一種車身前縱梁結構及其減振吸能控制方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于汽車領域，更具體地說，涉及一種車身前縱梁結構及其減振吸能控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著汽車產業的迅速發展，人們對整車的整體性能要求越來越高，汽車的碰撞安全性能已得到各大主機廠及普通消費者的廣泛重視。前縱梁是車身前段關鍵的碰撞安全結構件，起到減振吸能效果，動力總成也安裝在縱梁上，因此縱梁受到很大的載荷。傳統的縱梁結構往往是通過增大料厚或增加加強板數量來提高整體縱梁結構的強度與承載能力，這樣設計的縱梁剛度值是恒定的。而在不同形式的碰撞事故中，車身前縱梁需根據碰撞的力度及方向的不同，具有不同的強度及吸能效果，保證前縱梁有足夠強度的同時又能達到一定的減振吸能效果，才可提高整車的使用性能及安全性能。現有技術中的車身前縱梁結構，無法同時適應各種不同形式的碰撞，制約了整車的整體性能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是解決現有技術存在的問題，提供一種可根據碰撞的不同進行控制調節，以均衡車身前縱梁的強度及減振吸能作用，提高整車的使用及安全性能的車身前縱梁及其減振吸能控制方法。
[0004]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為:所提供的這種車身前縱梁結構，包括縱梁前段及縱梁后段，所述縱梁前段及縱梁后段均為空腔結構，在所述縱梁前段內設有橫截面為"Z"形的加強板，所述縱梁后段內設有對所述縱梁前段起調節支撐作用的支撐氣缸，所述縱梁前段可套接于所述縱梁后段上，在所述縱梁前段和縱梁后段之間設有吸振彈善
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[0005]為使上述技術方案更加詳盡和具體，本發明還提供以下更進一步的優選技術方案，以獲得滿意的實用效果:
[0006]所述縱梁后段周向上設有夾層，在所述夾層內設有氣囊。
[0007]所述縱梁后段上設有感應側邊沖擊壓力的壓力傳感器Π，控制器接收所述壓力傳感器Π壓力信號控制所述氣囊充放氣速度。
[0008]所述支撐氣缸前端設有感應前端沖擊壓力的壓力傳感器I，控制器接收所述壓力傳感器I壓力信號控制所述支撐氣缸運動。
[0009]所述縱梁后段上設有感應吸振彈簧4壓縮位置的位置傳感器，所述位置傳感器連接至控制器。
[0010]所述縱梁后段的后端設有擋板，所述支撐氣缸連接支撐于所述擋板上。
[0011 ]所述吸振彈簧一端連接于所述縱梁前段上，另一端連接推進板，在縱梁后段前端設有卡接所述推進板的限位槽，所述支撐氣缸活塞桿端連接所述推進板，支撐氣缸運動帶動所述推進板沿限位槽移動。
[0012]所述吸振彈簧置于設在所述縱梁后段前端的凸臺座內，所述縱梁前段外壁面上設有向后運動可壓接于所述吸振彈簧上的卡環，所述支撐氣缸活塞桿端連接所述縱梁前段。
[0013]—種車身前縱梁結構的減振吸能控制方法，包括如下步驟:
[0014]如汽車前端受輕微沖擊碰撞，所述縱梁前段向后移位，所述吸振彈簧壓縮吸能;如碰撞力增大，所述吸振彈簧瞬間被壓縮至底位，所述控制器接收位置傳感器的位置信號，控制所述支撐氣缸活塞桿端向后運動，帶動所述推進板向后移動，所述吸振彈簧伸縮釋放，所述縱梁前段受慣性再次向后移動，所述吸振彈簧可再一次壓縮吸能;所述壓力傳感器I感應沖擊壓力信號，如沖擊壓力值大于設定值，控制器即進一步控制所述支撐氣缸帶動推進板移動至所述限位槽最底點后，所述支撐氣缸鎖緊，此時吸振彈簧處于拉伸狀態，對所述縱梁前段產生一個向后的拉力，配合沖擊慣性，所述吸振彈簧快速潰變吸能。
[0015]—種車身前縱梁結構的減振吸能控制方法，包括如下步驟:
[0016]如汽車前端受輕微沖擊碰撞，所述卡環隨所述縱梁前段向后移動抵壓所述吸振彈簧，吸振彈簧壓縮吸能；如碰撞力增大，所述吸振彈簧瞬間被壓縮至底位后，控制器接收到位置傳感器的位置信號，控制所述支撐氣缸活塞桿向前運動，給所述縱梁前段一個向前的推力，所述吸振彈簧相應伸展開，所述壓力傳感器I可感應壓力信號，在所述支撐氣缸向前推動所述縱梁前段的過程中，壓力逐漸變大，當壓力達到設定值時，所述支撐氣缸的泄壓閥打開，進行泄壓，使得沖擊力大于支撐力，所述縱梁前段向后移動，所述吸振彈簧再次被壓縮實現吸能，在沖擊振動過程中，如此反復幾個行程。
