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制动工况中乘员动态响应分析及主动预紧安全带效能评价

发布时间:2021-08-13 04:57
  主动控制卷收器(ACR)可减少乘员在制动时的位移和碰撞中的损伤风险,但国内相关试验较为匮乏。因此,为探究紧急制动时ACR对乘员离位现象的影响,针对2名男性志愿者,开展了初始速度为70 km/h的紧急制动试验,定量测定并分析了ACR与普通卷收器下的志愿者运动响应和安全带物理参数,为ACR的进一步研发提供数据参考。结果表明,在ACR的作用下,志愿者头部和T1位移分别减小34 mm和27 mm,制动阶段的织带拉出量减少13 mm,制动结束时织带回拉量增加62 mm,运动速度峰值和安全带力则无明显变化。此外,试验分析结果还显示志愿者位移(头部、肩部和T1位移)与肩带力高度正相关。 

【文章来源】:振动与冲击. 2020,39(24)北大核心EICSCD

【文章页数】:7 页

【部分图文】:

制动工况中乘员动态响应分析及主动预紧安全带效能评价


试验用ACR产品图

试验曲线,试验曲线,模块,乘员


图1 试验用ACR产品图整个试验过程通过2个CCD相机(1/2.7英寸,100万像素)记录,其一安装在正对副驾乘员的风挡玻璃上,另一枚安装在右侧车窗玻璃与乘员头部相对的位置,乘员位移可通过视频追踪贴在乘员各部位的标志得到。T1位移由于难以在视频中测得,因而通过安装在头枕与乘员颈部间的SP2拉绳位移传感器记录。安全带力分别通过安装于志愿者右肩上方肩带和右侧腰带的力传感器(F305-Z4944)采集;织带位移则通过安置于卷收器上方的织带位移传感器(IES2098)记录。在整个试验过程中,车身速度和加速度信号通过总线分析工具CANoe读取CAN(Controller Area Network)信号获得。

志愿者,坐姿,乘员


在试验前对志愿者进行培训,要求试验中驾驶员每次制动的力度和速度保持一致;副驾乘员应处于普通乘坐状态,即不得刻意绷紧或放松身体肌肉。试验选在晴朗的天气,于宽阔平整的柏油路面上进行。试验中,乘员以普通坐姿乘坐,手自然放置在大腿上,头部轻靠头枕,平视前方,如图3所示。由驾驶员将车辆提速至70 km/h并保持一段时间,然后以最大制动力制动直至车辆静止,期间与副驾乘员无任何交流。对1号志愿者、2号志愿者分别进行7次、4次ACR试验和6次、3次普通安全带试验。对于同一志愿者的重复试验,每次试验时间间隔为4 min,以便于乘员身体恢复到上次试验的初始状态。车体纵向加速度以均值加减1个标准差(mean±S.D.)的形式展示如图4所示,其中粗线代表均值,阴影区域代表标准差范围。由于不同志愿者对应加速度的差异极小,则仅将加速度分为ACR组和普通卷收器组。尽管两组试验的加速度略有区别,但总体趋势一致,且二者在稳定阶段的加速度均值都约为1g,持续时间约为1.9 s。

【参考文献】:
期刊论文
[1]集成主动预紧式安全带的乘员可接受度与优化措施[J]. 吴俊,宋志强,曹立波,欧阳志高,胡先男.  汽车安全与节能学报. 2018(04)
[2]主动预紧式安全带控制系统的实现[J]. 曹立波,欧阳志高,郜亢,陈凯.  汽车工程. 2016(11)
[3]自动紧急制动与可逆预紧安全带共同作用下乘员损伤分析[J]. 曹立波,欧阳志高,贾寓词,徐哲,张冠军.  中国机械工程. 2016(16)
[4]基于近似模型管理的汽车安全带约束系统优化设计[J]. 刘鑫,吴钢,尹来荣.  振动与冲击. 2016(06)
[5]Retraction control of motorized seat belt system with linear state observer[J]. LEE Kang-seok,CHOI Chin-chul,LEE Woo-taik.  Journal of Central South University. 2013(02)
[6]乘员约束系统耐撞性数据挖掘[J]. 赵志杰,金先龙.  振动与冲击. 2010(03)

硕士论文
[1]面向主动安全的预紧式安全带控制策略研究[D]. 黄丹妮.天津职业技术师范大学 2017



本文编号:3339791

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