轻型客车正面安全气囊试验矩阵确定方法

技 术 纵横
２ １
加 速度 前期 也是 在 比较 小 的值下 运行 ，而且 质量 大
１Ｋ ｈ零度 刚性 碰 撞壁 碰 撞 不 点火 门限 一 短 ４ｐ
轴 车 型
的长轴车型加速度小于质量小 的短轴车型 ，从 图形
上 看 ， 囊 点爆 的时 间将会 比较 晚 ， 气 由于其 碰撞 速 度
２Ｋ ｈ零 度 刚性 碰撞 壁 碰撞 必 点火 门 限 ～ 长 ５ｐ 轴 车 型 ５ Ｋ ｈ刚性 壁 碰撞 一 短 轴 车型 ０ｐ ５ Ｋ ｈ４ ％ Ｏ Ｄ碰撞 ～ 长轴 车型 ６ｐ ０ Ｂ
２１ 正面 碰 撞安 全气 囊基 本试 验 矩 阵 ．
开发某轻型客车时结合 Ｃ Ｅ分析情况进行试验车 Ａ
型选择的情况介绍。
对于一个正面的安全气囊开发 ， 一般地讲 ， 如果
我们基于 Ｅ ＥＲ ４及 Ｇ １５ １ Ｃ ９ Ｂ １５ 标准要求 ， 可以定义 基 本 的标 定试 验如 下 ：
图 ２ 点火 门 限 Ｃ Ｅ分 析 曲线 Ａ
向加 速 度 来 区别 于 正 常 的低 速 正 面 碰撞 来 点 爆 气 囊， 由于 ３ 角碰 加 速 度较 低 ， 验 考核 可 以考 虑 ０度 试 车 身 变形 对 于试 验 结 果 的影 响 ， 因此 选 用 质量 较 大 长轴 车型 比较 合适 。
２２５ ３ 角刚性 壁 碰撞试 验 ．． ０度
３ Ｋ ｈ３ 角 刚性 壁 碰撞 Ｃ Ｅ分 析 曲线 （ ２ ｐ ０度 Ａ 图
５ 显示 ， ） 其加速度一直在一个较低的值 ， 从这个 曲 线上看 ， 正向的加速度作为点爆气囊的信号 比较勉 强 ，后续 的气 囊 点爆 需 要 根 据 ３ Ｏ度 角 碰产 生 的 Ｙ
Ｆ＝Ｍ ａ
我 们 可 以定 性 地判 断 ，整备 质 量轻 的车 型 ， 其
加速度峰值应该越大 ， 反之亦然 。这一点对于我们 决定 什 么 车型来 进 行 实 车试 验 非常 重 要 ， 当然 Ｃ Ｅ Ａ
分 析可 以给 出我 们 想要 得 的 更 多细 节 ， 面 是我 们 下
２ 正 面 碰 撞 安 全 气囊 试 验 矩 阵定 义
不大 ，但同时可以看到短轴车型的加速度峰值 明显 高于长轴车型 ，因此其在碰撞的过程中情形将会更
加恶劣 ， 最后的碰撞结果短轴可能要坏于长轴车型 ， 因此 ， 可以判断短轴车型作为试验车型更为合适。
２２ Ｏ Ｂ试 验 －． ４ Ｄ
图 ５ ２ ｐ ０度刚性壁碰撞 Ｃ Ｅ分析 曲线 ３ Ｋ ｈ３ Ａ
粗 糙路 面与 误用 实验
本文主要研究如何给每一个试验定 义合适 的 车辆 。 对于大多数的轻型客车 ， 虽然存在不 同轴距 的 区别 ， 但一 般 长短 轴 车 型 Ｂ柱 以前 的车身 前 端结 构
是 一样 的 ， 动 机 舱 的大 质量 零 件 ， 发 动机 、 发 像 变速
