碰撞期間進(jìn)行碰撞盒與情況的最佳的個(gè)別適配。在本發(fā)明的另一方案中，所述至少一個(gè)減弱工具布置在碰撞盒部件之外并且作用于碰撞盒部件的外壁上和/或布置在碰撞盒部件的一空腔中并向外作用于碰撞盒部件的內(nèi)壁上。由此有利地提供碰撞盒部件吸能能力的可變的調(diào)整或碰撞盒部件總體結(jié)構(gòu)的可變的減弱，其方式是，發(fā)生碰撞盒部件的外壁和/或內(nèi)壁的有目的的破壞。該方案的ー個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，可記入到碰撞盒部件中的力的特征是可預(yù)計(jì)的。這意味著，根據(jù)碰撞沿著程度的不同，減弱工具可以深度較大或較小地?cái)D入碰撞盒部件中。通過(guò)將減弱工具布置在碰撞盒部件之內(nèi)得到碰撞盒的節(jié)省安裝空間和成本的結(jié)構(gòu)，其方式是，有意義地利用總歸存在的安裝空間優(yōu)選用來(lái)接收減弱工具。為了提高碰撞盒部件的剛度，碰撞盒部件的外壁和/或內(nèi)壁可具有至少ー個(gè)加強(qiáng)幾何結(jié)構(gòu)。有利地可以通過(guò)肋的造型一方面影響切割功，另一方面影響可變形的碰撞盒部件的剛度。在本發(fā)明的另一方案中，碰撞盒部件的外壁和/或內(nèi)壁在碰撞中通過(guò)所述至少ー個(gè)減弱工具至少部分地機(jī)械破壞，以削弱碰撞盒部件。由此得到碰撞盒部件吸能能力的調(diào)整的成本有利并且簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槟莻€(gè)使用具有簡(jiǎn)單的減弱原理的本發(fā)明碰撞盒。在本發(fā)明的另一方案中，所述至少一個(gè)減弱工具包括至少ー個(gè)破壞元件可控制該破壞元件的促動(dòng)器單元，其中，投入使用的破壞元件的數(shù)量可根據(jù)碰撞盒部件的希望的吸能能力而變化。由此有利地還可以使減弱工具在破壞元件的數(shù)量以及定位方面適應(yīng)于由安裝空間引起的邊緣條件。尤其基于通過(guò)促動(dòng)器單元對(duì)破壞元件進(jìn)行的控制，可實(shí)現(xiàn)減弱エ具在破壞元件的定位和由此引起的破壞カ方面的優(yōu)化調(diào)整。在本發(fā)明的另一方案中，所述至少一個(gè)破壞元件構(gòu)造為剪切地和/或塑性變形地起作用的元件，優(yōu)選構(gòu)造為刀元件，其切割角度和/或擠入深度可根據(jù)碰撞盒部件的所希望的吸能能力通過(guò)促動(dòng)器単元可變地調(diào)整。這樣，碰撞盒部件有目的地通過(guò)該刀元件在內(nèi)部和/或外部被破壞或削弱，其切割角度和/或擠入深度優(yōu)選能夠可變地調(diào)整。
有利地，該減弱工具可在碰撞前和/或碰撞期間被激活。由此，在碰撞中能夠受控地調(diào)整碰撞盒部件的剛度。當(dāng)總體結(jié)構(gòu)的減弱較大并且由此引起較大的碰撞盒部件剛度降低吋，碰撞盒或碰撞盒部件可確定得尺寸較大。當(dāng)總體結(jié)構(gòu)減弱較小并且由此引起較小的碰撞盒部件剛度降低是，碰撞盒或碰撞盒部件的尺寸可確定得小些。優(yōu)選該碰撞盒是保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的組成部分。由此有利地提供一種適應(yīng)性正面結(jié)構(gòu)，其吸能能力可適應(yīng)碰撞情況，其方式是，碰撞盒部件的剛度是可適配的。碰撞盒的碰撞盒部件的剛度在碰撞前或碰撞期間被適配，使得保證正面結(jié)構(gòu)的較高吸能能力。在實(shí)際中這意味著，例如在行人侵入時(shí)可調(diào)整到軟的正面結(jié)構(gòu)或者在車輛侵入時(shí)調(diào)整成較硬的正面結(jié)構(gòu)。由此，該碰撞盒有利地不僅在對(duì)方保護(hù)、例如行人保護(hù)范圍內(nèi)可用，而且在自保護(hù)范圍內(nèi)可用。在附圖中示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在下面的說(shuō)明書中詳細(xì)解釋。



