02 安全帶和安全氣囊

1、安全帶和安全氣囊1、汽車安全控制系統(tǒng)概述1.1按系統(tǒng)起作用的相對時間分，汽車安全性分為主動安全和被動安全主動安全是指通過事先防范，使汽車具有主動防止事故發(fā)生的能力，主要有操作的穩(wěn)定性，制動的可靠性、平順性；例如：ESP電子車身穩(wěn)定裝置 /ABS防抱死剎車系統(tǒng) /ASR防側滑系統(tǒng) /主動防撞控制系統(tǒng)。1、汽車安全控制系統(tǒng)概述被動安全是指在交通事故發(fā)生的情況下使汽車具有減少損傷，保護乘員的能力；主要有防撞式車身、安全帶和輔助乘員的保護系統(tǒng)【安全氣囊（SRS）】1、汽車安全控制系統(tǒng)概述1.2按系統(tǒng)功能屬性分： 行車安全系統(tǒng)和車載物品安全系統(tǒng)1.3按系統(tǒng)功能分：剎車系統(tǒng)（ABS、ESP）；燈光控制系統(tǒng)

2、；安全帶與安全氣囊系統(tǒng)（SRS）；倒車報警與可視化系統(tǒng)；防追尾系統(tǒng)；中控門鎖與防盜系統(tǒng)2、安全帶2.1汽車安全氣囊與安全帶的必要性 駕駛員無安全帶與安全氣囊保護2、安全帶2.1汽車安全氣囊與安全帶的必要性 前排乘員無安全帶與安全氣囊保護2、安全帶2.1汽車安全氣囊與安全帶的必要性 駕駛員無安全氣囊但佩戴安全帶2、安全帶2.1汽車安全氣囊與安全帶的必要性 駕駛員有安全氣囊但未佩戴安全帶略多于0.1秒才能完全停止 (撞擊速度為 50km/h) 撞擊汽車內部的速度相當于從3層樓上跌下來那樣快(撞擊速度為 50km/h)沒有空氣囊的車輛 (當成員沒有系座椅安全帶時)有安全帶的車輛 (當成員系座椅安全帶

3、時)2.2安全帶的作用作用：在汽車發(fā)生正面碰撞過程中，利用安全帶對乘員移動的限制作用，對乘員人身（頭部、胸部）起到有效保護作用。安全氣囊有效發(fā)揮作用的前提條件國家強制使用的系統(tǒng)2.3安全帶的類型安全帶按控制方式分為主動式安全帶與被動式安全帶。主動式安全帶又稱預緊式安全帶根據(jù)安裝方式安全帶又可分為兩點式、斜掛式、三點式、四點式。2.3安全帶的類型1、兩點式又稱腰帶式，后排座乘客使用2、斜掛式歐洲多用，國際通過了該方式，不過不推薦，容易從下面滑出。3、三點式上面兩個的結合，現(xiàn)在最多用的形式。4、四點式最安全，不過使用不便，特殊車用。2.4安全帶的結構一般包括軟帶、帶扣、長度調整機構、卷帶裝置和固定

4、部分軟帶（50 x1.5）利用軟帶的拉伸變形吸收能量強度、收縮率、耐磨、耐寒、耐熱、耐光、耐水帶 扣帶扣用以扣合和脫開安全帶，分為有舌和無舌有舌又分為包圍型按鈕式和開放型按鈕式兩種長度調整機構與卷收裝置調整軟帶長度的機構卷帶裝置分類無鎖緊式卷帶裝置自動鎖緊式卷帶裝置手動無鎖緊式卷帶裝置緊急鎖緊式卷帶裝置 （多用）緊急鎖緊式卷收裝置在0.7g加速度，織帶拉出在小于25mm內鎖緊；2g加速度，織帶拉出在小于50mm內鎖止，卷收裝置傾斜12以下不鎖止，27 以上鎖止2.5工作原理第一種形式：汽車加速度控制當您拉出安全帶時，卷軸將逆時針旋轉，并使相連的彈簧也沿相同方向旋轉。這樣，旋轉的卷軸就反扭了彈簧

