CN210062917U - 主动式发动机罩连接机构及其控制系统、车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种主动式发动机罩连接机构及其控制系统、车辆，该主动式发动机罩连接机构包括用于连接到发动机罩和车身之间的气撑杆和用于连接到发动机罩的连接支架，气撑杆的一端通过第一转轴可转动地连接到车身，另一端连接到发动机罩，且连接机构还包括连接杆，该连接杆的一端连接到连接支架，另一端连接到气撑杆上，连接杆具有锁止状态和解锁状态，在锁止状态，气撑杆能够带动连接支架围绕第一转轴转动，在解锁状态，气撑杆内充气以能够带动连接支架围绕发动机罩前端的机罩锁转动，以顶升发动机罩。本连接机构在锁止状态下能够实现发动机罩的正常开闭，发生碰撞时，能够主动将发动机罩的后端顶起，减小对行人的伤害。

Description

主动式发动机罩连接机构及其控制系统、车辆

技术领域

本公开涉及车辆的发动机罩领域，具体地，涉及一种主动式发动机罩连接机构及其控制系统、车辆。

背景技术

随着汽车的普及，人们越来越重视汽车的安全性能。而大多安全措施均是为了提高乘员保护性能提出的，但是汽车碰撞行人事故在交通事故中占有较大比例，由于缺乏保护行人的防护措施，对于直接暴露在各种交通环境的行人造成了较大的威胁。在行人碰撞事故中，行人通常会向发动机罩施加朝向下的力，然而发动机罩与发动机舱之间的缓冲空间较小，导致碰撞加速度过高，对于行人的伤害值增大。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种主动式发动机罩连接机构，该主动式发动机罩连接机构能够在发生碰撞时顶升发动机罩后端，增大缓冲空间。

为了实现上述目的，本公开提供一种主动式发动机罩连接机构，其中，包括用于连接到发动机罩和车身之间的气撑杆和用于连接到发动机罩的连接支架，所述气撑杆的一端通过第一转轴可转动地连接到所述车身，另一端连接到所述发动机罩，且所述连接机构还包括连接杆，该连接杆的一端连接到所述连接支架，另一端连接到所述气撑杆上，所述连接杆具有锁止状态和解锁状态，在所述锁止状态，所述气撑杆能够带动所述连接支架围绕所述第一转轴转动，在所述解锁状态，所述气撑杆内充气以能够带动所述连接支架围绕所述发动机罩前端的机罩锁转动，以顶升所述发动机罩。

可选地，所述连接机构还包括锁止件，所述锁止件包括锁栓和用于连接到所述气撑杆的外壳，所述外壳具有用于容纳所述锁栓的腔体，在所述锁止状态，所述锁栓容纳在所述腔体内并凸出于所述外壳来止挡所述连接杆，以使得所述连接杆固定到所述气撑杆，在所述解锁状态，所述锁栓从所述腔体内脱出与所述外壳分离，以释放所述连接杆。

可选地，所述锁栓上形成有凹槽，所述外壳上形成有与所述凹槽相对的通孔，所述通孔连通所述凹槽和所述气撑杆的气腔，且该通孔与所述凹槽相对设置，所述通孔内容纳有第一滚珠，所述凹槽内容纳设置有锁止弹簧，所述第一滚珠和所述锁止弹簧之间设置有第二滚珠，所述腔体内还设置有压缩弹簧，该压缩弹簧一端抵顶到所述腔体的底壁，另一端抵顶到所述锁栓，在所述锁止状态，所述锁止弹簧向所述第二滚珠施加朝向所述第一滚珠移动的弹性力，以使得所述第一滚珠抵顶到所述通孔的孔壁，在所述解锁状态，所述气腔内的气压迫使所述第一滚珠驱动所述第二滚珠朝向所述凹槽运动来压缩所述锁止弹簧，将所述第二滚珠从所述通孔内完全移出到所述凹槽内，以使得所述压缩弹簧能够驱动所述锁栓向上运动，以与所述外壳分离来释放所述连接杆。

