汽车安全气囊电子控制模块ECU设计研究
南京理工大学
硕士学位论文
汽车安全气囊电子控制模块ECU设计研究
姓名：杨林
申请学位级别：硕士
专业：电子与通信工程
指导教师：张重雄;施允琨
20070325
工程硕士学位论文
碰撞试验中，车身前端全部参与碰撞，这种情况下主要检验车内乘员，在巨大的冲击惯性力作用下，头部、胸部以及大腿受到的伤害。其最主要的目的就是利用安全带和安全气囊对碰撞事故中的驾驶员和乘员加以保护。因此，使用１００％重叠率刚性壁障碰撞试验主要评估乘员约束系统．
２）欧洲正面碰撞法规ＥＣＥＲ９４
欧洲经济委员会（ＥｃｏｎｏｍｉｃＣｏｍｉｓｓｉｏｎｆｏｒＥｕｒｏｐｅ）在１９９８年８月１２日开始生效欧洲正面碰撞乘员保护法规ＥＣＥＲ９４，适用于总质量小于等于２５００Ｋｇ的Ｍ１类车。其中，规定车辆正面碰撞试验碰撞速度为５６Ｋｍ／ｈ，碰撞形式为４０％偏置变形壁障碰撞，其壁障为蜂窝状铝合金变形壁障。
４０％偏置碰撞试验法规侧重于对安全车身的考核，在这种碰撞试验中，车辆前端只有一侧参与碰撞，并吸收能量。因此，这种碰撞试验中车身变形大，乘员室严重的侵入会造成车内乘员的伤害，和１００％重叠率刚性壁障碰撞试验对比，４０％偏置碰撞中车体冲击加速度峰值较小，由冲击刚性造成的乘员伤害较小，但是严重的乘员室侵入会造成乘员伤亡。通过安全车身的合理设计可以有效的控制乘员室入侵量。因此，与１００％重叠率刚性壁障碰撞试验相比较，４０％偏置变形壁障碰撞试验主要评价车身侵入对乘员造成的伤害。
３）中国正面碰撞法规ＣＭＶＤＲ２９４
中国正面碰撞法规于２０００年４月１日对新生产的Ｍｌ类车（总质量小于或者等于２５００Ｋｇ的车辆）实施，于２００２年７月１日，对所有Ｍｌ类车实施．
表１，３．２中国法规的试验方法和评价指标
ｌ法规号ＣＭＶＤＲ２９４
ｌ法规名关于正面碰撞零星保护的设计规则
｜适用范围Ｍ１类机动车
刚任表回壁障与设诫牛棚止回诬攫
｛碰撞形式
ｌ碰撞速度５０ｋｍ／ｈ
ｌ假人尺寸５０％成人男子ＨｙｂｒｉｄＩＩＩ型
ｌ假人位置驾驶员侧和前排乘员侧
；试验车质量空载质量＋假人
ｌ座椅位置保证Ｈ点调整正常驾驶位置
｜座椅靠背位置设计标准位置
；转向盘位置中间位置
工程硕士学位论文汽车安全气囊电子控锅模块ＥＣＵ设计研究
ｉ安全带佩带
ｉ可调节安全带
；设计标准位置
；固定点位置
ｌ门窗状态门窗关闭不锁
１．３．３侧面碰撞法规
１）概述
侧面碰撞法规针对汽车侧门强度提出要求，目的是检查车侧支柱、顶／底支柱连接和门连接等结构强度，以尽量降低侧面碰撞事故中伤害乘员的风险。法规试验内容主要是使用移动变形壁障ＭＤＢ（ＭｏｖｉｎｇＤｅｆｏｒｍａｂｌｅＢａｒｒｉｅｒ）以一定的速度，撞击车辆的侧面，在车被撞侧面前后座位上装有侧面碰撞假人，以测定伤害指数。
图１．３．３懊４面碰撞示意图
２）美国和欧洲的侧面碰撞法规比较
在２０世纪７０年代后期，美国、欧洲就开始从事侧面碰撞试验技术的研究。１９９０年１０月，美国在联邦法规Ｆ叭／ＳＳ２１４车门静强度试验方法中，追加了实车侧面碰撞试验方法的要求。１９９５年１０月。欧洲将侧面碰撞乘员保护正式纳入ＥＣＥ法规中，颁布了ＥＣＥＲ９５。日本在侧碰撞方面盼研究起步相对较晚，９０年代初开始，于１９９８年正式纳入日本保安基准。
欧、美侧面碰撞试验形式基本相似，都是用可变形移动壁障从侧面撞击处于静止状态的试验车。然而，他们在具体试验方法、侧面碰撞试验用假人以及评价指标等方面，存在差异。目前，为了实现侧面碰撞法规的统一，美国、欧洲、日本等国家和地区以及相应的国际组织如美国ＳＡＥ、国际研究协调组织（ＩＨＲＡ）、国际标准化组织ＩＳＯ等正在做大量的协调工作，研制开发新一代的世界侧面碰撞用假入（Ｗｏｒｌｄ－－ＳＩＤ），并将于２００４年正式启用统一的侧碰假人进行实车侧面碰撞试验。
中国推行侧面碰撞法规现状
我国城市道路的交叉路口以平面交叉为主，根据统计数据表明，１９９８年汽车侧
新车型气囊电子控制模块的硬件设计工程硕士学位论文
图２．１安全气囊装置系统结构图
在ＥＣＵ系统设计过程中，我主要考虑研究两个方面：１）产品的连接器２）产品的安全气囊，保险带接口参数的收集和研究。３）产品的电源输入接口。这三个方面信息的收集和设计直接影响到好的设计开始。
２．１．１产品的连接器
在进行产品ＥＣＵ的连接器选择时虚考虑到产品需要的接口管脚，并需考虑保留一些备用管脚来预防客户有突然的功能增加。
在与客户和汽车连接线供应商的共同协商后，选取了如下５０个管脚的连接器。（参见下图２．１．１）
图２．１．１连接器图
同时，需将各个管脚进行相应的功能定义，具体的功能定义参见下表：
表２．１．１连接器管脚定义
ＰＩＮ＃功能描述
Ｊｔ一１司机预警式保险带高端
Ｊ１—２司机预警式保险带低端
Ｊ１—３乘客预警式保险带高端
Ｊ卜４乘客预警式保险带低端
Ｊｔ一５点火电压
Ｊ１—６接地
Ｊ卜７故障警告灯
新车型气囊电子控翻模块的硬件设计工程磺士学位论文
图２．１．３电源输入线路图
其中ＣＲｌ设计为反方向电压保护，最大反电压保护为４０Ｖ；
ＣＲ２设计为瞬间高压钳位，使瞬间正向电压钳位于１８Ｖ；
２．２产品内部硬件设计【４】嘲
安全气囊电子控制模块ＥＣＵ是作为新车型电气安全辅助抑制系统ＳＲＳ（ＳｕｐｐｌｅｍｅｎｔＲｅｓｔｒａｉｎｔＳｙｓｔｅｍ）的电子模块来感知汽车在行驶过程中出现的撞击，根据汽车撞击的严重程度来判断是否爆破预警式保险带和安全气囊。并在撞击事件满足爆破的前提下执行相应的爆破。
在充分了解客户的产品要求后，所设计的安全气囊控制模块ＥｃＵ应具有如下主要功能：
１）感应撞击功能一安全气囊控制模块需要具有加速度感应器来实时感应汽车所受的加速度，来感应汽车受到外界的撞击的严重程度；
２）爆破能力一安全气囊控制模块在感应到外界碰撞，并且外界碰撞满足爆破要求时，需立即爆破安全气囊和收紧保险带，来实现保护司机和乘客的要求；
３）诊断能力一产品需实时诊断外接回路系统和产品内部电子元件工作可靠性，一旦发现任何错误代码，模块应触发汽车仪表盘的警告灯来提醒用户汽车安全辅助抑制系统ＳＲＳ有问题。（参见如下图），需到相应的售后站点维修；
图２．２．１气囊诊断失效提醒标志
４）事件数据记录功能一一旦发生撞击事件，安全气囊控制模块需记录撞击时相关信息（例如：保险带是否系带，汽车刹车位置，汽车转速）．此外安全气囊控制模块在诊断过程中发生的任何错误代码也需实时记录在ＥＥＰＲＯＭ里；所以此电子模块又称为汽车里的”黑匣子”；
汽车安全气囊的发展史