5、。因為彈簧想要恢復到原狀，因此它會抗拒這一扭轉運動。如果您松開安全帶，彈簧將收緊，并順時針旋轉卷軸，直至使安全帶張緊。 汽車迅速減速(例如，當汽車撞上某物體)時鎖定卷軸。當汽車突然停止時，慣性會導致擺錘向前擺動。擺錘另一端的棘爪會抓住固定在卷軸上的一個帶齒棘輪。由于棘爪卡住了其中一個輪齒，因而齒輪便無法逆時針旋轉，從而使與之相連的卷軸也無法旋轉。當撞擊后再次松開安全帶時，齒輪會順時針旋轉，并與棘輪分開。 第二種：轉軸轉速控制（多用）猛拉安全帶時鎖定卷軸。多數(shù)設計利用卷軸旋轉的速度作為激活動力。這種設計的核心元件是一個離心式離合器，一種安裝在旋轉卷軸上的加重擺桿。當卷軸緩慢旋轉時，擺桿并不擺動。

6、一個彈簧使它保持在原來的位置。但當猛拉安全帶時，卷軸將快速旋轉，離心力驅使擺桿的加重端向外擺動。 伸長的擺桿會推動卷收器殼上的凸輪。凸輪通過滑動銷與一個樞轉棘爪相連。當凸輪移到左側時，滑動銷會沿棘爪的槽口移動。這會將棘爪拖入與卷軸相連的旋轉棘輪。棘爪鎖入輪齒中，禁止逆時針旋轉。 預緊式安全帶在發(fā)生碰撞時收緊安全帶的任何松弛部分。 卷收器的傳統(tǒng)鎖定機構使安全帶無法進一步拉伸，而預緊器的作用則是拉回安全帶。 這種拉回力可將乘客移到座位中的最佳撞擊位置。 預緊器通常與傳統(tǒng)鎖定機構一起使用，而不是代替它們。 當今的多數(shù)設計采用點火方式來拉入安全帶。當燃氣點燃時，壓力會推動活塞上行，從而旋轉卷收器 這種

7、預緊器中的核心元件是一個燃氣室。在燃氣室內，還有一個包含易爆點火材料的小燃燒室。 這個小燃燒室?guī)в袃蓚€電極，并連接至中央處理器。當處理器探測到撞擊時，它會立即在電極上施加一個電流。 電極產(chǎn)生的火花將點燃點火材料，從而將燃氣室中的燃氣點燃。 2.6 安全帶的正確使用安全帶的重要性超越了安全氣囊，所以現(xiàn)在大多數(shù)汽車都強制要求駕駛員系安全帶，如果安全帶系統(tǒng)有問題的話，被動安全的效果會流失大半。當然真正的安全不能僅靠安全帶，駕駛員也要保持良好的駕駛習慣。 3、安全氣囊安全氣囊（Supplemental Restraint System ）也稱輔助乘員保護系統(tǒng)或乘員約束系統(tǒng)，是被動安全系統(tǒng)，是出現(xiàn)撞擊時

8、給司乘人員的一個緩沖墊。3.1安全氣囊的發(fā)展歷程 1958年發(fā)明并申請了專利。 19741976，美國通用汽車公司安裝了大約一萬套氣 袋系統(tǒng)。 停產(chǎn)：技術原因 90代后的推廣與普及： 碰撞試驗的進步； 公眾對于安全要求的提高； 安全氣袋系統(tǒng)所需電子技術的提高； 安全氣袋對于人體的保護效果顯著。 1996年，通用汽車推出防止側面撞擊的安全氣囊。 2003年，通用推出以副駕座上重量自動開關安全氣囊。3.2安全氣囊的作用設計主要考慮針對駕駛員頭部和頸部的保護1、吸收碰撞的沖擊動能2、減少破碎的玻璃和飛起雜物對乘員的傷害3、減少乘員后頸部的沖擊注 意：安全氣囊是安全帶的輔助裝置，不能替代座椅安全帶裝置

9、。3.3安全氣囊的類型 按數(shù)量：單、雙、多 按大小：全身、上身、面部 按充氣點火方式：機械式、電子式 按碰撞類型：正面、側面、頂部。 智能型安全氣囊分類框圖.碰撞類型.控制類型.氣囊數(shù)目頂部防護安全氣囊側面防護安全氣囊機械式控制正面防護安全氣囊電子式控制多氣囊單氣囊雙氣囊3.4 安全氣囊的要求 可靠性高 使用年限為715年(若在碰撞事故后，系統(tǒng)須全套更換)。 能正確區(qū)分制動減速和(正側向)碰撞減速度。 安全可靠 安全氣囊系統(tǒng)要能正確區(qū)分制動減速和碰撞減速度的區(qū)別 靈敏度高 系統(tǒng)須在二次碰撞（指駕駛員或乘客與轉向盤、儀表板或風擋玻璃碰撞）前，迅速打開氣囊，并能正確泄氣，起到緩沖作用。 有防誤爆功

