机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法，包括可充气泄气的气囊式腰部安全带系统、固定装置；可充气泄气的气囊式腰部安全带系统通过固定装置固定在机动车座椅上，可充气泄气的气囊式腰部安全带系统能够自动充气至气囊袋内、并且能够自动释放气囊袋内的气体；可充气泄气的气囊式腰部安全带系统通过进气控制阀、进气管路以及控制器实现充气、通过泄气控制阀、泄气管路以及控制器实现泄气；另外还包括车速传感器实时采集车速，控制器根据采集的车速判断车辆是紧急制动、或是正面碰撞；还包括压力传感器采集乘员对坐垫的压力，根据压力实现充气量的精确控制，还包括气体压力传感器采集气囊袋内压力，根据此压力实现精确控制泄气量。 1

Airbag type seat belt device for motor vehicle and control method thereof

The invention discloses a motor vehicle airbag type waist safety belt device and a control method, including an inflatable airbag type waist safety belt system and a fixed device, and a pneumatic and deflated airbag type waist safety belt system is fixed on a motor vehicle seat by a fixed device, and the air gasbag type waist safety belt system can be inflated and disillatable. Gas can be automatically inflated into the bag and can automatically release the gas in the bag bag; the inflatable airbag type waist safety belt system is inflated through the intake control valve, the intake pipe and the controller, through the vent control valve, the discharge line and the controller to discharge gas; and the speed sensor is also included in real time. When the speed is collected, the controller determines that the vehicle is an emergency brake or a frontal collision according to the speed of the acquisition. It also includes the pressure sensor to collect the pressure of the seat cushion, and to realize the accurate control of the air volume according to the pressure. The pressure sensor is also included in the gas pressure sensor to collect the pressure in the bag bag, and the discharge volume is precisely controlled according to the pressure. . One

【技术实现步骤摘要】
机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法
本专利技术属于汽车安全领域，尤其涉及一种机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法。
技术介绍
机动车腰部安全带系统是乘员保护的重要组成部分。传统腰部安全带系统主要由扁平狭长的织带、带扣、带扣锁等组成。在机动车发生紧急制动或正面碰撞时，乘员在惯性力的作用下，向前冲撞，此时织带对乘员腰部施加向后的约束力，抑制乘员向前运动，避免乘员与车内内饰件(例如方向盘、仪表盘、前排座椅等)发生碰撞或减轻乘员与车内内饰件的碰撞强度，从而降低乘员伤害。然而，传统腰部安全带系统存在不足之处：1)织带只能单一地对乘员施加向后的约束力，抑制乘员的向前运动，未能吸收乘员向前冲撞的能量，导致乘员头部、胸部等部位因巨大的惯性力，仍会受到不同程度的伤害；2)狭长的织带与乘员腰部的接触面积较小，在对腰部施加约束力的同时，其本身会对腰部产生较大的挤压，造成腰部伤害。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术提供一种机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法，在机动车发生紧急制动或正面碰撞时，能够增大与乘员腰部的接触面积、有效吸收乘员向前冲撞的能量，保护乘员安全。本专利技术是通过以下技术方案实现上述技术目的的。机动车气囊式腰部安全带装置包括气囊式腰部安全带系统、头枕、头枕导杆、靠背、坐垫、控制器(简称“ECU”)、分别与ECU相连的总开关、车速传感器、压力传感器。