一種多氣囊分組展開式客車外置氣囊側翻防護裝置，涉及客車安全技術領域。該防護裝置由控制器(1)、傾角傳感器(2)、根據車身長度成對設置的車身碰撞預接觸距離傳感器和外置安全氣囊構成，控制器(1)和傾角傳感器(2)固定在整車重心附近，預接觸距離傳感器及安全氣囊安裝在客車頂蓋兩側及腰梁部位，控制器(1)與各個預接觸距離傳感器成并連關系，傾角傳感器(2)采集車身傾斜角度信號輸入控制器(1)，當傾斜角度滿足控制器(1)預設值時，控制器(1)觸發各個預接觸距離傳感器工作，各預接觸距離傳感器將采集的距離信號輸入控制器(1)，當某個預接觸距離滿足預設條件時，控制器(1)控制對應的安全氣囊展開。本實用新型專利技術可實現結構輕量化設計。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
一種多氣囊分組展開式客車外置氣囊側翻防護裝置
本技術涉及客車安全
，特別是涉及一種基于側翻傾角及車身碰撞預接觸距離兩級控制的分組展開式客車外置氣囊側翻被動安全防護裝置。
技術介紹
伴隨中國社會與經濟的飛速發展，人民生活水平顯著提高，城鄉人均汽車保有量也連年攀升，汽車行業呈現欣欣向榮之勢。然而，在汽車為居民日常生活帶來極大便利的同時也造成了燃油消耗量的急劇攀升、交通事故頻現及大氣污染的不斷加劇，使得節能、安全、環保成為當今汽車行業三大主題。為實現節能環保目標，公共交通將更多的肩負起人們出行和旅游的重擔，客車也將在其中扮演越來越重要的角色。然而，在客車行業大步前進的同時，與客車相關的交通安全事故也須引起相關部門的高度重視，特別是客車的側翻安全性。國內外以往的客車交通事故統計表明，客車側翻事故比重最大、造成的后果也最為嚴重。由于客車乘員眾多，一旦發生交通事故容易造成群死群傷的嚴重后果，因而客車側翻安全性格外引人關注。目前世界上許多國家都已把大客車的側翻試驗列為強制性法規，我國也已在2011 年對客車側翻安全性實施了強制性法規認證。國外有關大客車側翻安全性最具代表性的法規為歐洲經濟委員會制定的ECE R66法規。我國對于客車側翻安全性的研究相對較晚，主要的側翻安全法規是參照ECE R66制定的GB/T 17578《客車上部結構強度規定》，作為側翻安全推薦性標準。回顧客車側翻安全性保護措施，國內外普遍將研發重點集中在對車體骨架結構本身強度、剛度的設計改進，通過對車體骨架桿件的布置形式、桿件的截面形式、桿件的截面壁厚、材料特性以及各桿件之間連接工藝等的設計改進，在客車側翻過程中，完全依靠骨架結構變形吸能實現對乘員的保護。這主要是受客車骨架側圍與頂蓋本身結構形式所限，無法在碰撞區域設置有效的固定式吸能緩沖結構或裝置。增加結構強度、剛度雖可以改善結構側翻安全性，但同時會帶來車身結構重量的顯著增加。
技術實現思路
針對前面提到的現有改善客車側翻安全性的技術手段及存在缺陷，本技術借鑒被動安全設計中的安全氣囊技術，提出了一種多氣囊分組展開式客車外置氣囊側翻防護技術方案，該方案在客車發生側翻時首先由氣囊緩沖碰撞力，通過氣囊泄氣、吸收釋放掉部分碰撞能量，進而由車體骨架塑性變形吸收殘余能量，以大大降低對車體結構抗碰撞能力的要求。既起到有效的側翻防護作用，同時也有利于車身結構的輕量化。一種多氣囊分組展開式客車外置氣囊側翻防護裝置，該防護裝置由控制器I、傾角傳感器2、根據車身長度成對設置的車身碰撞預接觸距離傳感器及外置安全氣囊構成，控制器I和傾角傳感器2固定在整車重心附近，預接觸距離傳感器及安全氣囊安裝在客車頂蓋兩側及腰梁部位，控制器I與各個預接觸距離傳感器成并連關系，傾角傳感器2采集車身傾斜角度信號輸入控制器1，當傾斜角度滿足控制器I預設值時，控制器I觸發各個預接觸距離傳感器工作，各預接觸距離傳感器將采集的距離信號輸入控制器1，當某個預接觸距離滿足預設條件時，控制器I控制對應的安全氣囊展開。所述的控制器I和傾角傳感器2固定在地板平面3以下的鋼板4上。所述的預接觸距離傳感器為超聲波距離傳感器，頂蓋兩側的預接觸距離傳感器安裝在客車頂蓋通風道18內部，傳感器探頭伸出客車蒙皮19表面，腰梁部位的預接觸距離傳感器安裝在地板20以下行李艙21內部，傳感器探頭伸出客車蒙皮19表面。所述的頂蓋兩側的安全氣囊安裝在客車頂蓋通風道18內部，安全氣囊1113由擋板122支撐固定，由氣袋123和氣體發生器124組成，置于塑料薄板125內，展開時沖破薄板I 25彈出；腰梁部位安全氣囊安裝在地板20以下行李艙21內部，安全氣囊V16由擋板 1130支撐固定，由氣袋1128和氣體發生器1131組成，置于塑料薄板1129內，展開時沖破薄板1129彈出。