CN107082059A - 具有可展开的行人保护装置的车辆发动机罩总成 - Google Patents

具有可展开的行人保护装置的车辆发动机罩总成 Download PDF

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CN107082059A CN201710066743.2A CN201710066743A CN107082059A CN 107082059 A CN107082059 A CN 107082059A CN 201710066743 A CN201710066743 A CN 201710066743A CN 107082059 A CN107082059 A CN 107082059A
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迪恩·M·贾拉迪
伊斯坎德·法鲁克
穆罕默德·奥玛·法鲁克
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Abstract

一种用于车辆的发动机罩总成包括内发动机罩、外发动机罩和多个可展开装置。外发动机罩相对于内发动机罩固定。多个可展开装置在内发动机罩和外发动机罩之间彼此隔开。可展开装置各自限定充气腔并且由热塑性弹性体制成。在检测到车辆和行人之间的碰撞时，展开可展开装置以分离外发动机罩和内发动机罩。因此，在行人与外发动机罩碰撞期间，外发动机罩可变形和/或外发动机罩可将行人与发动机罩总成下方的相对硬的部件隔开。

Description

具有可展开的行人保护装置的车辆发动机罩总成
技术领域
本公开涉及一种车辆发动机罩总成，具体地，涉及一种具有可展开的行人保护装置的车辆发动机罩总成。
背景技术
车辆的发动机罩总成可以被设计为低轮廓，例如相对低的发动机罩高度，其可以容许所需的造型。然而，这种设计会使发动机罩总成的面板更靠近发动机罩总成下方的相对硬点，例如发动机。因此，发动机罩和下方的硬点之间的“挤压空间(crush space)”减小。对于发动机罩总成的低轮廓设计的需求与有利于增加“挤压空间”以减少涉及行人车辆碰撞对行人头部碰撞伤害可能性的设计因素关系紧张。具体地，增加的“挤压空间”将行人与发动机罩总成下方的相对硬点分开和/或允许更大的发动机罩变形，这从行人吸收能量并降低行人的碰撞速度。
因此，仍存在设计改进的设计以容许低轮廓发动机罩总成造型同时适于在行人车辆撞击期间减少对行人造成伤害的可能性的设计因素的机会。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种车辆发动机罩总成，该总成包含：
内发动机罩；
相对于内发动机罩固定的外发动机罩；以及
多个可展开装置，该多个可展开装置在内发动机罩和外发动机罩之间彼此隔开，可展开装置各自限定充气腔并且由热塑性弹性体制成。
根据本发明的一个实施例，进一步包含位于多个可展开装置中的每一个与内发动机罩和外发动机罩中的一个之间的粘合剂。
根据本发明的一个实施例，其中多个可展开装置各自包括顶板、底板和侧部，该侧部连接顶板和底板，并且车辆发动机罩总成进一步包含连接可展开装置的每个成型底板和内发动机罩的粘合剂。
根据本发明的一个实施例，其中多个可展开装置各自包括顶板、底板和侧部，该侧部连接顶板和底板并且限定位于顶板和底板之间的褶状部，其中褶状部在可展开装置处于未展开位置时折叠并且其中褶状部在可展开装置处于展开位置时扩展。
根据本发明的一个实施例，其中顶板和底板各自为1到3毫米厚。
根据本发明的一个实施例，该总成进一步包含闩锁，闩锁相对于外发动机罩和内发动机罩固定，其中多个可展开装置中的至少一个设置在闩锁上方。
根据本发明的一个实施例，其中内发动机罩包括右边缘和左边缘，并且其中多个可展开装置中的至少一个邻近右边缘并且多个可展开装置中的至少一个邻近左边缘。
根据本发明的一个实施例，其中内发动机罩包括后边缘和纵向中心线，并且其中可展开装置中的至少一个邻近后边缘并且设置在纵向中心线上。
根据本发明的一个实施例，该总成进一步包含多个充气装置，每个充气装置与多个可展开装置中的一个连通。
根据本发明的一个实施例，其中内发动机罩和外发动机罩两者由金属制成并且通过包边凸缘接合。
根据本发明的一方面，提供一种车辆发动机罩总成，包含：
内发动机罩；
相对于内发动机罩固定的外发动机罩；
多个可展开装置，该多个可展开装置在内发动机罩和外发动机罩之间彼此隔开，可展开装置各自由热塑性弹性体制成，其中多个可展开装置各自包括成型顶板、成型底板和连接顶板和底板的侧部，该侧部限定位于成型顶板和成型底板之间的充气腔。