可选地，所述通孔与所述气腔连通的开口小于所述第一滚珠的直径。

可选地，所述气撑杆的外表面凸出设置有滑梁，该滑梁沿所述气撑杆的延伸方向开设有滑槽，所述连接杆通过第二转轴连接到所述滑槽内，且通过第三转轴连接到所述连接支架，在所述锁止状态，所述第二转轴固定到所述滑槽接近所述第一转轴的一端，以使得所述气撑杆能够带动所述连接支架围绕所述第一转轴转动，在所述解锁状态，通过使所述第二转轴在所述滑槽内朝向远离所述第一转轴的方向滑动，使得所述气撑杆能够带动所述连接支架围绕所述机罩锁转动，以顶升所述发动机罩。

可选地，在所述解锁状态，所述第二转轴沿所述滑槽移动的长度与所述气撑杆内的活塞杆从所述气腔内伸出的长度相同。

可选地，所述气撑杆和所述连接支架均可拆卸地连接到所述发动机罩的内板。

根据本公开的再一方面，还提供一种主动式发动机罩连接机构的控制系统，包括控制器和用于检测碰撞信号的传感器，以及上述公开的主动式发动机罩连接机构，所述传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述气撑杆电连接。

根据本公开的又一方面，还提供一种车辆，包括上述公开的控制系统。

本技术的有益效果是：该主动式发动机罩连接机构在锁止状态下能够实现发动机罩的正常开闭，在发生碰撞时，能够主动将发动机罩的后端顶起，增大缓冲空间，减小对行人的伤害。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的一种主动式发动机罩连接机构的锁止状态下的装配图；

图2是图1的爆炸图；

图3是本公开实施例提供的主动式发动机罩连接机构的解锁状态下的装配图；

图4是本公开实施例提供的主动式发动机罩连接机构中的锁止件与气撑杆的局部剖视图。

附图标记说明

1气撑杆 11气腔 12滑梁

13活塞杆 2连接支架 3连接杆

4锁止件 41锁栓 411凹槽

42外壳 421腔体 422通孔

5第一滚珠 6第二滚珠 7锁止弹簧

8压缩弹簧 9滑槽 10第二转轴

20第三转轴 14轴孔 30螺栓

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1至图4所示，本公开提供一种主动式发动机罩连接机构，包括用于连接到发动机罩和车身之间的气撑杆1和用于连接到发动机罩的连接支架2，气撑杆1的一端通过第一转轴可转动地连接到车身，另一端连接到发动机罩，且连接机构还包括连接杆3，该连接杆3的一端连接到连接支架2，另一端连接到气撑杆1上，连接杆3具有锁止状态和解锁状态，在锁止状态，气撑杆1能够带动连接支架2围绕第一转轴转动，在解锁状态，气撑杆1内充气以能够带动连接支架2围绕发动机罩前端的机罩锁转动，以顶升发动机罩。

首先，本连接机构通过气撑杆1代替原有的铰链，一端连接到发动机罩，另一端通过第一转轴与固定座(固定座连接到车身，第一转轴穿过气撑杆的一端的轴孔14，第一转轴和固定座图示未示出)活动连接，使得气撑杆1能够围绕第一转轴转动，来实现发动机罩的正常开闭的功能。除此之外，本连接机构同时能够实现在发生行人碰撞事故时将发动机罩的后端举升的功能。

具体地，如图1所示，气撑杆1远离轴孔14的一端为球头端，为避免在正常开闭时，球头端的转动造成对于发动机罩的形变影响，在本实施方式中，通过气撑杆1和连接支架2共同连接到发动机罩，当发动机罩正常工作时，如图1所示，连接杆3处于锁止状态，通过连接支架2约束气撑杆1，同时连接支架2能够随气撑杆1围绕第一转轴转动，以实现发动机罩的正常开闭。当发生行人碰撞事故时，如图3所示，连接杆3解锁，此时气撑杆1内的气腔11内开始充气，使得气腔11内的活塞杆13能够伸出，同时带动连接支架2围绕发动机罩前端的机罩锁转动，将发动机罩的后端顶升抬起，使得能够提前与行人接触，增大了缓冲空间，保证发动机罩能够产生较大的变形，进而能够减小对行人头部的伤害。

