CN111483308A - 主动可控式失效悬置、悬置失效控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及主动可控式失效悬置、悬置失效控制系统及方法，包括悬置本体、悬置支架和爆破机构，悬置支架上设有安装空间；爆破机构组设于安装空间，并用于起爆以使悬置支架断裂失效或裂开失效。当发生碰撞、悬置需要失效时，通过爆破机构爆破而使悬置失效，而驱使悬置失效的驱动力来自于爆破时产生的力，第一方面，避免了因材料、制造工艺差异等致使悬置的实际失效限值出现差异，从而无法保证各个悬置失效的一致性；第二方面，避免出现撞击后悬置本应该失效却未失效，从而对车内人员产生冲击；第三方面，避免出现人没事但因悬置失效而需要进行车辆维修，增加用车成本的问题；第四方面，使用时可预先设置爆破机构爆破的条件，实现爆破的可控性。

Description

主动可控式失效悬置、悬置失效控制系统及方法

技术领域

本申请涉及汽车悬置技术领域，特别涉及一种主动可控式失效悬置、悬置失效控制系统及方法。

背景技术

悬置包括互相连接的悬置支架和悬置本体，其中悬置支架连接车辆的动力总成，而悬置本体与车身相连，悬置起到支撑和缓冲作用。

目前汽车上常用的悬置，一般由金属铸件悬臂、套筒和安装支架等组成，这种传统的悬置的失效方式是，动力总成两端通过悬置连接于车身上，当车辆发生碰撞后，在碰撞力的作用下，悬置受到前后方向的剪切力大于失效限值时出现结构断裂，在撞击力的作用下动力总成或旋转或下降，以释放出溃缩空间，从而缓解对车内人员的冲击，减小对人员的损伤，进而起到对人员的保护作用。

目前的悬置失效方式基本上都是如上述悬置一样，基于受力判断，都属于被动失效，这种被动失效其实质是一种材料失效的形式，因为材料特性原本就有一个较为宽幅的波动区间，因材料差异以及制造工艺差异等因素，导致制造出来的悬置的实际失效限值会出现很大的差异，因为失效限值存在的这种差异，使得采用上述失效方式存在如下弊端：

(1)在动态冲击过程中，这种失效限值存在的差异造成悬置无法与车辆的碰撞加速度相匹配，一方面，在这种撞击力下悬置本应该在某一时刻断裂失效却没有失效，从而对车内人员会产生冲击，另一方面，几个实际的失效限值不同的悬置用在同一辆车上时，在碰撞过程中无法保证各个悬置断裂失效的一致性，故而对碰撞后车体的加速度影响较大，进而影响了车内人员的损伤和运动学响应。

(2)对于不同速度的撞击，比如以40km/h和60km/h速度的撞击，且在60km/h速度的撞击下会对车内人员产生损伤，在40km/h速度的撞击下会对车内人员的损伤比较小甚至没有损伤，由于实际的失效限值会出现很大的差异，理论上在40km/h速度下撞击悬置不会发生断裂失效，然而实际制造出来的悬置在这种撞击力下发生断裂失效，这样就会出现人没事却同样需要进行车辆维修，增加了用车成本。

发明内容

本申请实施例提供一种主动可控式失效悬置、悬置失效控制系统及方法，以解决相关技术中无法保证各个悬置断裂或裂开失效的一致性，以及出现人没事但因悬置断裂或裂开失效而同样需要进行车辆维修，增加了用车成本的问题。

第一方面，提供了一种主动可控式失效悬置，其包括：

悬置本体；

悬置支架，所述悬置支架与所述悬置本体相连，所述悬置支架上设有安装空间；

爆破机构，所述爆破机构组设于所述安装空间，并用于起爆以使所述悬置支架断裂失效或裂开失效。

一些实施例中，所述爆破机构包括：

壳体，所述壳体内装有火药；

点爆组件，所述点爆组件设于所述壳体内并与火药连接；

插接头，所述插接头一端与所述点爆组件相连，另一端穿出所述壳体并用于连接控制单元。

一些实施例中，所述爆破机构与所述安装空间螺纹连接。

一些实施例中，所述爆破机构外壁上设有第一螺纹；

所述安装空间为安装槽，且所述安装槽上设有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹，或所述安装空间为贯穿所述悬置支架的安装孔，且所述安装孔上设有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹。