10、能 系統(tǒng)的須采用多級(二級)門限控制，門檻數(shù)據(jù)要合理 。過低，輕微碰撞，安全氣囊就會引爆；過高，汽車發(fā)生碰撞時，安全氣囊打不開，或者打開過晚。 有自動診斷功能 安全氣囊系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)故障，并能以報警燈的形式提示給駕駛員。 安全氣囊系統(tǒng)要具有備用電源打開要求最低的門檻(打開)要求: 在30Km/h以上，且與前方的碰撞夾角在30以內時碰撞。 接到碰撞信號后10ms內發(fā)出點火指令打開氣囊。 氣囊要在乘駕人員離碰撞物件127mm以前打開。3.5安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 發(fā)展低能量氣袋，減少氣袋對離位乘員、兒童、乘員的傷害。 研究側撞氣袋、翻滾氣袋等保護裝置。 研究智能保護系統(tǒng)。 研究膝部、小腿、踝部的保

11、護裝置。3.6安全氣囊的工作原理基本設計思路：汽車發(fā)生一次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內部結構之間打開一個充滿氣體的袋子，使乘員撞到氣袋上，避免或減緩二次碰撞，達到保護乘員的目的。氣囊后圓孔的作用在乘員和氣囊相撞時容易因振蕩造成乘員受傷，所以在氣囊背面開有兩個直徑25mm的圓孔。這樣在撞擊時，借助圓孔的排氣可以減輕振蕩，放氣過程也是一個釋放能量的過程，因此可以很快地吸收乘員的動能，有助于保護乘員。安全氣囊的工作過程氣囊打開過程工作過程流程控制圖(1/1)碰撞沖擊前氣囊傳感器座椅位置傳感器(駕駛員)中央氣囊傳感器總成(氣囊傳感器總成)側氣囊傳感器(側氣囊和簾氣囊傳感器)駕駛員座椅安全帶扣

12、開關簾氣囊傳感器碰撞沖擊僅限簾氣囊 (前排 + 后排) 充氣器 (駕駛員 和前排乘客) 座椅安全帶收緊器 (LH 和 RH)充氣器(左側氣囊和左側簾氣囊)充氣器(右側氣囊和右側簾氣囊)充氣器(左側簾氣囊)充氣器(右側簾氣囊)工作時間開始充氣到完成充滿約用30ms從汽車碰撞到氣囊收縮，用時120ms作用人眨眼睛時間200ms左右人眼無法看清楚氣囊的動作和工作經(jīng)歷。安全氣囊的工作條件正面SRS只有在汽車正前方或斜前方30角范圍發(fā)生碰撞。安全氣囊的工作條件縱向減速度達到設定閥值，且安全傳感器和任意一只前碰撞傳感器接通時，才能引爆氣囊充氣。閥值各廠都不同：美國是按照不戴安全帶設計的車速20km/h，日

13、本和歐洲是戴安全帶設計的車速30km/h框圖表達上面內容下面條件之一，不會引爆1、汽車遭受側面碰撞超過斜前方30角時2、汽車遭受橫向碰撞時3、汽車招收后方碰撞時4、汽車發(fā)生繞縱軸側翻時5、縱向減速度未達到設定閥值時6、防護傳感器未接通時或所有前碰撞傳感器未接通時7、正常行駛、正常制動或路面不平的道路條件下行駛時后面碰撞側面碰撞車輛翻滾撞擊公路人行道石肩邊緣或硬物墜入或翻越深溝硬著陸或車輛墜落側面氣囊和正面氣囊側面氣囊只有在汽車遭受側面碰撞且橫向加速度達到設定閥值時，才能引爆充氣，且不會給正面氣囊充氣由上面內容看出什么結果？側面氣囊和正面氣囊是相互獨立的，各自獨立進行控制3.7 安全氣囊的結構組

