文档介绍：第六章汽车电子控制被动安全系统
第一节安全气囊系统组成与分类
第二节安全气囊系统的控制过程
第三节安全气囊系统的结构特点
第四节安全气囊系统的保险装置
第五节汽车座椅安全带收紧系统
第一节安全气囊系统组成与分类
一、汽车碰撞导致人体遭受伤害的原因
当汽车发生碰撞时,汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞后,汽车速度将急剧变化,驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动,并与车内的转向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞,这种碰撞称为二次碰撞。在车辆事故中,导致驾驶员和乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。
碰撞分为正面碰撞和侧面碰撞两种。当汽车发生正面碰撞时,在惯性力的作用下,驾驶员面部或胸部可能与转向盘和挡风玻璃发生二次碰撞,前排乘员可能与仪表台发生二次碰撞,后排乘员可能与前排座椅发生二次碰撞;当汽车遭受侧面碰撞时,驾驶员和乘员可能与车门、车门玻璃或车门立柱发生二次碰撞。车速越高,惯性力就越大,遭受伤害的程度也就越大。
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第一节安全气囊系统组成与分类
二、安全气囊系统的功用
安全气囊系统SRS的功用是:当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时,气囊迅速膨胀,在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫,利用气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能,从而减轻人体遭受伤害的程度。
正面气囊的主要功用是保护驾驶员和乘员的面部与胸部,如图6一1所示,侧面气囊的主要功用是保护驾驶员和乘员的头部与腰部。
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第一节安全气囊系统组成与分类
三、安全气囊系统的组成
各型汽车安全气囊系统SRS采用控制部件的结构、数量和安装位置各有不同,但其基本组成大致相同,主要由左前碰撞传感器、右前碰撞传感器、安全气囊电控单元(SRS ECU)、气囊组件和指示灯等组成,控制部件安装位置如图6 -2所示,控制电路如图6 -3所示,由备用电源电路、故障记忆电路、故障诊断与监测电路、点火引爆电路等组成
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第一节安全气囊系统组成与分类
四、安全气囊系统的分类
按总体结构不同,安全气囊系统可分为机械式SRS和电子式SRS两大类。目前,机械式SRS已经淘汰,汽车装备的均为电子控制式气囊系统。
按电子式SRS功能不同,可分为正面SRS和侧面SRS两大类;按气囊数量不同可分为单SRS、双SRS和多SRS。
单SRS只装备驾驶席气囊。20世纪90年代以前生产的汽车基本上都装备单SRS。
双SRS装备有驾驶席和前排乘员席两个气囊,90年代后生产的大多数轿车都装备了双SRS。
装备3个或3个以上气囊的SRS称为多SRS。
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第二节安全气囊系统的控制过程
一、安全气囊系统的控制原理
当汽车遭受正面碰撞和侧面碰撞时,安全气囊系统的控制原理完全相同。下面以图6 -4所示正面碰撞为例,说明安全气囊系统控制原理。
当汽车遭受前方一定角度范围内的碰撞时,安装在汽车前部和SRS ECU内部的碰撞传感器都会检测到汽车突然减速的信号,并将信号输入SRS ECU,以便判断是否发生碰撞。当汽车遭受碰撞且减速度达到设定闽值时,SRS ECU发出控制指令将气囊组件中的点火器(电雷管)电路接通,电雷管引爆使点火剂(引药)受热爆炸(即电热丝通电发热引爆炸药)。点火剂引爆时,迅速产生大量热量,使充气剂(叠氮化钠固体药片)受热分解并释放出大量氮气充入气囊,气囊便冲开气囊组件上的装饰盖板鼓向驾驶员和乘员,使驾驶员和乘员面部和胸部压靠在充满气体的气囊上,在人体与车内构件之间铺垫一个气垫,将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞,通过气囊产生变形和排气节流来吸收人体碰撞产生的动能,从而达到保护人体之目的。
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第二节安全气囊系统的控制过程
二、安全气囊系统的控制过程
根据德国博世公司在奥迪轿车上的试验研究表明:当汽车以车速50 km/h与前面障碍物碰撞时,安全气囊的动作时序如图6一5所示
三、安全气囊的有效范围
汽车安全气囊系统SRS并非在所有碰撞情况下都能起作用。如图6一6所示,正面SRS只有在汽车正前方或斜前方±30。角范围内发生碰撞,纵向减速度达到设定闽值,且防护传感器和任意一只前碰撞传感器接通时,才能引爆气囊充气。在下列条件之一的情况下,正面气囊不会引爆充气。
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第二节安全气囊系统的控制过程
(1)汽车遭受侧面碰撞超过斜前方± 30°角时;
(2)汽车遭受横向碰撞时;
(3)汽车遭受后方碰撞时;
(4)汽车发生绕纵向轴线侧翻时;
(5)纵向减速度未达到设定阀值时;
(6)所有前碰撞传感器都未接通或SRS ECU内部的防护传感器未接通时;
(7)汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的道路条件下行驶时。