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KR100435599B1 - 에어백 전개성능시험의 개선방법 - Google Patents

에어백 전개성능시험의 개선방법 Download PDF

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KR100435599B1 KR10-2002-0027189A KR20020027189A KR100435599B1 KR 100435599 B1 KR100435599 B1 KR 100435599B1 KR 20020027189 A KR20020027189 A KR 20020027189A KR 100435599 B1 KR100435599 B1 KR 100435599B1
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Abstract

본 발명은 차량의 충돌시험시 에어백 센서를 통해 충돌파형이 입력되는 단계; 상기 충돌파형 입력단계에서 입력된 충돌파형이 상승하는 단계; 상기 충돌파형 상승단계에서 상승된 충돌파형을 일정시간 범위 내에서 하강시키는 단계; 상기 충돌파형 하강단계에서 충돌파형이 일정수준에 도달하면 다시 충돌파형을 재입력하는 단계; 상기 충돌파형 재입력단계에서 재입력된 충돌파형을 리스타트시키는 단계; 및 상기 충돌파형 리스타트단계에서 리스타트 된 충돌파형이 재 상승하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에어백 전개성능시험의 개선방법{Method for improving air bag firing test}
본 발명은 에어백 전개성능시험의 개선방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량충돌 시험시 발생하는 충돌파형을 제어하여 에어백 전개시간의 성능시험을 개선하는 에어백 전개성능시험의 개선방법에 관한 것이다.
최근 교통사고로부터 운전자를 보호하기 위하여 각종의 승객 보호장치가 개발되고 있으며, 그 중 대표적인 승객 보호장치로서는 에어백이 있다.
에어백 장치는 차량의 정면 충돌시 승객과 스티어링 휠(또는 인스트루먼트 패널)사이에 순간적으로 에어백을 가스로 팽창시켜 사고로 인한 승객의 충격을 격감시키는 역할을 한다.
일반적으로, 새로운 모델의 에어백 콘트롤 유닛을 개발할 시 다양한 시험을 거치게 되지만, 그 중 실제 차량의 안전성과 에어백의 성능을 시험하기 위해서는 차량 충돌 시험으로 인한 에어백 전개시간 성능시험이 필수적이다.
에어백 전개시간 성능시험에는 다음과 같은 일반적 항목들이 있다.
"차량의 속도가 8mph(mile per hour)에서 0°의 장애물 충돌시험", "차량 속도가 14mph에서 0°의 장애물 충돌시험", "차량 속도가 22mph에서 30°의 좌측 장애물 충돌시험", "차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험", "차량 속도가 30mph에서 폴 장애물 충돌시험", "차량 속도가 20mph에서 타종(예를 들면, 트럭)의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험" 등 속도 및 장애물별로 다양하게 실시한다.
상기한 시험으로 에어백 전개시간(Required Time To Fire ; RTTF) 신호를 출력함과 더불어 충돌파형의 생성은 차실 내 전방 중앙부의 플로어 패널 상에 에어백센서(Sensing Diagnostics Module; SDM)에 의해 가능하다.
이러한, 차량충돌시 에어백 센서의 감지로 생성되는 에어백 전개시간 신호 및 충돌파형에 대한 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다.
우선, 도 1의 그래프에는 "차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험"에 의한 에어백 전개시간 신호 및 충돌파형이 도시되어 있다.
참고로, 그래프에서 종축은 속도이고, 횡축은 시간이다.
그래프에 도시된 수십회의 충돌시험에 의한 다수의 충돌파형 및 에어백 전개시간 신호에서 알 수 있듯이, 기준 에어백 전개시간이 50.2ms라고 할 때, 에어백 전개시간의 최소시간은 53ms(도 1에서 "A" 지점)이며, 최대시간은 82ms(도 1에서 "B"지점)의 결과가 나왔다.
도 2의 그래프에는 "차량 속도가 20mph에서 타종의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험"에 의한 에어백 전개시간 신호 및 충돌파형이 도시되어 있다.
그래프에 수십회의 충돌시험에 의한 다수의 충돌파형 및 에어백 전개시간 신호에서 알 수 있듯이, 기준 에어백 전개시간이 48.7ms이라고 할 때, 에어백 전개시간의 최소시간은 0ms(도 2에서 "C"지점)이며, 최대시간은 79ms(도 2에서 "D"지점)의 결과가 나왔다.