圖I示出具有兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的碰撞盒車輛保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的示意性俯視圖。圖2不出本發(fā)明碰撞盒的一個(gè)實(shí)施例的立體圖，具有一碰撞盒部件，該碰撞盒部件具有用于調(diào)整該碰撞盒部件的吸能能力的減弱工具。圖3a至3c各示出該碰撞盒部件的另ー實(shí)施方式的ー個(gè)剖面圖，具有布置在該碰撞盒部件的外壁中的加強(qiáng)幾何結(jié)構(gòu)。圖4a和4b各示出該減弱工具的破壞元件的另ー實(shí)施方式的ー個(gè)剖面圖。圖5示出部件根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)性碰撞盒的碰撞盒部件的一曲線圖，在變形變化的上方示出可能的力水平。圖6示出具有本發(fā)明碰撞盒的碰撞盒系統(tǒng)的示意性方框圖。
具體實(shí)施例方式在車輛被動(dòng)安全性的發(fā)展過(guò)程中，首先是自保護(hù)處于重要地位。這是車輛的該性能既在車-車碰撞中也在與其它對(duì)象的碰撞中保護(hù)自己的乗客。為此，例如處其它手段外還使用碰撞盒。這種用于車輛的碰撞盒在市場(chǎng)上已經(jīng)公開，通常用于布置在車輛的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)和車身之間。通過(guò)該碰撞盒要在碰撞中在車輛撞上時(shí)吸收能量，以保護(hù)車輛的部件以及車輛的乘客。該碰撞盒一般這樣構(gòu)造在以小的車速碰撞時(shí)它僅是可逆地變形，使得在車輛上不出現(xiàn)損壞。在以略高的速度碰撞時(shí)，該碰撞盒有利地吸收這樣多的能量使得僅保險(xiǎn)杠系統(tǒng)損壞，而不損壞車輛其余車身。然而在碰撞盒的發(fā)展中除乘員保護(hù)外關(guān)于對(duì)方保護(hù)和碰撞兼容性方面的話題越來(lái)越占重要地位。對(duì)方保護(hù)是車輛的該性能在車-車碰撞中保護(hù)對(duì)方車輛的乘員，即有盡可能小的攻擊性。在圖I中示出車輛12的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38，該保險(xiǎn)杠系統(tǒng)與該車輛12的車身40連接。車身40例如具有多個(gè)縱梁40a，保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38與它們連接。保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38具有一橫梁38a，它與車身40的縱梁40a連接。在碰撞中，在車輛12撞上時(shí)，出現(xiàn)的カ通過(guò)保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38的橫梁38a盡可能均勻地通過(guò)其與縱梁40a的連接部位導(dǎo)入車輛12的車身40中。保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38的橫梁38a與車身40的縱梁40a的連接如圖I所示通過(guò)具有兩個(gè)碰撞盒10的碰撞盒系統(tǒng)11進(jìn)行，這些碰撞盒一方面固定在保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38的橫梁38a上，另一方面固定在車身40的相應(yīng)縱梁40a上。