14、成主要由傳感器、氣體發(fā)生器、點火器、氣囊以及控制單元(ECU)等組成。兩廂豐田Yaris(雅力上)SRS系統(tǒng)的零件位置本田車系SRS元件布置日產(chǎn)車元件位置3.7.1 傳感器安全氣囊傳感器又稱為碰撞傳感器作用：判別撞車程度，與電子控制器構成控制系統(tǒng)。相當于一個控制開關，工作狀態(tài)取決于汽車碰撞時的減速度大小。安全氣囊傳感器的分類 按功能分： 碰撞傳感器 碰撞防護傳感器安全氣囊傳感器的分類 碰撞傳感器安全氣囊系統(tǒng)中主要的信號輸入裝置，檢測汽車碰撞強度，將信號輸入給安全氣囊ECU，安全氣囊ECU據(jù)此判斷是否引爆氣體發(fā)生器使氣囊充氣。安裝位置：、安裝于汽車前部（前保險桿及前葉子板下）前碰撞傳感器；、安裝

15、于安全氣囊ECU內部中央傳感器。安全氣囊傳感器的分類碰撞防護傳感器（安全傳感器或保險傳感器）非碰撞的情況下，防止因碰撞傳感器短路引起氣囊的誤動作。安裝位置：安全氣囊ECU內。 按原理分：機械式，機電式（滾球式、偏心式、水銀開關式），電子式安全氣囊系統(tǒng)電路各個支路（左前、右前、中央和中心碰撞傳感器）均為并聯(lián)關系只有碰撞防護傳感器（安全傳感器）與任意一個碰撞傳感器同時接通時，點火引爆電路才能接通，氣囊才能引爆充氣。碰撞傳感器和碰撞安全傳感器結構完全相同，唯一區(qū)別在于設定的減速度閥值有所不同。碰撞安全傳感器碰撞傳感器(閥值)(3)機械式安全氣囊傳感器碰撞前，傳動桿在預緊彈簧的作用下，將鋼球推向左端，

16、點火針在預緊彈簧的作用下頂住傳動桿的“D”形塊上。發(fā)生足夠大的碰撞時，鋼球在慣性力作用下向右移動，推動傳動桿右轉，使傳動桿的“D”形塊向右轉，釋放點火針，點火針在預緊力作用下向右猛地推進，擊中針刺引爆劑，針刺引爆劑點火使氣囊充氣。已經(jīng)被淘汰(4)機械電子式安全氣囊傳感器 滾球式碰撞傳感器 滾球式碰撞傳感器碰撞前，鋼球在永久磁鐵的吸引下緊靠軌道的后背，碰撞時，鋼球慣性力抵抗磁鐵吸引力向前移動，若碰撞強度足夠大，鋼球會運動到軌道的最前端，使兩原來斷開的簧片短接而接通外電路。調整軌道長度、鋼球大小、電磁力大小、軌道與鋼球間的間隙，可滿足各種不同速度變化量的需要。上面內容的說明了什么？滾軸式碰撞傳感器

17、當發(fā)生碰撞時，滾軸產(chǎn)生的慣性力將大于片狀彈簧的彈力。滾軸在慣性力的作用下就會克服彈簧彈力向右滾動，滾動觸點與固定觸點接觸，接通電路。偏心式傳感器（重錘，偏心錘式）偏心式傳感器工作過程水銀開關式(汞，中央)傳感器一般用作防護傳感器（安全傳感器）(5)電子式安全氣囊傳感器 壓電式碰撞傳感器傳感器受到?jīng)_擊時，質量塊的慣性力作用在壓電晶體上，壓電晶體在力的作用下產(chǎn)生電荷。將電荷進行處理得到電壓信號，通過測量輸出電荷就能測量傳感器所承受的加速度。壓阻式碰撞傳感器沖擊時，質量塊的慣性力使三角形板簧彎曲，貼在板簧上的應變片的電阻發(fā)生變化，據(jù)此測量作用在傳感器上的加速度。這種傳感器對溫度敏感，測量時會因通過電

18、流而發(fā)熱，所以將其浸泡在油中。浸泡在油中能增加傳感器的阻尼，提高高頻測量范圍。測量的結果輸入ECU，ECU確定是否需要打開安全氣囊。（需要時，直接接通點火電路，安全傳感器同時也閉合） 智能傳感器智能傳感器將傳感元件、信號適配器和濾波器等集成在一塊芯片上，可靠性好、功能強、成本低，但技術要求高。Bosch公司生產(chǎn)的壓阻式智能傳感器。懸臂梁及梁上的電阻片都在芯片內，芯片厚度是500m，懸臂梁的厚度是50m。懸臂梁的質量就是慣性質量.傳感器承受沖擊時，懸臂梁發(fā)生彎曲，使電阻片的電阻發(fā)生變化，集成在另一端的電路是一個電橋放大器，可以將電阻片的電阻變比信號放大后輸出到芯片外。 傳感器安裝位置汽車在一次碰

