主動(dòng)式頭枕機(jī)械及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、在汽車追尾碰撞這一常見道路交通事故中，乘員容易遭受頸部揮鞭損傷。隨著汽車安全領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)此研究的逐步深入和社會(huì)各界對(duì)此關(guān)注的逐年提高，各國先后出臺(tái)了一系列座椅頭枕設(shè)計(jì)法規(guī)，用于揮鞭損傷防護(hù)的汽車座椅主動(dòng)式頭枕在國外諸多車型上的應(yīng)用也越來越廣泛，這充分說明了主動(dòng)式頭枕在揮鞭損傷防護(hù)中的可行性和必要性。
　　本文在研讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合頭枕相關(guān)法規(guī)要求，開發(fā)了一種基于汽車加速度信號(hào)事故判定的、彈簧驅(qū)動(dòng)、電磁鐵鎖止的汽車座椅主動(dòng)式頭枕。課

2、題中主要采用計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證等研究方法，完成了主動(dòng)式頭枕機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的研發(fā)、樣件試制和試驗(yàn)驗(yàn)證等工作。
　　本文開展和完成了如下研究工作:通過分析比較現(xiàn)有主動(dòng)式頭枕方案的優(yōu)劣勢(shì)，并結(jié)合座椅頭枕設(shè)計(jì)法規(guī)，提出了本文的設(shè)計(jì)要求，初步確定了研究一種基于加速度信號(hào)進(jìn)行追尾碰撞事故判定的碰撞響應(yīng)式主動(dòng)式頭枕的總體方案。為了實(shí)現(xiàn)鎖止可靠、解鎖迅速的設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了由彈出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖止機(jī)構(gòu)、防誤觸發(fā)機(jī)構(gòu)和限位機(jī)構(gòu)等組成的頭枕機(jī)械系統(tǒng)，

3、完成了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、彈出位移設(shè)計(jì)和電磁鐵選型等工作。為了開發(fā)主動(dòng)式頭枕的控制系統(tǒng)，研究了汽車追尾碰撞的加速度信號(hào)特征，在此基礎(chǔ)上研究了主動(dòng)式頭枕的控制算法，進(jìn)一步完成了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并制作了控制系統(tǒng)的控制板。利用主動(dòng)式頭枕的試制樣件，開展了沖擊力測(cè)試試驗(yàn)、展開響應(yīng)試驗(yàn)、擺錘試驗(yàn)和臺(tái)車碰撞試驗(yàn)。
　　研究結(jié)果表明，該主動(dòng)式頭枕控制系統(tǒng)可在達(dá)到閾值后準(zhǔn)確輸出控制信號(hào)，機(jī)械結(jié)構(gòu)可平穩(wěn)地在24ms內(nèi)展開，使頭枕向前運(yùn)動(dòng)41mm