根据本发明的一个实施例，该总成进一步包含位于多个可展开装置中的每一个与内发动机罩和外发动机罩中的一个之间的粘合剂。
根据本发明的一个实施例，该总成进一步包含连接可展开装置的每个成型底板和内发动机罩的粘合剂。
根据本发明的一个实施例，其中针对多个可展开装置中的每一个，
侧部限定位于成型顶板和成型底板之间的褶状部，并且
褶状部在可展开装置处于未展开位置时折叠并且在可展开装置处于展开位置时扩展。
根据本发明的一个实施例，其中顶板和底板各自为1到3毫米厚。
根据本发明的一个实施例，该总成进一步包含闩锁，闩锁相对于外发动机罩和内发动机罩固定，其中多个可展开装置中的至少一个设置在闩锁上方。
根据本发明的一个实施例，其中内发动机罩包括右边缘和左边缘，并且其中多个可展开装置中的至少一个邻近右边缘并且多个可展开装置中的至少一个邻近左边缘。
根据本发明的一个实施例，其中内发动机罩和外发动机罩两者由金属制成并且通过包边凸缘接合。
根据本发明的一方面，提供一种车辆，包含：
内发动机罩；
相对于内发动机罩固定的外发动机罩；
多个可展开装置，多个可展开装置在内发动机罩和外发动机罩之间彼此隔开，可展开装置各自限定充气腔并且由热塑性弹性体制成；
多个充气装置，每个充气装置与多个可展开装置的其中一个充气腔连通；以及
碰撞传感器；以及
控制器，控制器被编程用于响应于由碰撞传感器感测到的行人碰撞而指示充气装置使可展开装置充气。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包含前保险杠，传感器适于检测对前保险杠的碰撞。
附图说明
图1是包括发动机罩总成的车辆的透视图；
图2是车辆的透视图，其中发动机罩总成的多个可展开装置处于展开位置；
图3是发动机罩总成的局部分解视图，其中上发动机罩分解脱离内发动机罩以示出位于其间的多个可展开装置，该可展开装置处于未展开位置；
图4是图3的发动机罩总成的局部分解视图，其中多个可展开装置中的一个处于展开位置；
图5是发动机罩总成的截面图，其中多个可展开装置中的一个处于未展开位置；
图6是发动机罩总成的截面图，其中多个可展开装置中的一个处于展开位置；
图7是控制系统的示意图。
具体实施方式
参考附图，其中在全部几幅视图中，相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆30的发动机罩总成40包括内发动机罩42、外发动机罩44和多个可展开装置70。外发动机罩44相对于内发动机罩42固定。多个可展开装置70在内发动机罩42和外发动机罩44之间彼此隔开。可展开装置70各自限定充气腔78并且由热塑性弹性体制成。
多个可展开装置70可从如图1、3和5所示的未展开位置展开到如图2、4和6所示的展开位置，以使内发动机罩42和外发动机罩44相对于彼此移动(例如变形)。如图2和图6所示，在展开位置，多个可展开装置70在车辆30和行人碰撞期间选择性地增加外发动机罩44和发动机罩总成下方的相对硬的部件(例如发动机(未示出))之间的空间。增加的空间可以降低伤害行人的可能性，例如头部伤害。同时，由于多个可展开装置70设置在内发动机罩42和外发动机罩44之间，因此车辆发动机罩总成40可具有低轮廓设计。
参考图1和图2，车辆30可以包括前保险杠32和车辆发动机罩总成40。发动机罩总成40设置在挡风玻璃34的前方并且覆盖发动机。前保险杠32可以位于发动机罩总成40的前部下方，并且可以吸收车辆30的正碰撞中的能量。前保险杠32可以支撑碰撞传感器92，如下文进一步说明的。
参考图3-6，外发动机罩44设置在内发动机罩42上方。如图所示，当发动机罩总成40处于关闭位置时，外发动机罩44外露。外发动机罩44可以呈现A级表面，例如，由消费者观察的外露产品表面，并且该表面没有无美感的瑕疵和缺陷。内发动机罩42和外发动机罩44可以由相同类型的材料制成。内发动机罩42和/或外发动机罩44可以例如由塑料制成，例如片状成型复合材料(SMC)、碳纤维强化塑料(CFRP)、玻璃纤维和/或其它纤维强化塑料。可选地，内发动机罩42和外发动机罩44可以由例如铝、钢等的金属制成。
外发动机罩44相对于内发动机罩42固定，即，外发动机罩44直接或间接地附接到内发动机罩42。具体地，内发动机罩42和外发动机罩44可以各自包括安装表面86。安装表面86可以成型到包边凸缘54中，该包边凸缘54连接内发动机罩42和外发动机罩44。可选地，安装表面86可以例如通过应用粘合剂、塑料焊接、金属焊接等而彼此接合。安装表面86可以沿着纵长路径延伸，该路径总体沿着内发动机罩42和/或外发动机罩44的外围88延伸。