19、撞過程中各個不同位置上測量得到的減速度信號大不相同的，汽車的碰撞方式差別很大，不同的碰撞方式對汽車的不同位置產(chǎn)生的影響也不相同。傳感器布置要根據(jù)具體的汽車作大量試驗后才能確定。駕駛室以前的碰撞區(qū)域，傳感器對局部碰撞敏感，用多傳感器布置方式的機械電子式傳感器，信號弱，但可接收到前方各種不同方式碰撞而產(chǎn)生的信號。常見的安裝點有：駕駛室以前的碰撞區(qū)域，傳感器對局部碰撞敏感，用多傳感器布置方式的機械電子式傳感器，信號弱，但可接收到前方各種不同方式碰撞而產(chǎn)生的信號。常見的安裝點有：保險桿后，一般是左右各裝一個；散熱器頂；前輪的輪罩內，一般是左右對稱各裝一個。駕駛區(qū)域的安裝傳感器的點有：儀表板下；變速器操

20、縱桿的旁邊；方向盤上；發(fā)動機室的后壁上。傳感器位置實例Ford公司Tempo/Topaz安全氣囊系統(tǒng)傳感器分兩組，由三個機械電子傳感器構成碰撞傳感器，由兩個機械電子傳感器構成安全傳感器。三個碰撞傳感器分別放在保險桿的兩側和散熱器的頂上; 兩個安全傳感器分別放在散熱器的頂上和儀表板下。 三個碰撞傳感器中的一個和兩個安全傳感器中的一個閉合就讓氣囊點火充氣。3.7.2安全氣囊組件按功能分：正面氣囊組件和側面氣囊組件。按安裝位置分：駕駛席、前排乘客席（副駕駛席）、后排乘客席和側面氣囊組件。氣囊組件由螺旋電纜、氣囊、點火器和氣體發(fā)生器等組成1、氣 囊氣囊按位置分為駕駛員氣囊、乘員氣囊、側面氣囊等。駕駛員

21、氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機硅制造。橡膠涂層起密封和阻燃作用，氣囊背面有兩個泄氣孔。 乘客側氣囊沒有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。2、氣體發(fā)生器（充氣器）1）功能：在點火器引爆點火劑時，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊爆開。2）對氣體發(fā)生器 (inflator) 的要求：在30ms左右能產(chǎn)生大量氣體；產(chǎn)生的氣體不能傷害人體，包括氣體溫度不能過高，以防燒傷人的面部；具有很高的可靠性和很好的穩(wěn)定性。3）氣體發(fā)生器主要形式壓縮氣體式 (Storedgas)煙火式 (Pryotechnical)混合式 (Hybrid)。（1）壓縮氣體式氣體發(fā)生器壓縮氣體式為通過釋放壓縮在鋼瓶中的氣體來充滿氣囊的沖氣方式

22、，關鍵是高壓氣瓶的放氣門。為了提高可靠性，防止發(fā)生氣體泄漏，放氣門通常是一個同氣瓶焊接在一起的膜片。給氣囊沖氣時，通過沖破膜片放出氣體。為了提高沖氣速度，需要盡可能高的氣體壓力，因此就要求氣門膜片比較厚，但膜片過厚又將導致膜片難以沖破，所以氣瓶中的氣壓也不能過高。這種方式充氣較慢，環(huán)境溫度對沖氣速度影響很大，系統(tǒng)的性能不穩(wěn)定。（2）煙火式氣體發(fā)生器疊氮化鈉式(sodium azide)、非疊氮化鈉式(nonazide)和液體燃料式(liquid fuel)等。構造與工作原理 疊氮化鈉式一般通過疊氮化納(NaN3)和Fe2O3或CuO反應產(chǎn)生大量N2來充氣的。反應的方程式為： 6NaN3+Fe2