하지만, 종래 에어백 전개시간 성능시험에서 다른 항목들(예를 들면, 차량의 속도가 8mph에서 0°의 장애물 충돌시험, 차량 속도가 14mph에서 0°의 장애물 충돌시험 등)은 에어백 전개시간이 비교적 양호하나, 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험과 차량 속도가 20mph에서 타종의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험에서는 에어백 전개시간이 불안정하고 그 결과가 만족스럽지 못한 문제점이 있었다.
아울러, 차량의 충돌시험을 통해 에어백 전개시간의 성능시험 개선을 위해서는 최초 차량의 충돌시험에 의해 에어백 전개시간 신호를 얻고 만일, 그 결과가 만족스럽지 못할 시에는 차체의 설계 변경후 다시 차량의 충돌시험을 수십회 실시한다.
그러나, 차량의 설계변경 작업을 수십회 반복하면서 에어백 전개시간의 성능시험을 실시해야 하므로, 우선 차체 설계변경에 많은 비용이 들어가고 장기간 시험을 실시해야 하는 비효율적인 문제점이 있었다.
또한, 다수회의 충돌시험을 거치면서 차량의 단가가 동반 상승하게 되하므로, 차량을 구입하는 구매자에게는 상당한 금전적 부담을 주게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 충돌에 의한 에어백 전개시간 성능시험을 위해 차량의 충돌시험을 종전보다 그 횟수를 월등히 축소시키고, 에어백 전개시간 성능시험에 소요되던 시간을 줄이도록하며, 차량 설계에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 에어백 전개성능시험의 개선방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량충돌 시험시 에어백 전개성능시험의 실시예를 도시한 그래프이고,
도 2는 종래 기술에 따른 차량충돌 시험시 에어백 전개성능시험의 또 다른 실시예를 도시한 그래프이고,
도 3은 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 실시예를 도시한 그래프이고,
도 5는 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 또 다른 실시예를 도시한 그래프이며,
도 6은 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 플로우차트이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 차량의 충돌시험시 에어백 센서를 통해 충돌파형이 입력되는 단계; 상기 충돌파형 입력단계에서 입력된 충돌파형이 상승하는 단계; 상기 충돌파형 상승단계에서 상승된 충돌파형을 일정시간 범위 내에서 하강시키는 단계; 상기 충돌파형 하강단계에서 충돌파형이 일정수준에 도달하면 다시 충돌파형을 재입력하는 단계; 상기 충돌파형 재입력단계에서 재입력된 충돌파형을 리스타트시키는 단계; 및 상기 충돌파형 리스타트단계에서 리스타트 된 충돌파형이 재 상승하는 단계에 의해 달성된다.
또한, 상기 충돌파형 하강단계에서, 충돌파형이 하강되는 시간은 20ms ~ 30ms의 범위 내에서 이루어지는 것을 포함한다.
아울러, 상기 충돌파형 재입력 단계는, 상기 충돌파형의 해당속도가 0mph일 때까지 하강된 후에 1000mph의 충돌파형을 재 입력하는 것을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개시간의 성능시험 개선방법의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 실시예를 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 또 다른 실시예를 도시한 그래프이며, 도 6은 본 발명에 따른 충돌파형 제어에 의한 에어백 전개성능시험의 개선방법의 플로우차트이다.
본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 충돌파형 입력단계(S10), 충돌파형 상승단계(S20), 충돌파형 하강단계(S30), 충돌파형 재입력단계(S40), 충돌파형 리스타트단계(S50), 충돌파형 재 상승단계(S60)로 이루어진다.
우선, 충돌파형 입력단계(S10)는 차량을 일정한 장애물에 충돌하는 시험(예를 들면, 차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험, 차량 속도가 20mph에서 타종의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험 등)을 거치면서 발생하는 충돌파형을 차실 내 전방 중앙부의 플로어 패널 상에 위치한 에어백 센서(Sensing Diagnostics Module; SDM)로부터 획득하고, 에어백 전개시간 성능시험을 위한 프로그램으로 입력하게 된다.
충돌파형 입력단계(S10)가 끝나고 나면, 충돌파형 상승단계(S20)를 실시한다.
충돌파형 상승단계(S20)는 에어백 전개시간 성능시험 프로그램 상에서 충돌파형이 일정한 속도(velocity digit ; mph)와 시간(time ; ms)으로 상승하게 되는 단계이다.
충돌파형이 상승하게 되면, 충돌파형 하강단계(S30)를 실시한다.