在此，車輛12的車身40優(yōu)選具有兩個(gè)縱梁40a，其中，在車輛12的ー個(gè)側(cè)面邊緣區(qū)域中各設(shè)置ー個(gè)縱梁40a，并且，在每個(gè)縱梁40a上固定了一個(gè)碰撞盒10。在圖I中例如出一具有兩個(gè)碰撞盒10的碰撞盒系統(tǒng)11，但其中，也可想到僅具有一個(gè)碰撞盒10或多于兩個(gè)碰撞盒10的碰撞盒系統(tǒng)11。圖2示出以立體圖示出用于車輛12的本發(fā)明碰撞盒10。在該實(shí)施例中，按照?qǐng)DI的碰撞盒10是車輛12的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38的組成部分。該碰撞盒10包括一在碰撞中可碰撞的碰撞盒部件14，它可以或者實(shí)施為車身40的部件，或者實(shí)施為單獨(dú)的、固定地與車身40連接的構(gòu)件。通過(guò)碰撞盒部件14的變形d，在碰撞中至少一部分碰撞能量F通過(guò)該變形功吸收。在本實(shí)施例中，碰撞盒部件14優(yōu)選管狀地或者說(shuō)空心地構(gòu)成。也可以想到其它幾何結(jié)構(gòu)，例如錐形，圓柱形，具有橢圓橫截面的柱形或者矩形或正方形形狀。為了使碰撞盒10適應(yīng)在碰撞中存在的情況，例如碰撞嚴(yán)重程度和/或侵入速度，碰撞盒10根據(jù)本發(fā)明具有至少ー個(gè)減弱工具16，它為了調(diào)整碰撞盒部件14的吸能能力而減弱該至少ー個(gè)碰撞盒部件14的總體結(jié)構(gòu)，由此降低碰撞盒部件14的剛度。有利地由此 實(shí)現(xiàn)碰撞盒10的剛度或?qū)ε鲎材芰縁的吸收的適配，其方式是，一方面通過(guò)減弱做功進(jìn)行能量吸收，另ー方面通過(guò)減弱碰撞盒部件14的總體結(jié)構(gòu)對(duì)碰撞盒10的碰撞盒部件14的剛度進(jìn)行影響并從而也影響能量吸收。在此值得提的是，根據(jù)減弱工具16的結(jié)構(gòu)和碰撞盒部件14的性能不同，通過(guò)影響碰撞盒10的碰撞盒部件14的剛度比通過(guò)減弱做功吸收能量能吸收更多的能量。在本實(shí)施例中，減弱工具16布置在碰撞盒部件14之外并作用于碰撞盒部件14的外壁。與此替換地，減弱工具16也可以布置在碰撞盒部件14的空腔28中井向外作用于碰撞盒部件14的內(nèi)壁30上。這就是說(shuō)，減弱工具16在該替換方案中集成在碰撞盒部件14中。有利地，碰撞盒部件14的外壁26或者替換地內(nèi)壁30在碰撞中至少部分地機(jī)械損壞，以便削弱碰撞盒部件14。在本實(shí)施例中，減弱工具16包括至少ー個(gè)破壞元件34，34a，34b和ー個(gè)控制該破壞元件34，34a，34b的促動(dòng)器單元24，其中，使用的破壞元件34，34a，34b的數(shù)量根據(jù)碰撞盒部件14的希望的吸能能力而變化。減弱工具16的破壞元件34，34a，34b由在圖6中示出的促動(dòng)器單元24控制。促動(dòng)器單元24負(fù)責(zé)改變破壞元件34，34a，34b的設(shè)定，其中，所使用的促動(dòng)器單元24的數(shù)量和所使用的破壞元件34，34a，34b的數(shù)量可適應(yīng)不同的要求。該數(shù)量例如可根據(jù)尺寸確定和車輛大小而不同。對(duì)促動(dòng)器単元24的主要要求是快速性。破壞元件34，34a，34b優(yōu)選可五級(jí)地設(shè)定或調(diào)解，但也可想到多級(jí)調(diào)解，如果這樣可獲得快速性。通過(guò)促動(dòng)器単元24既可以改變破壞元件34，34a，34b的切割角度a，也可以改變其擠入深度t，如圖4a和4b所示。破壞元件34，34a，34b的切割角度a和/或擠入深度t的改變可在碰撞盒10的變形之前進(jìn)行。此外也可以在碰撞期間改變碰撞盒10的剛度。