23、O33Na2O+2Fe+9N2點火器(squib) 導線上通過一定電流，點火器點火，導致助燃劑發(fā)火，使由疊氮化鈉和Fe2O3組成的“藥丸”急劇反應，產(chǎn)生大量氮氣，經(jīng)粗濾器和細濾器濾去氣體中的固體并降低氣體的溫度，從四周的孔中排入氣囊。 疊氮化鈉式疊氮化鈉藥劑有劇毒，藥劑產(chǎn)氣效率不到60； 疊氮化鈉易受潮，對產(chǎn)氣速度影響很大。產(chǎn)生的氮氣沒有毒，但是副產(chǎn)品氫氧化鈉和碳酸氫鈉（白色粉末），這些物質有害，所以清潔氣囊膨開后的車內空間時，應保證通氣良好并采用防護措施。 非疊氮化鈉式非疊氮化鈉式氣體發(fā)生器產(chǎn)氣效率可達100，而且無毒，氣體發(fā)生器可以作得很小，重量也很輕，但技術沒有疊氯化鈉式成熟。（3）混合

24、式氣體發(fā)生器混合式將壓縮氣體式和煙火式綜合在一起。 既有壓縮氣體式溫度低的優(yōu)點，又有煙火式充氣快的優(yōu)點。3、點火器1）一般點火器安裝：安裝在氣體發(fā)生器內部中央位置。功用：根據(jù)安全氣囊ECU的指令引爆點火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。點火器的所有部件均裝在藥筒內。點火器電阻：豐田：200別克：34 組成：點火器外包鋁箔，點火劑包括引爆炸藥和引藥。引出導線與氣囊連接器插頭連接，連接器(一般為黃色)中設有短路片(銅質彈簧片)。短路片作用當連接器插頭拔下或插頭與插座未完全結合時，短路片將兩根引線短接，防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通使點火劑引爆而造成氣囊誤膨開2）雙頭點火器雙頭點火器兩頭同時點火，同時釋放

25、氣體，加快了氣體釋放速度。通過控制兩頭點火的時間先后可以達到調節(jié)氣囊沖氣速度的目的，從而有助于根據(jù)需要控制氣囊的點火。4、螺旋電纜為了保證轉向盤具有足夠的轉動角度而又不致于損傷氣囊組件的連接線束，在轉向盤和轉向柱之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內。在不同汽車制造廠提供的維修手冊中，螺旋線束的名稱各有不同，例如也稱為螺旋彈簧、游絲或游絲彈簧。螺旋彈簧在轉向盤和轉向柱之間安裝時，需要注意安裝位置和方向，當拆卸和安裝轉向盤時，應將轉向柱固定在“直向前”的位置，以免損壞螺旋線束。3.7.3安全氣囊ECU及附加裝置1、安全氣囊的警報燈1）功能：氣囊指示燈安裝在儀表板上，用于指示氣囊系統(tǒng)功能是

26、否處于正常狀態(tài)。正常情況下，打開點火開關后，氣囊指示燈應點亮幾秒鐘（6s）后熄滅。如果氣囊指示燈不亮、一直亮或在行駛途中突然點亮，表示氣囊系統(tǒng)有故障，應及時檢修。2）警告燈測試方法A、檢查SRS燈的工作性能(亮6秒后熄滅)；B、IG開關轉到ON 或ACC位置，并等待20S以上；C、用跨接線在TDCL（診斷數(shù)據(jù)搭線）上，短接Tc/E1兩個端子；D、據(jù)SRS燈顯示的規(guī)律，讀出故障碼。2、安全氣囊的ECU1）功能：安全氣囊系統(tǒng)的控制器可是簡單的串并聯(lián)電路，也可是基于微處理器的控制系統(tǒng)。一般有以下幾個作用；（1）診斷系統(tǒng)狀態(tài)。安全氣囊系統(tǒng)可靠性要求高，需要隨時監(jiān)測系統(tǒng)工作是否正常。包括診斷點火管的好壞

27、，以及氣壓是否下降等。（2）保證正確點火?？刂葡到y(tǒng)通過數(shù)據(jù)處理，運行點火控制算法程序，當達到預設的閾值時就發(fā)出點火信號；（3）驅動氣體發(fā)生器。氣體發(fā)生器一般由電流驅動的，氣囊系統(tǒng)的控制模塊還必須能夠產(chǎn)生足夠大的驅動電流。（4）汽車黑匣子。記錄碰撞過程中的車身減速度信號，保留作為事故后的分析依據(jù)。2） ECU的電路組成（1）傳感器適配器電路（信號處理電路）：用于對傳感器檢測到的輸出信號進行整形、放大和濾波、模數(shù)轉化等，以便CPU能接收、識別與處理。（2）故障自診斷電路：對控制組件中的關鍵部件電路不斷進行檢測，并通過SRS指示燈和存儲器中的故障代碼來顯示測試結果。（3） SRS邏輯模塊電路：對經(jīng)過