发动机罩总成40的外围88可以大体是矩形的。具体地，发动机罩总成40可以包括左边缘56、在车辆的横向方向上与左边缘56隔开的右边缘58、从左边缘56延伸到右边缘58的后边缘55、以及与后边缘55隔开并且从左边缘56延伸到右边缘58的前边缘(未标记)。具体地，内发动机罩42(如图所示)、外发动机罩44或两者可包括左边缘56、右边缘58、后边缘55和前边缘。左边缘56和右边缘58可以大体在车辆前后方向上延伸，换言之，沿着车辆的行驶方向延伸。后边缘55和前边缘总体在车辆的横向方向上延伸。后边缘55可以沿着挡风玻璃34从左边缘56延伸到右边缘58。具体地，后边缘55可以沿着挡风玻璃34邻近挡风玻璃34延伸，例如，当发动机罩总成40关闭时在挡风玻璃34和后边缘55之间没有任何东西。内发动机罩42可以包括沿车辆前后方向在左边缘56和右边缘58之间延伸的纵向中心线57。内发动机罩42可以关于纵向中心线57对称。
发动机罩总成40可以在铰接件(未示出)处附接到车辆30的车架(未标记)。铰接件可以被固定到内发动机罩42和/或外发动机罩44。例如，内发动机罩42、外发动机罩44和可展开装置70作为整体围绕铰接件一起移动以接近车辆30的发动机。闩锁60可以将发动机罩总成40选择性地固定在相对于车辆30的车身的关闭位置。
闩锁60可以附接到外发动机罩44的底面，以紧固到前保险杠32上方的紧固机构62。当有人希望例如检查发动机36时，闩锁60从紧固机构62松开，并且车辆发动机罩总成40作为一个整体在铰接件处向上倾斜。
参考图3和图4，多个可展开装置70可设置在内发动机罩42和外发动机罩44之间，可以在外围88内的各个位置处彼此隔开。可展开装置70可以设置在外围88处或者可以与外围88向内隔开。例如，多个可展开装置70中的至少一个可以设置为邻近闩锁60，例如在闩锁60上方。例如，其中一个可展开装置70可以位于邻近闩锁60垂直投影到内发动机罩42上的区域。作为另一示例，多个可展开装置70中的至少一个可以邻近右边缘58，并且多个可展开装置70中的至少一个可以邻近左边缘56。作为另一示例，多个可展开装置70中的至少一个可以邻近后边缘55。具体地，多个可展开装置70中的至少一个可以设置在纵向中心线57上邻近后边缘55。
如下文进一步阐述的，可展开装置70可以被充气以将外发动机罩44与内发动机罩42分开。具体地，可展开装置70可以沿外围88将外发动机罩44与内发动机罩42分开，例如沿着左边缘56、右边缘58、后边缘55和/或前边缘。可展开装置70可以在离散位置处将外发动机罩44与内发动机罩42分开，或者可以彼此结合地发挥作用，以使整个外发动机罩44作为一个整体移动远离内发动机罩42。
参考图5和图6，每个可展开装置70可包括顶板72、底板74和连接顶板72和底板74的侧部76。可展开装置70各自限定充气腔78；具体地，侧部76在其间限定充气腔78。充气腔78由顶板72、底板74和侧部76封闭。可展开装置70具有从充气腔78延伸穿过顶板72、底板74和/或侧部76的排气孔(未示出)，排气孔容许可展开装置70排气，从而例如在发动机罩总成40和行人之间碰撞时容许可展开装置70放气和变软。
可以成型顶板72、底板74和侧部76。换句话说，顶板72、底板74和侧部76可以由成型工艺制成，在该成型工艺中，液体或柔性材料在模具中在压力下成型，例如注塑成型、吹塑成型、挤压成型等。
顶板72和底板74各自为1至3毫米厚。顶板72和底板74可以具有相同的厚度，或者可以具有不同的厚度。顶板72和/或底板74可以比侧部76更厚。
侧部76可以限定位于顶板72和底板74之间的褶状部80。在可展开装置70处于未展开位置80时褶状部80被折叠，并且在可展开装置70处于展开位置时褶状部80扩展。褶状部80可以以类似手风琴状形式设置或者可以以任何其它合适的方式折叠。
每个可展开装置70由热塑性弹性体(TPE)制成。热塑性弹性体具有热塑性和弹性体特性。热塑性材料在特定温度以上变得柔软并且在冷却时固化，并且弹性体总体具有低杨氏模量和高破坏应变。TPE的类型包括苯乙烯嵌段共聚物、热塑性烯烃、弹性体合金、热塑性聚氨酯、热塑性共聚酯和热塑性聚酰胺。形成可展开装置70的材料是实心的，而并非像织物那样编织。
