一种汽车气囊式主动吸能装置及方法

本发明涉及汽车安全，尤其涉及一种汽车气囊式主动吸能装置及方法。

背景技术：

1、目前，汽车-行人碰撞事故频发，对行人的安全构成了严重威胁。为了减轻行人碰撞时受到的伤害，研发了各种主动式行人保护装置。然而，现有的主动式行人保护装置在提高碰撞安全性能方面还存在诸多不足，尽管在汽车安全技术研究方面，重点开始转向智能辅助驾驶，但被动安全技术的研究也在持续推进。被动安全技术主要通过改变汽车外部结构、材料刚度和结构空间布置来实现吸能缓冲的作用，从而减轻行人在碰撞事故中的伤害程度。

2、与此同时，主动安全技术也逐渐受到重视，包括传统的abs、esp等传统主动安全系统，以及当前热门的行人制动、智能防撞、盲点监测等技术，其作用是预防行人与汽车发生碰撞，从根源上避免交通事故的发生。同时，著名的安全气囊、安全带等被动吸能装置也得到广泛应用，保护了车内驾乘人员的安全，同时防抱死制动系统、盲点检测、智能避障等主动安全技术也越来越普及，提升了车辆的安全性能和驾乘人员的安全保护。然而，作为道路交通使用者中的弱势群体，行人在碰撞事故中的死亡率和重伤率仍然很高。

3、然而，国内在行人保护方面的研究相对滞后，大多数研究还停留在基于被动装置的技术研究阶段，在行人与车辆碰撞时，通常是汽车发动机罩和前挡风玻璃对行人造成较大的伤害，而现有的技术当中不能降低行人与车辆碰撞时车辆对行人造成的伤害，从而降低了车辆整体的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种汽车气囊式主动吸能装置及方法，解决了行人与车辆碰撞时汽车发动机罩和前挡风玻璃对行人头部造成的伤害较大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种汽车气囊式主动吸能方法，包括以下步骤：

3、计算行人与汽车碰撞的安全阈值；

4、行人与车辆碰撞数值仿真模型构建；

5、行人与车辆碰撞数值仿真分析；

6、在有无气囊的不同冲击场景下行人与车辆碰撞hic值分析；

7、行人与汽车碰撞安全气囊触发电路设计并进行电路仿真。

8、其中，计算行人与汽车碰撞的安全阈值，包括：

9、发现行人的反应时间t1，制动延迟时间t2，此阶段汽车做匀速运动；

10、加速度增长时间t3内，此阶段汽车做变减速运动；

11、在t4时间内，汽车行驶的距离为x3。

12、其中，行人与车辆碰撞数值仿真模型构建，包括：

13、汽车前端模型构建，汽车前端模型在网格划分时，根据实际结构的几何形状和尺寸，可以划分为三种类型包括一维单元、二维单元和三维单元；

14、头型冲击器模型构建，行人头型冲击器分为成人头型冲击器和儿童头型冲击器；

15、安全气囊模型构建，行人安全气囊的织物材料是由经纬线以一定角度编织而成的。

16、其中，行人与车辆碰撞数值仿真分析，包括：

17、开展行人与发动机罩碰撞仿真，包括无气囊和有气囊两种场景；

18、开展行人与前挡风玻璃碰撞仿真，包括无气囊和有气囊两种场景。

19、其中，在有无气囊的不同冲击场景下行人与车辆碰撞hic值分析，包括：

20、用头部损伤评价指标hic值评价不同冲击场景下行人头部损伤程度。

21、其中，行人与汽车碰撞安全气囊触发电路设计并进行电路仿真，包括：

22、基于准确预测事故发生并及时输出触发信号的关键条件完成对触发系统的设计与仿真验证。

23、一种汽车气囊式主动吸能装置，包括充气气囊和控制机构；

24、所述控制机构设置在所述充气气囊上，并位于所述充气气囊的一侧。

25、本发明的一种汽车气囊式主动吸能装置及方法，首先计算行人与汽车碰撞的安全阈值，然后构建行人与车辆碰撞数值仿真模型，进而开展行人-车辆碰撞数值仿真分析，分析不同冲击场景(有/无气囊)下行人与车辆碰撞hic值，验证气囊式主动吸能装置缓冲效果，最后开展行人与汽车碰撞安全气囊触发电路设计并完成电路仿真，最终实现当速度超越安全阈值时，安全气囊能够成功触发，并通过气囊减缓碰撞冲击力，保护行人安全。

技术特征：

1.一种汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，计算行人与汽车碰撞的安全阈值，包括：

3.如权利要求1所述的汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，行人与车辆碰撞数值仿真模型构建，包括：

4.如权利要求1所述的汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，行人与车辆碰撞数值仿真分析，包括：

5.如权利要求1所述的汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，在有无气囊的不同冲击场景下行人与车辆碰撞hic值分析，包括：

6.如权利要求1所述的汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，行人与汽车碰撞安全气囊触发电路设计并进行电路仿真，包括：

7.一种汽车气囊式主动吸能装置，其特征在于，适用于如权利要求1至权利要求6任一所述的汽车气囊式主动吸能方法，其特征在于，包括充气气囊和控制机构；

技术总结
本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种汽车气囊式主动吸能装置及方法，首先计算行人与汽车碰撞的安全阈值，然后构建行人与车辆碰撞数值仿真模型，进而开展行人‑车辆碰撞数值仿真分析，分析不同冲击场景(有/无气囊)下行人与车辆碰撞HIC值，验证气囊式主动吸能装置缓冲效果，最后开展行人与汽车碰撞安全气囊触发电路设计并完成电路仿真，最终实现当速度超越安全阈值时，安全气囊能够成功触发，并通过气囊减缓碰撞冲击力，保护行人安全。

技术研发人员：闫凯波,周灿,范戈阳,欧广琪,张益豪,陆思思,赵树恩,孙世政,舒洋,颜勇
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27