基于汽车安全气囊控制系统的研究
基于PowerPC的汽车安全气囊控制系统设计
基于PowerPC的汽车安全气囊控制系统设计发布时间：2021-10-18T05:40:24.873Z 来源：《工程建设标准化》2021年第15期作者：马帅[导读] 概述国内外安全气囊的开发和应用过程中所开展的研究工作。
论述的重点包括事故分析，与安全气囊相关的损伤，损马帅锦州锦恒汽车安全系统股份有限公司辽宁省锦州市经济技术开发区渤海大街4-16号邮编;121000摘要：概述国内外安全气囊的开发和应用过程中所开展的研究工作。
论述的重点包括事故分析，与安全气囊相关的损伤，损伤生物力学，安全气囊防护有效性的评估方法以及新型安全气囊的研究动态和发展趋势。
关键词：安全气囊；汽车碰撞；损伤防护；引言：近几年，随着节能环保的大力提倡，新能源汽车在我国得到了大面积的普及，为了保证新能源汽车能够带给用户更加优越的体验，相关研发人员加强了完善汽车的各方面性能的工作，其中整车控制系统的功能完整可靠性是研发人员重点考虑的问题，因为其对整车的性能有着直接的影响。
本文主要对整车控制系统的功能测试管理工作进行了一定的分析和研究。
1有关整车控制系统功能的测试需求及测试需要管理为保证整车控制系统功能测试工作能够有效进行需要，对该测试工作制定一定的需求，作为测试工作进行的主要依据。
目前，有关整车控制系统功能的测试要求不够完善，这就直接导致测试效率较低的情况依然出现。
为了有效解决这些问题，笔者总结了以下几方面的对策，首先在对整车控制系统功能性进行评审的过程中，测试人员也需要参与到这项工作当中并且认真对测试需求中的不完善性进行分析，认真检查分析清单中的内容，并且将其构建完整。
其次，在对控制系统开发之前，需要对测试人员进行一定的培训，让其了解控制系统的功能和控制系统其他的电气特性。
如此可以保证测试工作能够顺利的进行下去且其质量也能保证。
最后，测试人员在测试的过程中应该结合自身多年从事测试工作的经验，站在新能源汽车用户的角度上去考虑问题，不断地提出相应的改进意见。
汽车安全气囊系统
汽车安全气囊系统汽车安全气囊系统的毕业论文［摘要］安全气囊是现代轿车上引人注U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。
电脑在经过分析确认之后，立即引爆气囊包内的电热点火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需0.05秒左右。
点火器引爆之后，固态氮粒迅速气化，大量氮气化，大量氮气立即吹涨气粪，并在强大的冲击力之下，气粪冲开方向盘上的盖而安全展开。
主要研究内容和章节有：安全气囊的作用、安全气囊的类型、两次动作的双气囊系统工作原理、系统主要部件中央传感器、安全传感器、电子控制器、安全气襄的功能、气囊在车内的标识、气囊系统的丄作原理、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［Abstract］The safe air sac is a modern car to ascend the new technique in eye-catcher equips・The safe air sac in car system includes to spread to feel the machine is total, the spirit of air , fold the air sac and order firearms, solid nitrogen, warning signa 1.・・etc・・When the car suffers the certain angle in front inside super-speed to hit, packing the collision in car head spreads to feel the machine spreads to feel with the safety that pack the car central part machine, can examine the car to deceleratesuddenly, combine this signal in 0. 