Avancées en ingénierie automobile
Libre accès
ISSN: 2167-7670
ISSN: 2167-7670
André Leschke1, Florian Weinert, Maximillian Obermeier, Stefan Kubica et Vincenzo Bonaiut
La détection des scénarios d'accident est essentielle pour un déploiement rapide des dispositifs de retenue et donc pour une protection optimale des occupants du véhicule. Basé sur un concept novateur de détection des accidents, qui implique la mesure des décélérations locales liées aux composants, cet article présente une toute nouvelle méthode de simulation et d'évaluation et estime cela à l'aide d'un ensemble complet de cas de charge d'accident. Grâce à cette approche, les décélérations sont détectées directement au niveau de nombreux composants individuels de l'avant du véhicule et sont intégrées dans une réduction de vitesse à de petits intervalles de temps. Une évaluation basée sur des méthodes statistiques multivariées montre que le contenu informatif résultant du dépassement d'un seuil de réduction de vitesse défini par point de mesure est suffisant pour distinguer et classifier en toute sécurité tous les cas de charge pertinents avec un niveau élevé d' indépendance. Le concept s'est donc avéré fonctionnel et sera transféré aux premières séries de tests. Lors d'un accident, la tâche principale des algorithmes des coussins gonflables est d'assurer le déploiement rapide des dispositifs de retenue. Sur la base de ces exigences, un algorithme est d'abord développé puis adapté au véhicule spécifique. Ses performances sont ensuite vérifiées par des crash tests de cas de charge spécifiques stipulés par la loi et par des organismes de tests consommateurs dans des conditions reproductibles. Le tableau 1 illustre un tel ensemble typique de tests. Tous ces cas de charge d'incendie doivent être distingués et le déploiement en temps opportun des dispositifs de retenue nécessaires doit être assuré. Les algorithmes conventionnels de collision frontale, qui sont aujourd'hui à la fine pointe de la technologie, utilisent la mesure de la décélération globale du véhicule lors d'une collision à des fins de distinction. En revanche, il existe des cas de charge NoFire décrits dans le tableau 1, qui entraînent également une contrainte ou une décélération importante à court terme du véhicule, mais qui ne présentent aucun danger pour les occupants du véhicule. Dans ces cas-là, il est impératif d’éviter le déploiement inutile des dispositifs de retenue.
L'approche décrite dans cet article utilise une méthode de mesure complètement différente. Outre la décélération du véhicule, la séquence temporelle d'un accident et la destruction du véhicule qui en résulte dans l'espace et dans le temps sont des indicateurs sans ambiguïté de la gravité de l'accident. La figure 1 illustre la destruction de l'avant d'un véhicule pour un type d'accident à des vitesses d'accident croissantes. Les conditions de charge sont simulées par PAM-Crash, un outil de pointe pour la simulation de collision basé sur des modèles FEM de voitures réelles. La destruction de l'avant du véhicule augmente avec les données de l'avant de l'accident, le véhicule est subdivisé en zones géométriques à l'aide des axes x, y et z du système de coordonnées du véhicule. La conception de l'avant des véhicules de tourisme de milieu de gamme se traduit par une subdivision en 11 plans sur l'axe des x, 13 plans sur l'axe des y et 3 plans sur l'axe z. Le nombre de plans pour chaque axe résulte des dimensions de l'avant de la voiture, car il doit y avoir une position du capteur tous les 100 mm. L'utilisation d'un réseau plus étroit ne fournit pas de meilleures informations, car la taille des composants et les contraintes géométriques du comportement de mouvement ne permettent pas et nécessitent une résolution plus poussée des signaux d'accélération. Dans un modèle réel, les capteurs doivent être placés sur une pièce à côté de leur position prévue. Cependant, comme le montre la figure 2, il est globalement possible de rester dans une grille continue et pratiquement symétrique. Les signaux de décélération intégrés sont utilisés pour évaluer le comportement de la charge. Une valeur de réduction de vitesse est alors disponible pour chaque intervalle d'intégration (t = 0,5 ms). À partir du point d'impact de l'adversaire, les décélérations mesurées se propagent à travers le véhicule et créent un modèle local de réduction de vitesse (lors de leur intégration) caractéristique de l'accident, ce qu'on appelle une carte thermique . À l'aide d'une échelle de couleurs allant du vert au rouge, les points de mesure indiquent où les seuils de réduction de vitesse (VRT) définis ont été dépassés.