汽车安全气囊的发展史 毫无疑问安全气囊系统非常好地改善了汽车的碰撞安全性，它和安全带一起充分地发挥了对人的保护效能。但是在乘员OoP状态(“Out of Position，非正常乘坐位置”)下，安全气囊也会对人造成伤害甚至致死亡，例如： ·由于气囊的传感系统没有完全考虑到事故的真实情况，造成气囊比较晚的被点燃引爆 ·乘客由于恐慌等原因伏在安装气囊的方向盘或者仪表板上，或者座椅调节得太靠前，或者由于安全带比较松甚至没有带安全带造成紧急刹车时乘客身体前倾 ·没有注意到汽车上的警告，把婴儿的座椅头朝前地固定在副驾驶员位置上 在上述情况下，气囊爆发时，很容易对人造成伤害。要解决这个问题，就必须改善现有的碰撞传感识别系统，要求通过这套系统一方面安全气囊可以提供乘客在“标准位置”时的碰撞安全保护，另一方面也可以通过气囊的不引爆或者减少气囊爆炸时的压力来减少乘客在偏离正常乘坐位置时可能产生的对人的伤害。 使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年，第一个气囊的专利就诞生了。但是，由于当时技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实现。到了1980年，德国
默谢台斯公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。 现在，世界上许多汽车制造厂及专业生产厂都在设计和生产安全气囊，其中最大的是德国的波许公司。今天的气囊已经发展到可以在任意方向的碰撞中（包括侧向碰撞）起保护乘员头部、躯干和膝部的作用。 目前，世界上很多国家都有要求在新车上必须安装气囊。例如在美国，相应的法规已从1989年起实施该法规要求一定要安装大尺寸的气囊。而欧洲的专家们则认为最好的方案应该是：安全带和小尺寸气囊的配合使使用。所以，欧洲的公司只生产小尺寸气囊。现在，在汽车上，一个气囊安装在驾驶盘上，一个安装在驾驶员旁前排乘员的前面。侧面气囊或者装在车门上，或者装在座椅靠背上，气囊用尼龙制成，材料厚度为0.45mm。为了保证气囊的气密性，在其内表面涂敷薄薄一层合成橡胶或硅橡胶。在气囊的内表面固定有专门的带子，这些带子在气囊充气时能使其保持一定形状。气囊侧面设有许多孔，这些孔用来快速从气囊中排出气体。这点十分重要的，否则，人就会被气囊推向后面或被一个气囊或几个气囊挤住而受伤。为避免气囊因长期叠置而成硬块，在气囊内部覆盖一层特殊的材料，它可使气囊的有效使用期达到15年。 安全气囊系统采用了一种类似火箭固体燃料发动机的气体发生器，在这种气体发生器中，燃料燃烧产生的气体使气囊充气。气体发生器的燃料通常使用叠氮化钠，但也有的使用硝化纤维，也有的系统使用压缩气体。 气囊系统中的传感器通常有三种类型：机械式、机电一体式及电子式。大多数气囊采用多个电子传感器分布在车身不同位置以便准确感知碰撞信号，并将信号传递到车上的控
简述汽车安全气囊的工作原理(最新版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 简述汽车安全气囊的工作原理 (最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
简述汽车安全气囊的工作原理(最新版) 摘要:本文简单介绍了汽车安全气囊系统(SRS)基本的组成、工作原理和工作过程。并对奥迪A6轿车安全气囊系统的检修做简要说明。然后简单介绍了几种安全气囊新技术。 关键词:汽车安全气囊工作原理检修发展方向 1前言 随着汽车综合性能的提高，汽车的安全装置越来越重要，汽车的安装置分为主动安全和被动安全两种，主动安全装置(如ABS、ASR 等)是指汽车防止发生事故的能力，被动安全装置是指汽车一旦发生事故，汽车保护乘员的能力。汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的，例如，以车速50公里/时进行正面撞车时，其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止或减小对乘员的伤害，目前汽车主要装有安全带、防撞式车身和安全气囊防护
系统(SRS是英文SupplementalRestraintSystem的缩写)等。 2汽车安全气囊发展 安全气囊是1953年由美国人约翰·赫缀克发明的。1973年日本本田汽车公司引进安全气囊技术进行实车应用。经过了30多年的漫长历程，直至1984年，汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施，其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊，同时还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊，自此才确认了安全气囊的作用。如今，这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品，种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车，大多数都装有安全气囊，有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高，但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外，大部分车型还只是安装了正面气囊。 3汽车安全气囊系统的基本组成及工作过程 3.1汽车安全气囊系统的基本组成
车身电子控制单元(ECU)功能及应用
车身电子控制单元（ECU）功能介绍及应用将电子技术应用于汽车，用电脑代替人脑以精确判断车辆及路面状况，用电子控制系统取代繁重的机械控制元件是现代汽车发展的重要目标。电子技术的飞速发展，极大的改善了汽车的各种性能。现代的汽车，早已不再是单纯的代步工具，以便为人们更易驾驶，并具有舒适环境的活动居住空间，这方面技术所涉及的内容有汽车的视野性、方便性、舒适性和娱乐性等，这些都和车身电子控制技术密不可分，都是当今和未来汽车的发展方向。 视野对汽车驾驶员来说是最重要的，视野性是指驾驶员在操纵汽车时，不需改变操作姿势对道路及周围环境观察的可见范围，视野控制技术指的是对汽车照明灯，包括前照灯、尾灯、钥匙孔照明灯、车门灯和室内灯，和转向信号灯的电子控制，以及对电动刮水器、洗涤器和除霜器等的电子控制。方便性除指驾驶员、乘员进出车厢和行李、货物装卸方便外，还包括对汽车电动门窗、电动门锁、电动后视镜、电动车顶等的控制。汽车的舒适性，就是汽车在道路上行使时保证驾驶员及乘员不致疲劳的性能。如汽车的行使平稳性、驾驶员及乘员座位的柔软性、登车的便利与否、车内空气的温度和洁净度、噪声和振动。娱乐性和通信功能目前多组成多媒体系统，该系统是驾驶员和乘员在汽车行驶过程中有自己喜爱的音乐和视觉享受，而且还可以上网工作和收发E-MAIL，进行商务活动。以上这些功能是由数个集成的和分散的车身控制器组成一个完整的车身电子控制系统。微计算机技术和电子传感器技术的发展为实现汽车的视野性、方便性、舒适性和娱乐性奠定了坚实基础。
