CN111361422B - 汽车后部碰撞断电保护方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车后部碰撞断电保护方法及系统，该方法包括：计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3；计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4；通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3‑T4；当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。本发明能够在汽车发生后部碰撞前就通知切电执行机构执行高压线束切电动作，有效解决了高压电路系统断电不及时的问题，确保汽车后部碰撞高压电路系统安全性。

Description

汽车后部碰撞断电保护方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车后部碰撞断电保护方法及系统。
背景技术
全球日趋严格的汽车尾气排放法规，使得近年来新能源汽车迅猛发展。目前，新能源汽车主要指的是带B级电路系统的PHEV(插电式混合动力)和EV(纯电动)汽车。
传统的燃油汽车发生后部碰撞时，只需要考虑燃油系统和蓄电池(低压)系统的安全性问题。而对于带B级电路系统的新能源汽车，根据GBT31498的要求，不仅要考虑以上两个系统的安全性，还需考虑高压电路系统的安全性问题。因此，对于新能源汽车的后部碰撞安全性能开发，与传统燃油车相比，难度更大。现有技术中，在汽车后部碰撞时，存在高压电路系统断电不及时的问题，影响汽车后部碰撞高压电路系统安全性。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提出一种汽车后部碰撞断电保护方法，以解决高压电路系统断电不及时的问题。
一种汽车后部碰撞断电保护方法，包括：
计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3；
计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4；
通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3-T4；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
根据本发明提供的汽车后部碰撞断电保护方法，通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，而T5时刻是根据车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3和切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4的差值得到的，因此，本发明能够在汽车发生后部碰撞前就将碰撞信号发出，然后在安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，发出切电信号，即在汽车发生后部碰撞前就通知切电执行机构执行高压线束切电动作，有效解决了高压电路系统断电不及时的问题，确保汽车后部碰撞高压电路系统安全性。
另外，根据本发明上述的汽车后部碰撞断电保护方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3的步骤包括：
通过后部碰撞CAE仿真分析得到汽车后部碰撞时的高压电路系统变形时序；
对高压电路系统变形时序进行划分，得出车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
进一步地，对高压电路系统变形时序进行划分的步骤中，将高压电路系统变形时序划分为T0、T1、T2、T3四个时刻；
其中，T0时刻为后方壁障即将与车辆发生接触的时刻；T1时刻为车辆后部的塑料保险杠蒙皮发生变形时刻，该时刻车辆钣金还未发生变形；T2时刻为车辆尾部的钣金发生了变形，但高压线束和高压元件还未发生破损；T3时刻为车辆尾部钣金发生严重变形导致高压线束破损的时刻。
进一步地，当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作的步骤包括：
安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
进一步地，所述方法还包括：
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号不大于T5时刻的加速度阈值时，则返回安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测的步骤。
本发明的另一个目的在于提出一种汽车后部碰撞断电保护系统，以解决高压电路系统断电不及时的问题。
一种汽车后部碰撞断电保护系统，包括：
第一计算模块，用于计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3；
第二计算模块，用于计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4；
第一发送模块，用于通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3-T4；
第二发送模块，用于当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
根据本发明提供的汽车后部碰撞断电保护系统，通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，而T5时刻是根据车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3和切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4的差值得到的，因此，本发明能够在汽车发生后部碰撞前就将碰撞信号发出，然后在安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，发出切电信号，即在汽车发生后部碰撞前就通知切电执行机构执行高压线束切电动作，有效解决了高压电路系统断电不及时的问题，确保汽车后部碰撞高压电路系统安全性。
另外，根据本发明上述的汽车后部碰撞断电保护系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，第一计算模块具体用于：
通过后部碰撞CAE仿真分析得到汽车后部碰撞时的高压电路系统变形时序；
对高压电路系统变形时序进行划分，得出车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
进一步地，第一计算模块用于将高压电路系统变形时序划分为T0、T1、T2、T3四个时刻；
其中，T0时刻为后方壁障即将与车辆发生接触的时刻；T1时刻为车辆后部的塑料保险杠蒙皮发生变形时刻，该时刻车辆钣金还未发生变形；T2时刻为车辆尾部的钣金发生了变形，但高压线束和高压元件还未发生破损；T3时刻为车辆尾部钣金发生严重变形导致高压线束破损的时刻。
进一步地，安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
进一步地，所述系统还包括：
返回模块，用于当安全气囊控制器监测到车身加速度信号不大于T5时刻的加速度阈值时，返回安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测的步骤。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明第一实施例的汽车后部碰撞断电保护方法的流程图；
图2是汽车后部碰撞高压电路系统CAE仿真变形时序图；
图3是根据本发明第二实施例的汽车后部碰撞断电保护系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提出的汽车后部碰撞断电保护方法，包括步骤S101～S104。
S101，计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
其中，当车辆发生后部碰撞时，后地板钣金发生变形，钣金会对高压线束产生挤压和切割效应，导致高压线束存在破损漏电的风险。本发明在高压电路系统断电时序中增加后部碰撞CAE仿真变形时序。
具体的，步骤S101包括：
通过后部碰撞CAE仿真分析得到汽车后部碰撞时的高压电路系统变形时序；
对高压电路系统变形时序进行划分，得出车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
其中，在对高压电路系统变形时序进行划分的步骤中，将高压电路系统变形时序划分为T0、T1、T2、T3四个时刻；
结合图2，其中，T0时刻为后方壁障即将与车辆发生接触的时刻；T1时刻为车辆后部的塑料保险杠蒙皮发生变形时刻，该时刻车辆钣金还未发生变形；T2时刻为车辆尾部的钣金发生了变形，但高压线束和高压元件还未发生破损；T3时刻为车辆尾部钣金发生严重变形导致高压线束破损的时刻，图2中，T3时刻对应的黑色圆圈内所示为高压线束被挤压破损。