所述气囊式腰部安全带系统包括腰部气囊袋体、织带、卷收器、带扣、带扣锁、气体压力传感器、进气控制阀、泄气控制阀、进气管路A、进气管路B、泄气管路A、泄气管路B、供气装置。所述车速传感器安装在车身上，车速传感器能实时采集车辆的行驶速度。所述压力传感器安装于坐垫内，用于测量乘员对坐垫的压力。最上端为头枕，头枕下方为头枕导杆，头枕与头枕导杆固定连接，头枕导杆插入靠背中，用于调节头枕高度，靠背底端前方连接有坐垫。所述卷收器安装于坐垫一侧的后方，且向前倾斜；所述带扣锁安装于坐垫另一侧的后方，且向前倾斜。所述腰部气囊袋体呈扁平状，且为中空结构，其内部的初始气体压力值由出厂时试验测得，设试验值为S，且S为固定值。当乘员佩戴气囊式腰部安全带系统时，腰部气囊袋体横跨乘员腰部，且仅有腰部气囊袋体与乘员腰部相接触。当腰部气囊袋体内部被充入气体，且充气完毕后，腰部气囊袋体会膨胀为腰部条形气囊。腰部气囊袋体的一端与织带相连接，另一端与带扣相连接，腰部气囊袋体的宽度大于织带的宽度。所述织带卷收在卷收器中。正常情况下，乘员可将织带从卷收器中任意拉出，卷收器也可以自动收回织带；当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，卷收器锁止织带，使织带不能被拉出。当乘员佩戴气囊式腰部安全带系统时，首先将织带从卷收器中拉出，其次将带扣插入带扣锁中，即可；当乘员脱下气囊式腰部安全带系统时，将带扣脱离带扣锁，即可，此时卷收器收回织带。所述气体压力传感器用于实时采集腰部气囊袋体、腰部条形气囊内部的气体压力，并与ECU相连。所述进气控制阀的一端通过进气管路A与腰部气囊袋体内部相连通，另一端通过进气管路B与供气装置相连通，进气控制阀用于向腰部气囊袋体内部充气。所述泄气控制阀的一端通过泄气管路A与腰部条形气囊内部相连通，另一端通过泄气管路B与大气相连通，泄气控制阀用于排出腰部条形气囊内部的气体。进气控制阀、泄气控制阀与ECU相连，且泄气控制阀的开度可实时调节。通常情况下，进气控制阀与泄气控制阀都处于关闭状态。所述进气管路A依次从带扣锁、带扣内部穿过，直至到达腰部气囊袋体内部；所述泄气管路A依次从带扣锁、带扣内部穿过，直至到达腰部条形气囊内部。优选的，所述气体压力传感器一端固定安装在带扣中，另一端插入腰部气囊袋体内部；所述进气控制阀、泄气控制阀固定安装于坐垫内；所述供气装置为提供压缩空气的装置，例如空气压缩机，供气装置与ECU相连，通常情况下，供气装置处于关闭状态。机动车气囊式腰部安全带装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)机动车开始行驶前，驾驶员打开总开关；(2)机动车开始行驶以后，车速传感器实时采集车辆的行驶速度，并传输至ECU与设定的阀值进行比较。当车速超过设定的阀值时，ECU决定机动车气囊式腰部安全带装置开始工作；(3)压力传感器测量坐垫上的乘员对坐垫的压力，并传输至ECU，ECU根据测得的压力值，换算出乘员的体重；(4)ECU控制进气控制阀与供气装置打开，同时根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S，控制供气装置的供气量，供气装置依次通过进气管路B、进气控制阀、进气管路A向腰部气囊袋体内部充入气体，当充气完毕后，腰部气囊袋体膨胀为腰部条形气囊，ECU关闭进气控制阀与供气装置，此时，相比于传统织带，腰部条形气囊与乘员腰部的接触面积显著增大，如此当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，在腰部条形气囊对乘员腰部施加约束力的过程中，能够有效减小对腰部的挤压，从而减轻或避免腰部伤害；(5)当ECU根据车速传感器实时采集的车辆行驶速度，判定机动车发生紧急制动或正面碰撞时，首先ECU计算出机动车发生紧急制动或正面碰撞时的减速度，同时卷收器锁止织带，腰部条形气囊对乘员腰部进行约束；其次ECU根据车辆减速度与乘员体重，实时控制泄气控制阀的开度，使腰部条形气囊内部的气体依次通过泄气管路A、泄气控制阀、泄气管路B排入大气中，即腰部条形气囊泄气，从而吸收乘员向前冲撞的能量，最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害；(6)在腰部条形气囊泄气过程中，气体压力传感器实时采集腰部条形气囊内部的气体压力，并将气体压力信息传输至ECU，当腰部条形气囊内部的气体压力值变为腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S，即腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀；(7)当ECU根据车速传感器实时采集的车辆行驶速度，判定机动车紧急制动或正面碰撞已结束时，ECU首先判断腰部条形气囊内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S时，ECU控制泄气控制阀处于最大开度状态，使腰部条形气囊泄气，之后当气体压力值变为S，即腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀，并决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作。