CN107199985A - 一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法 - Google Patents

一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，首先，通过车辆加速度传感器和轮速传感器获得侧向加速度和左、右车轮速度，然后ECU识别加速度信号，判定车辆交通事故的碰撞形式是侧面碰撞还是翻滚，最后根据判定结果进行安全气囊起爆的控制指令，触发第一级气体发生器和第二级气体发生器动作。本发明兼顾侧面碰撞事故和翻滚事故，对两种事故的乘员都能进行有效保护；根据车辆的侧向加速度以及车轮速度对车辆是侧面碰撞还是翻滚进行判定，提高判定效果的准确性，且采集车辆侧向加速度以及车轮速度的传感器均为车辆已有结构，提高控制方案的可实施性。

Description

一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法
技术领域
本发明属于汽车被动安全技术领域，涉及一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法。
背景技术
我国的交通部将交通事故分为以下几类：正碰、侧碰、追尾、对向刮擦、辗压、翻滚、坠车、失火、固定碰撞等11种类型。其中正面碰撞事故、侧面碰撞和追尾事故是现代交通事故的主要形式。根据中华人民共和国公安部交通管理局交通事故统计年报2010年交通事故统计，事故形态-四项数据统计：2010年发生翻滚事故5440起，占交通事故总数2.48％。但是翻滚事故的死亡人数达到3570，占交通事故总数的5.47％。不难看出，翻滚事故的特点就是翻滚引起的死亡率远远大于其发生的概率
现在的汽车被动安全的配置中，安全带都是和安全气囊配合使用的。在事故中仅仅依靠安全带很难达到完美的乘员保护，因此需要配以安全气囊来进行双重保护。多数汽车只安装驾驶员的安全气囊，有的汽车装有前排乘客的安全气囊，只有在一些较为高档的车辆中会装有侧面安全气囊、安全气帘。但是现有的侧面安全气帘有以下设计缺陷：1、传统侧面安全气帘展开时间较短，不能有效的保护在翻滚事故中汽车连续翻滚而造成的乘员与汽车多次碰撞；2、现有的侧气帘对于翻滚事故中的乘员保护效果不好，其控制策略仅对侧碰有效；3、不能对翻滚进行有效地预测。
发明内容
针对上述问题，以及在是翻滚事故中翻滚碰撞持续时间长且很容易发生多次碰撞的特性，本发明提供一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，使其能够在兼顾侧面碰撞事故中对乘员保护效果的基础上，还能对翻滚事故中的乘员进行有效的保护。
本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。
一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，包括步骤：
S1，通过传感器获取数据：
通过车辆加速度传感器和轮速传感器获得侧向加速度a和左、右车轮速度u1、u2；
S2，电子控制单元ECU识别加速度信号，判定车辆是侧面碰撞还是翻滚，判定标准如下：
①当车辆侧向加速度a大于加速度a1且左右轮速相等，判定为侧面碰撞；
②当车辆侧向加速度a小于等于加速度a1且左右轮速相等，判定为轻微碰撞；
③当车辆侧向加速度a大于加速度a2且左右轮速不等时，判定为翻滚；
④当车辆侧向加速度a小于等于加速度a2且左右轮速不等时，判定为侧翻；
S3，根据判定结果进行安全气囊起爆的控制指令，其中安全气囊设有双级气体发生器，所述双级气体发生器包括第一级气体发生器和第二级气体发生器，每个气体发生器都由引燃器、燃烧室、隔离层、过滤器、排气孔组成；
①当判定结果为侧面碰撞，触发第一级气体发生器；
②当判定结果为轻微碰撞，无需展开安全气囊；
③当判定结果为翻滚，触发第一级气体发生器，第二级气体发生器在第一级气体发生器触发15ms左右后触发；
④当判定结果为侧翻，触发第一级气体发生器。
进一步，临界加速度a1、a2由不同车型通过试验标定得出，一般情况下，临界加速度a1取5-15g，加速度a2取10-30g，其中g为重力加速度，g＝9.8m/s2。
进一步，不同车型侧气帘完全展开时间不同，具体时间需试验得出，一般的，汽车侧气帘完全展开时间为15ms，故第二级气体发生器触发时间取15ms左右。
进一步，所述第二级气体发生器的燃烧室II的体积小于第一级气体发生器的燃烧室I的体积。
进一步，所述S3中气体发生器被触发后，引燃器被激活，气体发生剂在燃烧室中燃烧，由气体发生剂产生的气体压力压缩燃烧室后端，并由此形成爆发脉冲爆破隔离层，使隔离层破裂，由此气体流入过滤器经过排气孔进入气帘。
本发明的有益效果：
1、本发明兼顾侧面碰撞事故和翻滚事故，对两种事故的乘员都能进行有效保护。
2、本发明采用双级气体发生器，使得侧气帘能够提供长时间保护。
3、本发明根据车辆的侧向加速度以及车轮速度对车辆是侧面碰撞还是翻滚进行判定，提高判定效果的准确性，且采集车辆侧向加速度以及车轮速度的传感器均为车辆已有结构，提高控制方案的可实施性。
附图说明
图1为双级气体发生器结构示意图；
