[發(fā)明專利]一種車輛及其碰撞吸能控制裝置、控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611044068.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106627279A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡滿江;周華健;楊澤宇;鐘志華;左恒峰
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: B60N2/42
• 分類號: B60N2/42
• 代理公司: 北京匯智勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11346
• 代理人: 石輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種車輛及其碰撞吸能控制裝置、控制方法。

背景技術(shù)

汽車的安全性問題與人的生命安全直接相關(guān)，因此備受關(guān)注，例如：汽車安全座椅的安全性能。目前對座椅的設(shè)計只能針對前撞、側(cè)撞和追尾事故中的一種碰撞類型，而并沒有有效的吸能裝置來減小碰撞的能量。現(xiàn)有技術(shù)采用新型機械結(jié)構(gòu)防止汽車前撞工況下的座椅下潛和前移，類似的裝置均能夠在碰撞的過程中對乘員的位置進行約束，從而起到了比較好的防護作用，但是座椅仍然缺少有效的吸能裝置，碰撞的能量依然很大。現(xiàn)階段既能約束乘員的位置且?guī)в形苄Ч?，并能夠針對不同碰撞類型通用的座椅裝置少之又少。

另一方面，目前對座椅的主動控制基本集中在提高座椅的舒適性方面，而在座椅安全性方面進行主動控制的發(fā)明和裝置較少，因此如果能在主動控制的基礎(chǔ)上提高座椅安全性，將會使乘員受到更加全面的保護。

因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷中的至少一個。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種車輛碰撞吸能控制裝置及其方法來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷中的至少一個。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種車輛碰撞吸能控制裝置，所述車輛碰撞吸能控制裝置包括座椅本體、阻尼組件、彈性密封連接構(gòu)件、箱體、碰撞信息采集單元、乘員信息采集單元、座椅信息采集單元和ECU，其中：所述阻尼組件包括以垂直方式固定連接在所述座椅本體底部的阻尼板以及貫穿所述阻尼板的阻尼孔；內(nèi)部封裝有磁流變液的所述箱體通過彈性密封連接構(gòu)件與所述阻尼組件密封連接；所述阻尼組件懸浮在所述磁流變液中而能夠與所述箱體的內(nèi)表面保持為隔開狀態(tài)；所述碰撞信息采集單元用于采集車輛碰撞信息；所述乘員信息采集單元用于采集乘員信息；所述座椅信息采集單元用于采集所述座椅本體相對于車輛地板的速度信息；所述ECU用于接收所述車輛碰撞信息、乘員信息和所述座椅本體相對于車輛地板的速度信息，并根據(jù)輸入的各所述信息計算作用到所述磁流變液的電流控制量，以控制所述磁流變液流經(jīng)所述阻尼孔時的阻尼特性。

進一步地，所述ECU包括：第一BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其用于以仿真的方式選取車輛碰撞信息和乘員信息為第一輸入層輸入向量、選取磁流變液阻尼力為第一輸出層輸出向量、選擇所述第一輸入層輸入向量和第一輸出層輸出向量的樣本數(shù)據(jù)以及利用該樣本數(shù)據(jù)訓練學習，以構(gòu)建車輛碰撞信息、乘員信息與磁流變液產(chǎn)生的阻尼力之間的第一對應(yīng)關(guān)系；以及用于接收所述碰撞信息采集單元采集到的實際車輛碰撞信息和所述乘員信息采集單元采集到的實際乘員信息，并根據(jù)所述第一對應(yīng)關(guān)系，輸出期望阻尼力值；第二BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其用于以試驗的方式選取磁流變液產(chǎn)生的阻尼力和座椅本體相對于車輛地板的速度信息為第二輸入層輸入向量、選取磁流變液輸入電流為第二輸出層輸出向量、選擇所述第二輸入層輸入向量和第二輸出層輸出向量的樣本數(shù)據(jù)以及利用該樣本數(shù)據(jù)訓練學習，以構(gòu)建磁流變液產(chǎn)生的阻尼力、座椅本體相對于車輛地板的速度信息和磁流變液輸入電流的第二對應(yīng)關(guān)系，以及用于接收所述座椅信息采集單元采集到的實際座椅本體相對于車輛地板的速度信息和所述第一BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的期望阻尼力值，并根據(jù)所述第二對應(yīng)關(guān)系，輸出作用到磁流變液輸入電流的控制量。

進一步地，所述第一BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的第一對應(yīng)關(guān)系和第二BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的第二對應(yīng)關(guān)系都按照以下流程獲得：

第一步，定義：輸入層有n個神經(jīng)元，隱含層有p個神經(jīng)元，輸出層有q個神經(jīng)元，n、p和q均為正整數(shù)；

x＝(x₁,x₂,...,x_n)為所述輸入層的輸入向量；

hi＝(hi₁,hi₂,…,hi_p)為所述隱含層的輸入向量；

ho＝(ho₁,ho₂,…,ho_p)為所述隱含層輸出向量；

yi＝(yi₁,yi₂,…,yi_q)為所述輸出層的輸入向量；

yo＝(yo₁,yo₂,…,yo_q)為所述輸出層輸出向量；

d_o＝(d₁,d₂,…,d_q)為所述期望輸出向量；

b_h為隱含層各神經(jīng)元的閾值