28、信號處理電路處理的傳感器信號進行邏輯運算判斷，確定碰撞程度，決定點火指令的發(fā)出與否。（4）氣囊點火驅動電路：驅動氣體發(fā)生器，使其點火充氣。（5）備用電源電路：電源控制電路+電容，維持一定時間內系統(tǒng)供電。（6）保護電路與穩(wěn)壓電路。過電壓保護，汽車電源穩(wěn)壓。3）ECU的點火控制策略為了使安全氣囊能夠準確地點火，防止誤點火、漏點火和遲點火，SRS邏輯模塊電路必須選用合適的點火控制策略。（1）目標點火時刻是指控制安全氣囊點火以便最有效地保護乘員的時刻，是控制系統(tǒng)的控制目標。實際控制中，不可能得到準確的對乘員保護效果，得到的主要信號是減速度。由于汽車碰撞瞬間完成，在這有限時間內抓住時機非常重要。要確定目

29、標點火時刻，首先要解決如何評價乘員的傷害。安全氣囊不可避免地要和乘員發(fā)生碰撞，導致乘員傷害，只有定量地分析乘員的傷害指標，才能分析安全氣囊在不同時刻點火造成對乘員的傷害程度。美國聯(lián)邦汽車安全標準FMVSS208(Federal Motor Vehicle Softy Standard 208)，主要評價乘員頭部傷害指標HIC (Head Injury criteria)值，胸部減速度，腿部力等。指標原始數(shù)據(jù)來自模型人上的傳感器。胸部減速度和腿部力是指寬度在3ms以上的峰值信號。汽車碰掩試驗時乘員頭部合成減速度取不同t1、t2組合下得到的最大值包括減速度信號最大峰值的兩個時間點確定目標點火時刻的

30、復雜性。要解決包括安全氣囊、安全帶、座椅、模型人、方向盤等在內的整個座待/人被動安全約束系統(tǒng)的動特性，分析乘員與安全氣囊相互作用的力、面積和時間等關系；將乘員傷害指標與安全氣囊控制系統(tǒng)的傳感器輸出信號聯(lián)系起來。碰撞中，氣囊一邊產(chǎn)生氣體，一邊從背面的圓孔中釋放氣體，同時要承受乘員的沖擊，而且乘員與安全氣囊之間的相互作用過程是隨機的。由于每次碰掩的隨機性和碰撞試驗的破壞性，不可能得到每一輛車的目標點火時刻。目標點火時刻的確定，普遍采用的是30 ms準則。30 ms就是氣囊從點火到充滿氣體的時間。這個準則的含義是：汽車碰撞過程中，乘員向前移動5in時刻的前30 ms時刻是氣囊目標點火時刻。目標點火時

31、刻的確定首先是確定乘員的位移曲線，然后在曲線上找到位移量是5in的時刻點，再向前推30 ms得目標點火時刻。（2）影響正確點火的因素碰撞過程是大沖擊、大變形的隨機過程，同型號的汽車、相同的碰撞速度和碰撞方式，其碰撞試驗的加速度曲線也不相同，一次碰撞試驗得到的加速度曲線并無普遍意義。碰撞的方式是未知的。不同的碰撞方式對傳感器的影響不同，滿足各樣的碰撞方式的準確點火非常困難。從碰撞開始確定是否點火的時間非常短。在低速碰撞的方式下，目標點火時刻一般在碰撞開始后3040 ms之間；高速碰撞時，目標點火時刻往往低于15ms。必須在很短的時間內根據(jù)非常有限的信號作出是否點火的決策。路面崎嶇不平時，即使無碰