一些实施例中，所述悬置支架包括：

过渡段，所述安装空间位于所述过渡段上；

第一连接臂，所述第一连接臂连接于所述过渡段一侧，并用于连接动力总成；

第二连接臂，所述第二连接臂连接于所述过渡段另一侧，并用于与所述悬置本体相连；

所述爆破机构用于起爆以使所述第一连接臂与第二连接臂之间断裂或裂开。

第二方面，提供了一种悬置失效控制系统，其包括：

如上任一所述的主动可控式失效悬置；

加速度传感器，所述加速度传感器用于测量车辆碰撞后的加速度；

控制单元，所述控制单元与所述加速度传感器和爆破机构相连，并用于结合测量的加速度与预设阈值以控制爆破机构起爆。

一些实施例中，所述控制单元用于：

根据测量的加速度计算目标参数；对比所述加速度和目标参数与预设阈值的大小，判断所述悬置支架是否需要失效，以及控制爆破机构执行相应动作。

一些实施例中，所述目标参数包括加速度曲线斜率、目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、加速度对时间的积分；

所述预设阈值包括预设加速度、预设加速度曲线斜率、预设目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、预设加速度对时间的积分；

所述控制单元用于对比加速度是否达到预设加速度、对比加速度曲线斜率是否达到预设加速度曲线斜率、对比目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量是否达到预设目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、对比加速度对时间的积分是否达到预设加速度对时间的积分，若均为到达，则控制爆破机构起爆。

一些实施例中，所述控制单元为安全气囊电子控制单元或整车控制器。

第三方面，提供了一种悬置失效控制方法，包括如下步骤：

提供如上任一所述的悬置失效控制系统，并将其安装至车辆上；

当发生碰撞时，所述加速度传感器测量车辆碰撞后的加速度；

所述控制单元接收测量的加速度，并结合预设阈值判断是否需要使所述悬置支架失效，若是，则控制爆破机构起爆。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种主动可控式失效悬置、悬置失效控制系统及方法，本申请提供的悬置，包括悬置本体、悬置支架和爆破机构，当发生碰撞、悬置需要断裂失效或裂开失效时，通过控制爆破机构爆破，使悬置支架断裂失效或裂开失效，从而使悬置失效，而驱使悬置支架发生断裂失效或裂开失效的驱动力，并非来自于碰撞所产生的剪切力，而是爆破机构主动爆破时产生的力，这样一来，在第一方面，避免了因材料差异以及制造工艺差异等因素致使悬置的实际失效限值会出现很大的差异，从而无法保证各个悬置断裂或裂开失效的一致性；在第二方面，避免出现在撞击力下悬置本应该在某一时刻断裂失效却没有失效，从而对车内人员产生冲击；在第三方面，避免出现人没事但因悬置断裂或裂开失效而同样需要进行车辆维修，增加了用车成本的问题；在第四方面，由于是通过爆破机构主动爆破，故在使用时可以预先设置爆破机构爆破的条件，从而实现爆破的可控性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的悬置支架在第一个方向上的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的悬置支架在第二个方向上的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的悬置支架在第三个方向上的结构示意图；

图4为图3中A-A向示意图；

图5为本申请实施例提供的爆破机构示意图；

图6为图5中B-B向示意图；

图7为本申请实施例提供的悬置失效控制系统安装于车辆上的示意图。

图中：1、悬置支架；10、安装空间；11、过渡段；12、第一连接臂；13、第二连接臂；2、爆破机构；20、壳体；200、主体段；201、锚固段；21、火药；22、点爆组件；23、插接头；3、连接件；4、加速度传感器；5、控制单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种主动可控式失效悬置，其能解决无法保证各个悬置断裂或裂开失效的一致性，以及出现人没事但因悬置断裂或裂开失效而同样需要进行车辆维修，增加了用车成本的问题。

参见图1和图2所示，一种主动可控式失效悬置，其包括悬置本体、悬置支架1和爆破机构2，其中，悬置支架1与悬置本体相连，悬置支架1上设有安装空间10；爆破机构2组设于安装空间10，并用于起爆以使悬置支架1断裂失效或裂开失效。

在一些优选的实施例中，爆破机构2与安装空间10通过螺纹方式进行连接，安装以及拆卸方便，提高生产效率。

在一些优选的实施例中，在爆破机构2外壁上设有第一螺纹，而安装空间10为安装槽，且安装槽上设有与第一螺纹匹配的第二螺纹，通过第一螺纹与第二螺纹的螺纹配合，实现爆破机构2与悬置支架1的连接。