目前国际上车身电子集成控制技术比较成熟，其中有代表性的公司为美国德尔福德科电子公司、德国博世、日本欧姆龙公司等世界知名企业，在电子控制ECU方面已经历经几十年的研发和生产,技术较为成熟。韩国现代MOBIS、AUTONET公司等企业引进博世等技术，其发展也已经形成体系。国外的先进企业目前研制的车身ECU最少的数量仅有2个，但已经涵盖了发动机、安全气囊、ABS及车身控制的模块功能，在ECU的研制上领先国内几十年。在国内系统集成方面尚没有形成生产能力，国内厂商尚未在汽车厂形成批量性的配套关系，而仅限于零售上的后装市场。国内已见有车身电子控制集成系统由整车驱动系统CAN总线上的各电子控制单元ECU连接，具有防盗、电动门窗控制以及后视镜控制等功能的文献报道，但这些产品都是国外进口产品，国内汽车电子厂家并未出现成型的批量的产品，而我公司是国内首家研制车身电子控制集成系统并坚持下来的企业。 我公司开发的汽车车身电子控制单元HS-E2003 ECU，其特点是采用跳码编码遥控技术、单片机之间通讯接口控制技术、传感器技术、功能模块化集成技术，保证车身控制所有功能顺利实现。大大提高整车的舒适性、方便性、安全性。 HS-E2003基本原理是通过单片机根据各种开关、传感器输入的信号来实现控制汽车如：前、后雨刮器、照明灯（前照灯、尾灯、室内灯等）、前、后清洗器、电动后视镜、遥控中控门锁、电动车窗及各种蜂鸣报警提醒等功能。整个系统包括八大控制模块：前控制单元、电子时钟报警控制单元（ETACS）、转向拄控制单元、车窗主控及按键模块、驾驶席车窗控制模块、助手席车窗控制模块、后排左、右车窗控制模块。
汽车安全气囊毕业论文
汽车安全气囊毕业论文The final revision was on November 23, 2020
安徽现代信息工程职业学院 毕业论文 题目：安全气囊的应用与发展 姓名：赵开洋 院系: 机电工程系 专业：汽车检测与维修技术 届别: 2013届 学号： 指导教师：张坤 目录
汽车安全气囊的发展与应用 学生：赵开洋 指导老师：张坤 安信院机电系汽检1001班 [摘要]安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可以检测到车突然减速，并将这一信号在秒之内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。因此,确保汽车行驶的安全性,解决乘车人员的安全越来越受到人们的重视。而在汽车上装配安全气囊就是一种有效的解决方法。本文主要介绍安全气囊的作用、安全气囊的类型、安全气囊的
发展、系统主要部件、气囊在车内的应用、气囊系统的工作原理、使用注意参项、安全气囊的维护等。 [关键词] 安全气囊；传感器；安全；发展；应用 近几年来，汽车作为一种便捷的现代化交通工具,给人们带来了不少的方便，但是因为交通事故也给人们造成不少严重的损失。因此汽车的安全问题便一直伴随在我们身边。随着高科技的发展，新型的汽车安全部件诞生了，即汽车安全囊。安全气囊对乘员的保护效果是非常明显的，被称为驾驶员的“救命袋”，它可以保护人在汽车发生事故所引发的安全问题，同时也给汽车工业带来了繁荣，而汽车安全气囊它在当今时代又如何的去发展和应用呢 一、汽车安全气囊的发展 （一）、国外汽车安全气囊的发展 最早发展安全气囊系统的国家是美国，是美国机械工程师约翰·赫缀克(John w．Hertrick)于1953年发明的，并获得了题为“汽车缓冲安全装置（Safety Cushion Assembly For Automotive Vehicles）”的美国专利US2649311。它的发展历史过程可以概括为：发明于50年代，开发于60年代，应用于70年代，发展于80年代，推广与于90年代。安全气囊发明十多年以后，经过许多科研人员的努力，现代汽车安全气囊基本已经具为雏形。随后把这种想法或专利传人世界各国，到了1980年，德国开始实现了这个想法，并在汽车上安装了安全气囊。从此在美国的市场汽车上都出现了这样能保护乘员头部躯干和膝部作用的安全系统，即汽车安全气囊。到了90年代以后，安全气囊的安全性已经被大家普遍接受，并作为一种具有现代化和高档次的安全装置。1973年，美国通用汽车公司开始出售可供顾客使用的汽车安全气囊。在1981年，德国奔驰公司销售了3000
汽车安全气囊技术及其发展趋势
汽车安全气囊技术及其发展趋势 图1汽车安全分类 图2安全气囊系统组成 汽车安全系统是汽车电子领域增长最快的一部分。汽车的安全设计在整车设计中所占的比例也越来越大。汽车安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全系统旨在提高车辆行驶的稳定性，防范事故于未然。被动安全系统是事故发生后开始起作用，以减缓事故严重程度。汽车安全涵盖的内容很多，图1显示了汽车安全方面的分类。 汽车安全气囊属于被动安全系统。我国2000年实施了CMVDR294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，该法规等效于欧洲ECER94法规。最近，我国的侧面碰撞法规已经开始实施，这将对我国车辆的碰撞安全性能和驾乘人员保护系统提出更高的要求。汽车安全法规体系的不断完善，将带动中国汽车电子市场的发展。据预测，2009年前排乘客侧面保护气囊的安装率将会是2006年的2倍，侧气帘的安装率将是2006年的4倍。美国和欧洲两种安全气囊系统的比较如表1所示。 安全气囊技术应用 安全气囊系统，属于辅助约束系统（SRS）。 它的作用是在碰撞过程中弥补佩带安全带仍不能保护乘员头部、脸部、胸部和膝部的缺陷。安全气囊系统的组成如图2所示。
早期的安全气囊为机械式安全气囊系统，现在国内外气囊厂家主要采用的是电子式安全气囊系统。基本型安全气囊系统包含了驾驶员、乘员正面保护安全气囊及安全带预紧装置。 电子式安全气囊系统特点是由传感器感知车辆运动情况，由MCU监控并作出判断，判断当前的事件是否是严重碰撞事件，如果是严重碰撞事件则驱动气囊展开，保护驾乘人员的安全。安全气囊作用过程为：碰撞发生后0～20ms内传感器将信号输送到中央电子控制器（ECU），ECU判断后确认是严重碰撞则引发气体发生器，在20～60ms内高温、高压气体（氮气）经过滤冷却进入气袋，气袋张开形成气垫，将乘员与车内装备隔开，60～100ms后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。气体的阻尼作用吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力，乘员陷入较柔软的气囊中，使得乘员得到保护。最后气体全部从排气孔排出，气囊瘪下。图3为安全气囊系统基本装车形式，图中DAB是驾驶员气囊，PAB是乘员气囊，PSB是安全带预紧装置。 由于安全气囊系统属于汽车安全部件，它所采用的电子器件均有较高的特殊性能要求，需要精度高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。 常规安全气囊的电子控制系统包括加速度传感器和MCU等。当前国内外气囊厂家常用的安全气囊传感器为微机电系统（MEMS）传感器，MEMS传感器的感应范围比较宽，可以感应1G到100G值的加速度，感应方向可从单轴向到三轴向，在正面、侧面、垂直三个方向感应汽车碰撞过程中的加速度变化，并输出模拟信号。