进一步地，如图1和图4所示，为了使连接杆3能够在锁止状态和解锁状态之间切换，在本实施方式中，连接机构还包括锁止件4，锁止件4包括锁栓41和用于连接到气撑杆1的外壳42，外壳42具有用于容纳锁栓41的腔体421，在锁止状态，锁栓41容纳在腔体421内并凸出于外壳42来止挡连接杆3，以使得连接杆3固定到气撑杆1，在解锁状态，锁栓41从腔体421内脱出与外壳42分离，以释放连接杆3。

也即，发动机正常工作时，锁止件4通过锁栓41止挡连接杆3，将其锁定在气撑杆1上，使得连接支架2和连接杆3与气撑杆1固定为一体，能够随气撑杆1联动，实现发动机罩正常开闭。一旦发生行人碰撞事故时，气撑杆1内的气腔11充气，将活塞杆13顶出，同时锁栓41从外壳42内脱出，以能够释放连接杆3，此时连接杆3和连接支架2与气撑杆1便可以发生相对运动，因此，活塞杆13便可以带动连接支架2围绕机罩锁转动，以抬高发动机罩的后端，增大缓冲空间。

具体地，在本实施方式中，锁栓41上形成有凹槽411，外壳42上形成有与凹槽411相对的通孔422，通孔422连通凹槽411和气撑杆1的气腔11，且该通孔422与凹槽411相对设置，通孔422内容纳有第一滚珠5，凹槽411内容纳设置有锁止弹簧7，第一滚珠5和锁止弹簧7之间设置有第二滚珠6，腔体421内还设置有压缩弹簧8，该压缩弹簧8一端抵顶到腔体421的底壁，另一端抵顶到锁栓41。

这样，在锁止状态，锁止弹簧7向第二滚珠6施加朝向第一滚珠5移动的弹性力，以使得第一滚珠5抵顶到通孔422的孔壁，在解锁状态，气腔11内的气压迫使第一滚珠5驱动第二滚珠6朝向凹槽411运动来压缩锁止弹簧7，将第二滚珠6从通孔422内完全移出到凹槽411内，以使得压缩弹簧8能够驱动锁栓41向上运动，以与外壳42分离来释放连接杆3。

也即，在锁止状态，第二滚珠6同时位于通孔422和凹槽411上，能够有效地防止压缩弹簧8将锁栓41顶出，此时锁栓41止挡连接杆3，以锁止连接杆3；在解锁状态，气撑杆1内的气腔11充气，气压通过通孔422迫使第一滚珠5挤压第二滚珠6朝向凹槽411移动，直至将第二滚珠6完全从通孔422内移出，此时压缩弹簧8便能够驱动锁栓41向上运动，将其从腔体421内完全移出，此时连接杆3被释放，气撑杆1便可以带动连接支架2围绕机罩锁转动，以抬升发动机罩的后端。

更具体地，为了避免第一滚珠5从通孔422移出到气腔11内，在本实施方式中，通孔422与气腔11连通的开口小于第一滚珠5的直径，以避免在锁止状态时受到第二滚珠6的推力使得第一滚珠5朝向气腔11内滚动。

进一步地，为了满足在解锁状态下连接支架2能够被气撑杆1带动而围绕机罩锁转动，在本实施方式中，气撑杆1的外表面凸出设置有滑梁12，该滑梁12沿气撑杆1的延伸方向开设有滑槽9，连接杆3通过第二转轴10连接到滑槽9内，且通过第三转轴20连接到连接支架2，在锁止状态，第二转轴10固定到滑槽9接近第一转轴的一端，以使得气撑杆1能够带动连接支架2围绕第一转轴转动，在解锁状态，通过使第二转轴10在滑槽9内朝向远离第一转轴的方向滑动，使得气撑杆1能够带动连接支架2围绕机罩锁转动，以顶升发动机罩。

