CN106541923A - 汽车及其安全气囊系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车及其安全气囊系统，所述安全气囊系统包括：气囊；容纳盒，与所述气囊相连并围成一密闭空间，所述容纳盒的局部适于在发生碰撞事故乘员挤压展开的气囊时被破坏以形成泄气孔开始泄气。本发明的技术方案杜绝了气体发生剂的浪费、降低了安全气囊系统的成本，提高了真实道路交通事故中乘员的保护效果，降低了安全气囊系统的研发难度和研发成本。

Description

汽车及其安全气囊系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车及其安全气囊系统。

背景技术

安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。在汽车相撞时，安全气囊系统可使头部受伤率减少25％、面部受伤率减少80％左右。

现有安全气囊系统包括设有泄气孔的气囊、碰撞传感器、电子控制器以及位于气囊内的气体发生器。当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，由碰撞传感器将探测到的车身加速度信号发送至电子控制器。电子控制器接收到信号后，将其与预先存储的存储信号进行比较，以判断当前是否满足气囊展开条件。当电子控制器判断出当前满足气囊展开条件时，电子控制器向气体发生器发出起动信号，气体发生器接收到起动信号后点燃气体发生剂，气体发生剂产生大量气体，使气囊在极短的时间内迅速展开。当气囊完全展开一段时间之后，乘员扑到气囊上与气囊接触，通过气囊上泄气孔的泄气，使得气囊逐渐收缩并吸收乘员的冲击能量，使乘员迅速降低速度至停止运动，从而有效地保护乘员头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。

但是，上述现有安全气囊系统存在下述不足：

1)气体发生剂存在浪费，原因在于：从点燃气体发生剂产生气体到乘员与气囊接触存在一段时间差，在该段时间差内气体发生剂所产生气体会从气囊上的泄气孔泄漏，该段时间差内泄漏掉的气体无益于乘员的保护，因而造成气体发生剂的浪费。

2)对于真实道路交通事故中的乘员保护效果不佳，原因在于：泄气孔大小和气囊的点火时刻是固定不变的，只能针对性地保护特定工况下的事故，对于不同的乘员位置(离气囊的位置)、不同体重、不同碰撞速度角度的情况，可能出现气囊泄气太快导致气囊太软或者气囊泄气太慢导致气囊太硬的情况发生而这两种情况对乘员的保护均是不利的。

3)安全气囊系统的研发难度较高、研发成本较高，原因在于：安全气囊系统需确定气囊上泄气孔的面积、气体发生器点燃气体发生剂的时刻、以及真实道路交通事故中时乘员与气囊之间的距离的影响，以确保乘员与气囊接触过程中气囊内的气压大小适中以对乘员起到良好的保护效果。而在确定气囊上泄气孔的面积、以及气体发生器点燃气体发生剂时刻的研发过程中，还需考虑真实道路交通事故中乘员与气囊之间的距离。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有安全气囊系统存在浪费气体发生剂、对于真实道路交通事故中的乘员保护效果不佳、以及研发难度和成本较高的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于汽车的安全气囊系统，包括：

气囊；

容纳盒，与所述气囊相连并围成一密闭空间，所述容纳盒的局部适于在发生碰撞事故乘员挤压展开的气囊时被破坏以形成泄气孔开始泄气。

可选地，所述容纳盒的局部以断裂的方式被破坏。

可选地，通过减薄所述容纳盒的局部厚度来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏。

可选地，通过在所述容纳盒上形成开缝的方式来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏。

可选地，所述开缝为U形。

可选地，所述容纳盒的材质为金属或塑料。

可选地，还包括：碰撞传感器、电子控制器、以及位于所述密闭空间内的气体发生器；

所述碰撞传感器用于将在发生碰撞事故时探测到的车身加速度信号发送至所述电子控制器；

所述电子控制器用于根据所述加速度信号判断当前是否满足气囊展开条件，在当前满足气囊展开条件时，向所述气体发生器发送起动信号；

所述气体发生器接收到所述起动信号时点燃气体发生剂，所述气囊展开。

可选地，所述气体发生器点燃气体发生剂的时刻满足：乘员与气囊接触时气囊已经完全展开且所述气体发生剂停止产生气体。

可选地，所述气体发生器的排气口背向所述局部；或者，

所述安全气囊系统还包括：位于所述密闭空间内且位于所述局部附近的导流片，所述导流片用于引导所述气体发生器排出的气体沿着避免冲击所述局部的方向流动。

另外，本发明还提供了一种汽车，其包括上述任一所述的安全气囊系统。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在发生碰撞事故时，乘员挤压展开的气囊使容纳盒的局部被破坏以形成泄气孔后才开始泄气，换言之，乘员与气囊接触之前不存在泄气，杜绝了气体发生剂的浪费、降低了安全气囊系统的成本。