在一些优选的实施例中，在爆破机构2外壁上设有第一螺纹，而安装空间10为贯穿悬置支架1的安装孔，且安装孔上设有与第一螺纹匹配的第二螺纹，通过第一螺纹与第二螺纹的螺纹配合，实现爆破机构2与悬置支架1的连接。

需要说明的是，上述安装空间10可以为安装槽或者安装孔，除此之外，其他能够将爆破机构2与悬置支架1进行固定连接的方式都可以采用，甚至是爆破机构2部分地设在悬置支架1上也可行。

参见图2、图3和图4，在一些优选的实施例中，安装空间10为贯穿悬置支架1的安装孔；爆破机构2一端穿过安装孔，并通过连接件3固定于悬置支架1上。

在一些优选的实施例中，连接件3采用螺母，具体地，参见图4和图5所示，爆破机构2的壳体20包括主体段200和设于主体段下的锚固段201，安装孔为与壳体20相适配的形状，以使主体段200位于安装孔内，而锚固段201自安装孔穿出悬置支架1，螺母螺接于锚固段201上。

当然了，在另一些优选的实施例中，连接件3可以使用插销，锚固段201上设有销孔，通过插销插接于销孔中，以使爆破机构2固定在悬置支架1上。

参见图6所示，在一些优选的实施例中，爆破机构2包括壳体20、点爆组件22、插接头23，壳体20内装有火药21；点爆组件22设于壳体20内并与火药21连接；插接头23一端与点爆组件22相连，另一端穿出壳体20并用于连接控制单元5，通过控制单元5通电至插接头23，触发点爆组件22，点爆组件22燃烧诱发火药21起爆，引导壳体20和悬置支架1断裂或裂开失效。

参见图3所示，在一些优选的实施例中，悬置支架1包括过渡段11、第一连接臂12、第二连接臂13，安装空间10位于过渡段11上；第一连接臂12连接于过渡段11一侧，并用于连接动力总成；第二连接臂13连接于过渡段11另一侧，并用于与悬置本体相连；爆破机构2用于起爆以使第一连接臂12与第二连接臂13之间断裂或裂开。

参见图7所示，本申请提供了一种悬置失效控制系统，其包括上述任一主动可控式失效悬置、加速度传感器4和控制单元5；其中，加速度传感器4用于测量车辆碰撞后的加速度；控制单元5与加速度传感器4和爆破机构2相连，并用于结合测量的加速度与预设阈值以控制爆破机构2起爆。

在一些优选的实施例中，控制单元5用于：根据测量的加速度计算目标参数；对比加速度和目标参数与预设阈值的大小，判断悬置支架1是否需要失效，以及控制爆破机构2执行相应动作。

在一些优选的实施例中，目标参数包括加速度曲线斜率、目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、加速度对时间的积分；预设阈值包括预设加速度、预设加速度曲线斜率、预设目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、预设加速度对时间的积分。

在一些优选的实施例中，控制单元5为安全气囊电子控制单元或整车控制器。其中，相对于整车控制器，使用安全气囊电子控制单元，成本更低。

参见图7所示，本申请提供了一种悬置失效控制方法，包括如下步骤：

S1：提供如上任一的悬置失效控制系统，并将其安装至车辆上；

S2：当发生碰撞时，加速度传感器4测量车辆碰撞后的加速度；

S3：控制单元5接收测量的加速度，并结合预设阈值判断是否需要使悬置支架1失效，若是，则控制爆破机构2起爆。

其中，S3具体包括如下步骤：

S30：根据测量的加速度计算目标参数，目标参数包括加速度曲线斜率、目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、加速度对时间的积分；

S31：对比加速度是否达到预设加速度、对比加速度曲线斜率是否达到预设加速度曲线斜率、对比目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量是否达到预设目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、对比加速度对时间的积分是否达到预设加速度对时间的积分，如果上述加速度和目标参数均达到时，则表明需要使悬置支架1失效，控制单元5给爆破机构2通电以控制爆破机构2起爆；否则，不通电。

