汽车安全气囊控制器验证方法及实现

近年来，中国汽车交通事故引发的社会矛盾越 来越突出，消费者对汽车安全性能的意识也逐渐增 强，促使各汽车生产厂商对车辆的安全性越来越重 视。从安全气囊的配置率来看，欧、美、日汽车正面（驾 驶 人 和 乘 员 ）安 全 气 囊 的 配 置 率 都 已 达 到 １００％。在中国，汽车安全气囊的配置率也达到了 ７０％左右，并呈上升趋势。安全气囊的使用，提高了 汽车的安全性，但是安全气囊使用不当，或设计不够 完善，也可能导致乘员伤亡。据 ＮＨＴＳＡ 统计， 在交通事故中，因为安全气囊因素而导致乘员伤亡 的事故已有２００多例。因此，开发更为智能、准确 的气囊算法在提高安全气囊保护效率上有着重要的 意义。在安全气囊的开发过程中，为了验证控制器 系统的性能，需要进行大量的碰撞试验。虽然当 前在安全气囊开发中大量采用虚拟开发，大大降低 了开发成本，但是难以完全取代碰撞试验。但是 碰撞试验具有不可重复性，试验成本大，因此，寻找 一种可以模拟碰撞加速度曲线的低成本、高效率的 方法显得非常必要

目前，已有国内外学者对该课题进行了一些研 究，如Ｓｕｎｇ等研究了侧面碰撞加速度模拟方法； Ｋｈａｎ等进行了安全气囊开发的试验研究。中国 的一些学者也进行了该方向的研究。比如，有 学者提出的等效双梯形理论，降低了台车试验拟合 曲线的难度，减少了约束系统的开发成本；郭波等 进行了计算机模拟波形的虚拟研究。但是，这些 方法中双梯形理论的方法只是降低拟合碰撞曲线波 形的难度，没有减少台车试验的使用，虚拟波形研究 也局限于仿真当中，因此，降低的开发成本有限。为 此，本文提出了一种利用摆锤冲击滑车的方法来获 得安全气囊 ＥＣＵ 开发中所需的碰撞前期加速度， 以降低开发成本，提高开发效率。

摆锤冲击方法的可行性分析及实现

汽车碰撞的特点

汽车碰撞，是一种比较复杂的力学过程，就汽车 本身力学性质而言，既有钢铁结构高刚性的一面，又 有在一定撞击力作用下产生塑性变形吸能的一面。 同时由于碰撞中的汽车质量、速度、汽车结构和外形 上的差异，对汽车碰撞后的损坏程度以及运动状况 都有很大的差别，但其碰撞过程仍然符合牛顿第２ 定律，即加速度与所受的力成正比。

在安全气囊控制器的开发过程中，最重要的信 息就是汽车碰撞的加速度，通过控制器点火算法对 采集的加速度进行计算，根据计算结果来判断是否 执行相关点火操作。根据汽车碰撞的特点和安全气 囊控制器工作的原理，可以采用模拟碰撞的装置获 得碰撞加速度。因此，本文提出使用摆锤冲击滑车， 使滑车获得一定的加速度的方法。