箱在布置及质量上不会有本质 的不 同。整车重量的 不 同主要 来 自于 Ｂ柱 以后 整车结构上 的不 同 ， 因 此 ， 们 可 以假 设 ， 发 生前 向 的正面 碰撞 时 ， 我 在 车辆 的传力路径 、车身变形产生力 的大小是基本相 同 的。根据牛顿第二定律 ：
ｔ ｔｎ Ａ ｔ ｔｅＡ ｐｉ ｔｎ ｏ ｍｉｅ ｍ ｒ ａ ｅ ｉ 》 ｕ０ ｉ ｐ ｌａｏｓＣ ｍ ｔｅＡ ｅｉ ｎ ｃ０ ｍ０ｖ ｃｉ ｔ ｃ
Ｉｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｓ ｕ ｈ ｉｌ ｃ ｉａ ， ｒ ｎ ａ ｄ Ｓ ｅ ｌ Ｉ ｓ ｔ ｔ ｏ ｔ ｆ ｄ Ｍｉｈ ｇ ｎ ｉ ｅ Ｐ ｉａ ｒ ｙ
２２１ 不点 火 门限试 验 ． ．
从 不 点火 门限 Ｃ Ｅ分 析 曲线 （ １ 可 以看 Ａ 图 ） 到， 短轴 （ ＷＢ） Ｓ 加速 度 曲线 峰值 到来 之前 基 本都 大 于 长轴 情形 ，而且 短轴 加速 度峰 值 也略 大 于长 轴车 型， 因此 ， 如果把 短 轴作 为不 点火 门限 的车辆 来 进行 标定 试 验 ， 长轴 车 型 也应 该 可 以涵 盖 在 内 ， 因此 ， 正 确 的应 该选 择短 轴作 为不 点 火 门限试 验 车辆 。
５ Ｋ ｈ刚性 壁碰 撞 ０ｐ
５ Ｋ ｈ４ ％ Ｏ Ｄ碰撞 ６ ｐ ０ Ｂ
型客车领域 ， 由于其更接近轿车 ， 目前国内大多数高 端轻型客车都配备 了安全气囊。 但是 ， 轻型客车在进 行气囊开发时 ， 由于商用车变化较大的特点 ， 往往给 安全气囊的开发带来一些困难 ， 比如， 大多数轻型客 车存在长 、 短轴甚至加长车等型号 ， 其整备质量变化 会 导 致其 碰 撞 加 速度 曲线 可 能 会有 较 大 的差 异 ， 因 此， 如何选择合理的车型 ， 来作为每一个试验代表车 型 ， 较少 的试 验来 完 成安 全气 囊标 定开 发 工作 ， 用 具 有非常现实的意义 。目前不 同的厂家采用 的策略有 所不同，比如把长短轴不同整备质量的车辆看成两 个车型 ， 分别标定 ， 这样 的方案是每个车型都要进行 试 验 ， 验 车 型要 求 较 多 ， 发 费 用较 大 ； 有把 长 试 开 也 短 轴车 型按 照一 个标 定 来做 ，但 这个 方案 在 前期 定
义 试 验 时 ， 要 具 有较 强 的 Ｃ Ｅ分 析 能 力 ， 需 Ａ 同时 不 同车型 的质 量跨 度不 宜 过大 ，不 同质 量 车型 的加 速 度 曲线 不 能 超 过 安 全 气 囊 控 制 单 元 允 许 的 误 差 范 围。本 文 主要研 究后 一 种情 况 。
３ Ｋ ｈ３ 刚性 壁碰撞 ２ ｐ ０度 ３ Ｋ ｈ中心柱撞 ２ｐ
２２３ 正 碰 试 验 ．．
从 ５ ０公 里 ／ 时 刚性 正 碰 曲线 （ ３） 以看 小 图 可
出 ， 第 一 峰值 在 １ 其 ５毫秒 左 右 ， 而且 长 短 轴 车 型 在
这 之前 基本 一致 ，因此 可 以认 为两 个 车型气 囊 点爆
