一种后排中置安全气囊及其控制方法与流程

本发明属于车辆行驶安全技术领域，具体涉及一种后排中置安全气囊及其控制方法。

背景技术：

汽车碰撞事故可分为正面、侧面、追尾、侧翻及其他形式的碰撞。其中正面碰撞占所有碰撞形式中的大部分比例，侧面碰撞次之。

为减少汽车侧面碰撞给乘员带来的伤害，越来越多的车辆选择配备侧气帘(cab)、侧面气囊(sab)等侧面保护装置，有效减少了侧碰事故中前后排乘员由于与车门内饰等硬物的直接碰撞而产生的伤亡。

对于后排乘员，在侧面碰撞发生时，远端乘员(即非碰撞侧乘员)将会向车内方向运动，并且由于安全带腰部织带的束缚，躯干将向内倾倒，该过程中可能会与碰撞侧乘员或与后排座位上已放下的杯架等硬物碰撞而造成伤害。

对于乘员间的保护，国内外均有研究。专利ep3141437a1公开了一种远端安全气囊，该气囊0布置在前排座椅靠背相对侧，展开后位于驾驶座乘员和副驾驶座乘员之间，用于降低驾乘人员之间相互碰撞而产生的伤害。该发明针对前排成员进行保护，而对于后排乘员侧面碰撞时的保护，尚未有有效的保护措施。

技术实现要素：

本发明针对后排乘员侧面碰撞中的乘员间碰撞及乘员与杯架等硬物间碰撞的保护问题，提供了一种后排中置安全气囊，用于解决后排乘员间碰撞及乘员与后排杯架等硬物碰撞而造成二次伤害的问题。

本发明的技术方案是：

一种后排中置式安全气囊，该气囊的布置方式建立在以车辆前进方向为正方向的坐标系的基础上。所述安全气囊由两个对称的安全气囊单元a和b及其起爆装置组成，包括气囊单元a第二气室气袋远离乘员侧织物、气囊单元a第一气室气袋靠近乘员侧织物、气囊单元a第二气室气袋侧面及上部织物、气囊单元a分隔织物、气囊单元a气室间单向阀(多个)、气囊单元a第二气室气袋下部织物、气囊单元a第二气室气袋下部织物缝合线、气囊单元a第二气室侧面单向阀、气囊单元a第一气室拉带(多根)、气囊单元a第二气室拉带(多根)、气囊单元a起爆装置、气囊单元b第二气室气袋远离乘员侧织物、气囊单元b第一气室气袋靠近乘员侧织物、气囊单元b第二气室气袋侧面及上部织物、气囊单元b分隔织物、气囊单元b气室间单向阀(多个)、气囊单元b第二气室气袋下部织物、气囊单元b第二气室气袋下部织物缝合线、气囊单元b第二气室侧面单向阀、气囊单元b第一气室拉带(多根)、气囊单元b第二气室拉带(多根)、气囊单元b起爆装置和plc控制器。所述两个安全气囊单元a和b分别安装在后排座椅椅背远离车门一侧的中部蒙皮内。所述每个安全气囊单元均包含气袋及与气袋相连的内拉带。所述气袋由多片织物缝合形成靠近乘员的第一气室和远离乘员的第二气室，第一气室和第二气室之间为分隔织物，所述分隔织物上设置有多个单向阀，用于连通第一气室和第二气室，形成串联结构。所述第一气室、第二气室均用内拉带限制展开后侧面碰撞方向上的宽度。

进一步，每个气囊单元的第一气室上设置进气口，进气口直接与所述起爆装置相连，而第二气室并不直接与所述起爆装置相连，所述起爆装置固定在后排座椅椅背远离车门一侧的蒙皮内，在垂直方向上的位置位于座椅椅背中上部。所述plc与所述起爆装置相连接，当侧面碰撞发生时，所述plc控制起爆装置起爆，对第一气室进行充气。所述气室间单向阀与所述plc相连，在气囊充气时，所述气室间单向阀打开使两个气室连通，气体由第一气室向第二气室流动，逐渐充满第二气室，当远端(即非碰撞侧)乘员即将与第一气室接触时袋体完全展开。

进一步，所述气室间单向阀在气囊充气完成后关闭，两个气室相对独立，不再连通。

进一步，包括压力传感器，安装在所述第二气室内部，且与所述plc控制器相连接，所述第二气室袋体在车辆前进方向上远离乘员的位置安装有所述第二气室侧面单向阀，且与所述plc控制器相连接。当气囊受到乘员挤压，使第二气室气压达到一定数值后所述第二气室侧面单向阀打开，使气囊排气。