另外，由于乘员与气囊接触之前气囊内的气体不会泄露，故真实道路交通事故中乘员与气囊接触的时刻气囊内的刚度相对较为稳定，不会因乘员与气囊接触之前气囊的泄气太快而致气囊太软或因泄气太慢而致气囊太硬，因而提高了真实道路交通事故中乘员的保护效果。

再者，乘员挤压展开的气囊使容纳盒的局部被破坏以形成泄气孔后才开始泄气，故乘员与气囊接触过程中气囊的刚度是受容纳盒被破坏条件的影响。为了确保乘员与气囊接触过程中气囊的刚度适中以对乘员起到良好的保护效果，只需确定容纳盒的破坏条件即可。而容纳盒的破坏条件不受真实道路交通事故中乘员与气囊之间距离的影响，因此，能够降低安全气囊系统的研发难度和研发成本。

附图说明

图1是本发明的第一实施例中安全气囊系统在容纳盒的局部未被破坏时的简化结构示意图；

图2是图1所示安全气囊系统中容纳盒未被破坏时的局部结构示意图，其中图(b)是图(a)沿A-A方向的剖面图；

图3是图2所示容纳盒被破坏时的局部结构示意图，其中图(b)是图(a)沿A-A方向的剖面图；

图4是本发明的第二实施例中容纳盒未被破坏时的局部结构示意图；

图5是图4所示容纳盒被破坏时的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

如图1所示，本实施例的用于汽车的安全气囊系统包括气囊1、容纳盒2、碰撞传感器4、电子控制器5、以及气体发生器6。容纳盒2与气囊1相连并围成一密闭空间G，气体发生器6位于密闭空间G内。碰撞传感器4用于将在发生碰撞事故时探测到的车身加速度信号发送至电子控制器5，电子控制器5用于根据碰撞传感器4发送的加速度信号判断当前是否满足气囊展开条件，以在当前满足气囊展开条件时，向气体发生器6发送起动信号，气体发生器6接收到起动信号时点燃气体发生剂，气囊1展开。

气囊1展开后，乘员扑到气囊1上挤压气囊1，使气囊1内的气压增大。当气囊1内的气压增大到一定值时，容纳盒2的局部3被破坏以形成泄气孔开始泄气，使得气囊1逐渐收缩并吸收乘员的冲击能量，使乘员迅速降低速度至停止运动，从而有效地保护乘员头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。

由上述分析可知，在本发明的技术方案中，在发生碰撞事故时，乘员挤压展开的气囊1使容纳盒2的局部3被破坏以形成泄气孔后才开始泄气，换言之，乘员与气囊1接触之前不存在泄气，杜绝了气体发生剂的浪费、降低了安全气囊系统的成本。

另外，由于乘员与气囊1接触之前气囊1内的气体不会泄露，故真实道路交通事故中乘员与气囊1接触的时刻气囊1的刚度(即气囊1内的气压)相对较为稳定，不会因乘员与气囊1接触之前气囊1泄气太快而致气囊太软或因泄气太慢而致气囊太硬，因而提高了真实道路交通事故中乘员的保护效果。

再者，乘员挤压展开的气囊1使容纳盒2的局部3被破坏以形成泄气孔后才开始泄气，故乘员与气囊1接触过程中气囊1的刚度是受容纳盒2被破坏条件的影响。为了确保乘员与气囊1接触过程中气囊的刚度适中以对乘员起到良好的保护效果，只需确定容纳盒2的破坏条件即可。而容纳盒2的破坏条件不受真实道路交通事故中时乘员与气囊1之间距离的影响，因此，能够降低安全气囊系统的研发难度和研发成本。

在本实施例中，气体发生器6点燃气体发生剂的时刻满足下述要求：乘员与气囊1接触时气囊1已经完全展开且气体发生剂停止产生气体，这样一来，在真实道路交通事故中无论乘员与气囊1之间的距离为多少，在乘员与气囊1接触的初始时刻，气囊1的刚度均是恒定不变的。通过将此时气囊1的刚度设置为合适的大小值，能够使得在真实道路交通事故中乘员挤压展开的气囊1时所受作用力基本上总是适宜的。

在本实施例中，容纳盒2的局部3以断裂的方式被破坏。具体地，通过减薄容纳盒2的局部厚度来实现乘员挤压展开的气囊1时容纳盒2的局部3被破坏。结合图1至图2所示，将容纳盒2的其中一个侧壁(图1中右侧壁)设置为不均匀厚度，图2中的阴影区域为容纳盒2侧壁中较薄的部分(即为局部3)，该较薄的部分为“回”字形，非阴影区域为较厚的部分。在乘员挤压气囊1使气囊1内的气压增大时，由于局部3相对较薄，其机械强度较弱，当气压增大至局部3达到断裂条件时，局部3会与容纳盒2侧壁的其余部分分离(即局部3被破坏)，以形成泄气孔开始泄气。局部3会与容纳盒2侧壁的其余部分分离包括两种情况。第一种情况：结合图2至图3所示，整个局部3均与容纳盒2侧壁的其余部分分离，形成泄气孔8。第二种情况：局部3的一部分与容纳盒2分离，一部分仍与容纳盒2侧壁的其余部分连在一起。