时 间都 在 １ 秒左 右 ， ５毫 长短 车 型对 于气 囊点 爆 影 响
２２７ 粗糙 路 面与误 用 实验 ．．
粗糙路面与误用实验 由于各个试验的力的作用 比较复杂 ，传力的路径可能因为长短轴车型的车身 结构不同 ， 导致产生没有可以类 比的波形曲线 ， 同时 由于试验矩 阵的情形较多 ，Ａ Ｃ Ｅ分析耗 时会 过长 ， 因此 ， 从实际考虑 ， 长短轴实车 同时进行试验 比较合
从 Ｏ Ｂ的 Ｃ Ｅ曲线 （ ４） Ｄ Ａ 图 中可 以发 现 ， 加 其
２２６中心 柱撞 试验 ．．
速度峰值远小于 ５Ｋ Ｈ正碰 峰值 ， ０Ｐ 一般地 ， Ｄ Ｏ Ｂ碰
３Ｋ ｈ中心 柱 撞 Ｃ Ｅ分 析 曲线 （ ６） 示 ， ２ｐ Ａ 图 显
轻 型 汽车技 术
２１（ 总 ２５ ０ １ ９） ６
都 以很低 的值在运行 ， ５ 毫秒 以前 ， 在 ０ 没有明显的 可 以让 气 囊 点爆 的信 号 ，而 且 ５ Ｏ毫 秒峰 值 与 不 点 火 门限的峰值非常接近 ， 鉴于这种情形 ， 实车试验
应 采用谨 慎 处理 ， 短轴 车型 同时进行 非 常必要 。 长
图 １ 不 点 火 门 限 Ｃ Ｅ分 析 曲线 Ａ
２２２ 点火 门限试 验 ．．
点 火 门 限的 Ｃ Ｅ结果 类 似 ， Ａ 基本 显 示也 是 短轴 加 速度 峰值 大 于长 轴 ， 因此 对 于点火 门限 ， 以判 断 可 正确 的应该 选择 长 轴车 型作 为点 火 门 限的试 验 车辆
（ ２） 图 。
图 ４ ５ Ｋ ｈ４ ％ Ｏ ＢＣ Ｅ分 析 曲线 ６ｐ ０ Ｄ Ａ
５ Ｋ ｈ４ ％ Ｏ Ｄ碰撞 一 短 轴 车型 ６ ｐ ０ Ｂ
不高， 可以参考点火门限的车辆定义方式 ， 考虑长轴
车 型 比较 合适 。
３ Ｋ ｈ３ 刚性壁 碰撞 一 长 轴车 型 ２ ｐ ０度 ３Ｋ ｈ中心 柱撞 一 长轴 车型 ２ｐ 粗糙 路 面与误 用 实验 ～ 长 轴 车型
图 ６ ３ Ｋ ｈ中心 柱 撞 Ｃ Ｅ分 析 曲线 ２ｐ Ａ
图 ３ ５ Ｋｐ ０ ｈ刚性 正 碰 ＣＡＥ分 析 曲线
撞时 ， 车辆 的变 形会 远 大 于正 碰 时情 形 ， 而且 ， 于 对 前 端 结 构 相 同 的 系 列 车 型 ， 量 越 大 ， 碰 撞 时 能 质 则 量 越 大 ， 生 的变 形 就 越 大 ， 产 因此 ， 于 系 列 车 型 对 Ｏ Ｂ试 验 车型 选择 ，一 般 应采 用 质量 较 大 的一 个 ， Ｄ 但 是 ， 于 下 面 Ｃ Ｅ 曲线呈 现 的情 形 ， 有 一 个情 对 Ａ 还 形 应该 注 意 到 ，加 速 度 曲线 在很 长 的一 段 时 间 内 ，
关键词： 车 客 安全 气囊 试验 矩 阵
１ 前 言
随着顾客对安全 Ｉ的关注度越来越高 ，许多商 生
用 车 领域 也越 来越 多地 配备 了安 全 气囊 ，特 别 是轻
１Ｋ ｈ零度 刚 性碰 撞壁 碰撞 不点火 门限 ４ｐ ２ Ｋ ｈ零 度刚性 碰撞 壁 碰撞 必 点火 门限 ５ｐ
