福特高级培训-车身电子4

长安福特高级培训课程－车身电子陈德学安全系统安全系统1.安全系统概述1.安全系统概述2.辅助约束系统－SRS2.辅助约束系统－SRS3.安全带及安全带预收紧装置3.安全带及安全带预收紧装置4.驻车辅助系统4.驻车辅助系统安全系统安全系统概述主动安全系统：提高车辆行驶的稳定性，防范事故于未然。被动安全系统：当事故发生时履行保护职责的都属于被动安全系统。主动安全系统：(1)制动系统(2)ABS、EBD、ESP、TCS(3)驻车辅助系统(4)自适应巡航系统(5)胎压检测系统(6)自适应动力转向(7)车道偏离预警系统、驾驶员打瞌睡侦探系统等安全系统被动安全系统：1)安全车身（保险杠、防撞杆、升起式前机罩等）(2)安全带及安全带预收紧装置(3)安全气囊(4)汽车专用安全玻璃(5)转向柱能量吸收装置安全系统辅助约束系统－SRS（SupplementRestraintSystem）安全系统辅助约束系统－SRS汽车安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低18%左右，单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统出现。安全系统辅助约束系统－SRS气囊爆发时的音量大约有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78％的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。万事都是一把双刃剑，安全气囊同样也有它不安全的一面。据计算，若汽车以60km的时速行驶，突然的撞击会令车辆在0.2秒之内停下，而气囊则会以大约300km/h的速度弹出，而由此所产生的撞击力约有180公斤，这对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很难承。因此，如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错，就有可能酿出一场“悲剧”。安全系统辅助约束系统－SRS前排安全气囊（驾驶侧、乘客侧）侧气囊（左右）安全气帘（左右）膝部气囊（驾驶侧）头颈部保护系统车外气囊安全系统安全系统辅助约束系统－SRS安全气囊系统主要由传感器、控制单元、气体发生器、气囊和连接线路等主要部件组成。安全系统辅助约束系统－碰撞传感器碰撞传感器对于各汽车制造厂生产的车辆，碰撞传感器的安装位置不尽相同，而且碰撞传感器的名称也不统一，例如有些碰撞传感器按照工作原理也称为加速度传感器。①按照用途的不同，碰撞传感器分为触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于检测碰撞时的减速度或惯性，并将碰撞信号传给气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；防护碰撞传感器也称为安全碰撞传感器，它与触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。②按照结构的不同，碰撞传感器分为机电式碰撞传感器、电子式碰撞传感器以及机械式碰撞传感器。。安全系统辅助约束系统－碰撞传感器机电结合式碰撞传感器是利用机械的运动（滚动或转动）来控制电气触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有滚球式和偏心锤式碰撞传感器。电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的有电阻应变式和压电效应式２种。机械式碰撞传感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的特性来控制气囊电路的接通和切断。安全系统辅助约束系统－碰撞传感器(1)-依据系统碰撞传感器1-3个(2)-镀金钢球可以自动回位，在外观无损伤且通过自检后可使用安全系统•辅助约束系统－碰撞传感器安全系统辅助约束系统－碰撞传感器德国博世lB0SCHJ公司研带I_生产的电阻应变计式碰撞传感器的结构如图应变计的电阻R1、R2、R3、R4制做在硅膜片8上，如图5(b)所示。当膜片产生变形时，应变电阻的阻值就会发生变化。为了提高传感器的检测精度，应变电阻一般都连接成桥式电路．并设计有稳压和温度补偿电路．安全系统辅助约束系统－碰撞传感器一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当然，还有很多其它方法来制作加速度传感器，比如电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。安全系统辅助约束系统－碰撞传感器辅助约束系统－安全传感器安全系统安全传感器电气机械式安全传感器-满足所有气囊打开条件时，激活气囊点火线路。-在一般行驶条件下，不激活气囊点火线路。-安全传感器由弹簧-质量（Spring-Mass）系统组成，是具有两个触点的电气机械式开关。-当感应到超出规定范围的加速度时，安全传感器将会关闭，这是为了避免不必要时打开安全气囊。辅助约束系统－安全传感器安全系统安全系统辅助约束系统－气囊模块RCM气囊电脑它是气囊系统的核心部件，大多安装在驾驶舱内中央控制台下面。气囊爆炸后，在气囊电脑中会存储碰撞数据和故障码，这些故障码用普通仪器无法清除。为了保证气囊工作的可靠性，很多汽车生产厂家建议气囊电脑一次性使用。但是气囊电脑的价格很高，因此很多具有气囊电脑数据修复功能的仪器被开发出来，通过读取并修复碰撞数据，可以实现气囊电脑的再次使用。