CN116923309A - 一种汽车主动侧翼装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车主动侧翼装置，包括微控制器及两个侧翼系统，侧翼系统包括用于挤压气体的气体控制机构、侧翼气囊及电磁体，侧翼气囊的两侧端设置相对应的电磁体，侧翼气囊的进气端通过导气管与气体控制机构连接，且排气端外接排气管，导气管和排气管上都设有电磁阀，气体控制机构和电磁阀与微控制器连接。本发明由微控制器控制相应电磁阀打开，通过气体控制机构向侧翼气囊提供充气气体，同时由电磁体将侧翼气囊迅速拉伸，为进入其内的气体提供吸力，实现快速充气，以达到侧翼气囊快速弹出的目的，并针对挤压气体的气体控制机构加速气体进入侧翼气囊。

Description

一种汽车主动侧翼装置
技术领域
本发明座椅气动保护技术领域，具体涉及一种汽车主动侧翼装置。
背景技术
随着车辆技术的发展，在汽车领域，主动安全和保护装置也越来越完善。随着车辆性能的提高，车辆瞬时加速度越来越大，相应的保护措施的要求也越来越高，其中以保护和提高驾驶员感受的主动侧翼对时间响应的要求更高，当前在一些高端/高性能车辆上开始搭载主动侧翼装置。当车辆在转弯时，受力一侧的侧翼会迅速打开，来支撑驾驶员的身体，其响应时间从接收到转弯信号算起，要求受力一侧的侧翼在1S内完成侧翼的充气过程，并且能够根据转弯方向不同，弹出不同侧翼支撑，例如左转弯时要求1S内左侧翼弹起，右转弯时要求在1S内右侧翼弹起。为了实现主动侧翼的快速充气要求，目前市面上产品主要通过大气量气泵充气来实现，通过当前压力监测，监测到受力后打开充气装置来实现。由于泵从接收到信号到充气完成需要一定时间的响应和充气过程，要想实现大气量，需要气泵功率和气量输出非常大，这样带来的缺陷也非常明显，导致响应速度不够快、气泵工作噪声很大、瞬时电流消耗瞬间飙升等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种汽车主动侧翼装置，通过气体控制机构将气体快速挤压至侧翼气囊内，并且通过控制设置在侧翼气囊两端的电磁体迅速将其拉开，确保侧翼迅速达到最大气量状态。
为实现以上目的，采用以下技术方案：一种汽车主动侧翼装置，包括微控制器及两个侧翼系统，侧翼系统包括用于挤压气体的气体控制机构、侧翼气囊及电磁体a，所述的侧翼气囊的两侧端设置相对应的电磁体a，侧翼气囊的进气端通过导气管与气体控制机构连接，且排气端外接排气管，导气管上设有电磁阀a，排气管上设有电磁阀b，导气管的管径大于排气管的管径，气体控制机构、电磁阀a和电磁阀b与微控制器连接，
所述的微控制器用于控制各执行单元动作，
所述的气体控制机构用于在转弯前提供和储备侧翼气囊弹起所需气体，
所述的电磁体a通过控制磁性产生斥力，用于拉伸侧翼气囊，加快充气速度；改变磁性产生吸力，用于挤压侧翼气囊，排出充气气体，
所述的电磁阀a用于控制气体控制机构向侧翼气囊通气，电磁阀b用于侧翼气囊排出气体。
进一步地，气体控制机构包括充气泵、储气囊及电磁体b，储气囊的上、下两端设置相对应的电磁体b，储气囊进气端通过进气管与充气泵连接，出气端与导气管连接，进气管上设有电磁阀c，所述的充气泵与微控制器连接。
进一步地，进气管的管径小于导气管的管径。
进一步地，气体控制机构包括单向气缸和电磁阀d，所述的单向气缸的排气口与导气管连接，单向气缸与电磁阀d连接，且由电磁阀d控制，电磁阀d与微控制器连接。
本发明与现有技术相比，本发明由微控制器控制相应电磁阀打开，通过气体控制机构向侧翼气囊提供充气气体，同时由电磁体a将侧翼气囊迅速拉伸，为进入其内的气体提供吸力，实现快速充气，以达到侧翼气囊快速弹出的目的，并针对挤压气体的气体控制机构加速气体进入侧翼气囊。相比于现有技术，本发明缩短侧翼气囊的弹出时间，缩短响应时间，无需大功率充气泵，同时避免了瞬时电流消耗瞬间飙升，同时降低噪音，每个侧翼系统可作为独立系统，结构更加灵活。