01 control for inside speed delivering to safe air sac systems computer .The computer set off immediately after confirming through analysis the air sac electricity in the pack heat light the firearms （ give or get an electric shock namely thunder tube), making its occurrence exploded, the general in this processneeds 0.05 or so. After lighting the firearms set off, the solid nitrogen grain is quick to gasify, the nitrogen of large quantity gasifies, the large quantity nitrogen spirit blows to rise the air sac immediately, and in the mighty impact dint under, the air sac hurtles to open the co ver on the steer device but the safety launches・[Keywords] Safe air sac Spread to feel machine Safety目录刖言..................................................................... ....... 3 1概述..................................................................... ....... 4 1. 1安全气粪的作用........................................................... 4 1.2安全气囊的类型 (4)2两次动作的双气囊系统丄作原理.......................................... 5 3系统主要部件..................................................................... ..5 3. 1前方传感器 (5)3. 2中央传感器 ............................. (6)3. 3安全传感器 (6)3. 4电子控制器 (6)4安全气襄的功能................................................................. 8 5气粪在车内的标识 (9)5. 1气囊系统的工作原理 (9)5. 2使用注意参项.............................................................. 10 5.3安全气囊的维护........................................................... 11结论............ 12谢辞............ 13参考文献....................................................................... ..14前言安全气囊，也称辅助乘员保护系统。
汽车安全气囊的应用与发展毕业论文
毕业设计（论文）标题：汽车安全气囊的应用与发展学生姓名：系部：汽车系专业：汽车技术班级：指导教师：株洲职业技术学院教务处制目录摘要 (II)前言 .......................................................................................................................................... I V 1.安全气囊的概述.. (1)1.1安全气囊基础概述 (1)1.2安全气囊的设计思想 (1)1.3安全气囊发展史 (1)1.3.1. 国外汽车安全气囊的发展史 (1)1.3.2. 国内汽车安全气囊的发展史 (2)2.安全气囊系统部件的结构与原理 (4)2.1安全气囊系统部件的结构 (4)2.1.1传感器 (4)2.1.2电子控制器 (4)2.2安全气囊系统部件的工作原理 (5)3.安全气囊的检修 (6)3.1凌志LS400型轿车安全气囊系统 (6)3.2中央传感器总成的检测 (7)4.安全气囊的应用 (8)4.1安全气囊使用中的缺点 (8)4.2对现有安全气囊的改进 (8)4.2.1磁电式传感器的采用 (8)4.2.2智能化控制系统的采用 (8)4.2.3乘员探测系统的选择 (8)4.2.4气体发生器的多元化发展 (9)5.安全气囊的未来发展趋势 (9)5.1安全气囊的智能化 (9)5.2安全气囊的绿色环保化 (10)5.3安全气囊的虚拟技术化 (10)5.4安全气囊的小型、轻型化 (10)5.5安全气囊的保护全方位化 (11)结论 (11)参考文献 (13)后记 (14)摘要随着高速公路的发展和汽车性能的提高，车速度越来越快，车流量也越来越大，交通拥堵越来越严重，使得交通事故频发，所以汽车的安全性就变得尤为重要。
