[发明专利]变形元件和用于调节车辆中变形元件的变形特性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种依据权利要求1的变形元件、一种依据权利要求6的用于在车辆碰撞时吸收能量的方法、一种依据权利要求7的用于调节在车辆中的变形元件的变形特性的方法、一种依据权利要求13的控制装置、一种依据权利要求14的计算机程序产品和一种依据权利要求15的乘员保护系统。

背景技术

自从引入客舱起，车辆安全性已经明显得以改进。在过去几年中，在机动车辆的主动和被动安全性方面已经取得重要的进步。大量的措施，如车身结构和约束系统的改进，已为降低在街道交通中的死亡人数作出了贡献。

在此，大部分受伤可以归因于伴随有严重的损伤程度直至死亡后果的车辆-车辆正面碰撞。通过引入在具有100％以及40％重叠率的正面碰撞方面的消费者保护测试以及法律要求，能获得在减轻事故后果方面的实质性改进。然而由此其他的碰撞类型和课题引起普遍重视。这些课题中的一个是伙伴保护或者说碰撞相容性。

在被动安全性的发展过程中，自我保护受到普遍重视。不仅在车辆-车辆碰撞中而且在与其他物体碰撞中保护自己的乘员，是车辆的特性。

伙伴保护与之相反，车辆的特性是在车辆-车辆碰撞中保护对方车辆的乘员，也就是具有尽可能小的攻击性。

两种特性在碰撞相容性中相结合。这种结合以在车队中的总风险被降到最低的方式表现出很高的自我保护程度，而对于其他的交通参与者的攻击性也很低。存在如下普遍的一致性：相容性的改进不允许成为各个车辆自我保护的负担。

依据事故数据可以显示出，现在的碰撞测试已对在自我保护方面的改进作出了贡献，但随之出现伙伴保护略微减少。作为这个发展的结果，将来会实现针对前部负荷情况的新的消费者保护测试，给予相容性较高的重要性。

为了在实践中获得较高的车辆相容性，将来要干预车辆前部结构。已知一些方案，在这些方案中根据情况调整安装在车辆中的碰撞盒，以确保改进的能量吸收，并且接下来作为现有技术对这些方案进行描述。

EP 1 792 786 A2描述了一种传统类型的碰撞盒。在此，描述了一种用于合并在机动车辆保险杆横梁和汽车纵梁之间的碰撞盒。所述碰撞盒具有一个壳体状的变形轮廓作为由金属薄板制成的折叠结构和一个纵梁侧的凸缘板。在此，凸缘板被构造为折叠结构的组成部分。

在M.Deimel，J.Franke和S.在2004年10月第15届“Design for X”研讨会上的题目为“Entwicklung eines Frontendmoduls eines Niedrig-Energie Verbrauch-Fahrzeug”的公开文献中提出了一种适应性的前部结构，在该前部结构中两个能伸出的碰撞管通过一个宽的横梁联接并且附加地设有泡沫元件。所述变型实施方式的作用能力已通过FEM计算进行了检验。

用于转换碰撞能量的低成本变型实施方式不具有任何泡沫变形元件。在此，可以将相应的碰撞盒设置在车辆的横梁和纵梁之间。

在没有泡沫变形元件的条件下用于转换碰撞能量的高端解决方案中，可以在横梁和与固定于车身的碰撞管之间设置可伸出的碰撞管。

在适应性前部结构的领域中，已有来自奥托立夫(Autoliv)公司的多个公开文献。在此，核心是，适应性地设计碰撞盒的刚度。在此，在碰撞之前对碰撞盒进行调整，使得前部结构可以吸收较高的能量。这意味着，例如在与行人碰撞时前部结构很软，或者但在车辆侵入时前部结构较硬。

由于相容性的课题被引入到欧洲新车安全评鉴协会(EuroNCAP)的消费者保护中的事实，在考虑到前瞻性传感器装置的条件下，在实践中使用适应性前部结构/碰撞盒的几率提高。

此外，在自我保护的过程中，尝试在车辆正面碰撞时通过位于驾驶室前的车辆部分吸收尽可能多的碰撞能。在此，该吸收通过某些元件的变形进行。由此可以更好地保护乘员。在碰撞时，目标是最优地利用可供使用的折皱区，也就是专门为消除动能而设置的结构空间。在车辆制造中常见的是，安装所谓的“碰撞盒”，这些碰撞盒正是通过有针对性的变形特性承担这个任务。

在碰撞情况下吸收动能的常规构件，在刚性和弹性方面具有规定的材料特性。因此，它们的变形特性且由此它们的吸收能力是不可改变的。

在过去的几年中，在机动车辆的被动安全性方面已经取得重要的进步。大量的措施如车身结构和约束系统的改进已为降低在道路交通中的死亡数量作出了贡献。