促動(dòng)器單元24例如可以安裝在保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38的橫梁38a上或者在碰撞盒部件14內(nèi)部安裝在橫梁38a —側(cè)或者安裝在車身40的縱梁40a上或在碰撞盒部件14內(nèi)部安裝在車輛12的縱梁40a —側(cè)。在本實(shí)施例中，破壞元件34，34a，34b優(yōu)選構(gòu)造為刀元件，其按照?qǐng)D4a的擠入深度t和/或按照?qǐng)D4b的切割角度a能夠根據(jù)碰撞盒部件14的希望的吸能能力通過(guò)促動(dòng)器單元24可變地調(diào)整，其中，小的切割角度a意味著，該刀元件34，34a，34b調(diào)整的“平緩”并因此進(jìn)行小的材料去除。通過(guò)使用均勻間隔開的破壞元件34，34a，34b，減弱工具16對(duì)稱地發(fā)揮其作用，因此可以大面積地作用在碰撞盒部件14上。可變形的碰撞盒部件14用于吸收碰撞能量F，其方式是，它塑性地并且不可逆地變形。為了提高碰撞盒部件14的剛度，碰撞盒部件14的外壁26和/或內(nèi)壁30具有至少ー個(gè)加強(qiáng)幾何結(jié)構(gòu)32，32a，32b，32c。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)幾何結(jié)構(gòu)32是不同形式的肋32a，32b，32c。這些肋例如可以具有按照?qǐng)D2和圖3a的長(zhǎng)形肋32a、按照?qǐng)D3b的具有可變的橫截面的長(zhǎng)形肋32b和按照?qǐng)D3c相互交叉的肋32c的造型。通過(guò)肋32a，32b，32c的造型可以一方面影響切割功，另一方面影響可變形的碰撞盒部件14的剛度。通過(guò)碰撞盒部件14和刀元件34，34a，34b的材料配對(duì)可以對(duì)碰撞盒部件14的吸能能力的調(diào)整質(zhì)量進(jìn)行影響。碰撞盒部件14優(yōu)選由塑料構(gòu)成，其中，也可想到其它材料。也可想到碰撞盒部件14實(shí)施為復(fù)合材料?？赡艿膶?shí)施方式例如是由具有用于剛度的所謂“硬”材料和用于切割做功的所謂“軟”材料的塑料制成的雙組分構(gòu)件，或者是金屬-塑料組合。也可使用多個(gè)例如用不同材料制成的同心布置的柱體。碰撞盒部件14也可以具有總體較厚的壁厚來(lái)代替局部加強(qiáng) 的肋。這使得能夠有利地實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單從而成本更有利的制造，但也可以更簡(jiǎn)單地安裝碰撞盒系統(tǒng)。圖3a至3c示出碰撞盒部件14的不同實(shí)施方式。圖3a示出一構(gòu)造為管的碰撞盒部件14，具有長(zhǎng)形加肋32a。圖3b示出一構(gòu)造為管的碰撞盒部件14，具有長(zhǎng)形肋32b，該長(zhǎng)形加肋具有逐漸加厚的橫截面。圖3c示出一構(gòu)造為管的碰撞盒部件14，具有相互交叉的長(zhǎng)形肋32c。長(zhǎng)形肋32c在此對(duì)角交叉，由此得到碰撞盒部件14的不同強(qiáng)度特性。在切割時(shí)，刀元件34，34a，34b在肋32c中產(chǎn)生缺ロ。圖6不出車輛12的碰撞盒系統(tǒng)11的不意性方框圖，具有根據(jù)本發(fā)明的碰撞盒10。從圖6看出，車輛12具有傳感器系統(tǒng)20、計(jì)算和/或控制單元18以及碰撞盒系統(tǒng)11，該碰撞盒系統(tǒng)具有至少ー個(gè)碰撞盒10、減弱工具16和促動(dòng)器單元24，其中，該碰撞盒系統(tǒng)11按照?qǐng)DI布置在保險(xiǎn)杠系統(tǒng)38與車輛12的車身40之間。傳感器系統(tǒng)20感測(cè)關(guān)于車輛周圍的信息、碰撞嚴(yán)重程度和/或車輛動(dòng)態(tài)參數(shù)。