而安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。
安全气囊是现在安全问题的一种有效的解决方法，因其使用方便，效果显著，造价不高，所以得到了迅速的发展和普及。
汽车安全气囊论文
汽车安全气囊论文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。
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？[关键词] 安全气囊；传感器；安全；发展；应用目录[摘要]............................. 错误！未定义书签。
[关键词] (2)一汽车安全气囊的发展 (2)1.1 国外汽车安全气囊的发展 (4)1.2 国内汽车安全气囊的发展 (4)二汽车安全气囊的结构与工作原理 (6)2.1安全气囊的组成 (6)1、传感器 (6)2、中央传感器 (6)3、安全传感器 (7)4、电子控制器 (7)2.2安全气囊的工作过程及作用 (8)2.3 安全气囊的种类 (8)1、按系统的控制形式 (8)2、按系统的功用划分 (9)3、按安全气囊数量分类 (9)2.4 安全气囊的工作原理 (10)三、安全气囊系统的使用与检修 (12)3.1 安全气囊系统检修注意事项 (12)3.2 安全气囊的检修方法 (12)四、汽车安全气囊的发展趋势 (15)4.1安全气囊的智能化 (16)4.2 安全气囊的绿色环保化 (17)4.3 安全气囊的虚拟技术化 (18)4.4 安全气囊的小型、轻型化 (18)4.5 安全气囊的保护全方位化 (19)4.6正在研制的此型保护气囊还有以下5种： (19)参考文献 ........................ 错误！未定义书签。
汽车安全气囊行业研究——东方久乐
汽车安全气囊行业研究概述构成安全气囊系统的主要电子元器件有ECU、碰撞传感器（集中式系统安置於ECU内部，分散式系统安置在ECU外部）、警示装置、气囊发生器和气囊袋、乘员位置传感装置及接头和线束等。
传感器和MCU（ECU的核心）属于电子产品范畴，任何一家气囊厂家都没有能力制造。
气囊发生器（Airbag Inflators）和气囊袋（Airbag Cover），气囊发生器的生产厂家不多，通常只有日本的大赛璐和美国的ARC Automotive。
气囊袋厂家也不多，通常是美国ITG 国际纺织集团。
一般来说老牌气囊厂家有能力新自制，进的气囊厂家则没有能力自制，如锦恒，摩比斯，需要对外采购气囊发生器和气囊袋。
目前低端车型大多配置两个前气囊，中端车型加前侧气囊，中高端车型加前后气帘，豪华车在增加后侧气囊，还有得再增加膝气囊。
而10年前只有顶级豪华车才能配备前排乘客气囊，如今5万元级别的小车都有驾驶员与乘客气囊，双前侧气囊和前后气帘。
气囊的数量都在增加，低端车型的气囊数量增加最快。
气囊产业也发生变化，门槛开始变低，采购MCU、传感器、气囊发生器和气囊袋，制造气囊并非很困难的事情。
出现了一批新兴的气囊厂家，当然他们所占的市场比例远不如老牌的气囊厂家。
市场格局国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营，外资企业主要车安全系统厂家主要有奥托立夫、高田、丰田合成、德尔福、天合等。
跨国公司在中国投资的企业占据了80%-90%的市场份额，以东方久乐、锦恒、和昌、比亚迪、太航常青等为代表的国产品牌企业生产的国内安全气囊的产量占10%-15%左右，主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套。
我国安全气囊在经历安全气囊的进口高峰后，进口安全气囊的高速增长是势头已经跌落，2005年上半年已经出现进口负增长，占市场份额90%的外资品牌气囊也基本是在本土生产。
目前，纯进口安全气囊在国内配套市场所占比重已跌到一半以下。
基于人工神经网络预测的汽车安全气囊系统点火控制算法研究
隐层 的 ６个节点都是计算节点 ， 激活 函数均采用双极性
Ｓｇ ｏ ａ 函 数 。 ｉ ｉｌ ｍ ｄ Ｓｇ ｏ ａ 函数 的表 达 式 为 ： ｉｍ ｉｌ ｄ