进一步，所述中置安全气囊的2个气囊单元气袋展开方向与车辆前进方向夹角为0～15°，当所述气袋展开方向与车辆前进方向不为0°时，气袋向远离所在侧乘员的方向偏离。两个对称的安全气囊单元形成互相支撑的状态。

进一步，所述中置安全气囊的每个气囊单元在完全展开后，所述第一气室气袋下端位于椅背下部，顶端高于椅背上部；所述第二气室气袋下端高于已放下的后排座椅杯架上部，顶端高于椅背上部。所述第一气室气袋和第二气室气袋完全展开后在垂直方向上覆盖乘员的头部、颈部、肩部、胸部及腹部。

进一步，所述中置安全气囊的每个气囊单元在完全展开后，所述第一气室气袋和第二气室气袋前端位于座椅中前部，在车辆前进方向上覆盖乘员头部、颈部、肩部及胸部并超出一定长度。

进一步，所述中置安全气囊的每个气囊单元在完全展开后，在侧面碰撞方向上，所述第一气室气袋和第二气室气袋在高于杯架部分的宽度略大于两个安全气囊单元之间距离的一半，目的是使得两个气囊单元完全展开后，两者能相互挤压支撑。

本发明的有益效果：

1、本发明所述后排中置安全气囊，通过设计两个对称的安全气囊单元，并安装在汽车后排中部两乘员之间，覆盖乘员腹部及以上区域实施保护，减少或避免在侧碰过程中成员间碰撞或乘员与杯架等硬物碰撞而造成的伤害。

2、本发明所述气囊单元通过串联形式及拉带限制，能够实现两个气室气袋的先后展开，并在后排座椅的杯架放下的情况下越过杯架，保证气囊展开过程中的稳定性。

3、本发明所述气囊单元通过可控制排气装置，在气室内压力达到一定数值后排气，可保证碰撞侧乘员从碰撞起始时刻至回弹到中置安全气囊时刻这段时间内的保压效果。

附图说明

图1为本发明所述后排中置气囊的气囊单元a的结构分解图。

图2为本发明所述后排中置气囊的气囊单元b的结构分解图。

图3为本发明所述后排中置气囊的气囊单元a气袋展开时的内侧视图及其气体流向正视剖面图。

图4为本发明所述后排中置气囊的气囊单元b气袋展开时的内侧视图及其气体流向正视剖面图。

图5为本发明所述后排中置气囊展开状态轴测图。

图6为本发明所述后排中置气囊展开状态正视图。

图7为本发明所述后排中置气囊展开状态侧视图。

图8为本发明所述后排中置气囊展开状态俯视图。

图中：

1-气囊单元a第二气室气袋远离乘员侧织物；2-气囊单元a第二气室气袋侧面及上部织物；3-气囊单元a第二气室侧面单向阀；4-气囊单元a气室间单向阀(多个)；5-气囊单元a分隔织物；6-气囊单元a第一气室气袋靠近乘员侧织物；7-气囊单元a第一气室拉带(多根)；8-气囊单元a起爆装置；9-气囊单元a第二气室气袋下部织物缝合线；10-气囊单元a第二气室气袋下部织物；11-气囊单元a第二气室拉带；12-气囊单元b第一气室气袋靠近乘员侧织物；13-气囊单元b第一气室拉带；14-气囊单元b气室间单向阀；15-气囊单元b第二气室拉带；16-气囊单元b第二气室侧面单向阀；17-气囊单元b第二气室气袋侧面及上部织物；18-气囊单元b第二气室气袋远离乘员侧织物；19-气囊单元b第二气室气袋下部织物；20-气囊单元b第二气室气袋下部织物缝合线；21-气囊单元b分隔织物；22-气囊单元b起爆装置；23-气囊单元a第二气室；24-气囊单元a第一气室进气口；25-气囊单元a第一气室；26-气囊单元b第二气室；27-气囊单元b第一气室进气口；28-气囊单元b第一气室；29-气囊单元b；30-气囊单元a；31-后排杯架；32-后排座椅；33-后排乘员a；34-后排乘员b。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1、图2所示，本发明后排中置安全气囊装置包括：气囊单元a第二气室气袋远离乘员侧织物1、气囊单元a第二气室气袋侧面及上部织物2、气囊单元a第二气室侧面单向阀3、气囊单元a气室间单向阀4(多个)、气囊单元a分隔织物5、气囊单元a第一气室气袋靠近乘员侧织物6、气囊单元a第一气室拉带7(多根)、气囊单元a起爆装置8、气囊单元a第二气室气袋下部织物缝合线9、气囊单元a第二气室气袋下部织物10、气囊单元a第二气室拉带11(多根)、气囊单元b第一气室气袋靠近乘员侧织物12、气囊单元b第一气室拉带13(多根)、气囊单元b气室间单向阀14(多个)、气囊单元b第二气室拉带15(多根)、气囊单元b第二气室侧面单向阀16、气囊单元b第二气室气袋侧面及上部织物17、气囊单元b第二气室气袋远离乘员侧织物18、气囊单元b第二气室气袋下部织物19、气囊单元b第二气室气袋下部织物缝合线20、气囊单元b分隔织物21、气囊单元b起爆装置22和plc控制器。