轻型 汽 车技 术
２１（ 总 ２５ ０ １ ９） ６
技 术 纵横
１ ９
轻型客车正面安全气囊试验矩阵确定方法
廖凤 鸣 沈 磊
（ 汽 商用 车技 术 中心 ） 上
摘 要
本 文 主要介 绍 在轻 型客 车安 全 气 囊开发过 程 中 ， 由于轻型客 车存在 明显 的 轴距 变化 而 引起 整备 质 量的 变化 ， 如何 根 据 Ｃ Ｅ分析 结果 ， 效正 确地 制定 安全 气 囊标 定 的试验 Ａ 有 矩阵， 并对 如何进 行 验证 的理 论及 实际 效果做 了阐述 。
人员联 手开发废物收集车辆 。 新的电动垃圾卡车使用大容量的锂 离子电池 ， 允许车辆不充电可连续跑 ８ 个多
小时。 这些车辆完全用电脑操作 ， 驾驶员可通过驾驶室的屏幕了解 同事的工作进度。 对于工程师说 ， 真正的挑战是如何使全电动垃圾卡车能够尽 可能地节能省电 ， 在性能上超过现有的电动垃圾车” ， 法国废物管
粗糙 路 面与误 用 实验 一 短 轴 车型 参 考文 献 １ 朱 西 产 著 ．《 车 工程 手 册 ． 验 篇 》第 九 汽 试 章， 碰撞 安 全试 验． 民交通 出版 社 人 ２ 张 金 换 杜 汇 良 马 春 生等 著 ． 车碰 撞 安 《汽 全性设计 》 清华大学出版社 ．
于该客车安全气囊Байду номын сангаас试验矩阵为 ：
Ｐ ａａ ， ａ ｌ ． ｌ ｆ ｒｓ ｄ Ｊ ｍｅ Ｂｅｗａａ Ｅ
法国开发 出全 电动控 制垃圾卡车
在垃圾废物管理方面 ， 法国的目标不仅仅是保持街道的清洁 ， 而且致力于城市的绿色环保。 为此 ， 将在全 国推出超静音的全电动控制垃圾卡车 ， 收集城市街道的垃圾 ， 以替换现有的电力和热力双重发动机驱动的垃 圾卡车。巴黎郊区的库尔贝瓦有居民 ７ 万多人 ， 有望成为第一个受益于全电动垃圾卡车的地区。 在过去 ３ 年里 ， 法国的全电动控制垃圾卡车处于设计阶段。 法国电动汽车公司 Ｐ Ｉ Ｓｍ ｔ Ｖ 和 ｅ ａ公司的设计
２ 各试验 Ｃ Ｅ分析比较及车型选择 ． ２ Ａ 该客车具有 长短轴距两种不同的车型 ， 车型整
备质量在 １０Ｋ 到 ２５ Ｋ 之间 ， ９０ ｇ ２０ ｇ 车身 Ｂ柱前端结
２ ０
技 术 纵横
轻型 汽 车技 术
２ １ （ 总 ２５ ０ １ ９） ６
构及 发 动机 舱动 力 总成相 同 。下 面 我们按 照 初始 的 试验 矩 阵 逐个 介 绍试 验 车辆 确定 的过 程 （ 面 的每 下 张 图 中 ， 坐标 单位 为 ０１ 横 ． 毫秒 ， 坐标 单位 为 ｇ。 纵 ）
适。
３ 魏春 源译． Ｂ Ｓ Ｃ 《 Ｏ Ｓ Ｈ汽车工程手册 》 中文
第三版 ．北 京理 工 大学 出版 社
３ 结 论
根据 上述 Ｃ Ｅ曲线 分析 结果 ， Ａ 我们 可 以定 义对
４ （ ｅｉ ｅ ｒ ｈ ｏｔｎｓ ａｄＯ ｃｐｎ Ｐｏ （ ｈ ｌＣａ ｗ ｒ ｉ ｓ ｎ ｃｕａｔ ｒ ． Ｖ ｃ ｓ ｈ ｅ —