ｙ（ 品 ｕ ｆ）
其 中神经元基 函数 Ｕ采用线性 函数 ：
（ ｔ ）
（） ２
ｕ ￣ ｊ 一 ＝ 一 ＝ ｗｊ ０ Ｗ Ｘ ０ ｘ
安 全气囊真 正起到 预期 的保护 作用 ， 点火 时刻 的控 制是 关 键， 实践证明 ， 过早或过 晚的点火都会对 乘员带来 伤 害。因 此采用一种 可靠 的引爆 点火控制算法 是至关重 要 的。现 有 的各种 引爆点火控制算法都存在不 同的利弊 ， 同时汽 车碰撞
过 程 又 是 一 个 非 常 复 杂 的 非线 性 过 程 ， 容 易建 立 准 确 的碰 不
Ｙ Ｕ
（） ４
３ 网络的训练 该人工神经网络按是基 于最小均 方误差 准则 的 ８ 习 学
・
收稿 日期 ：０７—１ ２ ２０ ２— ３
２ ・ ９
维普资讯
辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报 规则进行离线训练。 ３ １ 准备学 习样本 ． （ ）检查 网络总误差 ５
根据安全气囊引爆 的 １ ．ｃ ２ ７ｍ一３ ｍ 准 则， ０ｓ 当汽 车碰撞 发生后 ， 乘员 头部 向前移 动的位移达 到 １ ． ｃ ２ ７ ｍ时 ， 最佳 是 的气囊点火时刻 ， 气囊 系统 要准确地 引爆 安 全气囊 。但 由 于驾驶员体重的不同 ， 对车内乘员 的真实离位状态难 以做 出 正确的判断。本 文利用人工神经网络的优势 ， 以汽车加速度 和乘员重量两个参数来映射乘员 的真实头部位移 ， 用神经 网 络 的输出 ， 即乘员 的真 实头部位 移作为 Ｓ Ｓ控制 引爆点 火 Ｒ 的一个依 据 ， 实现合理控制安全气囊 的点火引爆 。 ２ 神经 网络模型
基于虚拟试验的汽车前碰撞安全气囊防护效率的研究
基于虚拟试验的汽车前碰撞安全气囊防护效率的研究当今世界上每年因汽车交通事故造成了巨大的人员伤亡和社会经济损失，汽车安全性问题引起了各个国家的高度重视。
实践表明安全气囊是乘员在汽车碰撞中重要、有效的保护设备，在欧美等工业化发达国家已经成为轿车必备的安全装置。
在我国，近年的新车基本上都安装了安全气囊。
然而，交通流行病学研究表明，前碰撞安全气囊在提供乘员保护的同时，也会给部分乘员，尤其是离位的矮个子女性乘员和儿童造成伤害，因此如何发挥安全气囊的最大保护效果，同时减小其不利作用是气囊约束系统研究需要解决的关键问题。
为此，本文主要研究了汽车前碰撞安全气囊的设计和匹配；并针对气囊对离位乘员的致伤问题，研究了气囊折叠方式对气囊展开作用的影响、以及气囊展开对头颈部损伤的影响。
本文介绍了汽车前碰撞安全气囊研究的主要方法和基础理论，以仿真软件MADYMO和DYNA为主要研究工具，建立验证了驾驶员侧和乘员侧安全气囊有限元模型，以及动态模拟汽车驾驶室变形的多刚体模型，研究了气囊体积、排气孔尺寸、气体质量流速和起爆时间等主要参数对乘员损伤的影响，利用优化软件MADYMIZER进行了模型的优化分析，在多个参数中找到了合理的最优值，并通过试验验证了优化模型的有效性。
通过气囊展开力学过程的虚拟试验，分析了影响气囊展开压力变化的因素。
在此基础上，提出了安全气囊的环向折叠方法，自行开发了基于初始矩阵法(IMM)算法的参考网格模型和映射网格模型自动生成程序。
实现了基于气袋直径、折叠次数、折叠环间距和网格密度等参数的参数化设计，并通过算例对建模过程和映射算法进行了验证。
建立了对称折叠、卷式折叠和环向折叠等折叠方式的气囊模型，并基于气囊静态起爆、碰块冲击和转向盘气囊总成等虚拟试验分析了各气囊折叠方式对应的气囊压力和相应的接触物体的动力学参数。
利用5百分位和50百分位的Hybrid Ⅲ假人进行了胸部靠近气囊总成和头部靠近气囊总成布置形式的离位乘员虚拟实验。
安全气囊控制器系统核心技术解析
安全气囊控制器系统核心技术解析安全气囊控制器系统是车辆安全领域的一个重要组成部分。
作为车辆碰撞安全保护系统的核心部件，它起到了关键的作用。
那么，安全气囊控制器系统中的核心技术是什么呢？本文将对其进行深入的解析。
1. 安全气囊控制器系统的工作原理安全气囊控制器系统是由传感器、控制模块、气囊和安全带等多个部分组成的。
当车辆发生碰撞时，传感器会感知到碰撞的信号并传输到控制模块中。
控制模块会对传感器所发出的信号进行分析，判断是否需要启动气囊保护系统。
如果需要，控制模块会向气囊发送信号，让气囊充气迅速弹出，为驾驶员和乘客提供保护。
2. 安全气囊控制器系统核心技术2.1 传感器技术传感器是安全气囊控制器系统的重要组成部分。
目前，常用的传感器有加速度传感器、压力传感器、角度传感器和温度传感器等。
