СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПАССАЖИРОВ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
PASSENGER TRANSPORT SAFETY SYSTEM

Настоящее изобретение относится к средствам защиты пассажиров автомобильного транспорта при столкновениях и является управляемой системой пассивной безопасности автомобильного транспорта, и может быть использовано на автомобильном транспорте, предназначенном для перевозки пассажиров и особо опасных грузов.
Известно устройство пассивной безопасности транспортного средства [1], содержащее бамперный узел и связанный с ним механизм подъема рамы транспортного средства, у которого с целью повышения степени пассивной безопасности транспортного средства путем обеспечения возможности восприятия им более высоких ударных нагрузок при одновременном упрощении конструкции, бамперный узел выполнен в виде основного силового гидроцилиндра, а механизм подъема рамы - в виде вертикально расположенного дополнительного силового гидроцилиндра. Указанное устройство обеспечивает подъем рамы транспортного средства во время столкновения, тем самым позволяя избежать воздействия двигателя транспортного средства при деформации последнего на пассажирский отсек. Указанное устройство в то же время способно гасить небольшое количество энергии при столкновении транспортного средства и может быть эффективно только на небольших скоростях.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является устройство пассивной безопасности автомобильного транспорта [2], содержащее энергосберегающий буфер, состоящий из двух частей, одна из которых гибкая эластичная внешняя стенка, а другая жесткая опорная стенка, присоединенная к несущей конструкции автомобиля. Обе части буфера связаны между собой посредством фланца с уплотнителем и образуют герметичную полость. Гибкая эластичная внешняя стенка буфера упрочнена армирующей сеткой. Фланец с уплотнителем установлен таким образом, чтобы гибкий эластичный материал стенки с армирующей сеткой находился между фланцем и жесткой опорной стенкой. Полость буфера заполнена воздухом под давлением, а сам буфер снабжен регулируемыми клапанами сброса воздуха для рассеивания энергии удара и блоком их управления с датчиком прямого или косвенного измерения относительной скорости столкновения взаимодействующих объектов. Указанное устройство обеспечивает равномерное распределение энергии удара на силовые элементы автомобильного транспорта, рассеивание кинетической энергии в случае углового или несимметричного удара, что позволяет при столкновении с препятствием увеличить энергопоглощающую способность пассивной безопасности буфера за счет сброса давления в момент аварийной ситуации.
Однако, указанное устройство обеспечивает пассивную безопасность пассажиров при малых значениях скоростей столкновения.
Настоящее изобретение направлено на увеличение количества энергии, поглощаемого автомобильным транспортом в момент столкновения, обеспечение безопасности пассажиров и расширение функциональных возможностей устройства пассивной безопасности.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введены активное энргопоглощающее устройство, состоящего из корпуса с крышкой, упругого элемента, электронных замков, упрочненная наклонная стенка пассажирского отсека, при этом упругий элемент находится в сжатом состоянии и прикреплен своими противоположными концами к корпусу и крышке энергопоглощающего устройства, электронные замки подключены непосредственно к блоку управления, крышка энергопоглощающего устройства прикреплена к силовому агрегату, а корпус - к полу транспортного средства в зоне деформации при ударе.
На Фиг.1 представлена схема системы обеспечения безопасности пассажиров автомобильного транспорта.
