[實用新型]液壓式自適應轉向管柱潰縮吸能系統

有效

• 申請號: 201320548303.8
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN203472979U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 許思睿;張永明;岳法;陳德利
• 申請（專利權）人: 北京汽車股份有限公司
• 主分類號: B62D1/19
• 分類號: B62D1/19
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

技術領域

本實用新型涉及汽車生產制造技術領域，特別是指一種液壓式自適應轉向管柱潰縮吸能系統。

背景技術

當汽車發生正面碰撞時，位于汽車前部的轉向管柱及轉向軸在碰撞力的作用下要向后即駕駛員方向運動。這種運動的能量應通過轉向管柱以機械的方式予以吸收，防止或減少其直接作用于駕駛員身上，造成人身傷害。另一方面，在汽車發生正面碰撞時，駕駛員受慣性的影響有沖向方向盤的運動，駕駛員本身的運動能量一部分由約束裝置如安全帶、氣囊等加以吸收，另一部分傳遞給方向盤和轉向管柱系統，這部分能量也要通過方向盤及轉向管柱系統予以吸收，以防止超出人體承受能力的碰撞力傷害駕駛員。

當前，轉向管柱的潰縮吸能功能主要通過以下三個方面實現：

轉向軸吸能：轉向軸與轉向軸套通過花鍵間隙配合傳遞轉矩，轉向軸上帶有環形槽，環形槽內壓入鋼珠，當汽車發生正面碰撞時，碰撞力致使轉向軸與轉向軸套軸向剪切鋼珠，產生軸向位移，從而起到吸能保護的作用。

套筒總成吸能：內套管與外套管之間壓入一定數量的鋼珠，內外套管通過鋼珠相連，當受到的軸向沖擊載荷超過臨界值時內外套管通過剪切鋼珠產生軸向位移，達到吸能的目的。

安裝支架總成吸能：支架與塞塊采用尼龍銷連接，當受到的沖擊載荷超過臨界值時，剪斷尼龍銷從而達到吸能的目的。另外在支架與塞塊之間采用制成特定形狀的金屬絲或板條元件連接，當其受到潰縮力時會展開、彎折或拉伸，以吸收能量。

以上技術存在的缺陷有：

一旦潰縮吸能結構制成，其潰縮特性一定，不能根據實際碰撞情況進行調節。而潰縮力與潰縮速度相關，當碰撞情況發生變化時，則潰縮力不能與設計狀態相一致，潰縮吸能結構將不能有效地吸收碰撞產生的能量。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種液壓式自適應轉向管柱潰縮吸能系統，能夠根據碰撞情況實時改變潰縮力，有效吸收碰撞產生的能量。

為解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供技術方案如下：

一方面，提供一種液壓式自適應轉向管柱潰縮吸能系統，包括：

固定在汽車車身上的管柱總成；

與所述管柱總成固定連接的調節機構，所述調節機構包括：

固定在所述管柱總成上的液壓油缸；

測量所述液壓油缸出油口流量的流量傳感器；

測量所述液壓油缸出油口壓力的壓力傳感器；

控制所述液壓油缸出油口流量的控制閥；

根據所述出油口流量計算潰縮量和根據所述出油口壓力計算潰縮力、并操縱所述控制閥的電子控制單元。

進一步地，所述管柱總成通過一銷接結構和汽車車身銷接，所述管柱總成通過安裝支架固定在汽車車身上，所述安裝支架上設有兩個固定安裝點。

進一步地，所述管柱總成包括：

與汽車中間軸連接的下軸；

通過軸承與所述下軸軸向固定的下軸筒；

與汽車方向盤連接的上軸；

通過軸承與所述上軸軸向固定的上軸筒；

所述上軸和下軸可沿軸向相對運動；

在所述調節機構松開時，所述上軸筒及上軸能夠沿軸向移動一定距離；

當汽車發生碰撞時，縮緊的所述調節機構產生潰縮力使所述上軸筒及上軸移動一定的距離，到達極限位置后，所述上軸筒與所述安裝支架一同帶動所述液壓油缸向下軸方向運動，所述液壓油缸中的油液經出油口擠壓至所述控制閥中，所述電子控制單元根據所述流量傳感器和壓力傳感器采集的信號操縱所述控制閥的流通面積。

進一步地，所述液壓油缸包括外缸筒、位于外缸筒內的內缸筒和位于內缸筒內的缸桿，

在正常情況下，所述外缸筒和內缸筒的缸體內腔充滿油液，且所述外缸筒出油口被所述控制閥封死，油液無法向外流出，所述內缸筒及缸桿無法運動；

在汽車發生碰撞時，所述控制閥打開，所述內缸筒和所述外缸筒在外力下運動，所述缸桿的活塞帶動油液運動，經所述內缸筒的徑向內開小孔流入軸向導流孔中，再從徑向外開小孔流向所述外缸筒中，最終流至所述出油口處。

進一步地，所述液壓油缸還包括：

設置在所述缸桿和所述安裝支架上固定安裝點之間的減震墊。

進一步地，所述液壓油缸還包括：

收集所述液壓油缸推出的油液的油箱。

本實用新型的實施例具有以下有益效果：