汽车安全气囊的发展与应用 论文
周口职业技术学院 毕业论文 2008级机电工程系 汽车检测与维修技术（2）班 论文题目：汽车安全气囊的发展与应用 姓名：苏亚凯学号：08040095 指导教师：严胜利职称：副教授 2011年 4 月 15 日
汽车安全气囊的发展与应用 摘要 安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可以检测到车突然减速，并将这一信号在0.01秒之内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。因此,确保汽车行驶的安全性,解决乘车人员的安全越来越受到人们的重视。而在汽车上装配安全气囊就是一种有效的解决方法。本文主要介绍安全气囊的作用、安全气囊的类型、安全气囊的发展、系统主要部件、气囊在车内的应用、气囊系统的工作原理、使用注意参项、安全气囊的维护等。 关键词安全气囊传感器安全
目录 一、概述 (1) 1.1前言 (1) 1.2安全气囊的作用 (1) 1.3安全气囊的类型 (1) 二、安全气囊的发展 (2) 2.1 国外安全气囊的发展 (2) 2.2 国内安全气囊的发展 (3) 三、系统主要部件 (3) 3.1前方传感器 (3) 3.2中央传感器 (4) 3.3安全传感器 (4) 3.4电子控制器 (4) 四、安全气囊在车内的应用 (5) 4.1 安全气囊在车内的标识 (5) 4.2安全气囊系统的工作原理 (5) 4.3使用注意参项 (6) 4.4安全气囊的维护 (7) 五、安全气囊的发展趋势 (7) 参考文献 (8) 致谢语 (8)
汽车安全气囊及其工作原理详解
汽车安全气囊系统组成及工作原理详解 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，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种，主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等，被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力，目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统(Airbag RestraintSystem，以下简称安全气囊)等。由于现实的复杂性，有些事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便、效果显著、造价不高，所以得到迅速发展和普及。 为了说明安全气囊的基本原理，这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。当汽车发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞，一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降，速度从35km/h降到零的时间约150ms左右；乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞，由于惯性的作用，当汽车急剧降速时，乘员要保持原来的速度向前运动，于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞，从而造成了乘员的伤亡.汽车安全气囊的基本思想是，在发生—次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，使乘员扑在气袋上，避免或减缓二次碰撞，从而达到保护乘员的目的。由于乘员和气袋相碰时，因振荡造成乘员伤害，所以一般在气囊的背面开两个直径25mm 左右的圆孔。这样，当乘员和气整相碰时，借助圆孔的放气可减轻振荡，放气过程同时也是一个释放能量的过程，因此可以很快地吸收乘员的动能，有助于保护乘员。 安全气囊一般由传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生器(inflator)、气囊(bag)、续流器(clockspring)等组成，通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块(airbag module)。传感器感受汽车碰撞强度，并将感受到的信号传送到控制器，控制器接收传感器的信号并进行处理，当它判断有必要打开气囊时，立即发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火井产生大量气体给气囊充气。安全气囊系统的组成如图6，1．2所示。
安全气囊的发展趋势
目录 ［摘要］ (2) ［关键词］ (2) 一、汽车安全气囊系统的发展 (2) 二、汽车安全气囊系统的机构 (3) 三、汽车安全气囊系统存在的问题 (3) 四、汽车安全气囊系统的使用 (4) 五、车外安全气囊系统的应用 (5) 参考文献 (6)