布置在碰撞盒部件14區(qū)域內(nèi)的傳感器単元22求得碰撞盒部件14在碰撞中變形的速度，并且將該信息傳送給計(jì)算和/或控制單元18，該單元根據(jù)該求得的速度優(yōu)選通過(guò)促動(dòng)器単元24來(lái)控制所述至少一個(gè)減弱工具16。計(jì)算和/或控制單元18從傳感器系統(tǒng)20和/或從傳感器単元22接收獲知的信息并對(duì)接收的信息計(jì)算求值，用于適應(yīng)性地調(diào)整碰撞盒部件14的吸能能力，其中，計(jì)算和/或控制單元18對(duì)獲知的當(dāng)前行駛狀況如下計(jì)算求值是否需要激活碰撞盒系統(tǒng)11的減弱工具16。接收的關(guān)于行駛動(dòng)態(tài)參數(shù)的信息與來(lái)自車輛周圍和/或碰撞盒區(qū)域的信息相結(jié)合，使得計(jì)算和/或控制單元18能夠預(yù)見性地控制減弱工具16。該控制還可以與車輛通過(guò)通信系統(tǒng)從交通中心之外、即從其它交通參與者得到的信息相關(guān)地來(lái)實(shí)施。傳感器単元22優(yōu)選實(shí)施為集成于碰撞盒10中的速度測(cè)量裝置，例如實(shí)施為雷達(dá)単元。該傳感器単元22除低成本外還提供其它前提，以滿足在調(diào)整減弱工具16時(shí)在精度和快速性方面的要求。該小的雷達(dá)傳感器22還可以精確地在一個(gè)維度上、在這里是軸向上以極高的掃描頻率確定距離及距離變化，即速度。這樣可以在碰撞后的一個(gè)很早的時(shí)刻獲知碰撞盒10在開始時(shí)變形的速度。如已經(jīng)提到的那樣，優(yōu)選構(gòu)造為防撞傳感器系統(tǒng)和/或通信系統(tǒng)的該傳感器系統(tǒng)20也可以為碰撞盒10的調(diào)整提供輸入信號(hào)。因此，該信號(hào)也可以來(lái)自單視頻或立體視頻傳感器，雷達(dá)傳感器，激光雷達(dá)傳感器或CV-傳感器(接近速度傳感器)和/或通過(guò)通信系統(tǒng)來(lái)自交通中心之外，即來(lái)自其它交通參與者。由此可以有利地節(jié)省目前在車輛12的正面結(jié)構(gòu)中使用的所謂前場(chǎng)傳感器(Upfrontsensor)，或者將其直接集成到碰撞盒10中。減弱工具16的控制可以根據(jù)計(jì)算和/或控 制單元18的信號(hào)進(jìn)行。優(yōu)選計(jì)算和/或控制單元18實(shí)施為控制器的形式，它例如實(shí)施為氣囊控制器，其中，也可想到其它用于控制的控制器。優(yōu)選計(jì)算和/或控制單元18實(shí)施為氣囊控制器的部件，這帶來(lái)成本優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算和/或控制單元18實(shí)施為単獨(dú)的控制器會(huì)有利地實(shí)現(xiàn)較高的可變化形。但這種単獨(dú)的智能這種必須這樣定位，使得它在碰撞時(shí)會(huì)受到保護(hù)。計(jì)算和/或控制單元18如上面已經(jīng)解釋的那樣規(guī)定從傳感器系統(tǒng)20和/或傳感器単元22的信息獲知，即車輛12計(jì)算和/或控制單元18為了減弱工具16的適應(yīng)性控制而對(duì)傳感器系統(tǒng)20和/或傳感器単元22的數(shù)據(jù)計(jì)算求值，這些數(shù)據(jù)包括關(guān)于車輛周圍環(huán)境和/或碰撞嚴(yán)重程度和/或碰撞盒部件14在碰撞中變形的速度的信息。通過(guò)求值算法產(chǎn)生ー個(gè)相應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)根據(jù)所獲知的信息通過(guò)促動(dòng)器単元24來(lái)控制減弱工具16。根據(jù)本發(fā)明的碰撞盒10優(yōu)選提供這種可能性不僅在碰撞前或剛碰撞后，而且在整個(gè)碰撞過(guò)程期間，反饋地作用于減弱工具。