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点火基于比功率点火算法汽车安全气囊制约系统

收藏本文 2024-04-14 点赞:7408 浏览:23818 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:汽车安全气囊系统是乘员约束系统的重要组成部分,其技术核心在于通过简单有效的算法快速准确地识别汽车的碰撞情况,并制约安全气囊及时点火。目前,国内外的汽车厂商和探讨所已经针对汽车安全气囊系统开发了多种制约算法。在国外,随着汽车安全技术智能化探讨的深入,相继进行了神经网络、模糊算法、遗传算法等智能算法的开发。这些算法具备较高的智能性,是未来乘员约束系统制约算法的进展走势,但是普遍有着算法结构复杂、训练数据大和成本高等缺点。在国内,安全气囊制约算法的探讨起步较晚,很多制约技术并不成熟,仍主要靠以国外引进这方面的核心技术作为参考。本论文针对汽车正面碰撞中驾驶员侧安全气囊的制约系统进行了探讨开发工作。首先,利用某一车型在16km/h和35km/h速度下的碰撞数据,比较浅析了加速度梯度算法、移动窗算法和比功率算法对碰撞情况的识别率。基于比功率算法综合性好、识别率高、抗干扰能力强等方面的优点,开发了相应的智能安全气囊点火制约算法。然后,在22.4km/h、28.5km/h、32.2km/h和35.8km/h四种不同的车速下进行了实车100%刚性壁障正面碰撞试验。通过试验中驾驶员位置的佩戴安全带的Hybrid Ⅲ50th男性检测人的头部损伤指标确定了基于该车型的安全气囊比功率算法的点火阈值,并最终确定了比功率算法的参数和软件流程。最后,基于微制约器MCU、点火芯片、加速度计等芯片的选型工作和硬件电路的设计工作研制了安全气囊点火制约系统,来支持比功率点火算法软件流程的实现。硬件系统采取模块化设计,集成度高。通过台车实验验证了制约系统的有效性,试验结果表明该系统能够在碰撞发生后20ms时刻识别碰撞,及时发出准确的点火信号,而且对于低速碰撞、高速碰撞和偏置碰撞具有良好的识别能力。关键词:汽车安全气囊论文制约系统论文比功率论文点火算法论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第1章 绪论10-20

    1.1 汽车被动安全技术的进展探讨10-11

    1.2 汽车安全气囊技术的进展11-15

    1.2.1 传感器11-13

    1.2.2 安全气囊 ECU13-14

    1.2.3 气体发生器14-15

    1.2.4 安全气袋15

    1.3 汽车安全气囊点火制约算法概述15-18

    1.3.1 几种安全气囊点火算法15-18

    1.3.2 安全气囊算法的进展走势18

    1.4 本论文主要探讨内容18-20

    第2章 基于比功率的安全气囊点火算法探讨20-27

    2.1 安全气囊点火算法的论述基础20-21

    2.1.1 乘员损伤准则20

    2.1.2 安全气囊点火条件20-21

    2.1.3 点火时刻21

    2.2 不同碰撞试验速度的安全气囊点火算法比较浅析21-22

    2.3 比功率点火制约算法的设计22-25

    2.3.1 比功率算法的原理22-23

    2.3.2 基于碰撞试验数据的点火时刻和点火阈值的确定23-24

    2.3.3 比功率算法的参数确定24

    2.3.4 比功率算法的流程24-25

    2.4 本章小结25-27

    第3章 汽车安全气囊点火制约系统硬件电路探讨27-42

    3.1 系统原理27-28

    3.2 主要元件选择28-34

    3.2.1 安全气囊微制约器 MCU28-30

    3.2.2 加速度传感器芯片30-32

    3.2.3 点火芯片32-34

    3.3 系统硬件电路34-39

    3.3.1 传感器电路34-35

    3.3.2 晶振电路35-36

    3.3.3 电源电路36-38

    3.3.4 点火电路38

    3.3.5 串口通信电路38-39

    3.4 系统 PCB 板设计39-41

    3.4.1 PADS 2007 软件介绍39

    3.4.2 安全气囊制约器硬件系统 PCB 板设计39-41

    3.5 本章小结41-42

    第4章 制约系统软件程序开发42-50

    4.1 系统的软件开发环境42

    4.2 系统软件主程序42-43

    4.3 安全气囊 ECU 开机自检程序43-45

    4.3.1 安全气囊 MCU 检测43

    4.3.2 加速度传感器芯片检测43-44

    4.3.3 安全带检测程序44-45

    4.4 汽车正常运转检测模块程序45-47

    4.4.1 MCU 运转检测模块程序45-46

    4.4.2 点火芯片运转检测模块程序46-47

    4.5 后处理模块程序47-49

    4.5.1 碰撞数据存储模块程序47-48

    4.5.2 数据传输模块程序48-49

    4.6 本章小结49-50

    第5章 安全气囊点火制约系统有效性的试验验证50-56

    5.1 信号发生器试验验证50-53

    5.1.1 试验数据准备50-51

    5.1.2 信号发生器验证试验51-53

    5.2 台车试验验证53-55

    5.2.1 低速碰撞试验验证54

    5.2.2 高速碰撞试验验证54-55

    5.2.3 40%偏置碰撞试验验证55

    5.3 试验结论55-56

    总结与展望56-58

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