具体地，当发动机罩正常工作时，通过将第二转轴10固定到滑槽9接近第一转轴的一端，以实现连接杆3、连接支架2相对于气撑杆1的锁定，与气撑杆1联动实现发动机罩的正常开闭；当发生行人碰撞事故时，首先气撑杆1内的气腔11充气，将活塞杆13顶出同时实现连接杆3的解锁，且在顶出的过程中，第二转轴10能够沿滑槽9滑动并转动，此时连接杆3和连接支架2之间发生相对运动，以能够进一步实现活塞杆13带动连接支架2围绕机罩锁转动，以最终带动发动机罩的后端向上抬升，增大发动机罩与发动机舱之间的缓冲空间，降低行人头部撞击发动机罩造成的伤害，提高对于行人的主动保护。

除此之外，在本实施方式中，在解锁状态，第二转轴10沿滑槽9移动的长度与气撑杆1内的活塞杆13从气腔11内伸出的长度相同。这样，能够保证连接支架2和气撑杆1连接到发动机罩的一端的距离始终保持一致，避免在发生运动时，导致发动机罩在两个连接点之间发生形变。也即，如图1和图3所示，气撑杆1分别连接到车身的第一固定点以及连接到发动机罩的第二固定点，连接支架2连接到发动机罩的第三固定点，三个固定点的连线构成三角形结构，在解锁状态下，如图3所示，第二固定点和第三固定点之间的距离是不变的，而第一固定点和第三固定点的距离增大，第二固定点和第一固定点之间的距离增大，以能够实现顶升发动机罩的后端。

为了方便拆卸，在本实施方式中，气撑杆1和连接支架2均可拆卸地连接到发动机罩的内板。其中，如图1所示，气撑杆1的球头端上设置有螺栓30，通过螺栓30连接到发动机罩的内板。连接支架2同样也可以采用螺栓连接到发动机罩的内板，在其他实施方式中，还可以采用焊接的固定形式，对此本公开不做限制。

根据本公开的另一方面，还提供一种主动式发动机罩连接机构的控制系统以及包括该控制系统的车辆，该控制系统包括控制器和用于检测碰撞信号的传感器，以及上述公开的主动式发动机罩连接机构，传感器与控制器电连接，控制器与气撑杆1电连接。

具体工作过程如下：当发生紧急碰撞时，传感器检测汽车的碰撞强度信号，并将该碰撞信号传递到控制器，控制器会控制气撑杆1充气，活塞杆13将发动机罩顶起，并解锁连接杆3和连接支架2，以能够同时带动连接支架2共同围绕机罩锁转动，实现发动机罩后端的抬升，及时的增大碰撞缓冲空间，减小发动机罩对于行人头部的伤害，大大提升了对于行人的主动保护。

其中控制器可以是应急开关。当驾驶者遇到紧急情况时，按下该开关可以使气撑杆动作实现将发动机罩抬起。当然，该控制器还可以是逻辑控制电路或PLC控制器等。传感器可以为应用于安全气囊的碰撞传感器，型号可以为4M0959651。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种主动式发动机罩连接机构，其特征在于，包括用于连接到发动机罩和车身之间的气撑杆(1)和用于连接到发动机罩的连接支架(2)，所述气撑杆(1)的一端通过第一转轴可转动地连接到所述车身，另一端连接到所述发动机罩，且所述连接机构还包括连接杆(3)，该连接杆(3)的一端连接到所述连接支架(2)，另一端连接到所述气撑杆(1)上，所述连接杆(3)具有锁止状态和解锁状态，在所述锁止状态，所述气撑杆(1)能够带动所述连接支架(2)围绕所述第一转轴转动，在所述解锁状态，所述气撑杆(1)内充气以能够带动所述连接支架(2)围绕所述发动机罩前端的机罩锁转动，以顶升所述发动机罩。