附图说明
图1为本发明的实施例1的示意图；
图2为实施例1中左侧侧翼系统的示意图；
图3为实施例1中控电磁阀工作状态示意图；
图4为实施例2的单侧侧翼系统的示意图。
如图所示：1、充气泵；2、储气囊；3、电磁体b；4、侧翼气囊；5、电磁体a；6、导气管；7、排气管；8、进气管；9、电磁阀a；10、电磁阀b；11、电磁阀c；12、单向气缸；13、电磁阀d；100、微控制器；200、左侧侧翼系统；300、右侧侧翼系统。
具体实施方式
实施例1
该实例为本发明装置的典型应用场景，应用于汽车主动侧翼，包括主动肩托、主动腰托等侧翼支撑系统，下面结合附图进一步说明，图1-2为本例的示意图，一种汽车主动侧翼装置，包括左侧侧翼系统200和右侧侧翼系统300，且由微控制器100进行控制，侧翼系统包括气体控制机构、侧翼气囊4及电磁体a5。
本实施例气体控制机构采用充气泵1作为气源，储气囊2作为气体存储介质，储气囊2的上、下两端设置一组相对应的电磁体b3，通过改变电磁体b3的磁性挤压储气囊2中的气体。
侧翼气囊4的两侧端设置一组相对应的电磁体a5，侧翼气囊4的进气端通过导气管6与储气囊2的出气端连接，且排气端外接排气管7；储气囊2的上、下两端设置一组相对应的电磁体b3，储气囊2进气端通过进气管8与充气泵1连接，采用的导气管6的管径大于进气管8和排气管7的管径。导气管6上设有电磁阀a9，排气管7上设有电磁阀b10，进气管8上设有电磁阀c11，充气泵1、电磁体a5、电磁体b3、电磁阀a9、电磁阀b10和电磁阀c11与微控制器100连接。
其中一组电磁体a5以粘接或者其他固定方式直接固定在侧翼气囊4的外表面；储气囊2不限于外形结构以及内腔的形状，外形可以通过设计用于与电磁体b3结构或形状，也可以将电磁体b3通过粘接或其他固定方式直接固定在储气囊2表面。优选方案，储气囊2材质不限于天然橡胶或者合成橡胶具有弹性聚合物材料，本实施例采用最佳实施方案为热塑性聚氨酯橡胶。
控制器100：作为整个装置的核心控制机构，用于控制各电磁阀开关、充气泵的开关及进气量、各电磁体断开；
充气泵1：作为该装置的气源，为储气囊2提供气体；
储气袋2：用于在转弯前提前储备侧翼气囊4弹起所需气体；
电磁体b3：用于挤压储气囊2，使在侧翼气囊4弹起时，储气囊2中的气体快速流入侧翼气囊4；
侧翼气囊4：用于支撑汽车主动侧翼弹起，当充满气体时，汽车侧翼弹起，当全部放气之后，汽车侧翼收起；
电磁体a5：通过改变磁性，产生相斥的力快速拉开侧翼气囊4，对进入其内的气体产生其引力，在作用时与电磁体b3同时作用，但是两组电磁体受力方向相反，电磁体b3挤压气体，电磁体a5吸引气体；
电磁阀c11：用于控制充气泵1向储气囊2提供气体，在充气泵1工作时打开，与电磁阀a9和电磁阀b10配合工作，如图3所示；
电磁阀a9：用于控制储气囊2向侧翼气囊4提供气体，在侧翼气囊4起时工作，与电磁阀b10和电磁阀c11配合工作，如图3所示；
电磁阀b10：用于控制侧翼气囊4放气，在汽车侧翼回收时工作，与电磁阀a9和电磁阀c11配合工作，如图3所示；
以左转弯为例说明左侧侧翼系统工作过程如下：
1.初始状态储气囊2为满气体状态；
2.控制器100定期监测车辆发出的转弯信号，当控制器100监测到左转弯信号时，马上关闭电磁阀c11和电磁阀b10，打开电磁阀a9，给一组电磁体a5以同极相斥的电极使之对侧翼气囊4产生拉伸的力将侧翼气囊4迅速拉开，同时一组电磁体b3以异极相吸的电极使之对储气囊4产生挤压的力将储气囊4中预储的气体通过加粗的导气管6迅速流入侧翼气囊4，实现侧翼气囊4实现快速弹出的效果；
