基于CAB气囊展开问题的研究

张晚青 杨胜 苏俊男

摘 要：实车试验出现CAB气囊后腔展开后飘动，扫到假人头部，且气囊后腔展开速度比前腔慢等问题，本文以此为切入点，简述如何通过改变气囊折叠方式、改变气囊花型的方法，改善CAB气囊展开状态的问題。通过此问题的改善，为后续CAB气囊开发提供经验积累。

关键词：CAB气囊 展开状态 折叠方式

Abstract：During the test， the cab airbag rear cavity fluttered after deployment， swept to the dummy's head， and the deployment speed of the airbag rear cavity was slower than that of the front cavity. Taking this as the starting point， this paper briefly describes how to improve the deployment state of cab airbag by changing the folding mode and pattern of airbag. The improvement of this problem provides an empirical basis for the subsequent cab airbag development.

Key words：CAB airbag， deployment status， folding type

1 前言

近年来，随着车辆的普及程度提高，人们对于驾乘体验及汽车安全保护性能的要求也越来越关注。虽然主动安全研究是当前热门的议题，但主动安全也不能做到面面俱到，被动安全依然是汽车保护的最后一道防线。而气囊系统就是被动安全是乘员碰撞保护的重要组成部分。CAB（curtain airbag）是气囊保护系统的重要组成部分，布置在车辆顶部两侧。在侧面碰撞发生时，CAB气囊会迅速展开，行程一个大的气囊腔体，阻挡在驾乘人员头部与车辆内部内饰件之间，起到缓冲驾乘人员头部撞击的力度，保驾乘人员的身体安全。

本文以某项目实际开发经验为例，通过改善CAB气囊的折叠方式及花型设计等方面，到达改善气囊展开状态的问题，以便保证气囊在碰撞过程中能够满足对乘员保护的要求。图1中所示为某项目实车试验中CAB气囊后腔发生的问题，侧气帘虽完全展开，但在展开过程中，30ms时刻CAB气囊后腔，存在比较明显的向上飘动，且扫到假人头部，存在不能稳定保护乘员头部的风险;

2 CAB气囊展开问题原因分析

试验中出现CAB气囊展开问题，为了找寻原因，通过静态起爆试验来还原实车试验CAB起爆过程，验证是否出现问题。图2所示为实车试验录像与静态试验录像截图对比分析，分析CAB气囊后腔碰撞展开过程中确实存在问题。

分析过程如下：5ms时刻CAB气袋开始冲出C柱顶棚内饰，16ms时刻CAB气囊后排下边到玻璃下边框，20ms时刻头部侧面与CAB内侧接触，阻挡了CAB下落。且发现展开过程中CAB气囊前腔展开速度要快于后腔。通过此对比分析也基本确认了CAB气囊的展开问题，CAB气囊后腔展开过程中发飘，且后腔展开速度要比前腔慢。

3 CAB气囊展开状态优化

为了改善CAB气囊展开状态，提出了两个优化方向：1）CAB气囊展开到位时间在20ms之内;2）CAB气囊前后腔展开到位差值<3ms。

经过大量研究及试验尝试，最终确认了如下两种方案共同作用下来实现CAB气囊展开状态的优化。

方案1：改善CAB气囊花型状态，如图3所示，调长B柱区域的花型范围，图中红色为新调整的方案。目的是为了使得后期CAB气囊充气更快。图4为整理出的最新CAB气囊花型状态。

方案2：通过折叠方式的改变来调整CAB气囊的展开速度快慢。由图5中方式1的全Z方式调整为方式二的先卷后Z折叠方式。

4 试验验证

优化完的方案需要经过试验的验证才能确认是否能起到改善效果。通过如下的三个步骤来进行验证：

步骤1：静态起爆试验验证。通过静态起爆的试验方式，验证气囊的展开状态。图6所示为静态起爆试验录像截图。19.5ms时刻CAB气囊后腔展开到位，且前后腔展开速度差异不大。

步骤2：滑台试验验证。在滑台白车身中摆放假人，验证动态的情况下CAB气囊展开效果。图7所示滑台试验录像截图。10时刻、15ms时刻CAB气囊前腔、后腔展开状态及速度差异不大;20ms时刻能够看到气囊展开覆盖了假人头部区域。

步骤3：实车试验验证。通过实车碰撞验证结果可知，更改后CAB气囊能够满足标准要求，碰撞过程中CAB气囊后腔展开能够覆盖假人头部区域，如图8所示。

5 结论

通过滑台试验验证及最终实车碰撞测试验证，改善后的CAB气囊能够满足设计要去，碰撞过程中能够保护乘员头部区域。这种找到问题、复现问题、解决问题的方法可以应用到多种工程问题的分析中。后续也可以按照这种方式验证更多CAB气囊折叠方式、花型等差异变化，为CAB气囊开发提供经验积累。

参考文献：

[1]田甜，梁韫，张俊. 探究关于CAB不同折叠方式对起爆状态的影响[J]. 汽车与配件， 2020，No.1287（17）：70-71.

[2]中国汽车技术研究中心（天津）.中国新车评价规程C-NCAP（2018版）.