安全气囊系统(汽车电子控制技术)详解.ppt

汽车电子控制技术 第6章 安全气囊系统 学习目标 ·了解安全气囊的作用和分类。 ·掌握安全气囊系统的结构与工作原理。 ·了解智能安全气囊系统的特点与组成。 ·掌握智能安全气囊的工作原理 ·掌握安全带预紧器的结构与工作原理。 6.1 概述 6.1.2 安全气囊的分类 1.按碰撞类型分类 根据碰撞类型的不同，安全气囊可分为正面碰撞防护安全气囊、侧面碰撞防护安全气囊、膝部碰撞防护安全气囊和顶部碰撞防护安全气囊。 2.按照安全气囊安装数目分类 按照安全气囊安装数目可分为单气囊系统(只装在驾驶员侧)、双气囊系统(驾驶员侧和前排乘客侧各有一个安全气囊)和多气囊系统。 3.按照安全气囊的触发机构分类 按照安全气囊的触发机构可分为机械式和电子式两种。机械触发式安全气囊系统已被淘汰，目前应用的都是电子式安全气囊系统。 6.2 安全气囊系统的结构与工作原理 6.2.1 安全气囊系统的组成与工作原理 1．安全气囊系统的组成 安全气囊系统在车上的布置如图6-1所示，主要由传感器、安全气囊ECU、气囊组件和线束等组成，其中的气囊组件主要由气囊、气体发生器和点火器等组成。 2．安全气囊系统工作原理 6.2.2 传感器 1.传感器的分类 安全气囊系统传感器按照不同分类方式，可以分为不同类型。 （1）按照传感器的作用分类 按照传感器的作用分类可分为碰撞传感器和保险传感器两类。碰撞传感器根据安装位置的 内。 （2）按照传感器的结构分类 按照传感器的结构分类可分为机电式、电子式和水银开关式三类。 常见的机电式传感器有偏心式、滚轮式和滚球式，常用作前碰撞传感器。常见的电子式传感器的有应变电阻式和压电效应式两种，一般用作中央碰撞传感器。水银开关式碰撞传感器一般用作保险传感器。 2.传感器的结构与工作原理 （1）偏心式碰撞传感器 （2）应变电阻式碰撞传感器 应变电阻式碰撞传感器由应变电阻片和集成电路等组成，如图6-4所示。汽车发生碰撞时，传感器重块变形引起应变电阻阻值变化，通过集成电路将电阻变化转变成反映减速度大小的电信号送给ECU。 （3）水银开关式保险传感器 水银开关式传感器如图6-5所示，当汽车发生碰撞时，如果减速度足够大，水银将在惯性力的作用下向上运动，接通电路。 6.2.3 安全气囊组件 全气囊组件主要由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成。驾驶员侧气囊组件位于转向盘中心处，乘客侧气囊组件位于仪表板右侧手套箱上方。 （1）气体发生器 气体发生器又称为充气器，结构如图6-6所示。在点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气。 （2）点火器 点火器内有电热丝、引药和引爆炸药，当SRS ECU发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引燃引药，继而引爆炸药，瞬间产生大量热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解释放氮气充入气囊。 （3）气囊 气囊由聚酰胺织物(如尼龙)制成，内层涂有聚氯丁二烯，用以密闭气体。气囊在静止状态时，像降落伞未打开时一样折叠成包，安放在气体发生器上部与气囊饰盖之间。在汽车遭受碰撞时，气囊约在碰撞后10ms内开始充气。整个充气时间约为30ms。驾驶席气囊膨胀时，沿转向柱偏挡风玻璃方向膨胀，防止驾驶员面部与挡风玻璃、胸部与转向盘发生碰撞 （4）饰盖 饰盖是气囊组件的盖板，上面模制有撕缝，以便气囊能冲破饰盖膨开。 （5）底扳 气囊和充气器装在底板上，底板装在转向盘或车身上，气囊膨开时，底板承受气囊的反力。 6.2.4安全气囊ECU SRS ECU的内部结构如图6-8所示，主要由逻辑模块、信号处理电路、备用电源电路、保护电路和稳压电路等组成。 1．逻辑模块 逻辑模块的主要功用是监测汽车纵向减速度或惯性力是否达到设定的值，控制气囊组件中的点火器引爆点火剂。逻辑模块由模/数(A/D)转换器、数/模(D/A)转换器、串行输入/输出(I/O)接口、只读存储器ROM、随机存储器RAM、电可擦除可编程只读存储器EEPROM和定时器等组成。 2．信号处理电路 信号处理电路主要由放大器和滤波器组成。其功用是对传感器检测的信号进行整形、放大和滤波，以便SRS ECU能够接收、识别和处理。 3．备用电源电路 安全气囊系统有两个电源：一个是汽车电源(蓄电池和交流发电机)；另一个是备用电源,备用电源又称为后备电源或紧急备用电源。 4．保护电路和稳压电路 为了防止安全气囊系统元件遭受损害，SRS控制模块中必须设置保护电路。同时，为