安全气囊系统的发展 李康祺 指导老师：赵新 09车辆工程2班 ［摘要］随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越 快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤，使得事故更为频繁，所以汽车的安全性就变得尤为重要。安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。为了减小汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害，现代汽车在驾驶员前端方向盘中央普遍装有安全气囊系统，有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端也装有安全气囊系统。【1】 本文主要介绍汽车安全气囊系统的发展、汽车安全气囊系统的机构、汽车安全气囊系统存在的问题、汽车安全气囊系统的改进以及车外安全气囊系统的应用。 ［关键词］安全气囊；发展；存在问题；改进；车外安全气囊 一、汽车安全气囊系统的发展 最早发展安全气囊系统的国家是美国，是美国机械工程师约翰·赫缀克(John w．Hertrick)于1953年发明的，并获得了题为“汽车缓冲安全装置（Safety Cushion Assembly For Automotive Vehicles）”的美国专利US2649311。它的发展历史过程可以概括为：发明于50年代，开发于60年代，应用于70年代，发展于80年代，推广与于90年代。安全气囊发明十多年以后，经过许多科研人员的努力，现代汽车安全气囊基本已经具为雏形。随后把这种想法或专利传人世界各国，到了1980年，德国开始实现了这个想法，并在汽车上安装了安全气囊。从此在美国的市场汽车上都出现了这样能保护乘员头部躯干和膝部作用的安全系统，即汽车安全气囊。到了90年代以后，安全气囊的安全性已经被大家普遍接受，并作为一种具有现代化和高档次的安全装置。1973年，美国通用汽车公司开始出售可供顾客使用的汽车安全气囊。在1981年，德国奔驰公司销售了3000辆配有安全气囊的汽车。随后出现一系列关于汽车安全气囊的法规和条例，这给安全气囊的发展和使用树立了一个重要的里程碑，之后各国许多汽车公司开始纷纷销售配有安全气囊的汽车，例如日本丰田、本田，美国福特、克莱斯勒，德国宝马，瑞典富豪等，在汽车上也出现了多个安全气囊。在这几十年的发展历程中，安全气囊也曾遭受过十分不利的局面，例如因气囊设计不合理而停止使用，因安全气囊误引爆问题，还被召回等问题。【2】
汽车安全气囊的发展与应用-文献综述
烟台汽车工程职业学院 (2009 )级专科生毕业设计(论文)文献综述 论文题目： 汽车安全气囊的发展与应用 系（部）： 车辆运用工程系 专业： 汽车检测与维修技术 班级：2009级汽车检测与维修六班 学号： 学生姓名： xx 指导教师： xx 报告时间： 2011年11月 使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年，美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样一种汽车安全系统的必要性，几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。目前，世界上很多国家都有要求在新车上必须安装气囊。安全气囊的使用明显提高了汽车的被动安全性。在未来的几年当中，安全气囊仍然会在汽车安全设备中扮演重要的角色。
工程师们在寻找的能够对可能发生的事故和汽车驾驶者进行自动调整的主动安全系统的可能性，新型智能化安全气囊的开发对新技术提出了更高的要求。当前，安全气囊出现了两种发展趋势，美国和日本的汽车公司正在努力增大气囊尺寸来保护乘员。未来安全气囊的智能化发展，还包括集成了先进的传感器技术和信息处理系统，它们在事故发生的短暂时间内能够提供可靠的碰撞环境方面的信息。 一、国内安全气囊的发展现状 我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。在十多年的研究与发展过程中,国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础,其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中,系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作,对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。2000年以来，我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长，到2004年我国安全气囊市场总配套量接近400万套。目前，国内生产安全气囊企业有近20家，2004 年产量超过200万套，安全气囊的国产化率超过50%。到2007年，我国80%以上的安全气囊组件将实现本地化生产。 二、国外安全气囊的发展现状 安全气囊的雏形是美国人Jhon.W.Hetrick 发明的安全气垫。1960年，安全气囊技术开始在原有的基础上研制并转为民用。60年代末,美国高速公路交通安全委员会（NHTSA）开始建议制定一个可选择的安全气囊法则,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MORTON 公司、TRW 公司、德国TEMIC 公司、ICT 研究院、日本DAICEL 公司、瑞典AUTOLIV 公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊,其中 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。这些综合力量使安全气囊的研究与发展进入了一个全新的发展阶段。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,双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准件。
大众车用安全气囊控制单元编码快速查询表(更新版)
技 配说 LIAON 辽宁鞍技术总监：王谷配件索引号 A B C 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 0G 0H 0J 0K 0L 0M 0N 0P 0Q 0R 0S 0T 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 说明：在表格中NING ANSHAN 鞍山牧欧汽车销谷泉 大众车SRS EC 000000000123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123123125125125125125125125126126126126126126中，阴影格中MUOU SALES 售服务有限公司 车用安全CU 编码 065 066 067 337 338 339 340 341 342 343 344 345 353 354 355 356 357 358 359 360 362 363 364 365 366 368 369 370 371 372 593 594 