主動式頭枕機械及控制系統(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。隨著汽車安全領域專家對此研究的逐步深入和社會各界對此關注的逐年提高，各國先后出臺了一系列座椅頭枕設計法規(guī)，用于揮鞭損傷防護的汽車座椅主動式頭枕在國外諸多車型上的應用也越來越廣泛，這充分說明了主動式頭枕在揮鞭損傷防護中的可行性和必要性。
　　本文在研讀文獻的基礎上，結合頭枕相關法規(guī)要求，開發(fā)了一種基于汽車加速度信號事故判定的、彈簧驅動、電磁鐵鎖止的汽車座椅主動式頭枕。課

2、題中主要采用計算機仿真和試驗驗證等研究方法，完成了主動式頭枕機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的研發(fā)、樣件試制和試驗驗證等工作。
　　本文開展和完成了如下研究工作:通過分析比較現有主動式頭枕方案的優(yōu)劣勢，并結合座椅頭枕設計法規(guī)，提出了本文的設計要求，初步確定了研究一種基于加速度信號進行追尾碰撞事故判定的碰撞響應式主動式頭枕的總體方案。為了實現鎖止可靠、解鎖迅速的設計目標，設計了由彈出驅動機構、鎖止機構、防誤觸發(fā)機構和限位機構等組成的頭枕機械系統(tǒng)，

3、完成了機構設計、彈出位移設計和電磁鐵選型等工作。為了開發(fā)主動式頭枕的控制系統(tǒng)，研究了汽車追尾碰撞的加速度信號特征，在此基礎上研究了主動式頭枕的控制算法，進一步完成了控制系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計，并制作了控制系統(tǒng)的控制板。利用主動式頭枕的試制樣件，開展了沖擊力測試試驗、展開響應試驗、擺錘試驗和臺車碰撞試驗。
　　研究結果表明，該主動式頭枕控制系統(tǒng)可在達到閾值后準確輸出控制信號，機械結構可平穩(wěn)地在24ms內展開，使頭枕向前運動41mm