《汽車電子控制技術(shù)》課件-10情境一 安全氣囊概述

一、安全氣囊系統(tǒng)的發(fā)展歷史1953年8月18日，美國(guó)人約翰·赫特里特獲得了“汽車緩沖安全裝置”的美國(guó)專利，他發(fā)明的安全氣囊系統(tǒng)是純機(jī)械式的氣囊系統(tǒng)。

20世紀(jì)80年代，美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家均投入人力和物力對(duì)安全氣囊進(jìn)行開發(fā)，使安全氣囊的性能日趨完善，并迅速地進(jìn)入實(shí)用階段。

1973年，美國(guó)通用汽車公司首先采用現(xiàn)代安全氣囊系統(tǒng)。

1981年，梅塞德斯奔馳公司首先采用煙火式鎖緊卷收器，為采用汽車安全氣囊鋪平了道路。

1984年，美國(guó)聯(lián)邦政府將汽車被動(dòng)安全裝置納入法規(guī)，要求從1987年開始到1994年使轎車裝配氣囊率逐步達(dá)到100％。第十部分：安全氣囊系統(tǒng)

情境一安全氣囊概述1992年，美國(guó)聯(lián)邦政府法律規(guī)定，1994年以后出廠的新車必須裝備駕駛座安全氣囊系統(tǒng)和安全帶。

1993年，在美國(guó)政府的提議下，通過(guò)了目前世界上最嚴(yán)格的汽車安全法規(guī)FMVSS-208，隨后，歐洲也通過(guò)了ECER94法規(guī)，只有安裝汽車安全氣囊系統(tǒng)，才能滿足上述法規(guī)要求。

1994年，歐美各大汽車公司將汽車安全氣囊系統(tǒng)做為標(biāo)準(zhǔn)裝備，安裝在轎車和輕卡上。

1998年，日本豐田公司首次提出智能型安全氣囊系統(tǒng)概念。1999年，美國(guó)福特公司研制成功世界首套智能型安全氣囊系統(tǒng)。二、安全氣囊系統(tǒng)的種類及特點(diǎn)安全氣囊的種類和特點(diǎn)如表10-1所列。表10-1安全氣囊的種類和特點(diǎn)分類依據(jù)種類特點(diǎn)總體結(jié)構(gòu)機(jī)械式氣囊無(wú)電源、電路、配線電子式氣囊用傳感器檢測(cè)信號(hào)，F(xiàn)CU處理后控制氣囊充氣數(shù)量單氣囊只裝備駕駛員席氣囊雙氣囊裝備駕駛員席氣囊及前排乘員席氣囊多氣囊裝備3個(gè)或3個(gè)以上的氣囊系統(tǒng)功用正面氣囊為正面碰撞設(shè)計(jì)側(cè)面氣囊為側(cè)面碰撞設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)組成奧迪A7SPORTBACK中的乘員保護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成如圖10-1所示：情境二安全氣囊系統(tǒng)的組成及原理