595 596 597 598 599 600 601 609 610 611 612 中的编码是已 AND SERVICE 司 售后 【内全气囊控配件索引号1E 1F 1G 1H 1J 1K 1L 1M 1N 1P 1Q 1R 1S 1T 21 22 23 24 25 26 27 2A 2B 2C 2D 2E 2F 2G 2H 2J 2K 2L 2M 2N 2P 2Q 2R 2S 2T 3A 3B 3C 3D 经在上海大众E CO.LT 后服务部 内部员工技术培控制单号 SRS 众汽车上使用 培训】 单元编码S ECU 编码 12613 12614 12615 12616 12618 12619 12620 12621 12622 12624 12625 12626 12627 12628 12849 12850 12851 12852 12853 12854 12855 12865 12866 12867 12868 12869 12870 12871 12872 12874 12875 12876 12877 12878 12880 12881 12882 12883 12884 13121 13122 13123 13124 用的SRS 控制 码快速查配件索引3E 3F 3G 3H 3J 3K 3L 3M 3N 3P 3Q 3R 3S 3T 41 42 43 44 45 46 4A 4B 4C 4D 4E X1 X2 X3 Y8 Y9 YA YB YC YD YE YF YG YH YJ Z1 Z2 Z3 Z7 制单元编码。 查询表引号 SR C D G 2011-12第 1 页 共 1表 RS ECU 编码13125 13126 13127 13128 13130 13131 13132 13133 13134 13136 13137 13138 13139 13140 13361 13362 13363 13364 13365 13366 13377 13378 13379 13380 13381 22577 22578 22579 22840 22841 22849 22850 22851 22852 22853 22854 22855 22856 22858 23089 23090 23091 23095 -08 页 码
汽车安全气囊控制
汽车安全汽车囊的控制 1.前言 汽车碰撞安全性研究的目标是尽可能地减低交通事故发生的后果。设计优秀的汽车在碰撞事故发生时一方面可以确保人的生存空间，另一方面借助汽车的约束系统把产生在乘员上的负荷限制在人体可以承受的范围之内。 汽车的碰撞安全性基本上是由下面两个因素决定的： ·汽车碰撞时的变形特性(汽车的减速度、乘员的生存空间等) ·车内约束系统(安全带、安全气囊等) 2.安全气囊的控制 汽车碰撞事故发生时，由于持续时间非常短(一般几十毫秒)，汽车的约束系统(例如三点式安全带、安全带卷收器、气囊等)必须很好地配匹起来才能最佳地保护乘客。这就要求约束系统必须能很快地识别碰撞，很快地决定是否、何时点爆气囊或者安全带卷收器(如果有的话)。有些早期汽车的安全气囊控制器安装在转向柱上，这样虽然成本较低，但此处的加速度不稳定，很难做到精确地控制气囊是否、何时引爆。现代汽车的安全气囊大多是通过装在车内中央通道上的点燃触发控制器来控制的。当今的控制器一般实时监测汽车中央通道处的加速度变量大小，经滤波积分等处理后同预先设置好的触发门槛信号进行比较，从而决定交通事故发生时安全气囊的点爆。汽车中央通道上的碰撞响应特性非常大地影响着汽车的碰撞安全保护，设计优秀的汽车(主要是车身)将使得碰撞感应很可靠、非常容易。事故发生时气囊爆发的整个过程由信号传输、传感器反应分析、气囊气体发生器被点燃等组成(如图1所示)。
但是当今世界上汽车安全气囊的引爆控制一般也只考虑了汽车本身在碰撞事故发生时的情况而没有考虑到坐在车内的乘客。 3.安全气囊的危险 毫无疑问安全气囊系统非常好地改善了汽车的碰撞安全性，它和安全带一起充分地发挥了对人的保护效能。但是在乘员OoP状态(“Out of Position，非正常乘坐位置”)下，安全气囊也会对人造成伤害甚至致死亡，例如： ·由于气囊的传感系统没有完全考虑到事故的真实情况，造成气囊比较晚的被点燃引爆
安全气囊的应用与发展
安全气囊的发展与应用 摘要：随着汽车技术的的进步和道路条件的改善，汽车行驶的速度是越来越快，车流量也越来越大，它带给我们的安全隐患也越来越严重，每年的交通事故都在递增。要想确保行车过程中的安全性，解决行车过程中的人员安全越来也受到了我们的重视。在汽车的装备安全气囊是现在的一种有效的解决方法，那它的发展与应用怎么样呢？本文就主要对汽车的安全气囊的发展与应用进行概述。 关键词：汽车安全气囊发展应用 第 1 页共 8 页
目录 引言 (6) 一、汽车安全气囊的发展 (6) 1.国内外安全气囊的发展 (6) 2. 国内外安全气囊的评价 (6) 3.汽车安全气囊的发展趋势 (7) 二、汽车安全气囊的结构与工作原理 (7) 1.汽车安全气囊的组成 (7) 2.汽车安全气囊的种类 (7) 3安全气囊的工作原理 (7) 三、汽车安全气囊的应用 (8) 1.安全气囊打开所需要的条件 (8) 2.安全气囊的安全性 (8) 3.安全气囊的使用和缺点 (9) 4.对现在安全气囊的改进 (9) 结论 (10) 参考文献 (11)
引言 近几年来，人们生活水平的不断提高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。在人们都开始有了汽车，公路也不断完善，汽车在行驶过程中的速度越来越快，加上汽车技术的不断发展，车速，车流量都是一个问题，从而引发了安全的隐患，而这安全隐患如何能去预防？在人们对技术的发展，有了安全气囊，它可以保护人在汽车发生事故所引发的安全问题，而汽车安全气囊它在今天又如何的去发展和应用呢？ 一、汽车安全气囊的发展 （一）安全气囊国内外的发展 使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国，在1952年美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年，第一个气囊的专利就诞生了。但是由于那时技术的的限制，还不能把这种想法或专利进行实现，到了1980年的德国开始实现了这个设想并在汽车安装了安全气囊。从此在美国的市场汽车上都出现了这样的安全系统，随后又出现了一系列保护乘员头部躯干和膝部作用的安全气囊。在我国，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。 