在碰撞或撞擊之前和期間，傳感器系統(tǒng)20感測(cè)關(guān)于車輛周圍環(huán)境,撞上和/或車輛動(dòng)態(tài)參數(shù)的信息并且為了控制碰撞盒10的減弱工具16而將ー相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送給促動(dòng)器単元24。該信號(hào)可以是ー個(gè)電壓和/或ー個(gè)信息，使得促動(dòng)器單元24對(duì)破壞元件34，34a，34b，34c產(chǎn)生ー個(gè)執(zhí)行信號(hào)，破壞元件以通過(guò)該執(zhí)行信號(hào)預(yù)給定的切割角度a和/或以通過(guò)該執(zhí)行信號(hào)預(yù)給定的擠入深度t作用在碰撞盒部件14上。減弱工具16優(yōu)選在碰撞前和/或碰撞期間可激活。如果通過(guò)預(yù)見性的傳感器系統(tǒng)20識(shí)別到潛在的撞上，則促動(dòng)器単元24激活減弱工具16的破壞元件34，34a，34b，34c,其中，碰撞盒部件14的總體結(jié)構(gòu)的減弱強(qiáng)度或者說(shuō)破壞元件34，34a，34b，34c的切割角度a和/或擠入深度t優(yōu)選可根據(jù)識(shí)別到的對(duì)象、車輛的相対速度、碰撞盒部件14在碰撞中的變形速度和/或碰撞類型而有針對(duì)性地由促動(dòng)器單元24調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)性碰撞盒10這樣實(shí)施，使得在故障情況下始終能夠動(dòng)用碰撞盒部件14的最大剛度并因此動(dòng)用最大的自保護(hù)。減弱工具16的啟用不依賴于預(yù)見性傳感器系統(tǒng)20的可能的錯(cuò)誤探測(cè)，因?yàn)槠茐呢＜?4, 34a, 34b, 34c在碰撞未發(fā)生后在一確定的時(shí)間之后又被促動(dòng)器單兀24關(guān)閉。優(yōu)選對(duì)破壞元件34，34a，34b，34c的控制在碰撞過(guò)程期間并且尤其在多次碰撞過(guò)程期間可有目的地調(diào)節(jié)和/或是恒定的。該適應(yīng)性碰撞盒10的作用方式可用下面的步驟說(shuō)明在可選的第一步驟中，傳感器系統(tǒng)20、優(yōu)選撞前傳感器系統(tǒng)識(shí)別到即將來(lái)臨的碰撞并能夠以理想方式區(qū)分不動(dòng)的和移動(dòng)的對(duì)象。優(yōu)選該傳感器系統(tǒng)20也可確定不動(dòng)的或移動(dòng)的對(duì)象的大小。在第二步驟中，車輛12已經(jīng)與對(duì)象或障礙接觸。在橫梁38a的區(qū)域中正面結(jié)構(gòu)開始變形。橫梁38a時(shí)碰撞盒10的碰撞盒部件14變形。開始時(shí)該變形d還是彈性的，如從圖5的曲線區(qū)段a中可以看出。在第三步驟中，優(yōu)選在碰撞盒內(nèi)部的傳感器単元22獲知該變形d及其速度。在第四步驟中，計(jì)算和/或控制單元18評(píng)價(jià)碰撞的強(qiáng)度并決定碰撞盒10的所需剛度或強(qiáng)度，其中，計(jì)算和/或控制單元18或者實(shí)施為該適應(yīng)性碰撞盒中的単獨(dú)的控制器，或者實(shí)施為車輛的氣囊控制器的部件。在第五步驟中計(jì)算和/或控制單元18對(duì)促動(dòng)器單元24輸出ー個(gè)相應(yīng)的信號(hào)，該促動(dòng)器単元根據(jù)碰撞類型調(diào)節(jié)或不調(diào)節(jié)減弱工具16的破壞元件34，34a，34b。在第六步驟中碰撞盒10的塑性變形開始，其中，對(duì)此存在不同的情況。在第一種情況下計(jì)算和/或控制單元18記錄重度碰撞。必須按照?qǐng)D5的曲線區(qū)段bl利用碰撞盒10的全部剛度。減弱工具16的破壞元件34，34a，34b在主題詞自保護(hù)下被這樣調(diào)整使得盡可能多的能量被消除。