二、安全氣囊控制單元安全氣囊電控單元是安全氣囊系統(tǒng)的控制中心，主要由信號(hào)處理電路、備用電源電路以及保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖10-2所示圖10-2安全氣囊電控單元三、安全氣囊傳感器碰撞傳感器是安全氣囊系統(tǒng)中主要的控制信號(hào)輸入裝置。其作用是在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，檢測(cè)汽車碰撞的強(qiáng)度信號(hào)，并將信號(hào)輸入安全氣囊控制單元，安全氣囊控制單元根據(jù)碰撞傳感器的信號(hào)來(lái)判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。在安全氣囊系統(tǒng)中，一般裝有2～4個(gè)碰撞傳感器，左前、右前擋泥板各裝1個(gè)，有的前面保險(xiǎn)杠中間還裝有1個(gè)，有的車內(nèi)還裝有1個(gè)。四、指示燈SRS指示燈是安全氣囊系統(tǒng)指示燈的簡(jiǎn)稱，又稱為SRS警告燈或SRS警示燈。SRS指示燈安裝在駕駛室儀表盤面膜的下面，并在面膜表面的相應(yīng)位置制作有圖形或SRS、AIRBAG等字樣標(biāo)識(shí)。如圖10-8所示。圖10-8安全氣囊指示燈五、氣囊組件駕駛員席氣囊組件安裝在方向盤的中央，前排乘員席氣囊組件安裝在正前方的儀表臺(tái)上。駕駛員席SRS氣囊組件主要由氣囊裝飾蓋、SRS氣囊、氣體發(fā)生器和裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部的點(diǎn)火器組成。正面SRS氣囊組件的功用是：保護(hù)駕駛員與乘員的面部和胸部，防止方向盤、擋風(fēng)玻璃、儀表臺(tái)和前排座椅傷害人體。側(cè)面SRS氣囊組件的功用是：保護(hù)駕駛員與乘員頭部和腰部，防止車門或車身傷害人體。六、奧迪A7SPORTBACK安全氣囊布置1.駕駛員安全氣囊奧迪A7SPORTBACK裝備了自適應(yīng)式，也就是可自動(dòng)調(diào)節(jié)的駕駛員和副駕駛員安全氣囊模塊。但駕駛員和副駕駛員安全氣囊模塊配備不同的氣體發(fā)生器。例如駕駛員側(cè)安全氣囊模塊配備了一個(gè)固體燃料發(fā)生器。相反，副駕駛員側(cè)的安全氣囊模塊則配備了一個(gè)混合氣體發(fā)生器。這兩個(gè)氣體發(fā)生器都是單級(jí)式。兩個(gè)安全氣囊模塊的自適應(yīng)性是類似的。2.副駕駛員安全氣囊副駕駛員安全氣囊模塊配備了一個(gè)單級(jí)式混合氣體發(fā)生器。安全氣囊控制單元J234激活副駕駛員安全氣囊點(diǎn)火器1N131。點(diǎn)火器1的火焰擊碎爆破片1并點(diǎn)燃起爆藥。通過(guò)起爆藥點(diǎn)燃自身的產(chǎn)氣藥。產(chǎn)氣藥燃燒，使高壓氣瓶中的壓力上升，直至爆破片2破碎?；旌蠚怏w釋放出來(lái)并填充氣囊。3.前排側(cè)面安全氣囊駕駛員側(cè)面安全氣囊點(diǎn)火器N199和副駕駛員側(cè)面安全氣囊點(diǎn)火器N200為了給側(cè)面安全氣囊充氣，側(cè)面安全氣囊模塊配備了固體燃料發(fā)生器。如果識(shí)別到側(cè)面碰撞并且需要激活側(cè)面安全氣囊，則通過(guò)安全氣囊控制單元J234給側(cè)面安全氣囊點(diǎn)火器N199或N200通電。這樣就點(diǎn)燃了起爆藥。產(chǎn)生的氣壓沖碎爆破片1并點(diǎn)燃產(chǎn)氣藥。如果超過(guò)設(shè)定的壓力，則爆破片2碎裂。產(chǎn)生的氣釋放出來(lái)，填充安全氣囊。這個(gè)氣體發(fā)生器用于前排和后排側(cè)面安全氣囊模塊。4.頭部安全氣囊駕駛員側(cè)頭部安全氣囊點(diǎn)火器N251和副駕駛員側(cè)頭部安全氣囊點(diǎn)火器N252奧迪A7SPORTBACK中的頭部安全氣囊安裝在車頂飾板的左后側(cè)和右后側(cè)。它的作用范圍從A柱延伸至D柱，覆蓋幾乎整個(gè)側(cè)窗區(qū)域。這種布置方式可以在發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)更好地保護(hù)乘員。七、安全氣囊系統(tǒng)工作原理為了說(shuō)明安全氣囊的基本原理，這里首先說(shuō)明汽車發(fā)生事故時(shí)造成乘員傷亡的原因。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)，汽車和障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞，一次碰撞的結(jié)果導(dǎo)致汽車速度急劇下