[發明專利]一種基于氣體噴射的客車側翻主被動綜合安全保護裝置與方法

無效

• 申請號: 201110420767.6
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102490674A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 那景新;王達;高尖峰;王童;劉霄希;王秋林;關丹丹
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60R21/013
• 分類號: B60R21/013;B60R21/13
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王壽珍;朱世林

技術領域

本發明涉及客車安全技術領域。特別是涉及一種既可以主動防止客車發生側翻，同時又可以在側翻不可避免時，降低客車側翻時碰撞能量的客車側翻安全技術。

背景技術

汽車被譽為改變了世界的機器，隨著我國社會和經濟的發展，汽車保有量逐年增加，在給人們的生產、生活帶來極大方便的同時，隨之而來的能源緊缺、環境污染、道路擁堵，也隨之日益凸顯。為解決上述問題，增大公路里程、提高路網密度、大力發展公共交通已成為社會各界的共識。截止到2010年底，我國公路總里程已經超過400萬公里、高速公路總里程達到7.4萬公里、汽車保有量約7400萬輛。在這種大環境下，公路客運以其方便、靈活、快捷、經濟的特點，不但是短途客運的主要形式，也是很多地區唯一的客運形式，在交通領域逐漸發揮起越來越重要的作用。公路客車車速快、重心高、運營時間長、乘客密度大，所以客車安全問題也受到了高度的重視。在客車的各種事故形式中，側翻事故是最為嚴重的一種，客車一旦發生側翻事故，極易導致群死群傷的嚴重后果。所以，側翻安全性是評價客車安全性的重要指標，隨著近年來世界各國的安全法規逐漸完善，如何提高客車的安全性、尤其是側翻安全性，成為業內最關注的話題之一。

目前，提高客車側翻安全性的措施，主要是通過改變車身骨架的結構和材料的壁厚，使車身骨架在碰撞時發生有效的塑性變形、吸收足夠多的碰撞能量，并保證乘員的生存空間。但是，受限于功能的要求，車身骨架的結構往往難以進行較大的改動，車身側圍和頂架空間有限、也很難布置有效的緩沖吸能結構。所以，在大多數情況下，設計者只能通過增大立柱桿件的截面尺寸和壁厚的方式，來提高客車的側翻安全性。使用更大截面和更厚的鋼管，雖然可以達到改善側翻安全性的目的，但勢必造成客車自重的顯著增大，既不利于客車的動力性和燃油經濟性，也不利于降低生產成本。無論是改變車身骨架的結構還是材料的壁厚，均屬于被動防護措施，即只能單純地降低事故發生時車身結構的變形、避免侵入乘員空間，卻不能預防或制止事故的發生。

發明內容

為了解決客車側翻安全性與輕量化設計之間的矛盾、并在一定程度上主動地預防和制止客車側翻事故的發生，本發明提供了一種保護裝置，該保護裝置為主被動綜合防護裝置，既可以在客車側翻的初始階段提供回正力矩，主動預防側翻發生，又可以在客車不可避免地發生側翻時降低其與地面撞擊的速度、減小碰撞能量，從而降低對車身骨架結構性能的要求，在不顯著提高成本的前提下，改善客車的側翻安全性。

結合附圖，說明如下：

一種基于氣體噴射的客車側翻主被動綜合安全保護裝置包括傾角傳感器13、模擬-數字轉換14、電子控制單元15和氣體噴射總成2，所述的氣體噴射總成2為一組或多組，均布在客車頂蓋1上，每組噴射總成2包括若干個一級氣體發生器4及二級氣體發生器5，分別為左側一級氣體發生器、左側二級氣體發生器、右側一級氣體發生器、右側二級氣體發生器，且噴嘴分別指向客車外側，傾角傳感器13設置在整車重心附近，并將采集的信號經模擬-數字轉換14傳至電子控制單元15，電子控制單元15的輸出信號通過繼電器16與同側同級的每一個氣體發生器的點火裝置12電連接。

一級氣體發生器4和二級氣體發生器5間隔排列，兩側的同級氣體發生器相對設置，并以螺栓連接的方式固定在焊接于頂蓋1管件上方的底板3上。

所述的每一個氣體發生器由外殼7、噴嘴8、封口9、引火劑10、產氣劑11和點火裝置12組成。

在所述的每一組的噴射總成2之上設置一防護罩6。

所述的電子控制單元15還分別與強制關閉開關17、保險絲18電連接。

一種基于氣體噴射的客車側翻主被動綜合安全保護方法，采用如下控制方法，控制單元15不斷采集傾角傳感器13測得的車身傾角值和傾斜方向，當車身傾角超過預設的臨界角D1時，根據傾斜方向觸發可能側翻側的一級氣體發生器4并繼續采集車身傾角信息，如果車身傾角已回到設定值以下，表示主動預防有效；如果主動預防無效，車身傾角繼續增大，當傾角超過預設的閥值角D2時，觸發側翻碰撞側的二級氣體發生器5。

本發明的有益效果是：

可以在側翻的初始階段中止側傾繼續進行，預防側翻事故的發生；在側翻事故不可避免時，還可以有效降低客車側翻時的碰撞能量，提高側翻時的乘員安全性；降低了對車身骨架結構碰撞吸能性能的要求，為進一步實現輕量化設計提供條件；結構和控制方法簡單易行，實現成本低廉。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1、2為氣體噴射總成為二組時在客車頂蓋上的安裝位置示意圖；