可展开装置70可以固定(例如接合)到内发动机罩42(如图5和6所示)和/或外发动机罩44上。例如，可展开装置70可利用粘合剂84固定到内发动机罩42，如图5和6所示。可选地或另外地，可展开装置70可通过如超声波焊接的焊接、紧固件等固定到内发动机罩42和/或外发动机罩44。
发动机罩总成可以包括多个充气装置82，每个充气装置与多个可展开装置70中的一个的充气腔78连通。可选地，发动机罩总成40可以包括一个或多个充气装置82，充气装置82与多个可展开装置70中的多于一个的充气腔78连通，即多于一个的可展开装置70可共享其中一个充气装置82。充气装置82利用如气体的可充气介质使可展开装置70充气。
充气装置82可以位于可展开装置70的内部或外部。充气装置82可以固定到可展开装置70或者远离可展开装置70并与充气腔78连通，例如通过填充管。作为一个示例，如图5和图6所示，可展开装置70可以各自在充气腔78中限定至少一个夹子(未标记)，其将多个充气装置82中的一个固定到该可展开装置70。夹子可以是任何合适的尺寸和形状，以将每个充气装置82固定到每个可展开装置70。例如，夹子可以与顶板72、底板74(如图5和6所示)和/或侧部76集成，即，与面板72、底板74和/或侧部76同时成型为单个连续单元。可选地，夹子可与顶板72、底板74和/或侧部76分开成型，并且随后连接到顶板72、底板74和/或侧部76。
充气装置82可以是例如烟火式充气装置82，其使用化学反应将充气介质驱动到可展开装置70。充气装置82可以是任何合适的类型，例如冷气体充气装置。
参考图7，车辆30可以包括控制系统90，控制系统90包括用于感测车辆30碰撞的至少一个碰撞传感器92以及与传感器92和充气装置82通信的控制器94，控制器94用于在传感器92感测到车辆30的碰撞时激活充气装置82，例如通过向充气装置82的烟火填料提供脉冲。作为感测碰撞的替代方式或附加地，控制系统90可以被配置为在实际碰撞之前感测即将发生的碰撞，即预碰撞感测。
碰撞传感器92适于检测对前保险杠32的碰撞。碰撞传感器92可以是任何合适的类型，例如使用雷达、激光雷达或视觉系统。视觉系统可以包括一个或多个摄像机、电荷耦合器件(CCD)图像传感器、金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等。传感器92可以包括在前保险杠32内或可以位于车辆30中的其它位置。
控制器94可以是基于微处理器的控制器。控制器94可以包括处理器、存储器等。控制器94的存储器可以存储可由处理器执行的指令。碰撞传感器92与控制器94通信以将数据传输到控制器94。控制器94被编程为响应于由碰撞传感器92感测到的行人碰撞而指示充气装置82使可展开装置70充气。
控制系统94可以通过通信网络96(如控制器局域网(CAN)总线)、以太网和/或通过任何其它有线或无线通信网络传输信号。控制器94可以使用来自通信网络96的信息来控制充气装置82的激活。充气装置82可以连接到控制器94，如图7所示，或者可以直接连接到通信网络96。
在碰撞传感器92检测到与行人碰撞的情况下，碰撞传感器92通过通信网络96向控制器94发送信号。控制器94通过通信网络96指示多个充气装置82以使多个可展开装置70充气。根据从碰撞传感器接收的信号，控制器94可以选择性地仅向多个充气装置82中的一些发送信号。充气装置82这样发送信号使可展开装置70充气，可展开装置70从未充气位置(如图1)变化到充气位置(如图2)。已经展开的可展开装置70推压外发动机罩44。外发动机罩44可向上变形如约2-3英寸。随着行人碰撞外发动机罩44，外发动机罩44和/或可展开装置70变形以吸收来自碰撞的能量并将行人与发动机罩总成40下方的部件(例如发动机、闩锁60、左边缘56、右边缘58、后边缘55和/或前边缘)隔开。由发动机罩总成40吸收的能量可以降低行人碰撞发动机罩总成40下方的部件的可能性和/或可以降低行人撞击该部件的速度。
已经以说明的方式描述了本公开，并且应当理解，所使用的术语旨在是描述性词语的性质，而不是限制性的。根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可行的，并且本公开可以以具体描述的方式不同的其它方式实施。

Claims (20)

1.一种车辆发动机罩总成，包含：
内发动机罩；
相对于所述内发动机罩固定的外发动机罩；以及
多个可展开装置，所述多个可展开装置在所述内发动机罩和所述外发动机罩之间彼此隔开，所述可展开装置各自限定充气腔并且由热塑性弹性体制成。