图2为本发明一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法流程图。
附图标记说明：
1-引燃器I，2-第一级气体发生器，3-燃烧室I，4-隔离层I，5-过滤器I，6-排气孔I，7-排气孔II，8-第二级气体发生器，9-过滤器II，10-隔离层II，11-燃烧室II，12-引燃器II。
具体实施方式
为了能够有效地预测汽车翻滚以及保护翻滚事故中的乘员，本发明提出了一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法。下面结合附图对本发明方案做进一步说明。
车辆的安全气囊设有双级气体发生器，如图1所示，双级气体发生器包括第一级气体发生器2和第二级气体发生器8，每个气体发生器都由引燃器、燃烧室(装有气体发生剂)、隔离层、过滤器、排气孔依次组成。引燃器I 1与燃烧室I 3通过激光焊接,燃烧室I 3与过滤器I 5之间由嵌在第一级气体发生器2中的隔离层I 4隔离密封,第一级气体发生器2尾部设有排气孔I 6；第一级气体发生器2和第二级气体发生器8之间是双级气体发生器的壳体自然形成的隔离，同样引燃器II 12与燃烧室II 11通过激光焊接，燃烧室II 11与过滤器II 9之间由嵌在第二级气体发生器8中的隔离层II 10隔离密封,第二级气体发生器尾部同样设有排气孔II 7。
第一级气体发生器2和现有的侧气帘的气体发生器相同，触发的时候能够提供产生侧面碰撞的气体质量流率，气帘完全展开后，气帘开始泄气直至气体完全排出；作为补充的第二级气体发生器8产生的气体能够补偿排气孔排出的气体，使气帘打开后保持常开。
当第一级气体发生器2被触发后，第一级气体发生器2的引燃器I 1被激活，气体发生剂在燃烧室I 3中燃烧，由气体发生剂产生的气体压力压缩第一级气体发生器2的燃烧室I 3后端，并由此形成爆发脉冲爆破第一级气体发生器2的隔离层I 4并使隔离层I 4破裂由此气体流入第一级气体发生2器的过滤器I 5经过排气孔I 6进入气帘。
当第二级气体发生器8被触发后，第二级气体发生器8的引燃器II 12被激活，气体发生剂在燃烧室II 11中燃烧，由气体发生剂产生的气体压力压缩第二级气体发生器8的燃烧室II 11后端，并由此形成爆发脉冲爆破第二级气体发生器2的隔离层II 10并使隔离层II 10破裂由此气体流入第二级气体发生器8的过滤器II 9经过排气孔II 7进入气帘。
第二级气体发生器8的燃烧室II 11体积小于第一级气体发生器2的燃烧室I 3的体积，因为第二级气体发生器8只是补偿侧气帘失去的气体。
如图2所示，一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，包括步骤：
S1，通过传感器获取数据：
通过车辆加速度传感器和轮速传感器获得侧向加速度a和左、右车轮速度u1、u2。
S2，电子控制单元ECU识别加速度信号，判定车辆交通事故的碰撞形式，判定标准如下：
①当车辆侧向加速度a大于加速度a1且左右轮速相等，判定为侧面碰撞；
②当车辆侧向加速度a小于等于加速度a1且左右轮速相等，判定为轻微碰撞；
③当车辆侧向加速度a大于加速度a2且左右轮速不等时，判定为翻滚；
④当车辆侧向加速度a小于等于加速度a2且左右轮速不等时，判定为侧翻；
临界加速度a1、a2由不同车型通过试验标定得出，一般情况下，加速度a1取5-15g，加速度a2取10-30g，其中g为重力加速度，g＝9.8m/s2。
S3，根据判定结果进行安全气囊起爆的控制指令:
①当判定结果为侧面碰撞，触发第一级气体发生器2；
②当判定结果为轻微碰撞，无需展开安全气囊；
③当判定结果为翻滚，触发第一级气体发生器2，第二级气体发生器8在第一级气体发生器2触发15ms左右后触发；不同车型侧气帘完全展开时间不同，具体时间需试验得出，一般的，汽车侧气帘完全展开时间为15ms，故第二级气体发生器8的触发时间取15ms左右；
④当判定结果为侧翻，触发第一级气体发生器2。
以汽车翻滚为例，进一步说明本发明方案。
车辆加速度传感器和轮速传感器获得车辆左、右车轮速度u1、u2及侧向加速度a，此时，左、右车轮速度u1、u2不相等且侧向加速度a大于临界加速度a2，电子控制单元ECU判定车辆交通事故为翻滚。电子控制单元ECU发出信号，第一级气体发生器2的引燃器I 1被激活，气体发生剂在燃烧室I 3中燃烧，由气体发生剂产生的气体压力压缩第一级气体发生器2的燃烧室I 3后端，并由此形成爆发脉冲爆破第一级气体发生器2的隔离层I 4，使得隔离层I4破裂，从而气体流入第一级气体发生2器的过滤器I 5，经过排气孔I 6进入气帘；此时侧气帘被打开，15ms左右后，侧安全气帘完全展开；侧安全气帘完全展开后，ECU再次发出信号，第二级气体发生器8的引燃器II 12被激活，气体发生剂在燃烧室II 11中燃烧，由气体发生剂产生的气体压力压缩第二级气体发生器8的燃烧室II 11后端，并由此形成爆发脉冲爆破第二级气体发生器2的隔离层II 10，使得隔离层II 10破裂，从而气体流入第二级气体发生器8的过滤器II 9，经过排气孔II 7进入气帘；此时第二级气体发生器8产生的气体补充了气帘排出的气体，侧气帘得以长时间处于展开状态。
以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明保护。