Система обеспечения безопасности пассажиров автомобильного транспорта состоит из энергосберегающего буфера 1, состоящего из двух частей, одна из которых - гибкая эластичная внешняя стенка 2, а другая - жесткая опорная стенка 3, присоединенная к несущей конструкции автомобиля, обе части буфера 1 связаны между собой посредством фланца 4 с уплотнителем 5 и образуют герметичную полость 6, гибкая эластичная внешняя стенка 2 буфера упрочнена армирующей сеткой 7, а фланец 4 с уплотнителем 5 установлен таким образом, чтобы гибкий эластичный материал стенки 2 с армирующей сеткой 7 находился между фланцем 4 и жесткой опорной стенкой 3, герметичная полость 6 буфера 1 заполнена воздухом под давлением, а сам буфер 1 снабжен регулируемыми клапанами сброса воздуха 8 для рассеивания энергии удара и блоком управления 9 с датчиками 10 измерения относительной скорости столкновения транспортного средства, силового агрегата 11, включающего в себя двигатель со сцеплением и коробкой передач, либо двигатель с вариатором, либо двигатель с генератором, активного энергопоглощающего устройства 12, состоящего из корпуса 13 с крышкой 14, упругого элемента 15, электронных замков 16, пол 17 пассажирского отсека, при этом упругий элемент 15 находится в сжатом состоянии и прикреплен своими  противоположными концами к корпусу 13 и крышке 14 энергопоглощающего устройства 12, электронные замки 16 подключены непосредственно к блоку управления 9, крышка 14 энергопоглощающего устройства 12 прикреплена к силовому агрегату 11, а корпус - к полу 17 пассажирского отсека в зоне деформации при ударе.
Системы обеспечения безопасности пассажиров автомобильного транспорта работает следующим образом.
Во время движения автомобильного транспорта датчики 10 измеряют скорость сближения с препятствием и расстояние до последнего. Полученный сигнал обрабатывается блоком управления 9. В зависимости от скорости сближения блок управления дает команду на срабатывание соответствующего количества клапанов 8 сброса давления воздуха до достижения атмосферного давления в герметичной полости 6, при котором клапаны отключаются.
Большая часть энергии удара рассеивается при истечении струй сжатого воздуха через клапаны сброса давления воздуха 8, а оставшаяся часть энергии удара распределяется равномерно и симметрично независимо от направления удара автомобиля о преграду, т.е. прямого, углового или несимметричного.
В случае, если скорость сближения с препятствием оказывается выше той скорости, энергия движения автомобильного транспорта при котором; может быть погашена энергосберегающим буфером 1, блок управления 9 дает команду штатным устройствам пассивной безопасности (например, на экстренное торможение, раскрытие подушек безопасности, преднатяжение ремней безопасности и т.п.) на их срабатывание непосредственно перед моментом столкновения, что обеспечивает снижение вероятности травмирования пассажиров и водителя.
В случае, если скорость сближения с препятствием оказывается выше той скорости, энергия движения транспортного средства при которой может быть погашена энергосберегающим буфером 1 и обеспечение безопасности пассажиров не может быть достигнуто исключительно срабатыванием штатных систем пассивной безопасности, блок управления 9 в определенный момент выдает сигнал на электронные замки 16 энергопоглощающего устройства 12, и они открываются. При этом высвобождается энергия упругого элемента 15, достаточная для отрыва силового агрегата 11 от крепежа и выдвижения его с большим ускорением по ходу движения транспортного средства на расстояние, рассчитанное таким образом, чтобы в момент столкновения транспортного средства с препятствием силовой агрегат 11 сдвинулся вперед на длину упругого элемента 15 в свободном состоянии и находился в передней точке траектории, и соответственно энергия пассажирского отсека снизится за счет импульса, полученного от силового агрегата 12. После того, как силовой агрегат 12 соприкоснется с препятствием начнется процесс сжатия упругого элемента 15, который погасит существенную часть энергии пассажирского отсека. Если в процессе сжатия упругого элемента 15 погасить энергию пассажирского отсека не удастся, то под 17 пассажирского отсека направит движение силового агрегата 11 с активным энергопоглощающим устройством 12 в зону деформации пола транспортного средства под пол пассажирского отсека.
Таким образом, предлагаемая система обеспечения безопасности пассажиров автомобильного транспорта обеспечивает снижение воздействия на пассажиров при столкновении транспортного средства с препятствием в более широком диапазоне скоростей и способна самостоятельно задействовать различные уровни защиты в соответствие с предполагаемыми воздействиями.
Источники информации
1. Патент SU 1063663. Устройство пассивной безопасности транспортного средства.
2. Патент RU 2390441. Устройство пассивной безопасности автомобиля.