随着世界汽车进军我国，我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992 年，我过自行研制的FS-01 安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间。 在十多年的研究与发展过程中, 国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础, 其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中, 系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作, 对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。2000 年以来，我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200% 的速度在增长，到2004 年我国安全气囊市场总配套量接近400 万套。目前，国内生产安全气囊企业有近20 家，2004 年产量超过200 万套，安全气囊的国产化率超过50%，到 2 007 年，我国80% 以上的安全气囊组件将实现本地化生产。目前，我国安全气囊零部件ECU 、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5% 左右，气囊组件配套还有很大的发展空间。 二、国内外对安全气囊的评价 尽管国内国外都对安全气囊的研究与发展都有一定的基础和规模，但是对含有安全气囊法规、撞车实验系统、安全气囊的设计、制造和测试等方面还是有待去加强，虽然国内外的安全气囊的研究到了技术要求，但还是有些不足，比如它的自主权，传感器、气体发生器和气囊的技术规范及检测还未达到一个令人满意的状态，因此我们安全气囊的业内人士还要付出巨大的努力！
ECU电子控制单元简介
ECU --汽车电子控制系统的核心技术一、ECU的定义及主要厂家 ECU原来指的是engine control unit，即发动机控制单元，特指电喷发动机的电子控制系统。但是随着汽车电子的迅速发展，ECU的定义也发生了巨大的变化，变成了electronic control unit即电子控制单元，泛指汽车上所有电子控制系统，可以是转向ECU，也可以是调速ECU，空调ECU等，而原来的发动机ECU有很多的公司称之为EMS，engine management system。随着汽车电子自动化程度的越来越高，汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中，线路之间复杂程度也急剧增加。为了使电路简单化，精细化，小型化，汽车电子中引进了CAN总线来解决这个问题。因为CAN总线能将车辆上多个ECU之间的信息传递形成一个局域网络。有效的解决线路信息传递所带来的复杂化问题。目前博世，德尔福，电装，大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。 二、ECU的基本组成 简单地说，ECU由微机和外围电路组成。而微机就是在一块芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。ECU的主要部分是微机，而核心部件是CPU。输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。，例如继电器和开关等。因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入处理电路、微处理器（单片机）、输出处理电路、系统通信电路及电源电路组成，的结构如图1所示
安全气囊的类型和结构
安全气囊的类型 （1）按照气囊的数量包可分为单气囊系统（只装在驾驶员一侧）、双气囊系统（正、副驾驶员侧各有一个安全气囊）和多气囊系统（前排安全气囊、后排安全气囊、侧面安全气囊）。 （2）按大小可分为保护全身的安全气囊、保护整个上身的大型气囊和保护面部的小型护面气囊。 （3）按照保护对象不同可分为驾驶员防撞安全气囊、前排乘员防撞安全气囊、后排乘员防撞安全气囊与侧面防撞安全气囊几种。 1、驾驶员防撞安全气囊 驾驶员防撞安全气囊装在方向盘上，分美式和欧式两种。美式气囊是假定驾驶员没有佩戴座椅安全带设计的，其容积较大，为60L。欧式气囊是假定驾驶员佩戴座椅安全带而设计的，其窖较小，约40L。 2、前排乘员防撞安全气囊 由于副驾驶位置乘员在车内位置不固定且前方空间较大，因此为保护其撞车时免受伤害，设计的防撞安全气囊也较大。美式约160L左右，欧式约75L左右（后者考虑了乘员受座椅安全带的约束）。 3、后排乘员防撞安全气囊 装在前排座椅上，防止后排乘员在撞车时受到伤害。 4、侧面防撞安全气囊 装在车门上，防止驾驶员及乘员受侧面撞击。 安全气囊的结构 安全气囊系统主要由传感器、气体发生器、点火器、气囊以及控制单元（ECU）等部件组成。 1、传感器
传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。传感器按其功能可分为碰撞传感器和保险传感器两种。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度，如果汽车以40KM/H的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物上，碰撞传感器便会自动接通搭铁回路；保险传感器，其闭合的减度要稍慢一些，防止因碰撞传感器短路而造成误开。传感器按其结构可分为机械式、机电式和电子式3种。下面以机械式传感器（偏心锤式碰撞传感器）为例说明传感器的工作原理。 机械式传感器一般安装在保险杠与挡泥板之间，用来感知低速碰撞的信号。传感器安装在一个密封的防震保护盒内，当传感器中的重锤的移动速度高于某一特定车速（称为TBD车速）时，重锤便将其机械能直接传给引发器使气囊膨开。 具体的工作原理： 汽车正常行驶时，扭力弹簧将触头定在上止点位置，传感器没有触发信号给ECU。当汽车碰撞时，减速度所产生的惯性力克服弹簧的扭力而使重锤产生运动，带动触桥转动，使动、静触头结合。此时，传感器向ECU发出接通信号，同时安全传感器也接通，ECU发出引爆指令。 2、气体发生器 气体发生器又称充气器，用于点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊膨开。 气体发生器用专用螺栓螺母固定在气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。气体发生器由上盖、下盖、充气剂和金属滤网组成。上盖上有若干个充气孔，充气有长方孔和圆孔两种。下盖上有安装孔，以便将气体发生器安装到气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺装成一体，壳体内装充气剂、滤网和点器。金属滤网安放在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。 目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂会产生大量热量，氮化钠受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。
