安全气囊系统标定试验方法及原理研究

理论探索

NO.012021

184

车时代

AUTO TIME

安全气囊系统标定试验方法及原理研究

余海龙赵清江王国杰

（中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆401120）

摘

要：汽车安全气囊是汽车安全开发中重要的部件，其可靠性是重要的性能指标之一，期望点爆工况下安全气囊未

点爆、延迟点爆，会使驾乘人员受伤严重。另外，正常行驶工况下安全气囊误点爆不仅会造成驾乘人员伤害，还会增加车辆维修成本。因此为验证汽车安全气囊性能和质量，国家2019年发布GB/T 37474-2019《汽车安全气囊系统误作用试验的方法和要求》。本文就安全气囊匹配试验矩阵，以及气囊标定的原理进行详细阐述，为汽车安全产品标定及验证提供借鉴。

关键词：安全气囊系统；标定试验；碰撞，气囊误作用

安全气囊系统(Supplemental Restrgint System)简称SRS ，即辅助约束系统，是目前各类汽车广泛采用的一种被动安全装置，当车辆发生碰撞时，它可以为驾乘人员提供有效的防撞保护，减轻伤害程度。针对安全气囊系统设计及验证，每个车企或气囊供应商的技术标准、试验矩阵、标定方法不尽相同。因此为了规范安全气囊产品标准，提升安全气囊系统的性能和质量，不仅C-NCAP ，C-IASI对安全气囊产品提出点爆要求、展开形态、动态保护等技术要求，同时国家2019颁布实施的GB/T 37474-2019《汽车安全气囊系统误作用试验的方法和要求》也对安全气囊系统误爆情况作出了相应的技术要求。因此安全气囊系统的算法标定和试验验证，成为安全气囊系统性能开发和产品质量控制的关键。1

SRS 组成

SRS是由碰撞传感器、SRS控制器、安全气囊执行模块组成，涉及的技术较为广泛。

碰撞传感器通常是由前碰传感器（Front impact sensor ）简称FIS 、侧碰传感器（Side impact sensor ）简称SIS ，以及控制器ECU自带的传感器，FIS一般布置在车辆前保险杠附近，SIS一般布置在车辆左右B柱下端，ECU传感器一般布置在车辆中道附近。另外扩展配置包含外围压力传感器，翻滚传感器，角速率传感器，车辆速度传感器等，高级配置含有视频定时探测，超声波传感器，行人保护传感器，起-停系统传感器等。SRS传感器起到时刻检测车辆状态，将所检测到的加速或压力等信号传输给控制器，作为控制器发出指令的依据。

SRS控制器，也称安全气囊电子控制单元(SRS ECU)是SRS 系统的控制中心，其功用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号,判断是否点火引爆使气囊充气，并对SRS系统故障进行自诊断。

安全气囊执行模块也叫安全件，包括主驾正面气囊（DAB ），副驾正面气囊（PAB ），侧面气囊（SAB ），侧面气帘（CAB ），膝部气囊（KAB ），预紧式安全带（PSB ）等安全系统中可被点爆部件，其作用是接收并执行SRS ECU发出的点火指令，点爆气囊或安全带以起到对车内驾乘员的保护。2气囊标定试验矩阵

气囊标定试验分为碰撞试验和气囊误作用试验。2.1

碰撞试验矩阵

企业根据真实交通事故结合车体变形情况及乘员损伤状况，提炼出碰撞试验标定工况，一般碰撞标定工况分为不点火

和点火工况见图1。其中点火工况根据碰撞试验的形式，ECU点爆相应的安全件，如正面碰撞标定试验中，点火工况一般点爆与正面碰撞相关的安全件如DAB,PAB,PSB ，KAB等，侧面碰撞点火时，ECU点爆SAB,CAB等，后部碰撞点火时，ECU只点爆PSB 。不同类型点火工况碰撞试验点爆不同安全件，不仅能有效保护了乘员，而且还降低了维修成本。另外，在点火工况中，只要车身传感器采集的加速度及处理后的信号超过了设定的阈值，那么也一定会点爆，因此C-NCAP,C-IASI等规程中规定的高速碰撞试验因信号超过阈值，也都会点爆相应安全件。另外，随着技术的发展，部分企业也对翻滚类试验进行了气囊标定。

2.2气囊误作用试验矩阵

气囊误作用试验是SRS供应商为防止气囊误点火而设计和开展的一系列试验，该类试验均为不点火工况。SRS供应通过该类型试验，采集相应传感器信号，设置好阈值，写好控制算法，编入ECU中，从而避免车内安全件在遇到不应点爆的工况下误点爆而伤及车内乘员，增加车辆维修成本。气囊误作用试验主要分为静态试验和动态试验见图2；其中动态试验又分为粗糙路试验和路障试验。

3气囊标定原理

目前气囊标定常用的算法为基于积分的适应式位移算法

图1

碰撞标定试验矩阵

图2

气囊误作用试验矩阵

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