本申请的原理如下：

本申请提供的悬置，包括悬置本体、悬置支架1和爆破机构2，当发生碰撞、悬置需要断裂失效或裂开失效时，通过控制爆破机构2爆破，使悬置支架1断裂失效或裂开失效，从而使悬置失效，而驱使悬置支架1发生断裂失效或裂开失效的驱动力，并非来自于碰撞所产生的剪切力，而是爆破机构2主动爆破时产生的力，这样一来，在第一方面，避免了因材料差异以及制造工艺差异等因素致使悬置的实际失效限值会出现很大的差异，从而无法保证各个悬置断裂或裂开失效的一致性；在第二方面，避免出现在撞击力下悬置本应该在某一时刻断裂失效却没有失效，从而对车内人员产生冲击；在第三方面，避免出现人没事但因悬置断裂或裂开失效而同样需要进行车辆维修，增加了用车成本的问题；在第四方面，由于是通过爆破机构2主动爆破，故在使用时可以预先设置爆破机构2爆破的条件，从而实现爆破的可控性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种主动可控式失效悬置，其特征在于，其包括：

悬置本体；

悬置支架(1)，所述悬置支架(1)与所述悬置本体相连，所述悬置支架(1)上设有安装空间(10)；

爆破机构(2)，所述爆破机构(2)组设于所述安装空间(10)，并用于起爆以使所述悬置支架(1)断裂失效或裂开失效。

2.如权利要求1所述的主动可控式失效悬置，其特征在于，所述爆破机构(2)包括：

壳体(20)，所述壳体(20)内装有火药(21)；

点爆组件(22)，所述点爆组件(22)设于所述壳体(20)内并与火药(21)连接；

插接头(23)，所述插接头(23)一端与所述点爆组件(22)相连，另一端穿出所述壳体(20)并用于连接控制单元(5)。

3.如权利要求1所述的主动可控式失效悬置，其特征在于：所述爆破机构(2)与所述安装空间(10)螺纹连接。

4.如权利要求3所述的主动可控式失效悬置，其特征在于：

所述爆破机构(2)外壁上设有第一螺纹；

所述安装空间(10)为安装槽，且所述安装槽上设有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹，或所述安装空间(10)为贯穿所述悬置支架(1)的安装孔，且所述安装孔上设有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹。

5.如权利要求1所述的主动可控式失效悬置，其特征在于，所述悬置支架(1)包括：

过渡段(11)，所述安装空间(10)位于所述过渡段(11)上；

第一连接臂(12)，所述第一连接臂(12)连接于所述过渡段(11)一侧，并用于连接动力总成；

第二连接臂(13)，所述第二连接臂(13)连接于所述过渡段(11)另一侧，并用于与所述悬置本体相连；

所述爆破机构(2)用于起爆以使所述第一连接臂(12)与第二连接臂(13)之间断裂或裂开。

6.一种悬置失效控制系统，其特征在于，其包括：

如权利要求1至5任一所述的主动可控式失效悬置；

加速度传感器(4)，所述加速度传感器(4)用于测量车辆碰撞后的加速度；

控制单元(5)，所述控制单元(5)与所述加速度传感器(4)和爆破机构(2)相连，并用于结合测量的加速度与预设阈值以控制爆破机构(2)起爆。

7.如权利要求6所述的悬置失效控制系统，其特征在于，所述控制单元(5)用于：

根据测量的加速度计算目标参数；对比所述加速度和目标参数与预设阈值的大小，判断所述悬置支架(1)是否需要失效，以及控制爆破机构(2)执行相应动作。

8.如权利要求7所述的悬置失效控制系统，其特征在于：

所述目标参数包括加速度曲线斜率、目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、加速度对时间的积分；

所述预设阈值包括预设加速度、预设加速度曲线斜率、预设目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、预设加速度对时间的积分；

所述控制单元(5)用于对比加速度是否达到预设加速度、对比加速度曲线斜率是否达到预设加速度曲线斜率、对比目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量是否达到预设目标时刻前加速度曲线波峰波谷数量、对比加速度对时间的积分是否达到预设加速度对时间的积分，若均为到达，则控制爆破机构(2)起爆。

9.如权利要求6所述的悬置失效控制系统，其特征在于：所述控制单元(5)为安全气囊电子控制单元或整车控制器。

10.一种悬置失效控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求6至9任一所述的悬置失效控制系统，并将其安装至车辆上；

当发生碰撞时，所述加速度传感器(4)测量车辆碰撞后的加速度；

所述控制单元(5)接收测量的加速度，并结合预设阈值判断是否需要使所述悬置支架(1)失效，若是，则控制爆破机构(2)起爆。

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