智能化安全气囊的研究
智能化安全气囊的研究一、前言 安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，平常与普通方向盘没有什么区别，但一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬时间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘、座椅、车辆侧壁与驾驶者、乘员之间，防止乘员的头部、胸部和腿部撞击到方向盘、仪表板或车辆硬壁等硬物上，这种奇妙的装置自从面世以来，已经挽救了数以万计的性命。安全气囊从取得专利到应用推广，已走过了三十多年的时间，从机械式到电子式，如今智能化安全气囊的需求又被纳入到新一代安全技术研发之中。 二、安全气囊的作用 在乘员使用安全带的情况下，气囊有助于减轻胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。在汽车发生前碰撞时，首先是汽车要停止运动，车内乘员的惯性力作用下仍以原来速度继续向前运动，驾驶员、乘员将会与转向盘、前挡风玻璃、汽车四壁相碰，因而可能受到严重
伤害；佩戴安全带的乘员将在安全带的作用下，随着汽车停止运动 而逐渐停止向前运动。但当碰撞来重时，乘员向前运动更快，既使 佩戴了安全带，在安全带使乘员完全停止运动前，他们仍会与车内 物相碰。如果此时装在车内的安全气囊气囊充气弹出，它就可以有 效保护乘员减少其与车内物相碰的可能性，更均匀地分散头、胸的 碰撞力，吸收乘员的运动能量，从而起到补充安全带效果的作用。 因此气囊主要在缓冲前碰撞或近似前碰撞严重性方面，进行有效的 补充性保护。 三、智能化安全气囊技术系统的研究 安全气囊的智能化发展，将集成先进的传感器技术和信息处理系统，它们在事故发生的短暂时间内能够提供可靠的碰撞环境方面的信息。这些信息包括汽车碰撞的剧烈程度，碰撞的形式(包括正碰撞、侧碰撞、翻滚等)，乘员的身材、体重、乘坐位置和乘坐姿态，以及乘员 是否系有安全带等。智能安全气囊系统根据探测到的信息，通过其 电子控制系统的计算分析，决定安全气囊何时及以何种程度展开， 从而对乘员提供最优化的保护。新一代安气囊系统将由多种电子传 感器、中央控制器、探测设备、智能化信息处理系统、多气囊、多 安全带预紧器和接头等组成。
汽车安全气囊的设计问题
汽车安全气囊的设计问题： 汽车正面碰撞是造成交通事故65％伤亡的原因。安全气囊就是为了在汽车正面碰撞过程中最大限度的保护驾驶员及前排乘客。当驾驶员及乘客戴安全带时，安全气囊对人的保护效果应该最佳。但对很多装有安全气囊轿车的交通事故调查发现，安全气囊每保护20人，就有1人不能受其保护而死亡，而且死亡的人一般身体较矮，如儿童与妇女。 对问题的分析与解答： 轿车是一个系统，安全气囊只是其中的子系统，该子系统简图如图8—2所示。汽车是气囊的超系统，碰撞物可能是另一辆汽车或其他物体。气囊装在气囊筒内，气囊简装在汽车方向盘前端。安装在汽车前端的传感器感受到汽车减速度信号，传给激发器并使气囊迅速膨胀并充满具有一定压力的气体，完全膨胀后，囊内压力要有所降低，气体的减振作用将保护 碰撞到气囊上的司机或乘客。 轿车安全气囊的功能是在汽车正面碰撞时保护司机与乘客，但目前的设计保护了身体高的司机与乘客，而有可能伤害身体矮的司机与乘客。其原因是身体矮的司机为了踩刹车及油门，身体较接近于方向盘，汽车碰撞时，气囊膨胀过程中，身体矮的司机可能碰上了气囊。膨胀过程中的气囊动能大，像是一个运动中的刚体，会伤害与其碰撞的司机。上身长、腿短的司机受伤害的可能性更大。妇女一般身体矮，儿童不仅身体矮而且经常不戴安全带，因此，容易受到伤害。 设安全气囊与司机和乘客组成一个系统。安全气囊目前的设计保护大部分司机与前排乘客，但有可能伤害身体矮的司机与乘客。该设计可用如下的物质——场模型描述：气囊S2在机械能FM的作用下迅速膨胀保护了司机与乘客S1．1，却伤害了司机与乘客S1．2。这说明，原设计存在技术冲突。 图中：FM指机械能；S1．1指身体较高的司机与乘客；S1．2指身体矮的司机与乘客；S2指气囊。 如果要进行创新设计，其标志是要彻底的克服现设计中存在的冲突，即新的安全气囊不仅要保护身体较高的司机与乘客，又要保护身体较矮的司机与乘客。改进设计后的最终模型应该如图8—4所示。
汽车上的电子控制单元ECU.
汽车上的电子控制单元ECU 现代轿车发动机大都用电子燃油喷射系统，其中有一个形似方盒子的控制元件叫“ECU”，ECU的称谓较多，有人称它为电脑，有人称它为微机，还有人称它为微处理器，那么，它实际上是个什么东西呢？ 简单地说，ECU由微机和外围电路组成。而微机就是在一块芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。ECU的主要部分是微机，而核心件是CPU。ECU将输入信号转化为数字形式，根据存储的参考数据进行对比加工，计算出输出值，输出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元件，例如继电器和开关等。因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。 输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。 目前在一些中高级轿车上，不但发动机上应用ECU，在其它许多地方都可发现ECU的踪影。例如防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统、多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU。随着轿车电子化自动化的提高，ECU将会日益增多，线路会日益复杂。为了简化电路和降低成本，汽车上多个ECU之间的信息传递就要采用一种称为多路复用通信网络技术，将整车的ECU形成一个网络系统，也就是CAN数据总线。