此后当机动车的行驶车速超过设定的阀值时，ECU决定机动车气囊式腰部安全带装置重新开始工作；(8)当机动车到达目的地时，驾驶员关闭总开关，此后ECU判断机动车气囊式腰部安全带装置是否处于工作状态，若机动车气囊式腰部安全带装置处于关闭状态，即可；若机动车气囊式腰部安全带装置处于工作状态，则ECU首先判断腰部条形气囊内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊已恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S，ECU控制泄气控制阀处于最大开度状态，使得腰部条形气囊泄气，同时确保进气控制阀与供气装置处于关闭状态，之后当气体压力值变为S，即腰部条形气囊恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀，并决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作。优选地，所述步骤(4)中，供气装置向腰部气囊袋体内部的充气量根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，包括可充气泄气的气囊式腰部安全带

【技术特征摘要】
1.机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，包括可充气泄气的气囊式腰部安全带系统、固定装置；所述可充气泄气的气囊式腰部安全带系统通过所述固定装置能够固定在机动车座椅上，所述可充气泄气的气囊式腰部安全带系统能够自动充入气体至所述气囊袋内、并且能够自动释放所述气囊袋内的气体。2.根据权利要求1所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，所述可充气泄气的气囊式腰部安全带系统包括进气控制装置和泄气控制装置；所述进气控制装置包括进气控制阀(7)、进气管路以及控制器(18)，所述进气控制阀(7)与所述进气管路相连，所述进气控制阀(7)与所述控制器(18)电性连接，所述控制器(18)控制所述进气控制阀(7)的开闭实现气体通过进气管路充入腰部气囊袋体(1)内；所述泄气控制装置包括泄气控制阀(8)、泄气管路以及控制器(18)，所述泄气控制阀(8)与所述泄气管路相连，所述泄气控制阀(8)与所述控制器(18)电性连接，所述控制器(18)控制所述泄气控制阀(8)的开闭实现腰部气囊袋体(1)内的气体通过泄气管路释放。3.根据权利要求2所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括车速传感器(20)、压力传感器(21)以及气体压力传感器(6)，所述车速传感器(20)、所述压力传感器(21)以及所述气体压力传感器(6)均与所述控制器(18)相连，所述车速传感器(20)能够实时采集车辆的行驶速度，所述压力传感器(21)能够测量乘员对机动车座椅坐垫的压力，所述气体压力传感器(6)能够测量所述腰部气囊袋体(1)内的压力；所述控制器(18)判断当采集的车速超过阈值时，开启进气控制装置向腰部气囊袋体(1)充气，并根据压力传感器(21)采集的乘员压力大小精确控制充入腰部气囊袋体(1)的气体量；所述控制器(18)根据采集的车速判定车辆为紧急制动或正面碰撞时，开启泄气控制装置将腰部气囊袋体(1)内的气体释放，并根据车辆减速度和乘员对座椅坐垫的压力值实时精确控制泄气控制阀(8)的开度实现精确泄气，并在气体压力传感器(6)检测的腰部气囊袋体(1)压力值为出厂设置值时关闭泄气控制阀(8)。4.根据权利要求2所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括供气装置(13)，所述供气装置(13)与所述进气管路相连通。5.根据权利要求2所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，所述固定装置包括带扣(4)和带扣锁(5)；所述带扣(4)位于腰部气囊袋体(1)一端上，所述带扣锁(5)位于座椅的一侧，所述带扣(4)插入所述带扣锁(5)内时能够将腰部气囊袋体(1)固定在座椅上。6.根据权利要求5所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，所述进气控制阀(7)和所述泄气控制阀(8)位于座椅内部，所述进气管路A(9)和所述泄气管路A(11)均穿过所述带扣(4)和所述带扣锁(5)。7.根据权利要求5所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括收纳装置；所述收纳装置包括织带(2)和卷收器(3)；所述卷收器(3)位于所述座椅的另一侧，所述织带(2)一端与所述卷收器(3)连接、另一端连接腰部气囊袋体(1)一端，所述卷收器(3)能够自动收回所述织带(2)；所述卷收器(3)在车辆紧急制动或正面碰撞时能够锁止织带(2)，使织带(2)不被拉出。8.根据权利要求1-7任一项所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括总开关(19)，所述总开关(19)用于启动或关闭整个机动车气囊式腰部安全带装置。9.一种机动车气囊式腰部安全带的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)机动车开始行驶前，驾驶员打开总开关(19)；(2)机动车开始行驶以后，车速传感器(20)实时采集车辆的行...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪亮，潘宇豪，林坡，段利斌，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32