需说明的是，在本发明的技术方案中，对于局部3的形状并不应做限制，其还可以为圆环形、圆形、矩形等。

在本实施例中，容纳盒2的材质为金属或塑料。需说明的是，在本发明的技术方案中，对于容纳盒2的材质并不应做限制，其可以为其它在气囊1内的气压增大至一定值时容纳盒2的局部3能以断裂方式被破坏的材质。

继续参考图1所示，在本实施例中，安全气囊系统还包括：位于密闭空间G内且位于局部3附近的导流片7，导流片7固定在气体发生器6上，并用于引导气体发生器6排出的气体沿着避免冲击局部3的方向流动。这样一来，在气体发生器6产生气体至乘员与气囊1接触的期间，能够防止气体发生器6喷出的气体冲击容纳盒2的局部3而致容纳盒2的局部3被破坏以致提前泄气。

在本实施例的变换例中，安全气囊系统也可以没有导流片7，而是将气体发生器6的排气口背向容纳盒2的局部3。这样一来，在气体发生器6产生气体至乘员与气囊1接触的期间，也能够防止气体发生器6喷出的气体冲击容纳盒2的局部3而致容纳盒2的局部3被破坏以致提前泄气。

在本实施例的另一变换例中，导流片7也可以固定在容纳盒2的内壁上。

第二实施例

第二实施例与第一实施例之间的区别在于：在第二实施例中，结合图4至图5所示，通过在容纳盒2上形成开缝9的方式来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒2的局部被破坏。开缝9的形成方法为：利用一尖锐的工具(如刀片)刺穿容纳盒2的局部，开缝9非常小，在气囊和容纳盒围成的密闭空间内透过开缝9无法观察到密闭空间外的物体。在乘员未接触气囊之前从开缝9泄漏的气体极少。在乘员接触气囊并挤压气囊的过程中，当气囊内的气压增大到一定值时，容纳盒2沿着开缝9被撕裂，使得容纳盒2的局部与其他部分分离以形成泄气孔8开始泄气。在具体实施例中，开缝9的形状为U形。当然，在其他实施例中，开缝9也可以设置为其他形状，如M形、波浪形等等。

需说明的是，在本发明的技术方案中，实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏的方式并不应局限于所给实施例，例如，还可以通过在容纳盒上形成撕裂线的方式来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏，当气囊内的气压增大到一定值时，容纳盒沿着撕裂线被撕裂，使得容纳盒的局部与其他部分分离以形成泄气孔开始泄气。或者，还可以通过在容纳盒上设置一被塞子紧紧堵住的开孔的方式来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏，当气囊内的气压增大到一定值时，该开孔内的塞子被冲开，气体从开孔泄漏。

另外，本发明还提供了一种汽车，其包括上述安全气囊系统。

本发明中，各实施例采用递进式写法，重点描述与前述实施例的不同之处，各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于汽车的安全气囊系统，其特征在于，包括：

气囊；

容纳盒，与所述气囊相连并围成一密闭空间，所述容纳盒的局部适于在发生碰撞事故乘员挤压展开的气囊时被破坏以形成泄气孔开始泄气。

2.如权利要求1所述的安全气囊系统，其特征在于，所述容纳盒的局部以断裂的方式被破坏。

3.如权利要求2所述的安全气囊系统，其特征在于，通过减薄所述容纳盒的局部厚度来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏。

4.如权利要求2所述的安全气囊系统，其特征在于，通过在所述容纳盒上形成开缝的方式来实现乘员挤压展开的气囊时容纳盒的局部被破坏。

5.如权利要求4所述的安全气囊系统，其特征在于，所述开缝为U形。

6.如权利要求2所述的安全气囊系统，其特征在于，所述容纳盒的材质为金属或塑料。

7.如权利要求1所述的安全气囊系统，其特征在于，还包括：碰撞传感器、电子控制器、以及位于所述密闭空间内的气体发生器；

所述碰撞传感器用于将在发生碰撞事故时探测到的车身加速度信号发送至所述电子控制器；

所述电子控制器用于根据所述加速度信号判断当前是否满足气囊展开条件，在当前满足气囊展开条件时，向所述气体发生器发送起动信号；

所述气体发生器接收到所述起动信号时点燃气体发生剂，所述气囊展开。

8.如权利要求7所述的安全气囊系统，其特征在于，所述气体发生器点燃气体发生剂的时刻满足：乘员与气囊接触时气囊已经完全展开且所述气体发生剂停止产生气体。

9.如权利要求7所述的安全气囊系统，其特征在于，所述气体发生器的排气口背向所述局部；或者，

所述安全气囊系统还包括：位于所述密闭空间内且位于所述局部附近的导流片，所述导流片用于引导所述气体发生器排出的气体沿着避免冲击所述局部的方向流动。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的安全气囊系统。