汽车安全气囊控制器虚拟标定方法及车辆技术

本发明专利技术公开了一种汽车安全气囊控制器虚拟标定方法及车辆，包括以下步骤：步骤1：制定碰撞试验矩阵和项目开发需求；步骤2：建立初始碰撞虚拟样机；步骤3：基于模型验证技术更新所述初始碰撞虚拟样机的关键参数，得到高精度虚拟样机；步骤4：利用高精度虚拟样机获取各工况虚拟碰撞信号；步骤5：对各工况进行虚拟集成标定，统计虚拟标定结果信息；步骤6：判断所述标定结果是否满足项目开发需求，若满足，结束虚拟标定；若不满足，则进入步骤7；步骤7：根据所述标定结果优化改进车体结构，并返回步骤4。本发明专利技术无需使用真实的整车及试验、标定设备等资源，实际标定工作仅在计算机中进行，大大降低了资源设备投入费用。了资源设备投入费用。了资源设备投入费用。

【技术实现步骤摘要】
汽车安全气囊控制器虚拟标定方法及车辆


[0001]本专利技术属于虚拟标定
，具体涉及一种汽车安全气囊控制器虚拟标定方法及车辆。

技术介绍

[0002]目前，国内外汽车主机厂的安全气囊控制器的算法标定都是依靠大量不同整车碰撞试验所采集的前置传感器信号、侧面传感器信号和控制器信号，而且必须经过两轮的整车碰撞试验，即第一轮的信号采集试验和第二轮的算法验证试验，涉及正面、侧面和尾部等10 几种碰撞工况。当不同工况的碰撞信号存在点火冲突时，主机厂不得不在车体结构优化、算法标定余量改进和新产品及时投放市场三者之间进行权衡。
[0003]借助有限元分析替代物理试验可以大幅减少试验次数及开发成本，基于虚拟试验的性能评审和性能开发已成为整车正向开发中的必要环节。但安全气囊控制器的算法开发并未采用碰撞仿真信号，主要因为：现有仿真分析主要是开展法规要求和第三方评价要求的碰撞工况分析，无法判断仿真信号波形的特征对标定算法的影响；现有仿真分析关注碰撞时间历程是气囊起爆时刻之后仿真信号波形对成员伤害的影响，而安全气囊算法标定更关注碰撞时间历程是气囊起爆时刻之前的仿真信号波形特征及区分度。
[0004]因此，有必要开发一种新的汽车安全气囊控制器虚拟标定方法及车辆。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种汽车安全气囊控制器虚拟标定方法及车辆，它无需使用真实的整车及试验、标定设备等资源，实际标定工作仅在计算机中进行，能降低资源设备和投入费用。
[0006]第一方面，本专利技术所述的一种汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：制定碰撞试验矩阵和项目开发需求；
[0008]步骤2：建立初始碰撞虚拟样机；
[0009]步骤3：基于模型验证技术更新所述初始碰撞虚拟样机的关键参数，得到高精度虚拟样机；
[0010]步骤4：利用高精度虚拟样机获取各工况虚拟碰撞信号；
[0011]步骤5：对各工况进行虚拟集成标定，统计虚拟标定结果信息；
[0012]步骤6：判断所述标定结果是否满足项目开发需求，若满足，结束虚拟标定；若不满足，则进入步骤7；
[0013]步骤7：根据所述标定结果优化改进车体结构，并返回步骤4。
[0014]可选地，所述步骤1包括：
[0015]步骤1.1：确认碰撞类型和试验速度，制定碰撞试验矩阵；
[0016]步骤1.2：确认必须点火工况及对应的要求点火时刻；
[0017]步骤1.3：确认各工况的点火安全裕量。
[0018]可选地，所述步骤2包括：
[0019]步骤2.1：建立适用于各个工况的整车虚拟样机；
[0020]步骤2.2：根据步骤1.1建立各个工况对应的壁障有限元模型；
[0021]步骤2.3：设定各个工况的边界条件。
[0022]可选地，所述步骤3包括：
[0023]步骤3.1：执行材料模型验证，更新虚拟样机关键材料的材料模型和力学特性参数、损伤及失效参数；
[0024]步骤3.2：执行系统级模型验证，更新关键子系统或系统的接触算法、网格划分、连接模型及连接模型的力学特性参数；
[0025]步骤3.3：执行整车级模型验证，全局修正虚拟样机的接触算法及关键连接的力学特性参数，得到高精度虚拟样机。
[0026]可选地，所述步骤3中，如果仅考察一维响应，则选择单响应模型验证技术；如果同时考察多元响应，则选择多响应模型验证技术；如果考察不确定性信息对虚拟样机预测性能的影响，则选择不确定性模型验证技术。
[0027]可选地，所述步骤3中，所述模型验证是通过全局误差指标判断各层次虚拟样机的预测结果与物理系统的吻合程度。
[0028]可选地，所述步骤3中，所述全局误差指标由幅度误差、相位误差和形状误差三部分加权组成。
[0029]可选地，所述步骤3中，所述更新是指通过循环自动更新虚拟样机参数，以找出能使虚拟样机的输出和试验结果能更好匹配的参数配置，同时还要考虑到每个响应量的重要图像特征的平衡和优化。
[0030]可选地，所述步骤5包括：
[0031]步骤5.1：转换碰撞响应的采样频率，检测信号一致性，截取有效信号段，滤波处理；
