Avances en Ingeniería del Automóvil
Acceso abierto
ISSN: 2167-7670
ISSN: 2167-7670
André Leschke1, Florian Weinert, Maximillian Obermeier, Stefan Kubica y Vincenzo Bonaiut
La detección de escenarios de accidentes es fundamental para el despliegue oportuno de los dispositivos de retención y, por lo tanto, para una protección óptima de los ocupantes del vehículo. Basado en un concepto innovador para la detección de choques, que implica medir las desaceleraciones locales relacionadas con los componentes, este documento presenta un método completamente nuevo para la simulación y evaluación y estima esto con un conjunto completo de casos de carga de choque. Con este enfoque, las desaceleraciones se detectan directamente en numerosos componentes individuales en la parte delantera del vehículo y se integran en una reducción de velocidad utilizando pequeños intervalos de tiempo. Una evaluación basada en métodos estadísticos multivariados muestra que el contenido de información que resulta de la superación de un umbral de reducción de velocidad definido por punto de medición es suficiente para distinguir y clasificar con seguridad todos los casos de carga relevantes con un alto nivel de independencia. Por lo tanto, el concepto ha demostrado ser funcional y se transferirá a la serie de pruebas iniciales. Durante un accidente, la tarea principal de los algoritmos de las bolsas de aire es garantizar el despliegue oportuno de los dispositivos de retención. Sobre la base de estos requisitos, primero se desarrolla un algoritmo y posteriormente se adapta al vehículo específico. Luego, su rendimiento se verifica mediante pruebas de choque de casos de carga específicos estipulados por la ley y organizaciones de prueba de consumidores en condiciones reproducibles. La Tabla 1 ilustra un conjunto típico de pruebas. Todos estos casos de carga de fuego deben distinguirse y garantizarse el despliegue oportuno de los dispositivos de contención necesarios. Los algoritmos de colisión frontal convencionales que son de última generación en la actualidad, utilizan la medición de la desaceleración general del vehículo durante un choque para distinguirse. Por el contrario, hay casos de carga NoFire, como se describe en la Tabla 1, que también provocan una tensión significativa a corto plazo o una desaceleración del vehículo, pero que no presentan ningún peligro para los ocupantes del vehículo. En estos casos, es imperativo evitar el despliegue innecesario de los dispositivos de retención.
El enfoque descrito en este documento utiliza un método de medición completamente diferente. Además de la desaceleración del vehículo, la secuencia temporal de un accidente y la destrucción del vehículo resultante en el espacio y el tiempo son indicadores inequívocos de la gravedad del choque. La Figura 1 ilustra la destrucción de la parte delantera de un vehículo para un tipo de choque a velocidades de choque crecientes. Las condiciones de carga son simuladas por PAM-Crash, una herramienta de última generación para la simulación de choques basada en modelos FEM de automóviles reales. La destrucción de la parte delantera del vehículo aumenta con los datos de la parte delantera del choque, el vehículo se subdivide en zonas geométricas utilizando los ejes x, y y z del sistema de coordenadas del vehículo. El diseño frontal de los vehículos de pasajeros de rango medio da como resultado una subdivisión en 11 planos en el eje x, 13 planos en el eje y y 3 planos en el eje z. El número de planos para cada eje resulta de las dimensiones de la parte delantera de los coches, ya que debe haber una posición de sensor cada 100 mm. El uso de una red más estrecha no proporciona una mejor información, ya que el tamaño de los componentes y las restricciones geométricas del comportamiento del movimiento no permiten y requieren una mayor resolución de las señales de aceleración. En un modelo real, los sensores deben colocarse en una parte próxima a su posición planificada. Sin embargo, como muestra la Figura 2, en general es posible permanecer dentro de una cuadrícula continua, virtualmente simétrica. Las señales de deceleración integradas se utilizan para evaluar el comportamiento de la carga. Entonces se dispone de un valor de reducción de velocidad para cada intervalo de integración (t = 0,5 ms). Comenzando desde el punto de impacto del oponente del choque, las desaceleraciones medidas se propagan a través del vehículo y crean un patrón de reducción de velocidad local (cuando se integra) que es característico del choque, el llamado mapa de calor. Usando una escala de color de verde a rojo, los puntos de medición indican dónde se han excedido los umbrales de reducción de velocidad (VRT) definidos.