（Ford最多5次）安全系统辅助约束系统－气囊模块RCM安全系统辅助约束系统－气囊模块RCMAccelSensor-电子式碰撞传感器SafingSensor-机械式碰撞传感器&开关MicroProcessor-计算、命令、诊断ASIC-监视气囊状态，信号输入/输出Capacitor-短路时提供辅助电源EEPROM-储存数据(记忆/删除)CrystalResonator-产生频率Connector-ECU和线束电气连接周边部件-保护及协调功能安全系统辅助约束系统－气囊模块RCM碰撞传感器安全传感器充电电容微处理器ASIC电路安全系统辅助约束系统－气囊模块RCMECU储能器-ECU内置储能器，当车辆丧失电源时此储能器至少能够保障ECU正常工作150ms以上。-蓄电池电源切断最多1秒后，不再感应碰撞而且不点燃气囊。-规定最小工作电压输入到气囊ECU的IG输入端10秒后，ECU储能器开始正常工作。安全系统辅助约束系统－气囊模块RCM紧急电源供应150ms碰撞传感器安全传感器协调运算（计算碰撞强度，翻滚状态）自检存码亮灯闪码蜂鸣警告（传输信号给蜂鸣器）输出功能：燃油泵切断、中控信号开锁安全系统辅助约束系统－气囊模块RCM安全系统辅助约束系统－气囊模块RCMSOS辅助约束系统－气囊组件安全系统组成部分：(1)-气囊(2)-软包盖(3)-气体发生器(4)-容器。辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统做气囊的布料具有很高的抗拉强度，多以尼龙材质制成，折叠起来的表面附有干粉，以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破；为了防止气体泄漏，气囊内层涂有密封橡胶；同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免将乘客挤压受伤；气囊中所用的气体多是氮气。侧气囊组件辅助约束系统－气囊组件安全系统侧撞气帘组件辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统叠氮化钠氮气早期的气体发生器采用叠氮化钠为燃烧剂。燃烧后的气体遇水会有少量毒性，对人体不利。目前使用的气体发生器绝大部分采用无叠氮化物、无毒性的燃料，有的混合式气体发生器混合有惰性气体，引爆后的气体不会对人体产生任何伤害。辅助约束系统－气囊组件安全系统驾驶员安全气囊单级制气体发生器驾驶员安全气囊双级制气体发生器乘员安全气囊单级制气体发生器乘员安全气囊双级制气体发生器安全系统辅助约束系统－气囊组件安全系统辅助约束系统－气囊组件辅助约束系统－气囊组件安全系统安全系统辅助约束系统－工作过程碰撞气体排放75-125mSec碰撞检测0-3mSec完全膨胀50mSec15mSec点火发生气体及全开开始全开35mSec安全气囊的动作辅助约束系统－工作过程安全系统辅助约束系统－工作过程安全系统辅助约束系统－工作过程安全系统安全气囊模块工作原理：A。气体发生器接收到ECU的点火信号(0~1ms)。B。引爆器点火，烟火系统被点燃(1~2ms)。C。燃料被点燃产生膨胀气体(2~4ms)。D。气体开始膨胀，充入气袋并顶开盖子(5~10ms)。E。气袋膨胀并开始充满(15~25ms)。F。膨胀的气袋提供乘员保护作用(25~50ms)。辅助约束系统－工作过程安全系统辅助约束系统－工作过程安全系统辅助约束系统－工作过程安全系统安全系统前部碰撞碰撞试验:-强烈的信号通过纵梁和前部碰撞传感器传入安全气囊控制单元尾部碰撞真实事故:-前保险杠-纵梁传输微弱信号-前部碰撞传感器传输强烈信号安全系统辅助约束系统－工作过程碰撞同侧碰撞传感器辅助约束系统－工作过程安全系统辅助约束系统－两极安全气囊安全系统•两级安全气囊，可根据下列情况以两种不同速率其中的一种展开：•汽车碰撞严重程度•安全带使用与否•司机座椅位置•OCS系统状态辅助约束系统－两极安全气囊安全系统两级安全气囊组件•双级驾驶侧安全气囊•双级乘客侧安全气囊•安全带传感器•座椅位置传感器•OCS系统•RCM•碰撞传感器辅助约束系统－两极安全气囊安全系统驾驶侧气囊乘客侧气囊驾驶侧张紧器乘客侧张紧器安全传感器驾驶侧安全带传感器乘客侧安全带传感器座椅位置传感器碰撞传感器占用级别系统辅助约束系统－两极安全气囊安全系统辅助约束系统－两极安全气囊安全系统霍尔传感器（座椅位置）辅助约束系统－两极安全气囊安全系统霍尔传感器辅助约束系统－OCS安全系统辅助约束系统－OCS安全系统有3种乘客检测系统。第一个是PPD(有无乘客检测)第二个是OCS(乘客分类传感器)和PODS(被动乘客检测传感器)。安全系统FSR(重量传感器电阻器)OCE(乘客分类电子装置)连接器OC传感器(O)大于48kg(比女性重)5%以上为女性分类2(X)低于30kg(6岁以下)儿童座椅分类1(X)无乘客空分类0是否展开乘客重量判定标准座椅状态判定分类依据分类展开安全系统1.检测有乘客或空2.判定成人或儿童座椅3.起动乘客分类存在压力有乘客安装在传感器上的56个FSR的接收值儿童保护座椅1分类2分类儿童成人无压力(0分类)算法模式判断结构图辅助约束系统－OCS安全系统儿童勾股安全座椅)(中央孔)(规则形状的孔)根据以上逻辑检测儿童座椅的形状。以上信号输入OCSECU时，OCSECU根据上述形状确认儿童座椅。安全带安全系统汽车安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低18%左右，单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统出现。安全带安全系统Volvo汽车公司博霍林于1958发明了三点式安全带。Volvo汽车公司的交通事故研究小组发现，三点式安全带使汽车撞击事故所造成的伤亡人数减少了75%。据推算，自推出三点式安全带以来，共挽救一百万人的生命。安全带张紧器安全系统安全带开关安全系统霍尔传感器通过感应安全带开关的状态，判断乘客安全带配带与否。-此双重运算方法根据上述安全带配带与否条件，控制前气囊展开时机与安全带收紧器。-未配带安全带时乘客的撞击速度较快，因此此时安全气囊的展开速度比配带安全带时快。-安全带开关出现故障时，无法判断是否配带安全带，此时按如下方式控制前气囊及安全带收紧器：■前气囊:默认为未配带安全带■安全带收紧器:默认为配带安全带