[0032]步骤5.2：将时域数据转换为点火控制算法数据并绘制在同一图形中；
[0033]步骤5.3：根据各工况要求点火时刻绘制点火阈值线；
[0034]步骤5.4：判断各工况的点火鲁棒性；
[0035]步骤5.5：统计各工况的点火裕量。
[0036]可选地，所述步骤7具体为：
[0037]步骤7.1：耐撞性结构的碰撞力传递路径分析及优化目标确定；
[0038]步骤7.2：筛选影响信号冲突的敏感因子并确认敏感因子的水平；
[0039]步骤7.3：选用合适的正交表，安排试验计划，并返回步骤4。
[0040]本专利技术具有以下优点：本专利技术所述的虚拟标定方法通过建立高精度碰撞虚拟样机和虚拟安全气囊控制器，在该标定过程中无需使用真实的整车及试验、标定设备等资源，实际标定工作仅在计算机中进行，大大降低了资源设备投入费用，人力投入费用，并缩短了安全气囊控制器的开发周期。
附图说明
[0041]图1是本实施例中安全气囊控制器虚拟标定方法的流程图；
[0042]图2是本实施例中模型更新前后的碰撞虚拟样机的预测性能对比图；
[0043]图3是本实施例中初始结构方案的虚拟标定结果示意图；
[0044]图4是本实施例中优化后的结构方案的虚拟标定结果示意图。
具体实施方式
[0045]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0046]如图1至图4所示，本实施例中，一种汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，包括以下步骤：
[0047]步骤1：制定碰撞试验矩阵和项目开发需求；
[0048]步骤2：建立初始碰撞虚拟样机；
[0049]步骤3：基于模型验证技术更新所述初始碰撞虚拟样机的关键参数(确保各工况碰撞响应的精准预测)，得到高精度虚拟样机；
[0050]步骤4：利用高精度虚拟样机获取各工况虚拟碰撞信号；
[0051]步骤5：对各工况进行虚拟集成标定，统计虚拟标定结果信息；
[0052]步骤6：判断所述标定结果是否满足项目开发需求，若满足，结束虚拟标定；若不满足，则进入步骤7；
[0053]步骤7：根据所述标定结果优化改进车体结构，并返回步骤4，以提升安全气囊控制器的控制算法的鲁棒性。
[0054]本实施例中，所述步骤1包括：
[0055]步骤1.1：确认碰撞类型和试验速度，制定碰撞试验矩阵；
[0056]步骤1.2：确认必须点火工况及对应的要求点火时刻；
[0057]步骤1.3：确认各工况的点火安全裕量。
[0058]本实施例中，所述步骤2包括：
[0059]步骤2.1：建立适用于各个工况的整车虚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：制定碰撞试验矩阵和项目开发需求；步骤2：建立初始碰撞虚拟样机；步骤3：基于模型验证技术更新所述初始碰撞虚拟样机的关键参数，得到高精度虚拟样机；步骤4：利用高精度虚拟样机获取各工况虚拟碰撞信号；步骤5：对各工况进行虚拟集成标定，统计虚拟标定结果信息；步骤6：判断所述标定结果是否满足项目开发需求，若满足，结束虚拟标定；若不满足，则进入步骤7；步骤7：根据所述标定结果优化改进车体结构，并返回步骤4。2.根据权利要求1所述的汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，其特征在于：所述步骤1包括：步骤1.1：确认碰撞类型和试验速度，制定碰撞试验矩阵；步骤1.2：确认必须点火工况及对应的要求点火时刻；步骤1.3：确认各工况的点火安全裕量。3.根据权利要求1或2所述的汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，其特征在于：所述步骤2包括：步骤2.1：建立适用于各个工况的整车虚拟样机；步骤2.2：根据步骤1.1建立各个工况对应的壁障有限元模型；步骤2.3：设定各个工况的边界条件。4.根据权利要求3所述的汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，其特征在于：所述步骤3包括：步骤3.1：执行材料模型验证，更新虚拟样机关键材料的材料模型和力学特性参数、损伤及失效参数；步骤3.2：执行系统级模型验证，更新关键子系统或系统的接触算法、网格划分、连接模型及连接模型的力学特性参数；步骤3.3：执行整车级模型验证，全局修正虚拟样机的接触算法及关键连接的力学特性参数，得到高精度虚拟样机。5.根据权利要求4所述的汽车安全气囊控制器虚拟标定方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈崇，崔泰松，陈贤青，毛溶洁，李洁，姜亚洲，史方圆，张彬，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：