32、撞，傳感器也可能會有較大的信號，特別是在經(jīng)過溝、坎時，易引發(fā)氣囊誤點火?；驅⒏蓴_信號疊加在低速碰撞的碰撞波形上，使得低速碰撞看起來像高速碰撞。在汽車的不同位置感受到的沖擊程度大不相同。駕駛室前面的傳感器對其所處位置碰撞很敏感，但對其他局部的碰撞就不靈敏；駕駛室內的傳感器，輸出信號比較綜合，對碰撞強度和碰撞方式不靈敏，需要進行比較復雜的處理才能作出是否點火的決定。（3）點火控制算法A、加造度法通過測量汽車加速度信號實現(xiàn)，當加速度信號超過預先設定的閾值就發(fā)出氣囊點火信號，使氣囊充氣。加速度信號變化快，與汽車結構的振動有關，抗干擾能力較差。使用機械式傳感器的氣囊系統(tǒng)可以認為是加速度法，只是它的“信號

33、比較”是通過質量塊的慣性力與彈簧預緊力的比較實現(xiàn)的。加速度法抗干擾能力差，容易產(chǎn)生誤點火、使用電子傳感器的安全氣囊系統(tǒng)很少使用該方法。B、速度變量法通過對測得的加速度信號積分得到速度變化量，當速度變化量超過預先設定的閾值時就發(fā)出點火信號。速度變化量比加速度信號平緩，且能夠反映碰撞過程的能量，有較強的抗干擾能力，被廣泛采用。關鍵問題是如何確定計算速度變量的起始時刻，很多系統(tǒng)是在檢測到加速度超過一個閾值時，就開始計算在一定時間內的速度變化量，當這個變化量超過預設閾值就發(fā)出點火信號。C、功率比值法C、功率比值法D、移動窗式積分算法圖是汽車碰撞試驗過程中車身上單點式傳感器測量得到的加速度信號。實際行使

34、過程中，傳感器受到振動、沖擊和電磁干擾等的影響，在沒有發(fā)生碰撞時仍然會有非零的信號輸出，在碰撞過程中，加速度信號同樣會帶有干擾。取時間窗t1，t2，對a(t)求t1，t2內的積分，可得設t2 =t1+w，w為時間窗寬度，移動窗式積分算法的含義是：在當前時刻，對過去w時間內的信號進行積分，得到一個指標S(t，w)。這個指標超過預先設置的閾值Sth時，發(fā)出點火信號。這種算法只處理最近的w時間長度內的信號，稱為移動窗式積分法。移動窗式積分算法有兩個需要預置的量，一個是時間窗的寬度w，另一個是點火閾值Sth。通過調整時間窗的寬度可以針對一輛汽車確定它的目標移動窗寬度；通過實車碰撞試驗的圖像測量結果和電

35、測量的結果，再根據(jù)5in30ms準則就能確定移動窗式算法的閾值。3、安全氣囊的保險機構與線束1）防止SRS誤爆機構2）電路連接診斷機構3）連接器雙重鎖定機構4、氣囊系統(tǒng)線束氣囊系統(tǒng)線束連接器及保險機構為了便于將氣囊系統(tǒng)線束與其他電氣系統(tǒng)線束區(qū)別開，目前大多數(shù)汽車的氣囊系統(tǒng)線束采用黃色連接器，也有采用深藍色或橘紅色連接器。連接器采用了導電性能和耐久性能良好的鍍金端子，并設計有防止氣囊。誤爆機構，以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作3.7 安全氣囊使用注意事項（1）煙和粉末氣囊充氣時不會燃燒或破裂，只是由于化學反應而產(chǎn)生煙和粉末狀殘渣，其成分大部分是演粉或滑石粉與鈉的化合物，皮膚或眼睛如與沉淀物接觸，可能有短時間刺激感，但不會對健康產(chǎn)生危害；如果過濾失效，致使疊氮化鈉進入體內，則可能中毒。（2）意外充氣觸發(fā)氣囊充氣的傳感器僅能被嚴重的前碰撞或近似前碰撞所激發(fā)。即使猛烈關門、坐在轉向盤轂上、用手搖動保險杠或在高低不平路面上行駛，氣囊都決不可能意外充氣，傳感器能準確鑒別汽車緊急制功與嚴重前碰撞或近似前碰撞的差別。 但在某些情況下可能意外充氣，如高溫，原因是疊氮化鈉僅僅在一定溫度下受熱即可分解出氮氣。（3）氣囊充氣后駕駛汽車 氣囊充氣后，人體碰壓使其很快泄氣，只要汽車仍然能行駛，駕駛員就能繼續(xù)操縱帶有癟氣囊的轉向盤。不過這時很危險，只能應急，應盡快把車送到