충돌파형 하강단계(S30)는 에어백 전개시간 프로그램 상에서 충돌파형을 인위적으로 시험자가 하강되도록 하는 것이다.
이 때, 충돌파형이 하강되는 시간은 20ms ~ 30ms의 범위 내이며, 속도는 1000(velocity digit ; mph)이하에서 이루어진다.
충돌파형 하강이 끝나면, 충돌파형 재입력단계(S40)를 실시한다.
충돌파형 재입력단계(S40)는 충돌파형의 속도가 0(velocity digit ; mph)일 때까지 하강된 후에 실시하며, 프로그램 상에 시험자가 의도적으로 1000(velocity digit; mph)의 충돌파형을 재 입력하게 된다.
충돌파형 재입력단계(S40)가 끝나고 나면, 충돌파형 리스타트단계(S50)를 실시한다.
충돌파형 리스타트단계(S50)는 새롭게 입력된 1000mph의 속도를 20ms ~ 30ms의 범위 내에서 리스타트(restate)시키게 된다.
여기서, 충돌파형을 20ms ~ 30ms의 범위 내에서 리스타트시키는 것은, 충돌파형으로 에어백 전개시간을 체크할 때, 20ms 이전의 시간상에서는 에어백 전개시간의 성능시험과는 무관한 시간대이므로, 이전의 충돌파형을 무시하고, 시험에 걸리는 시간을 최대한 줄이기 위함이다.
상기한 충돌파형 하강단계(S30), 충돌파형 재입력단계(S40), 충돌파형 리스타트단계(S50)는, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서 "G"지점과 "H"지점의 충돌파형 움직임으로 단계의 흐름을 쉽게 확인할 수 있다.
한편, 충돌파형 리스타트단계(S50)가 끝나면 충돌파형 재 상승단계(S60)를 실시한다.
충돌파형 재 상승단계(S60)에서는 에어백 전개시간 성능시험에 필요한 다수의 에어백 전개시간 신호를 획득할 수 있다.
상기한 충돌파형 입력단계(S10), 충돌파형 상승단계(S20), 충돌파형 하강단계(S30), 충돌파형 재입력단계(S40), 충돌파형 리스타트단계(S50), 충돌파형 재 상승단계(S60)가 종료되게 되면, 시험의 정확성을 위해 이러한 단계들을 수회에 걸쳐 반복 실시한다.
본 발명에 따른 실시예의 플로우차트가 도 6에 도시되어 있다.
우선, 에어백 전개시간 성능시험을 위해 차량 충돌시험이 완료되었는지 확인한다(S61). 만일, 에어백 전개시간 성능시험을 위한 차량 충돌시험이 없었다면 충돌시험확인 단계(S61)로 되돌아간다.
차량 충돌시험이 완료되었다면, 에어백 센서의 정보, 즉 충돌파형 등의 정보를 입력한다(S62).
그 다음으로 충돌파형이 제대로 프로그램 상에 입력되었는지 확인한다(S63). 만일, 에어백 센서로부터 획득된 충돌파형이 입력되지 않았다면 에어백 정보입력에서 다시 입력하도록 하고(S62), 제대로 입력이 되었다면 충돌파형이 프로그램 상에서 상승하고 있는가를 확인한다(S64).
만일, 충돌파형이 상승되고 있지 않다면, 에어백 정보입력을 확인하는 단계(S62)로 다시 되돌아간다.
하지만, 충돌파형이 제대로 상승되었다면, 충돌파형이 상승되고 있는 시간이 20ms~30ms의 범위 내인지를 확인한다(S65).
만일, 충돌파형이 상승되고 있는 시간이 20ms~30ms의 범위가 아니라면, 충돌파형이 상승되었는지 확인하는 단계(S64)로 되돌아간다.
충돌파형이 상승되고 있는 시간이 20ms~30ms의 범위라면, 충돌파형의 하강을 실시한다(S66).
이 때, 충돌파형의 하강이 실시된 후, 충돌파형의 속도가 '0' 인지를 확인한다(S67). 만일, 충돌파형의 속도가 '0'이 아니라면 충돌파형을 하강시키는 단계(S66)로 되돌아간다.
하지만, 충돌파형의 속도가 '0'이라면, 프로그램 상에서 속도가 1000velocity(digit)(약 460G 정도)의 충격파형을 재 입력한다(S68).
