Безопасный легковой автомобиль
Изобретение относится к автомобилестроению, а конкретно, к пассивной безопасности легковых автомобилей. При столкновении легкового автомобиля с грузовым или автобусом из-за различной высоты их бамперов (и противоподкатных брусьев) удар приходится выше лонжеронов легкового автомобиля, и они не участвуют в поглощении энергии удара. В результате деформация передка легкового автомобиля происходит не так, как задумывалось конструкторами, и его пассивная безопасность заметно снижается. В предлагаемой конструкции спереди на автомобиле установлен датчик дистанции до препятствия, который способен распознавать объекты большой высоты (грузовые автомобили и автобусы). При опасном сближении с таким объектом происходит принудительное поднятие передней части кузова легкового автомобиля с помощью установленных между стойкой передней подвески и кузовом пневмоцилиндров, наполняемых газом при срабатывании пиропатрона. Технический результат заключается в повышении пассивной безопасности легкового автомобиля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области пассивной безопасности автомобиля.
При столкновении легкового автомобиля с грузовым или автобусом последствия обычно намного тяжелее, чем при столкновении двух легковых автомобилей. Связано это с тем, что силовая структура кузова обычно расположена в нижней его части, а высота бампера или противоподкатного бруса грузового автомобиля заметно превышает высоту бампера легкового автомобиля. В результате лонжероны кузова не участвуют в поглощении энергии удара, так как удар приходится выше них. Если автомобиль перед столкновением тормозил, его передняя часть дополнительно опускается. В этом случае легковой автомобиль “подныривает” под грузовой, и почти вся энергия удара приходится на крышу и стойки лобового стекла, не рассчитанные на восприятие такой нагрузки. Уменьшение высоты бамперов и противоподкатных брусьев грузового автомобиля до высоты бамперов легкового автомобиля нецелесообразно, т.к. это приведет к ухудшению параметров геометрической проходимости.
Известны электронные системы (например, ЕР 0856433 А1), с помощью датчиков отслеживающие дистанцию до препятствия перед автомобилем и при ее критическом уменьшении активизирующие исполнительные устройства активной и пассивной безопасности (сигнал водителю, принудительное торможение, натяжение преднатяжителей ремня безопасности и др.). Также известно устройство (WO 99/38718), которое для предотвращения “клевка” при торможении блокирует или ужесточает амортизаторы подвески. Однако указанные устройства не решают проблему разной высоты бамперов и, как следствие, нерасчетной схемы деформации энергопоглощающих элементов кузова.
Предлагаемое устройство предназначено для решения этой проблемы. Его суть в том, что при критическом уменьшении дистанции датчики оценивают высоту препятствия, и в том случае, если она соответствует высоте грузового автомобиля или автобуса, включается система принудительного подъема передней части кузова, чтобы в момент удара бамперы обоих автомобилей оказались бы примерно на одной высоте. В случае, если указанным устройством будут оснащены все легковые автомобили, возможно его задействование при опасном сближении с любым препятствием независимо от размера.
На чертеже показан один из вариантов устройства после срабатывания.
Исполнительное устройство подъема кузова состоит из пневмоцилиндра, поршень которого является верхней опорой стойки передней подвески автомобиля. В пневмоцилиндр ввернут пиропатрон. Таких пневмоцилиндров на автомобиле установлено два, по одному на каждое переднее колесо. В передней части автомобиля установлен датчик дистанции, связанный с электронным блоком управления.
Работает устройство следущим образом. В исходном состоянии давление в пневмоцилиндре 4 отсутствует, и поршень 3 занимает верхнее положение. При критическом сближении с препятствием 6 по сигналу от датчика 1 срабатывает пиропатрон 5, давление в пневмоцилиндре резко повышается, поршень идет вниз и поднимает кузов 7 относительно стойки подвески 2.
С целью предотвращения нежелательного сжатия упругих элементов подвески во время срабатывания пиропатрона можно принудительно блокировать или ужесточать передние амортизаторы (с соответствующим изменением их конструкции). При срабатывании устройства водитель сохраняет контроль за машиной, а для возвращения поршня в исходное положение достаточно вывернуть пиропатрон и стравить газ из цилиндра. Дополнительным преимуществом является то, что при срабатывании устройства на небольшой промежуток времени увеличивается давление передних колес на дорогу, что иногда позволяет восстановить потерянное управление автомобилем (например, при аквапланировании) и уменьшить тормозной путь.
Для оценки размера препятствия возможно использование датчика с широким сектором излучения (например, радиолокационного). В этом случае размер препятствия определяется по интенсивности отраженного сигнала с учетом расстояния до него. При использовании узконалравленных датчиков (например, лазерных) устанавливаются два датчика - один направлен вперед и срабатывает при сближении с любым препятствием, второй направлен вперед-вверх под небольшим углом к горизонтали и срабатывает только при появлении перед автомобилем препятствия определенной высоты. Подрыв пиропатронов происходит только при поступлении сигналов от обоих датчиков, в то время как для активации других устройств безопасности достаточно появления сигнала от первого датчика.
1. Безопасный легковой автомобиль, имеющий в передней части датчик или систему датчиков дистанции до препятствия и электронный блок, рассчитывающий относительную скорость сближения и выдающий команды исполнительным устройствам при большой вероятности столкновения с препятствием, отличающийся тем, что одним из указанных исполнительных устройств является устройство для подъема передней части кузова относительно дороги, которое срабатывает в том случае, когда будет зафиксирована высота препятствия, превышающая высоту легкового автомобиля и соответствующая высоте грузового автомобиля или автобуса.
2. Автомобиль по п.1, отличающийся тем, что указанное исполнительное устройство представляет собой пневмоцилиндры, установленные между кузовом и стойками передней подвески, а подъем передней части кузова осуществляется подрывом ввернутых в пневмоцилиндры пиропатронов.