2.根据权利要求1所述的主动式发动机罩连接机构，其特征在于，所述连接机构还包括锁止件(4)，所述锁止件(4)包括锁栓(41)和用于连接到所述气撑杆(1)的外壳(42)，所述外壳(42)具有用于容纳所述锁栓(41)的腔体(421)，在所述锁止状态，所述锁栓(41)容纳在所述腔体(421)内并凸出于所述外壳(42)来止挡所述连接杆(3)，以使得所述连接杆(3)固定到所述气撑杆(1)，在所述解锁状态，所述锁栓(41)从所述腔体(421)内脱出与所述外壳(42)分离，以释放所述连接杆(3)。

3.根据权利要求2所述的主动式发动机罩连接机构，其特征在于，所述锁栓(41)上形成有凹槽(411)，所述外壳(42)上形成有与所述凹槽(411)相对的通孔(422)，所述通孔(422)连通所述凹槽(411)和所述气撑杆(1)的气腔(11)，且该通孔(422)与所述凹槽(411)相对设置，所述通孔(422)内容纳有第一滚珠(5)，所述凹槽(411)内容纳设置有锁止弹簧(7)，所述第一滚珠(5)和所述锁止弹簧(7)之间设置有第二滚珠(6)，所述腔体(421)内还设置有压缩弹簧(8)，该压缩弹簧(8)一端抵顶到所述腔体(421) 的底壁，另一端抵顶到所述锁栓(41)，在所述锁止状态，所述锁止弹簧(7)向所述第二滚珠(6)施加朝向所述第一滚珠(5)移动的弹性力，以使得所述第一滚珠(5)抵顶到所述通孔(422)的孔壁，在所述解锁状态，所述气腔(11)内的气压迫使所述第一滚珠(5)驱动所述第二滚珠(6)朝向所述凹槽(411)运动来压缩所述锁止弹簧(7)，将所述第二滚珠(6)从所述通孔(422)内完全移出到所述凹槽(411)内，以使得所述压缩弹簧(8)能够驱动所述锁栓(41)向上运动，以与所述外壳(42)分离来释放所述连接杆(3)。

4.根据权利要求3所述的主动式发动机罩连接机构，其特征在于，所述通孔(422)与所述气腔(11)连通的开口小于所述第一滚珠(5)的直径。

5.根据权利要求3或4所述的主动式发动机罩连接机构，其特征在于，所述气撑杆(1)的外表面凸出设置有滑梁(12)，该滑梁(12)沿所述气撑杆(1)的延伸方向开设有滑槽(9)，所述连接杆(3)通过第二转轴(10)连接到所述滑槽(9)内，且通过第三转轴(20)连接到所述连接支架(2)，在所述锁止状态，所述第二转轴(10)固定到所述滑槽(9)接近所述第一转轴的一端，以使得所述气撑杆(1)能够带动所述连接支架(2)围绕所述第一转轴转动，在所述解锁状态，通过使所述第二转轴(10)在所述滑槽(9)内朝向远离所述第一转轴的方向滑动，使得所述气撑杆(1)能够带动所述连接支架(2)围绕所述机罩锁转动，以顶升所述发动机罩。

6.根据权利要求5所述的主动式发动机罩连接机构，其特征在于，在所述解锁状态，所述第二转轴(10)沿所述滑槽(9)移动的长度与所述气撑杆(1)内的活塞杆(13)从所述气腔(11)内伸出的长度相同。

7.根据权利要求1所述的主动式发动机罩连接机构，其特征在于，所述气撑杆(1)和所述连接支架(2)均可拆卸地连接到所述发动机罩的内板。

8.一种主动式发动机罩连接机构的控制系统，其特征在于，包括控制器和用于检测碰撞信号的传感器，以及根据权利要求1-7中任意一项所述的主动式发动机罩连接机构，所述传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述气撑杆(1)电连接。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求8所述的主动式发动机罩连接机构的控制系统。

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