충돌파형의 재입력(S68)이 끝나고 나면, 충돌파형을 리스타트 시킨다(S69).
충돌파형을 리스타트(S69) 시키고 난 후, 충돌파형이 상승되고 있는지 확인한다(S70).
만일, 충돌파형이 상승되지 않았다면, 충돌파형을 리스타트 시키는 단계(S69)로 다시 돌아간다.
하지만, 충돌파형이 정상적으로 상승되고 있다면, 에어백 전개시간 신호에 의한 검출을 실시한다(S71).
이러한, 상기의 절차는 시험의 정확성을 위해 수회 반복 실시한다.
한편, 종래 에어백 전개시간 성능시험의 결과가 만족스럽지 못했던 "차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험"과 "차량 속도가 20mph에서 타종의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험"에서 에어백의 전개시간 성능시험을 본 발명에 의해 각각 실시하였다.
우선, 도 4는 "차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험"일 때, 그 데이타에 근거한 그래프이다.
그래프에 도시된 바와 같이, 수회의 충돌시험에 의한 다수의 충돌파형 및 에어백 전개시간 신호에서 알 수 있듯이, 기준 에어백 전개시간이 50.2ms라고 할 때, 에어백 전개시간의 최소시간은 50ms이며, 최대시간은 53ms의 결과가 산출됐다(도 4에서 "E"지점).
이러한, 에어백 전개시간 성능시험의 결과에 따른 최소시간과 최대시간은, 종래 시험방법의 최소시간 53ms(도 1에서 "A"지점)와 최대시간 82ms(도 2에서 "B"지점) 보다 훨씬 우수하다는 것을 알 수 있다.
도 5는 "차량 속도가 20mph에서 타종의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험"일 때, 그 데이타에 근거한 그래프이다.
그래프에 도시된 바와 같이, 수회의 충돌시험에 의한 다수의 충돌파형 및 에어백 전개시간 신호에서 알 수 있듯이, 기준 에어백 전개시간이 48.7ms이라고 할 때, 에어백 전개시간의 최소시간은 51ms이며, 최대시간은 53ms의 결과가 나왔다(도 5에서 "F"지점).
이러한, 에어백 전개시간 성능시험의 결과에 따른 최소시간과 최대시간은, 종래 시험방법의 최소시간 0ms(도 2에서 "C"지점), 최대시간은 79ms(도 2에서 "D"지점)에 비해 매우 우수하다는 것을 쉽게 알 수 있다.
본 발명은 차량의 충돌에 의한 에어백 전개시간 성능시험을 위해 차량의 충돌시험을 종전보다 그 횟수를 월등히 축소시켜, 종전에 에어백 전개시간 성능시험을 위해 상당히 소요되던 시간을 대폭 축소하고, 또한, 차량 설계에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 우수한 효과가 있다.
아울러, 차량 충돌시험의 횟수를 줄이면서 차량의 단가를 하락시키므로 차량을 구입하는 구매자가 종전보다 싼 가격에 차량 구매를 가능하게 하는 장점이 있다.
또한, 종래 에어백 전개시간 성능시험에서 그 결과가 만족스럽지 못한 차량 속도가 19mph에서 폴(pole)장애물 충돌시험과 차량 속도가 20mph에서 타종의 차체하부로 차량이 들어갔을 때 충돌시험에서는 에어백 전개시간을 월등히 개선하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량의 충돌시험시 에어백 센서를 통해 충돌파형이 입력되는 단계;
    상기 충돌파형 입력단계에서 입력된 충돌파형이 상승하는 단계;
    상기 충돌파형 상승단계에서 상승된 충돌파형을 일정시간 범위 내에서 하강시키는 단계;
    상기 충돌파형 하강단계에서 충돌파형이 일정수준에 도달하면 다시 충돌파형을 재입력하는 단계;
    상기 충돌파형 재입력단계에서 재입력된 충돌파형을 리스타트시키는 단계; 및
    상기 충돌파형 리스타트단계에서 리스타트 된 충돌파형이 재 상승하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 전개성능시험의 개선방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 충돌파형 하강단계에서,
    충돌파형이 하강되는 시간은 20ms ~ 30ms의 범위 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백 전개성능시험의 개선방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 충돌파형 재입력 단계는,
    상기 충돌파형의 해당속도가 0mph일 때까지 하강된 후에 1000mph의 충돌파형을 재 입력하는 것을 특징으로 하는 에어백 전개성능시험의 개선방법.
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