[发明专利]安全气囊控制器算法验证试验装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及到安全气囊控制器开发中算法的验证试验领域，特指一种对新开发的汽车安全气囊控制器及算法进行快速验证的试验装置。

背景技术

汽车乘员约束系统是最重要的汽车被动安全装置之一，其可靠性关系到乘员在碰撞事故中的生命安全。当汽车发生碰撞时，首先是汽车与外界障碍物发生一次碰撞。然后，在惯性力的作用下，乘客会与汽车内饰件发生二次碰撞。安全气囊作为约束系统的重要组成部分，其作用是在汽车碰撞发生后形成一个气袋约束乘员向前移动，减小乘员与汽车内饰件发生碰撞的风险，从而减少事故中乘员所受的伤害。因此，安全气囊控制器的稳定性及其算法的鲁棒性对汽车安全而言显得极为重要。安全气囊系统主要包括气袋，气体发生器，控制器，及外围传感器，本试验装置主要涉及气囊控制器的开发试验。安全气囊控制器的开发需要进行大量的碰撞试验，来获取碰撞加速度曲线以对新研究的算法进行验证。目前，国内外各研究机构和企业在初期开发的时候使用台车试验来进行验证，这种台车试验的方法存在以下的缺点：（1）在安全气囊控制器开发的初期阶段，算法验证的精度要求并不是很高，台车试验设备复杂，建设费用高，因而使用台车试验费用高，不利于降低开发成本。（2）设备庞大，试验复杂，因而试验效率低下。虽然为降低开发成本，有研究机构开发了虚拟模拟器，用来生成碰撞加速度，但该方法只是对已有的加速度曲线添加不同的干扰信号来验证控制器，这种方法不利于验证控制器在不同碰撞加速度曲线下的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有试验装置存在的问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、操作方便、效率高的安全气囊控制器性能测试的试验装置。同时在试验过程中采用不同参数的吸能筒，可以模拟不同车型，不同车速下的碰撞加速度。在开发初期对安全气囊控制器点火算法进行快速验证，验证控制器的稳定性和新算法的鲁棒性。

为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：

发明了一种安全气囊控制器测试试验装置，其特征在于，试验装置主要包括试验台架、摆锤冲击加速机构、试验滑车组件和数据采集系统：试验台架包括试验主台架（30）、滑车滑道（12）、滑道缓冲装置（10）；摆锤冲击加速机构包括手持式电磁铁（29）、摆锤（1）、摆杆微调装置（2）、摆杆（7）、摆角测量器（3）；试验滑车组件包括滑车（13）、吸能筒固定座（20）、吸能筒（14）；数据采集系统包括加速度传感器（32），测速仪（33）。

试验主台架由地面固定板（15）、立柱（9）、水平板（4）、轴承座（5）、横轴(6)组成，主台架由地面固定板(15)通过螺栓固定在地面上，轴承座（5）通过螺栓与焊接在立柱（9）上的水平板(4)连接，横轴(6)与摆杆(7)通过焊接连接。立柱(9)承受摆锤运动时产生的力和力矩，滑车滑道（12）由两条“匸”形滑道构成，用于约束小车运动。在轨道的尽头，装有滑道缓冲装置（10），在缓冲装置的内侧可装橡胶垫，用于吸收碰撞后滑车（13）的动能，并防止碰撞后滑车（13）反弹对设备造成损失。

摆锤冲击加速度机构中摆锤（1）通过摆杆微调装置（2）与摆杆（7）相连，通过调节摆杆微调装置（2），调节摆锤（1）与滑车滑道（12）的相对位置，使摆锤（1）在最低位置时的中心线与滑道（12）的中心线重合,摆杆微调装置（2）由三部分组成，包括上锁止块（19），调节杆（18），下锁止块（17），调节杆（18）是一个设计有内螺纹的圆筒，两头的连接件上设计有旋向相反的螺纹，调节时松开上、下锁止块(19、17)，旋转调节杆（18）时两头连接件会靠拢或背离，从而调节摆杆（7）的长度，使摆锤中心线与滑道中心线重合，调整好以后拧紧上、下锁止块（19、17）防止松动。摆角测量器（3）是利用重力原理设计的，由刻度盘（39）和指针（38）组成，刻度盘（39）被固定在摆杆（7）上，指针（38）的下端被设计的比上端稍重一些，指针(38)可自由转动。当摆锤（1）在最低位置时，指针（38）的轴线与摆锤（1）平行，此时，指针（38）指示为零度，当摆锤（1）拉升时，刻度盘（39）随摆锤转动，指针（38）受重力作用保持垂直向下，此时指针（38）指示的值就是摆杆（7）的摆角。使用时，利用手持式电磁铁（29）拉升摆锤（1）到试验的角度，摆角测量器（3）可以实时测量摆锤(1)摆动的角度，然后释放摆锤(1)使摆锤自由下落冲击滑车(13)，安装在滑车凸台（22）上的加速度传感器（32）将采集小车的加速度，测速仪(33)采集滑车滑过的速度。