加速度传感器主要用于检测车辆是否发生碰撞，压力传感器则用于检测气囊的充气压力和气囊爆裂时的压力变化。
角度传感器用于检测车辆的倾斜角度，温度传感器则用于检测气囊的温度，在气囊放出时避免因为温度过高而导致气囊破裂。
传感器技术的发展促进了安全气囊控制器系统的智能化和高效化。
传感器的准确性和响应速度越来越高，可以更加精准地感知车辆状态和碰撞情况，从而提供更好的安全防护。
2.2 控制模块技术控制模块是安全气囊控制器系统的核心部件之一。
它主要用于对传感器信号进行分析，判断是否需要触发气囊保护系统。
控制模块还要负责控制气囊的充气和放气，以及记录车辆的碰撞数据供事故分析使用。
目前，大部分控制模块采用了微处理器技术，可以通过程序设计实现多种功能。
控制模块技术的不断提升，使得安全气囊控制器系统具有了更加精准和可靠的控制功能。
同时，现代化的控制模块还可以与其他车辆安全系统进行联动，形成更加全面、多元化的安全防护体系。
2.3 气囊技术气囊是安全气囊控制器系统的关键部件，主要用于在车辆发生碰撞时提供保护。
气囊的材料、设计和充气方式等都是影响气囊效果的重要因素。
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开时，警告灯自动点燃，并持续闪亮６ｓ后熄灭，说明
安全气囊系统工作正常；若出现异常现象时，则警告
万方数据
长春大学学报
第２０卷
灯在闪光６ｓ后仍不熄灭；若ＥＣＵ出现异常，不能控 制警告灯正常工作时，警告灯便在其它电路的直接
控制下进行异常显示，提示驾驶员应进行修理，并将 故障以代码的形式存入ＥＣＵ存储器内。 ３．４控制系统软件 ３．４．１单片机软件 单片机的软件有两方面的用途，一方面是用于 实现汽车碰撞中的实时车载数据采集和安全气袋的 点火控制；另一方面是实现车载数据采集系统同微
的信息等。碰撞传感器用来检测汽车碰撞强度，一 般认为，若汽车以４０ｋｍ／ｈ的车速与一辆正在停放
的同样大小的汽车相碰撞，或者以不低于２２ｋｍ／ｈ 的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物上时， 其产生的碰撞强度足以危及驾驶员和乘务员的安
全，应及时展开安全气囊。一辆车辆常装有２—４个 碰撞传感器，前左、右挡泥板各装一个，称为前安全 气囊传感器，有的车在前面保险杠中间还装一个。
［２］邱卓丹．现代汽车安全技术的研究发展［Ｊ］．湖南工程学院学 报，２００２（３）：１５． ［３】 黄仁欣，马彪．单片机原理与应用［Ｍ］．北京：清华大学出版 社，２００８：１００—１０２． ［４］鲁植雄．汽车安全气囊故障诊断［Ｍ］．南京：江苏科学技术出 版社，２００３：１—２０． 【５］ 戴焯．汽车电子控制装置［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，
１９９９：２００—２１８．
采集数据行计算并作出判断，发出点火信号。在
点火后还要设置状态代码进行数据保存等工作。为 了全面分析不同的事故情况，对不够点火条件但仍 有一定强度的事故也要记录其波形，使系统具备 “黑匣子”的功能。其流程如图５所示。
［６］董辉．汽车用传感器［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，２０００：
其检测电路、气囊检查电路等部分组成。考虑到系
统与外界的联系，还要有指示灯及通讯接口。 ３．１单片机
单片机是控制系统的核心，根据气囊控制系统
的要求，选择ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司的ＭＣ６８ＨＣｌｌＥ９单 片机，该单片机有丰富的ＩＶ０功能，完善的系统保护
靠性与稳定性。另外，碰撞后，电源可能首先被撞
收稿日期：２００９．１１－１１ 作者简介：韩顺武（１９５５－），男，辽宁大连人。副教授，主要从事汽车检测与维修方面研究。
算机的通讯。 ３．２电源 气囊系统有２个电源，即汽车电源（蓄电池和
图３点火电路示意图
在驱动电路中，利用光电耦合实现控制电路与
主电路的隔离，以保证电路的安全并提高抗干扰能
力。为了防止误点火，点火电路和气囊之间串联一 个机械式安全传感器。他在原理上是一个机械式加
速度传感器，正常情况下处于常开状态，当减速度达
ｃｒａｓｈｅｓ ｈａｐｐｅｎ ｆｒｏｍ ｆａｃｅ ａｎｄ ｓｉｄｅ ｆａｃｅ．Ｔｈｅ
ｐｅｒｆｅｃｔ
ａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｒａｆｆｉｃ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ．