CN111376864A - 一种侧碰安全装置、控制系统及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种侧碰安全装置、控制系统及汽车，该侧碰安全装置包括弹出模块和安全气囊模块，其中，所述安全气囊模块位于近乘员髋部的一侧，所述弹出模块位于近汽车侧门的另一侧，两者以集成的方式嵌装于汽车侧门，并可自初始安装状态切换至触发工作状态。应用本方案，将侧面约束系统集成模块化，可在事故发生时及时可靠的推离乘员，能够满足快速更换维修的需求，并可有效降低维护成本；进一步地，还可实现主动弹出达到保护乘员安全的效果。

Description

一种侧碰安全装置、控制系统及汽车
技术领域
本发明涉及汽车产品安全防护技术领域，具体涉及到一种侧碰安全装置、控制系统及汽车。
背景技术
侧面碰撞是最常见的事故形态之一。一般地，车辆会配置侧面安全气囊，以保证乘员在侧面碰撞事故中的人身安全；另外，门饰板刚度设计也是保护乘员安全的重要因素，通常会在门饰板内部配备髋部推动块，以期事故发生时，可以将乘员尽快推离碰撞区域，达到保护乘员安全的目的。
现有产品及技术中，侧面安全气囊集成在座椅中，髋部推动块则安装在车门饰板内部，一旦事故发生，侧气囊爆开，后期维修需要涉及到座椅相关零部件，维修成本及复杂度会比较高。
此外，现有的推动块与车门内饰一体的，在事故中都是被动的与乘员接触，接触时间延迟；且推动块的厚度设计与乘员髋部空间设计是一对矛盾点，如果推动块设计的很薄，则起不到较早推出乘员的效果；如果推动块设计的很厚，则会侵占到乘员的髋部空间，影响舒适性。
有鉴于此，亟待针对现有侧碰安全技术进行改进，以能够在事故发生时可靠推离乘员，并可在后期维修中快速更换且成本可控。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种侧碰安全装置、控制系统及汽车，以达成在事故发生时可靠推离乘员，且可快速更换维修，降低维护成本的发明目的。本发明的另一发明目的是解决现有乘员髋部空间与及时推出乘员之间的矛盾。
本发明提供的侧碰安全装置，包括弹出模块和安全气囊模块，其中，所述安全气囊模块位于近乘员髋部的一侧，所述弹出模块位于近汽车侧门的另一侧，两者以集成的方式嵌装于汽车侧门，并可自初始安装状态切换至触发工作状态。
优选地，所述弹出模块和所述安全气囊模块分别设置在集成块的两侧，以便两者集成。
优选地，所述集成块的两侧分别具有第一容纳腔和第二容纳腔，所述弹出模块内置于所述第一容纳腔中，所述安全气囊模块内置于所述第二容纳腔中。
优选地，所述弹出模块包括：弹出执行器，用于推动所述集成块和所述安全气囊模块至所述触发工作状态；和缓冲装置，支撑抵接于所述第一容纳腔的底壁，并配置为：施加于所述侧碰安全装置的作用力大于预设阈值时，处于所述触发工作状态的所述缓冲装置受压产生形变。
优选地，所述缓冲装置为弹簧、橡胶件或者液压阻尼机构。
优选地，所述弹出模块还包括：用于与汽车侧门固定连接的罩壳，所述弹出执行器和所述缓冲装置设置于所述罩壳上，并配置为：处于所述初始安装状态，所述罩壳置于所述第一容纳腔内；处于所述触发工作状态，部分所述罩壳置于所述第一容纳腔内，另一部分所述罩壳脱出于所述第一容纳腔。
优选地，还包括：安装支架，所述罩壳通过所述安装支架与汽车侧门固定连接。
优选地，所述安全气囊模块包括：气体发生器；和气袋，其进气口与所述气体发生器的输出口连通，并配置为：处于触发工作状态，所述气袋充气后朝向所述集成块的上方展开。
本发明提供的侧碰安全装置控制系统，包括：侧碰传感器，用于采集碰撞信号；和诊断控制模块，用于根据所述碰撞信号判断是否为不安全碰撞事故，并根据该判断结果输出控制指令启动所述弹出模块和安全气囊模块。
优选地，所述诊断控制模块具体为安全气囊诊断控制模块。
本发明提供的汽车，包括侧碰安全装置，所述侧碰安全装置采用如前所述的侧碰安全装置。
优选地，还包括前所述的控制系统。
与现有技术相比，本发明另辟蹊径提供了一种侧碰安全装置，其安全气囊模块位于近乘员髋部的一侧，弹出模块位于近汽车侧门的另一侧，两者以集成的方式嵌装于汽车侧门；如此设置，若发生侧碰事故，则无需涉及座椅等相关零部件的后期维修，仅针对该集成部件进行维修即可，后期维护及维修经济快速。另外，本方案集成气囊和髋部推动功能，将侧面约束系统集成模块化，具有结构简单、可靠的特点。
在本发明的优选方案中，其控制系统利用侧碰传感器采集碰撞信号，通过诊断控制模块判断是否为不安全碰撞事故，并根据该判断结果输出控制指令启动所述弹出模块和安全气囊模块。由此，可实现主动弹出达到及时有效保护乘员安全的作用，从而能够在侧面碰撞事故发生时，进一步确保乘员获得较好的安全保护，进而可有效规避乘员髋部空间与及时推出乘员之间的矛盾。
附图说明
图1为具体实施方式所述侧碰安全装置的整体结构示意图；
图2为所述侧碰安全装置的处于初始安装状态的示意图；
图3为所述侧碰安全装置的处于触发工作状态的示意图；
图4为所述侧碰安全装置的控制系统流程框图。
图中：
集成块1、第一容纳腔11、第二容纳腔12、弹出模块2、罩壳21、安全气囊模块3、气袋4、气体发生器5、弹出执行器6、缓冲装置7、安装支架8、车门内板9、车门饰板10。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参见图1，该图示出了本实施方式所述侧碰安全装置的整体结构示意图。
该侧碰安全装置包括弹出模块2和安全气囊模块3，两者集成在一起。请一并结合图2，该图示出了侧碰安全装置的初始安装状态示意图。图中所示，该侧碰安全装置嵌装于汽车侧门，其中，安全气囊模块3位于近乘员髋部的一侧，弹出模块2位于近汽车侧门的另一侧。这里，“一侧”和“另一侧”是以侧碰安全装置作为描述对象定义的。两者以集成的方式嵌装于汽车侧门，并可自初始安装状态切换至触发工作状态。请一并参见图3，该图示出了侧碰安全装置的触发工作状态的示意图。
本方案集成气囊和髋部推动功能，发生事故触发该侧碰安全装置后，后期维修无需涉及座椅等相关零部件，仅针对该集成部件进行维修即可，维护及维修经济快速。同时，具有结构简单、可靠的特点。
作为一种优选方案，该弹出模块2和安全气囊模块3分别设置在集成块1的两侧，以便两者集成，并且该集成块1兼具将乘员推离碰撞区域的作用。
为了进一步提高装置集成度，集成块1的两侧可以分别具有第一容纳腔11和第二容纳腔12，弹出模块2内置于第一容纳腔11中，安全气囊模块3内置于第二容纳腔12中，可有效控制整体外形尺寸，减少安装空间的使用。如图2所示，安装完成后，本装置的外部轮廓与车门饰板10的外表面保持一致。
其中，事故发生时作用于乘员髋部以实现推离的弹出模块2，可以采用不同方式实现。作为优选，可以由弹出执行器6和缓冲装置7构成，其中，弹出执行器6用于推动集成块1和安全气囊模块3至触发工作状态，也即图3所示的工作位置，此时缓冲装置7工作，缓冲装置7支撑抵接于第一容纳腔11的底壁，并配置为：施加于侧碰安全装置的作用力大于预设阈值时，处于触发工作状态的缓冲装置7受压产生形变。也就是说，当作用在侧碰安全装置上的力小于安全阀值时，缓冲装置7不变化；当作用力超过这一限值时，缓冲装置7开始被压缩，以使得该作用在乘员身上的力稳定且在安全限值以内，确保乘员安全。
需要说明的是，缓冲装置7为弹簧、橡胶件或者液压阻尼机构等可受压形变的设计，此外，该缓冲装置7优选刚度可调，以适用不同应用情形，只要满足进一步确保乘员安全受力的功能需要均在本申请请求保护的范围内。此外，例如但不限于采用气源提供动力的弹出执行器6，当弹出执行器6触发控制指令时，其爆破装置(原理类似于气囊气体发生器)工作，将集成块1推动发射到位。当然，通过机械结构或者其他技术手段实现相同的推出功能均在本申请请求保护的范围内。
如图所示，该弹出模块2还包括一个用于与汽车侧门固定连接的罩壳21，作为安装承接件，弹出执行器6和缓冲装置7均设置于该罩壳21上，并配置为：处于初始安装状态，罩壳21置于第一容纳腔11内，也即罩壳21及其内部的弹出执行器6和缓冲装置7全部置于第一容纳腔11中，如图2所示；处于触发工作状态，部分罩壳21置于第一容纳腔11内，另一部分罩壳21脱出于第一容纳腔11，也即触发推出过程中，罩壳21与第一容纳腔11间构建有导向作用，可确保瞬时触发时能够顺畅推出。
这里，罩壳21通过安装支架8与汽车侧门固定连接。例如但不限于图中所示，该罩壳21可通过安装支架8固定于车门内板9。显然，也可采用其他方式与车门内板9固定连接。
本方案中，安全气囊模块3主要包括气袋4和气体发生器5，其中，气袋4的进气口与气体发生器5的输出口连通，并配置为：处于触发工作状态，气袋充气后朝向集成块1的上方展开，第一容纳腔11的上壁开设有可供气囊爆出的开口。如图3所示，该弹出后的气囊在乘员与车门之间形成保护。
事故发生的瞬间，确保及时且有效的提供保护尤为重要。更进一步地，本方案提供了主动作用的控制策略，以在侧面碰撞事故发生时，更好的保护乘员安全。请参见图4，该图示出了该侧碰安全装置的控制系统流程框图。
该控制系统采用侧碰传感器采集碰撞信号，具体可以安装在车辆门槛内侧或相近位置(图中未示出)；碰撞发生时，该侧碰传感器将碰撞信号传递至诊断控制模块，诊断控制模块用于根据该碰撞信号判断是否为不安全碰撞事故，并根据该判断结果输出控制指令启动弹出模块2和安全气囊模块3。若该判断结果表征，当前碰撞信号属于不安全碰撞事故时，则触发启动弹出模块2和安全气囊模块3；若该判断结果表征，当前碰撞信号属于轻微碰撞时，则不发出触发控制指令。
其中，弹出模块2的弹出执行器6触发推动集成块1就位，安全气囊模块3的气体发生器5触发气囊就位。如此设置，通过控制指令主动触发弹出执行器6以及气体发生器5，侧面碰撞发生时，可实现推动块快速到达工作位置，并协同安全气囊共同作用，较早的用稳定且温和的力将乘员推离碰撞区域，并构建安全屏障，实现乘员的安全保护。特别地，由于本方案可较早的提供保护，则整体推动结构的厚度可尽量符合小型化的要求，无需设计的很厚，从而不会侵占乘员的髋部空间，有效提高了舒适性及用户体验。
应当理解，该诊断控制模块可以在安全气囊诊断控制模块(SDM)的基础上优化实现上功能，当然，也可针对该控制策略独立增设一诊断控制模块。根据具体产品设计需求，弹出模块2和安全气囊模块3可同时触发也可依次触发，也就是说，在弹出执行器6工作后极短时间内(2～3ms，可根据故障严重程度进行优化设定)触发气体发生器5，从而通过该时间的优化实现对乘员的保护达到最优。
除前述侧碰安全装置及其控制系统外，本实施方式还提供一种汽车，包括上述侧碰安全装置及相应的控制系统。该汽车的动力系统、底盘、车身和其他电气设备等功能构件非本申请的核心发明点所在，本领域技术人员可以采用现有技术实现，故本文不再赘述。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.侧碰安全装置，其特征在于，包括弹出模块和安全气囊模块，其中，所述安全气囊模块位于近乘员髋部的一侧，所述弹出模块位于近汽车侧门的另一侧，两者以集成的方式嵌装于汽车侧门，并可自初始安装状态切换至触发工作状态。
2.根据权利要求1所述的侧碰安全装置，其特征在于，所述弹出模块和所述安全气囊模块分别设置在集成块的两侧，以便两者集成。
3.根据权利要求2所述的侧碰安全装置，其特征在于，所述集成块的两侧分别具有第一容纳腔和第二容纳腔，所述弹出模块内置于所述第一容纳腔中，所述安全气囊模块内置于所述第二容纳腔中。
4.根据权利要求3所述的侧碰安全装置，其特征在于，所述弹出模块包括：
弹出执行器，用于推动所述集成块和所述安全气囊模块至所述触发工作状态；和
缓冲装置，支撑抵接于所述第一容纳腔的底壁，并配置为：施加于所述侧碰安全装置的作用力大于预设阈值时，处于所述触发工作状态的所述缓冲装置受压产生形变。
5.根据权利要求4所述的侧碰安全装置，其特征在于，所述缓冲装置为弹簧、橡胶件或者液压阻尼机构。
6.根据权利要求4或5所述的侧碰安全装置，其特征在于，所述弹出模块还包括：
用于与汽车侧门固定连接的罩壳，所述弹出执行器和所述缓冲装置设置于所述罩壳上，并配置为：处于所述初始安装状态，所述罩壳置于所述第一容纳腔内；处于所述触发工作状态，部分所述罩壳置于所述第一容纳腔内，另一部分所述罩壳脱出于所述第一容纳腔。
7.根据权利要求6所述的侧碰安全装置，其特征在于，还包括：
安装支架，所述罩壳通过所述安装支架与汽车侧门固定连接。
8.根据权利要求3所述的侧碰安全装置，其特征在于，所述安全气囊模块包括：
气体发生器；和
气袋，其进气口与所述气体发生器的输出口连通，并配置为：处于触发工作状态，所述气袋充气后朝向所述集成块的上方展开。
9.权利要求1至8中任一项所述侧碰安全装置的控制系统，其特征在于，包括：
侧碰传感器，用于采集碰撞信号；和
诊断控制模块，用于根据所述碰撞信号判断是否为不安全碰撞事故，并根据该判断结果输出控制指令启动所述弹出模块和安全气囊模块。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述诊断控制模块具体为安全气囊诊断控制模块。
11.汽车，包括侧碰安全装置，其特征在于，所述侧碰安全装置采用如权利要求1至8中任一项所述的侧碰安全装置。
12.根据权利要求11所述的汽车，其特征在于，还包括如权利要求9或10所述的控制系统。
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