S102，计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4。
S103，通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3-T4。
S104，当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
其中，安全气囊控制器(ACU)会对车身加速度信号进行实时监测；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。通过后部碰撞CAE仿真动画得到汽车后部的高压电路系统变形时序，将高压电路系统被挤压损坏的时间进行精准分析判断，实测表明，能够至少提前10ms将信号发送给高压电路断电执行机构，由执行机构完成断电动作，解决汽车后部碰撞高压电路系统安全性问题。
此外，作为一个具体示例，当安全气囊控制器监测到车身加速度信号不大于T5时刻的加速度阈值时，则返回安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测的步骤。
根据本实施例提供的汽车后部碰撞断电保护方法，通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，而T5时刻是根据车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3和切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4的差值得到的，因此，本发明能够在汽车发生后部碰撞前就将碰撞信号发出，然后在安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，发出切电信号，即在汽车发生后部碰撞前就通知切电执行机构执行高压线束切电动作，有效解决了高压电路系统断电不及时的问题，确保汽车后部碰撞高压电路系统安全性。
请参阅图3，基于同一发明构思，本发明第二实施例提出的汽车后部碰撞断电保护系统，包括：
第一计算模块10，用于计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3；
第二计算模块20，用于计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4；
第一发送模块30，用于通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3-T4；
第二发送模块40，用于当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
本实施例中，第一计算模块10具体用于：
通过后部碰撞CAE仿真分析得到汽车后部碰撞时的高压电路系统变形时序；
对高压电路系统变形时序进行划分，得出车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
本实施例中，第一计算模块10用于将高压电路系统变形时序划分为T0、T1、T2、T3四个时刻；
其中，T0时刻为后方壁障即将与车辆发生接触的时刻；T1时刻为车辆后部的塑料保险杠蒙皮发生变形时刻，该时刻车辆钣金还未发生变形；T2时刻为车辆尾部的钣金发生了变形，但高压线束和高压元件还未发生破损；T3时刻为车辆尾部钣金发生严重变形导致高压线束破损的时刻。
本实施例中，安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
本实施例中，所述系统还包括：
返回模块，用于当安全气囊控制器监测到车身加速度信号不大于T5时刻的加速度阈值时，返回安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测的步骤。
根据本实施例提供的汽车后部碰撞断电保护系统，通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，而T5时刻是根据车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3和切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4的差值得到的，因此，本发明能够在汽车发生后部碰撞前就将碰撞信号发出，然后在安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，发出切电信号，即在汽车发生后部碰撞前就通知切电执行机构执行高压线束切电动作，有效解决了高压电路系统断电不及时的问题，确保汽车后部碰撞高压电路系统安全性。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具体用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种汽车后部碰撞断电保护方法，其特征在于，包括：
计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3；
计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4；
通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3-T4；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作；
其中，计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3的步骤包括：
通过后部碰撞CAE仿真分析得到汽车后部碰撞时的高压电路系统变形时序；
对高压电路系统变形时序进行划分，得出车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
2.根据权利要求1所述汽车后部碰撞断电保护方法，其特征在于，对高压电路系统变形时序进行划分的步骤中，将高压电路系统变形时序划分为T0、T1、T2、T3四个时刻；
其中，T0时刻为后方壁障即将与车辆发生接触的时刻；T1时刻为车辆后部的塑料保险杠蒙皮发生变形时刻，该时刻车辆钣金还未发生变形；T2时刻为车辆尾部的钣金发生了变形，但高压线束和高压元件还未发生破损；T3时刻为车辆尾部钣金发生严重变形导致高压线束破损的时刻。
3.根据权利要求1所述汽车后部碰撞断电保护方法，其特征在于，当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作的步骤包括：
安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
4.根据权利要求3所述汽车后部碰撞断电保护方法，其特征在于，所述方法还包括：
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号不大于T5时刻的加速度阈值时，则返回安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测的步骤。
5.一种汽车后部碰撞断电保护系统，其特征在于，包括：
第一计算模块，用于计算车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3；
第二计算模块，用于计算切电执行机构从得到碰撞信号至切电动作完成所需的时间T4；
第一发送模块，用于通过安全气囊控制器在T5时刻发出碰撞信号，其中，T5＝T3-T4；
第二发送模块，用于当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作；
其中，第一计算模块具体用于：
通过后部碰撞CAE仿真分析得到汽车后部碰撞时的高压电路系统变形时序；
对高压电路系统变形时序进行划分，得出车辆高压线束在后部碰撞中发生破损的时刻T3。
6.根据权利要求5所述汽车后部碰撞断电保护系统，其特征在于，第一计算模块用于将高压电路系统变形时序划分为T0、T1、T2、T3四个时刻；
其中，T0时刻为后方壁障即将与车辆发生接触的时刻；T1时刻为车辆后部的塑料保险杠蒙皮发生变形时刻，该时刻车辆钣金还未发生变形；T2时刻为车辆尾部的钣金发生了变形，但高压线束和高压元件还未发生破损；T3时刻为车辆尾部钣金发生严重变形导致高压线束破损的时刻。
7.根据权利要求5所述汽车后部碰撞断电保护系统，其特征在于：
安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测；
当安全气囊控制器监测到车身加速度信号大于T5时刻的加速度阈值时，通过安全气囊控制器发出切电信号，以使切电执行机构执行高压线束切电动作。
8.根据权利要求7所述汽车后部碰撞断电保护系统，其特征在于，所述系统还包括：
返回模块，用于当安全气囊控制器监测到车身加速度信号不大于T5时刻的加速度阈值时，返回安全气囊控制器对车身加速度信号进行实时监测的步骤。
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