如图5、图6所示，本发明所述的后排中置安全气囊由两个可以独立起爆的气囊单元组成，分别为气囊单元a30和左侧气囊单元b29，经折叠后分别安装在后排座椅椅背远离车门一侧的中部蒙皮内，在垂直方向上的位置位于座椅椅背中上部，参见图6、图7中部件8、部件22的位置示意图。

所述气囊单元a30包括第一气室25和第二气室23。所述第一气室25和第二气室23由气囊单元a分隔织物5隔开，所述气囊单元a分隔织物5上安装有数个气囊单元a气室单向阀4，用于起爆时连通两气室及充气完成后分隔两气室。所述第一气室25和第二气室23分别由第一气室拉带7和第二气室拉带11限制其展开后的厚度。

所述气囊单元a分隔织物5、气囊单元a第一气室气袋靠近乘员侧织物6经缝合形成气囊单元a第一气室25，并设置气囊单元a第一气室进气口24与所述气囊单元a起爆装置8直接相连，气囊单元a起爆装置8与所述plc控制器相连。当碰撞发生时，所述plc控制器控制所述气囊单元a起爆装置8起爆，为第一气室充气，此时所述气囊单元a气室单向阀4打开，气流向气囊单元a第一气室25上部和下部流动，并通过所述气囊单元a气室单向阀4向气囊单元a第二气室23流动，先后将气囊单元a第一气室25与气囊单元a第二气室23充满，此时plc控制器控制气囊单元a气室单向阀4关闭，分隔气囊的两个气室，参见图3、图4。所述气囊单元a第二气室侧面单向阀3和气囊单元b第二气室侧面单向阀16在气囊充气过程中一直处于关闭状态，避免充气过程中的泄气，便于保压。气囊单元b类似，充气时，气流沿气囊单元b第一气室进气口27至气囊单元b第二气室26的方向进行充气。

所述气囊单元a30展开方向与车辆前进方向的夹角a为0～15°，当所述夹角a不为0°时，所述气囊单元a30向远离其所在侧乘员的方向偏离15°，与气囊单元b形成互相挤压支撑的状态，参见图8。

所述气囊单元a30完全展开后，所述气囊单元a第一气室25气袋下端位于椅背下部，顶端高于椅背上部；所述气囊单元a第二气室23气袋下端高于已放下的后排座椅32的后排杯架31上部，气袋上端高于椅背上部。所述气囊单元a第一气室25气袋和气囊单元a第二气室23气袋完全展开后在垂直方向上覆盖乘员的头部、颈部、肩部和胸部。所述气囊单元a30在完全展开后，其前端位于座椅中前部，在车辆前进方向上覆盖乘员头部、颈部、肩部及胸部并超出一定长度。

所述气囊单元b29拥有和所述气囊单元a相对称的结构及布置方式。

本发明的控制方法：

当侧面碰撞发生时，安装在后排座椅椅背远离车门一侧的中部蒙皮内的气囊单元a30和气囊单元b29同时起爆展开，在plc控制下，充气气流由两个气囊单元第一气室进气口流入第一气室内，由第一气室和第二气室间的单向阀流向第二气室，对第二气室充气。充气完成后，第一气室和第二气室间单向阀关闭，使各气囊单元的两个气室相互独立，不再连通。并且在两个气囊单元完全展开时，气囊单元与车辆前进方向的夹角为0～15°且远离其所在侧乘员方向，两个气囊单元之间相互挤压支撑，并且第一气室顶端高于座椅顶端、底端位于后排座椅底部，第二气室顶端高于座椅顶端、底端高于已放下的后排座椅32的后排杯架31，两个气囊单元在垂直方向和前后水平方向均能覆盖乘员的头部、颈部、肩部、胸部和腹部，对后排乘员a33和后排乘员b34实施保护；

两位乘员接触并挤压所在侧气囊单元，当所述气囊单元a第二气室23和气囊单元b第二气室26内部压力达到一定数值后，所述plc控制器控制所述气囊单元a第二气室侧面单向阀3和气囊单元b第二气室侧面单向阀16开启，两个气囊单元进行排气，对乘员形成缓冲，避免乘员之间或乘员与杯架之间产生直接碰撞，从而降低由此产生的伤害。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。