該變形d明顯超出碰撞盒10?？v梁40a按照?qǐng)D5的曲線區(qū)段Cl吸收其它能量。在第二種情況下計(jì)算和/或控制單元18記錄中等嚴(yán)重的碰撞。此時(shí)在主題詞碰撞兼容性、對(duì)方保護(hù)和自保護(hù)下僅一部分破壞元件34，34a，34b投入使用。碰撞盒10的剛度或強(qiáng)度有目的地并且有利于事故對(duì)方地降低，以便盡可能最佳地消除能量。碰撞盒按照 圖5的曲線區(qū)段b2并且縱梁40a的一部分按照?qǐng)D5的曲線區(qū)段c2變形。在第三種情況下計(jì)算和/或控制單元18記錄輕度事故。減弱工具16的破壞元件34，34a，34b在主題詞維修碰撞(16km/h撞向剛硬的障礙)和行人保護(hù)下被這樣調(diào)整使得僅碰撞盒10變形。按照?qǐng)D5的曲線區(qū)段b3僅碰撞盒10變形，縱梁40a保持完好。在圖5中示出的曲線走向分成三個(gè)下面說(shuō)明的段。段a描述碰撞盒10的開始階段。在此是ー個(gè)彈性階段。該特征與個(gè)別的碰撞盒調(diào)整無(wú)關(guān)而始終系統(tǒng)。段b示出碰撞盒10的不同的剛度調(diào)整，其中，不同于bl，b2，b3的其它調(diào)整也是可能的。段c描述縱梁40a，該縱梁視碰撞嚴(yán)重程度而定或多或少(或者甚至不)變形。該特征是始終相同的。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在干，本發(fā)明適應(yīng)性碰撞盒是一個(gè)所謂的干系統(tǒng)。這意味著，在這里完全不使用液態(tài)。由于涉及的是干系統(tǒng)，可以省去像例如液壓泵、用于適應(yīng)性的閥、液壓管道或液壓蓄能器這樣的元件。尤其省去了經(jīng)過(guò)車輛使用時(shí)間引起的密封問(wèn)題，不需要從環(huán)保角度去關(guān)注有毒的液體。因此，干解決方案不僅更容易，而且更節(jié)省安裝空間，成本有利和對(duì)環(huán)境友好。本發(fā)明的另ー優(yōu)點(diǎn)在干，該適應(yīng)性碰撞盒10尤其在偏置碰撞時(shí)提供最佳的解決方案。該適應(yīng)性碰撞盒10尤其在偏置碰撞時(shí)與非適應(yīng)性解決方案相比展示其優(yōu)點(diǎn)。由于該系統(tǒng)裝備有傳感器系統(tǒng)20和/或傳感器単元22，例如雷達(dá)單元，可以區(qū)分，是涉及與墻的無(wú)偏置碰撞(例如USNCAP，以56km/h)還是涉及帶有重疊C Gber丨appung)的碰撞(例如EuroNCAP,以64km/h,與障礙40%重疊)。在重疊情況下,車身40的相關(guān)縱梁40a以及碰撞盒10必須幾乎消除全部碰撞能量F，因此構(gòu)造得很剛硬，其中，該適應(yīng)性碰撞盒被調(diào)整為“剛硬”。而如果車身40的兩個(gè)縱梁40a和碰撞盒系統(tǒng)11的兩個(gè)碰撞盒10都起作用，則適應(yīng)性碰撞盒10可調(diào)整為“較軟”，以便通過(guò)位移消除較多能量而不引起高的峰值負(fù)載。
權(quán)利要求
1.用于車輛(12)的碰撞盒(10)，具有至少一個(gè)在碰撞中可變形的碰撞盒部件(14)，所述碰撞盒部件在碰撞中通過(guò)該變形(d)吸收能量，其特征在于，設(shè)有至少一個(gè)減弱工具(16)，所述減弱工具為了調(diào)整碰撞盒部件(14)的吸能能力而減弱所述至少一個(gè)碰撞盒部件(14)的總體結(jié)構(gòu)，由此可降低所述碰撞盒部件(14)的剛度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碰撞盒，其特征在于，該車輛(12)中的一計(jì)算和/或控制單元(18)為了所述碰撞盒部件(14)的吸能能力的適應(yīng)性調(diào)整而對(duì)一傳感器系統(tǒng)(20)的數(shù)據(