2.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，进一步包含位于所述多个可展开装置中的每一个与所述内发动机罩和所述外发动机罩中的一个之间的粘合剂。
3.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，其中所述多个可展开装置各自包括顶板、底板和侧部，所述侧部连接所述顶板和所述底板，并且所述车辆发动机罩总成进一步包含连接所述可展开装置的每个所述成型底板和所述内发动机罩的粘合剂。
4.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，其中所述多个可展开装置各自包括顶板、底板和侧部，所述侧部连接所述顶板和所述底板并且限定位于所述顶板和所述底板之间的褶状部，其中所述褶状部在所述可展开装置处于未展开位置时折叠并且其中所述褶状部在所述可展开装置处于展开位置时扩展。
5.根据权利要求3所述的车辆发动机罩总成，其中所述顶板和所述底板各自为1到3毫米厚。
6.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，进一步包含闩锁，所述闩锁相对于所述外发动机罩和所述内发动机罩固定，其中所述多个可展开装置中的至少一个设置在所述闩锁上方。
7.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，其中所述内发动机罩包括右边缘和左边缘，并且其中所述多个可展开装置中的至少一个邻近所述右边缘并且所述多个可展开装置中的至少一个邻近所述左边缘。
8.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，其中所述内发动机罩包括后边缘和纵向中心线，并且其中所述可展开装置中的至少一个邻近所述后边缘并且设置在所述纵向中心线上。
9.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，进一步包含多个充气装置，每个所述充气装置与所述多个可展开装置中的一个连通。
10.根据权利要求1所述的车辆发动机罩总成，其中所述内发动机罩和所述外发动机罩两者由金属制成并且通过包边凸缘接合。
11.一种车辆发动机罩总成，包含：
内发动机罩；
相对于所述内发动机罩固定的外发动机罩；
多个可展开装置，所述多个可展开装置在所述内发动机罩和所述外发动机罩之间彼此隔开，所述可展开装置各自由热塑性弹性体制成，其中所述多个可展开装置各自包括成型顶板、成型底板和连接所述顶板和所述底板的侧部，所述侧部限定位于所述成型顶板和所述成型底板之间的充气腔。
12.根据权利要求11所述的车辆发动机罩总成，进一步包含位于所述多个可展开装置中的每一个与所述内发动机罩和所述外发动机罩中的一个之间的粘合剂。
13.根据权利要求11所述的车辆，进一步包含连接所述可展开装置的每个所述成型底板和所述内发动机罩的粘合剂。
14.根据权利要求11所述的车辆，其中针对所述多个可展开装置中的每一个，
所述侧部限定位于所述成型顶板和所述成型底板之间的褶状部，并且
所述褶状部在所述可展开装置处于未展开位置时折叠并且在所述可展开装置处于展开位置时扩展。
15.根据权利要求11所述的车辆，其中所述顶板和所述底板各自为1到3毫米厚。
16.根据权利要求11所述的车辆发动机罩总成，进一步包含闩锁，所述闩锁相对于所述外发动机罩和所述内发动机罩固定，其中所述多个可展开装置中的至少一个设置在所述闩锁上方。
17.根据权利要求11所述的车辆发动机罩总成，其中所述内发动机罩包括右边缘和左边缘，并且其中所述多个可展开装置中的至少一个邻近所述右边缘并且所述多个可展开装置中的至少一个邻近所述左边缘。
18.根据权利要求11所述的车辆发动机罩总成，其中所述内发动机罩和所述外发动机罩两者由金属制成并且通过包边凸缘接合。
19.一种车辆，包含：
内发动机罩；
相对于所述内发动机罩固定的外发动机罩；
多个可展开装置，所述多个可展开装置在所述内发动机罩和所述外发动机罩之间彼此隔开，所述可展开装置各自限定充气腔并且由热塑性弹性体制成；
多个充气装置，每个所述充气装置与所述多个可展开装置的其中一个所述充气腔连通；以及
碰撞传感器；以及
控制器，所述控制器被编程用于响应于由所述碰撞传感器感测到的行人碰撞而指示所述充气装置使所述可展开装置充气。
20.根据权利要求19所述的车辆，进一步包含前保险杠，所述传感器适于检测对所述前保险杠的碰撞。
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