所述的安全氣囊為基于泄壓閥控制的恒壓枕式氣袋氣囊裝置，恒壓泄氣閥裝置33 置于展開后工作狀態安全氣囊32外側，呈前后對稱布置。本技術的有益效果申請人通過CAE對傳統技術下的客車骨架結構與裝有本專利技術的骨架結構分別進行了分析對比，如圖2、3。對比結果表明配備有本專利技術的車體骨架側翻防護效果十分顯著，側翻碰撞時骨架變形程度大大降低。實現了對乘員的有效保護。同時，車體骨架可有很大減重空間，實現結構輕量化設計。附圖說明圖I為本裝置的整套系統工作流程圖；圖2為傳統技術下客車側翻骨架變形圖；圖3為配備有本專利技術的骨架變形圖；圖4為傾角傳感器及控制器在客車中的具體安裝位置圖；圖5為裝置中車身碰撞預接觸距離傳感器在整車中的大致位置，以及各個氣囊組的大致分布情況；圖6各個氣囊工作時的效果示意圖；圖7為單個預接觸距離傳感器在腰梁及頂蓋部位的安裝位置圖；圖8為氣囊未觸發前在腰梁及頂蓋部位的安裝位置圖；圖9示出了氣囊工作過程中恒壓泄氣閥裝置結構及位置。I、控制器；2、傾角傳感器；3、地板平面；4、鋼板；5、腰梁；6、預接觸距離傳感器I ;7、預接觸距離傳感器II ;8、預接觸距離傳感器III ;9、預接觸距離傳感器IV ;10、預接觸距離傳感器V ;11、預接觸距離傳感器VI ;12、安全氣囊I ;13、安全氣囊II ;14、安全氣囊III ； 15、安全氣囊IV ;16、安全氣囊V ;17、安全氣囊VI ;18、頂蓋通風道；19、客車蒙皮；20、地板； 21、行李艙；22、擋板I ;23、氣袋I ;24、氣體發生器I ;25、薄板I ;26、頂蓋蒙皮；27、車內行李隔間擋板；28、氣袋II ;29、薄板II ;30、擋板II ;31、氣體發生器II ;32、工作狀態安全氣囊；33、恒壓泄氣閥；具體實施方式下面結合具體實例和附圖進一步詳細說明本技術，但本實例并不用于限制本技術，凡是采用本技術相似結構及其相似變化，均應列入本技術的保護范圍。 比如本技術用控制器控制安全氣囊展開，也可設計成用傳感器直接控制安全氣囊展開。申請人依據本技術設計了一款配備有本裝置的12米全承載式公路客車CAE仿真模型作為具體實施例。本技術采用側翻傾角及車身碰撞預接觸距離兩組信號，分級控制客車外置氣囊的展開。該防護裝置由一個控制器、一個傾角傳感器、若干車身碰撞預接觸距離傳感器及安裝在客車頂蓋兩側及腰梁部位的外置防護安全氣囊構成。在客車側翻過程中分組適時觸發安全氣囊展開，以盡可能多吸收客車側翻過程中產生的能量，同時降低車身與地面的碰撞沖量，實現對客艙內乘員更有效的保護。由于客車側翻過程中的相當一部分能量被防護安全氣囊釋放出的氣體帶走，很大程度降低了對客車骨架的側翻碰撞強度要求，為整車輕量化設計提供了更大空間。如圖4所示，將控制器I和傾角傳感器2固定在整車重心附近、地板平面3以下的鋼板4上。如圖5所示，預接觸距離傳感器(I、II、m、IV、V、VI)6、7、8、9、10、ll與控制器I成并連關系。設定各預接觸距離傳感器閾值，分別控制安全氣囊(I、II、III、IV、V、VI) 12、 13、14、15、16、17展開時刻，展開觸地后隨即進行泄氣。泄氣過程中需根據車體自身結構和載荷特點設定泄氣閾值，以使安全氣囊保持合適恒定氣壓，達到緩沖保護效果。各安全氣囊泄氣完成后、客車側翻大部分能量已被轉換為氣體動能釋放至大氣中，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多氣囊分組展開式客車外置氣囊側翻防護裝置，其特征在于：該防護裝置由控制器(1)、傾角傳感器(2)、根據車身長度成對設置的車身碰撞預接觸距離傳感器和外置安全氣囊構成，控制器(1)和傾角傳感器(2)固定在整車重心附近，預接觸距離傳感器及安全氣囊安裝在客車頂蓋兩側及腰梁部位，控制器(1)與各個預接觸距離傳感器成并連關系，傾角傳感器(2)采集車身傾斜角度信號輸入控制器(1)，當傾斜角度滿足控制器(1)預設值時，控制器(1)觸發各個預接觸距離傳感器工作，各預接觸距離傳感器將采集的距離信號輸入控制器(1)，當某個預接觸距離滿足預設條件時，控制器(1)控制對應的安全氣囊展開。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：那景新，王童，郭新宇，王達，高劍鋒，王秋林，陳偉，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：實用新型
國別省市：
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