Claims (5)

1.一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，通过传感器获取数据：
通过车辆加速度传感器和轮速传感器获得侧向加速度a和左、右车轮速度u1、u2；
S2，ECU识别加速度信号，判定车辆交通事故的碰撞形式，判定标准如下：
①当车辆侧向加速度a大于加速度a1且左右轮速相等，判定为侧面碰撞；
②当车辆侧向加速度a小于等于加速度a1且左右轮速相等，判定为轻微碰撞；
③当车辆侧向加速度a大于加速度a2且左右轮速不等时，判定为翻滚；
④当车辆侧向加速度a小于等于加速度a2且左右轮速不等时，判定为侧翻；
S3，根据判定结果进行安全气囊起爆的控制指令，其中安全气囊设有双级气体发生器，所述双级气体发生器包括第一级气体发生器(2)和第二级气体发生器(8)，每个气体发生器都由引燃器、燃烧室、隔离层、过滤器、排气孔组成，燃烧室中装有气体发生剂；
①当判定结果为侧面碰撞，触发第一级气体发生器(2)；
②当判定结果为轻微碰撞，无需展开安全气囊；
③当判定结果为翻滚，触发第一级气体发生器(2)，第二级气体发生器(8)在第一级气体发生器(2)触发15ms左右后触发；
④当判定结果为侧翻，触发第一级气体发生器(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，其特征在于，临界加速度a1、a2由不同车型通过试验标定得出，一般情况下，加速度a1取5-15g，加速度a2取10-30g，其中g为重力加速度，g＝9.8m/s2。
3.根据权利要求1所述的一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，其特征在于，不同车型侧气帘完全展开时间不同，具体时间需试验得出，一般的，汽车侧气帘完全展开时间为15ms，故第二级气体发生器(8)的触发时间取15ms左右。
4.根据权利要求1所述的一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，其特征在于，所述第二级气体发生器(8)的燃烧室II(11)的体积小于第一级气体发生器(2)的燃烧室I(3)的体积。
5.根据权利要求1所述的一种用于翻滚的侧气帘的双级气体发生器的控制方法，其特征在于，所述S3中气体发生器被触发后，引燃器被激活，气体发生剂在燃烧室中燃烧，由气体发生剂产生的气体压力压缩燃烧室后端，并由此形成爆发脉冲爆破隔离层，使隔离层破裂，由此气体流入过滤器经过排气孔进入气帘。
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