3.当控制器100监测到左转弯信号解除时，会关闭电磁阀a9，同时打开电磁阀c11和电磁阀b10，在排出侧翼气囊4气体的同时，充气泵1开始工作，给储气囊2补充气体。
4.如果有需要单独放掉侧翼气囊4中气体，则打开电磁阀b10的同时，关闭电磁阀a9和电磁阀b11即可，如果需要将储气囊2和侧翼气囊4的气体全部放出，那么同时打开电磁阀a9、电磁阀b10、电磁阀c11，以实现同时放气。
右侧侧翼系统的工作过程与上述相同，由于转弯信号一般都是顺序发生的，并且转弯信号发出到完成需要一定时间，因此实际应用中并不存在左右同时转向的情况。
实施例2
该实例为本发明装置的典型应用场景，应用于汽车主动侧翼，包括主动肩托、主动腰托等侧翼支撑系统，下面结合附图进一步说明，图4为本例的示意图，一种汽车主动侧翼装置，包括左侧侧翼系统和右侧侧翼系统，且由微控制器100进行控制，侧翼系统包括气体控制机构、侧翼气囊4及电磁体a5。
本实施例气体控制机构采用单向气缸12作为气源，通过活塞作用将气体直接压缩至侧翼气囊4。
侧翼气囊4的两侧端设置一组相对应的电磁体a5，侧翼气囊4的进气端通过导气管6与单向气缸12排气孔连接，且排气端外接排气管7；采用的导气管6的管径大于排气管7的管径。导气管6上设有电磁阀a9，排气管7上设有电磁阀b10，电磁体a5、电磁阀a9及电磁阀b10与微控制器100连接，单向气缸12通过电磁阀d13与微控制器100连接。工作原理与实施例1相同，本实施例采用单向气缸12代替实施例1中的充气泵1和储气囊2。
对比例1
针对实施例1和2的实测效果如表1所示。
表1
由表1数据可知，实施例1和实施例2模拟车辆在转弯时，受力一侧其响应时间从接收到转弯信号算起，受力一侧的侧翼气囊的充气完成时间均小于1s，也就是说弹起时间均小于1s。
需要特别指出，以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种汽车主动侧翼装置，包括微控制器(100)及至少一个侧翼系统，其特征在于，侧翼系统包括用于挤压气体的气体控制机构、侧翼气囊(4)及电磁体a(5)，所述的侧翼气囊(4)的两侧端设置一组相对应的电磁体a(5)，侧翼气囊(4)的进气端通过导气管(6)与气体控制机构连接，且排气端外接排气管(7)，导气管(6)上设有电磁阀a(9)，排气管(7)上设有电磁阀b(10)，导气管(6)的管径大于排气管(7)的管径，气体控制机构、电磁体a(5)、电磁阀a(9)和电磁阀b(10)与微控制器连接；
所述的微控制器(100)用于控制各执行单元动作，
所述的气体控制机构用于瞬间为侧翼气囊(4)提供充气气体，
所述的电磁体a(5)通过控制磁性产生斥力，用于拉伸侧翼气囊(4)，加快充气速度。
2.根据权利要求1所述的汽车主动侧翼装置，其特征在于，所述的气体控制机构包括充气泵(1)、储气囊(2)及电磁体b(3)，储气囊(2)的上、下两端设置一组相对应的电磁体b(3)，储气囊(2)进气端通过进气管(8)与充气泵(1)连接，出气端与导气管(6)连接，进气管(8)上设有电磁阀c(11)，所述的充气泵(1)、电磁体b(3)与微控制器(100)连接。
3.根据权利要求2所述的汽车主动侧翼装置，其特征在于，所述的进气管(8)的管径小于导气管(6)的管径。
4.根据权利要求1所述的汽车主动侧翼装置，其特征在于，所述的气体控制机构包括单向气缸(12)和电磁阀d(13)，所述的单向气缸(12)的排气口与导气管(6)连接，单向气缸(12)与电磁阀d(13)连接，且由电磁阀d(13)控制，电磁阀d(13)与微控制器(100)连接。
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