[0017]本發明與現有技術相比，具有以下優點:本發明車身前縱梁結構及其減振吸能控制方法，采用新型結構既可以提升前總縱梁的承載強度又能保證整車碰撞安全性能，通過吸振彈簧和支撐氣缸平衡結構強度及吸能作用，可得到較好的減振吸能效果;周向氣囊7的設置可對側向碰撞進行控制調節，起到增大其結構強度并均衡減振吸能的作用;本發明采用在縱梁前段的空腔區域內增加截面為Z字型的加強板，輔以端面塞焊相連方式，以提升汽車前縱梁強度與安全性能;采用錯位交叉的焊接點可以有效降低焊接殘余應力。本發明通過結構的改進，結合控制系統，在汽車發生前碰撞時，可根據沖擊力的位置及大小的變化進行配合調整，以得到最佳的減振吸能效果，同時保證相應的結構強度，減小縱梁的變形對乘員艙的侵入，提高整車的安全性能。
【附圖說明】
[0018]下面對本說明書的附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0019]圖1為本發明車身前縱梁結構示意圖；
[°02°]圖2為本發明第一種實施例結構不意圖；
[0021 ]圖3為第一種實施例圖2中A-A剖面示意圖；
[0022]圖4為本發明結構不意圖；
[0023]圖5為圖4中B-B剖面示意圖；
[0024]圖6為Z字形加強板結構示意圖；
[0025]圖7為本發明第二種實施例結構示意圖；
[0026]圖8為第二種實施例圖7中A’-A ’剖面示意圖；
[0027]圖中標記為:1、縱梁前段，11、前段本體，12、前段外板，2、縱梁后段，21、后段本體，22、后段外板，23、擋板，3、加強板，31、上翻邊，32、下翻邊，33、凸筋，4、吸振彈簧，5、支撐氣缸，6、推進板，7、氣囊，8、焊接點，9、卡環。
【具體實施方式】
[0028]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0029]本發明車身前縱梁結構，如圖1所示，包括縱梁前段I及縱梁后段2，縱梁前段I與前保險杠相連，縱梁后段2與前擋板相連。縱梁前段I及縱梁后段2均為空腔結構，在縱梁前段I內設有橫截面為“Z”形的加強板3，縱梁后段2內設有對縱梁前段I起調節支撐作用的支撐氣缸5，縱梁前段I可套接于縱梁后段2上，在縱梁前段I和縱梁后段2之間設有吸振彈簧4。
[0030]本發明中，如圖4、5所示，圖5為圖4中B-B剖面示意圖，縱梁前段I由前端本體11和前端外板12組成，在貼合處焊接固定;縱梁后段2由后段本體21和后段外板22在貼合處焊接固定，且在后端設有固定支撐氣缸的擋板23。加強板3設在前端本體11和前端外板12圍成的空腔結構內。
[0031 ]本發明中，如圖5所示，加強板3由一整體鋼板制成，包括設于中部的支撐板和在支撐板縱向的兩邊折彎的上翻邊31和下翻邊32，上翻邊31與下翻邊32平行反向，加強板橫截面呈“z”字型，上翻邊31與前端本體^的上端面貼合固定相連，下翻邊32與前端本體η的下端面貼合固定相連。
[0032]如圖6所示，加強板3的支撐板上設有沿著支撐板縱向間隔分布的多條凸筋33，以起到增強加強板3結構強度的作用。在前端本體11上端面上設焊孔，與上翻邊31塞焊相連；在前端本體11下端面上設焊孔與下翻邊32塞焊相連。如圖6中所示，在前端本體11上端面塞焊位置的焊接點5與相對應的前端本體11下端面塞焊位置的焊接點5錯位交叉布置，采用錯位交叉的焊接點5可以有效降低焊接殘余應力，以得到穩定的焊接，進一步增加縱梁前段I的結構強度，保證碰撞的安全性。
[0033]本發明車身前縱梁結構，優選的，可在縱梁前段I與前保險杠連接端設置吸振塊，進一步增大減振吸振效果。
[0034]設于縱梁前段I和縱梁后段2之間的吸振彈簧4，本發明中提供了兩種吸振彈簧4的布置方式。
[0035]實施例一，如圖2、3所示，吸振彈簧4一端連接在縱梁前段I上，另一端連接推進板6，在縱梁后段2前端設有卡接推進板6的限位槽，支撐氣缸5可帶動推進板6沿限位槽移動。且在縱梁后段2上設有感應吸振彈簧4壓縮位置的位置傳感器。
[0036]實施例一車身前縱梁結構的減振吸能控制方法，包括如下步驟:
[0037]自然狀態下，推進板6位于限位槽前端，吸振彈簧4處于自然狀態。如汽車前端受輕微沖擊碰撞，縱梁前段I向后移位，靠吸振彈簧4壓縮吸能;如碰撞力增大，吸振彈簧4瞬間被壓縮至底位后，控制器接收位置傳感器的