jù)計(jì)算求值，所述數(shù)據(jù)包括關(guān)于車輛周圍環(huán)境和/或碰撞嚴(yán)重程度的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的碰撞盒，其特征在于，布置在碰撞盒部件(14)的區(qū)域中的一傳感器單元(22)感測(cè)碰撞盒部件(14)在碰撞中變形的速度并傳送給計(jì)算和/或控制單元(18)，該計(jì)算和/或控制單元根據(jù)該感測(cè)的速度優(yōu)選通過(guò)一促動(dòng)器單元(24)來(lái)控制所述至少一個(gè)減弱工具(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的碰撞盒，其特征在于，所述至少一個(gè)減弱工具(16)布置在所述碰撞盒部件(14)之外并且作用在該碰撞盒部件(14)的外壁(26)上，和/或，所述至少一個(gè)減弱工具(16)布置在碰撞盒部件(14)的一空腔(28)內(nèi)并且向外作用在該碰撞盒部件(14)的內(nèi)壁(30)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的碰撞盒，其特征在于，該碰撞盒部件(14)的外壁(26)和/或內(nèi)壁(30)具有至少一個(gè)加強(qiáng)幾何結(jié)構(gòu)(32，32a，32b，32c)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的碰撞盒，其特征在于，所述至少一個(gè)減弱工具(16)在碰撞中至少部分地機(jī)械破壞該碰撞盒部件(14)的外壁(26)和/或內(nèi)壁(30)，以便削弱該碰撞盒部件(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的碰撞盒，其特征在于，所述至少一個(gè)減弱工具(16)包括至少一個(gè)破壞元件(34，34a，34b)并包括控制所述破壞元件(34，34a，34b)的促動(dòng)器單元(24)，其中，使用的破壞元件(34，34a，34b)的數(shù)量可根據(jù)碰撞盒部件(14)的希望的吸能能力變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的碰撞盒，其特征在于，所述至少一個(gè)破壞元件構(gòu)造為剪切地和/或塑性變形地起作用的元件(34a)，優(yōu)選構(gòu)造為刀元件(34，34b)，其切割角度(a)和/或擠入深度(t)能夠根據(jù)碰撞盒部件(14)的希望的吸能能力通過(guò)促動(dòng)器單元(24)可變地調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的碰撞盒，其特征在于，該減弱工具(16)能夠在碰撞前和/或碰撞期間被激活。
10.權(quán)利前述要求之一所述的碰撞盒，其特征在于，該碰撞盒(10)是保險(xiǎn)杠系統(tǒng)(38)的組成部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛(12)的碰撞盒(10)，具有至少一個(gè)在碰撞中可變形的碰撞盒部件(14)，所述碰撞盒部件在碰撞中通過(guò)該變形(d)吸收能量。根據(jù)本發(fā)明，該碰撞盒(10)包括至少一個(gè)減弱工具(16)，所述減弱工具為了調(diào)整碰撞盒部件(14)的吸能能力而減弱所述至少一個(gè)碰撞盒部件(14)的總體結(jié)構(gòu)，由此可降低所述碰撞盒部件(14)的剛度。
文檔編號(hào)B60R19/34GK102770309SQ201180011110
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者S·R·賴施, T·弗里德里希 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司