汽车安全气囊系统及其碰撞传感器系统的研究报告资料.docx

汽车安全气囊系统及其碰撞传感器系统 1.概述：随着计算机、传感器、网络和控制等技术的发展，汽车的电子化、智能化、网络化已成为现代汽车发展的重要标志。随着消费者对汽车功能和性能要求的日益提高，汽车正逐渐由机械系统向电子系统转换，同时对于安全性的要求也越来越高，传统机械控制系统在实时性、稳定性方面都达不到汽车对于高安全性的要求。电子控制模块在汽车上的广泛应用，现代的汽车在安全性和实时性方面都得到了极大地提高，比如 Airbag（安全气囊系统）、ABS（防抱死系统）、EPS（电子助力转向）、BCM（车身电子控制模块）等。目前全球汽车电子产业正在高速发展和成长。在国外，电子系统已占到一辆普通轿车总成本的 30%，在高档轿车中比例更高。汽车电子技术已经经过两个阶段的发展，现正处在第三个发展阶段。第一阶段的汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制单元，并包括由分立电子元件产品向集成电路产品过渡的阶段；第二阶段则主要采用集成电路和 8 位微控制单元开发汽车专用的独立控制系统；第三阶段开始于 20 世纪 90年代，汽车电子设备广泛采用 16 位或 32 位微控制单元进行控制，控制技术向智能化、网络化发展。在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点。 随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度越来越快，特别是汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得交通事故更为频繁。研究表明，在配有安全气囊系统的汽车发生碰撞时，安全气囊能有效地保护驾驶员和乘员的安全，降低人员的伤亡。 2发展历史：安全气囊的雏形是美国人 JohnW.Hetrick 发明的安全气垫。1952 年 Hetrick 发明了他自己称之为“汽车安全气垫”的装置，用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。这是一种纯机械装置，用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中，连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度。当质量块发生足够的位移时，能打开一个阀门使压缩空气从压力容器中冲出，使气囊膨胀。安全气囊可装在方向盘、手套箱门、仪表板以及前排座椅上。 早期的安全气囊主要用于防止飞机着陆时与地面的碰撞。1960 年，安全气囊技术开始转为民用。60 年代末，美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)建议制定一个可选择的安全气囊法规，鼓励汽车厂商去发展安全气囊。70 年代，美国通用、福特，德国奔驰，日本丰田等汽车公司，以及美国的 MORTON、TRW、德国 TEMIC、ICT 研究院、日本DAICEL、瑞典 AUTOLIV 等汽车零部件公司开始投入大量资金和人力进行安全气囊技术的研究。1971 年 5 月德国的一个研究小组成功地将火箭推进技术应用于汽车安全气囊。这些综合力量推动安全气囊的研究与发展进入到一个全新的发展阶段。1984 年，美国高速公路交通安全委员会(NHTSA)在“联邦汽车安全标准”中的 208 条款 《乘员碰撞保护》(Federal Motor Vehicle Safety Standard208，简称 FMVSS208)中增加了安装安全气囊的要求，这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的要求及指导方向。FMVSS208中的条款是汽车安全气囊发展史上一个重要的里程碑。 20 世纪 90 年代后期，美国、欧共体、日本已正式立法在汽车上配置安全气囊，双安全气囊已成为绝大多数主流轿车的标准配置。另外，美国 NHTSA 在 1991 年发布关于安全气囊具有潜在危险的公告，特别提到对 12 周岁以下儿童乘员加强保护。之后美国陆续制定了安全法规，要求儿童和婴幼儿必须乘坐在车辆后排，以避免前排气囊展开时对他们造成伤害。 我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪 80 年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。随着汽车市场的迅速发展，我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992 年，我国自行研制的 FS-01 安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规对我国汽车工业的提供了良好的发展空间。在我国“九五”规划期间和 “十五”规划中，国家经贸委和汽车行业将安全气囊列为我国汽车零配件三大重点发展项目(电子喷油系统、防抱死制动系统和安全气囊系统)，尤其是在 1999 年10 月 28 日，国家机械工业局发布《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》(CMVDR294)。这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准，间接地对汽车配置安全气囊提出了新的要求，这无疑是中国安全气囊发展史上的一个里程碑，同时也对安全气囊的研究与发展指明了正确的方向。并且随着中国近几年汽车碰撞标准的不断完善，以及中国的新车评价规程（C-NCAP）的推出，也为中国汽车安全气囊的发展提出了更高的要求。 3汽车安全气囊系统组成：安全气囊系统一般由碰撞传感器系统（外围碰撞传感器，气囊控制单元）、系统指示灯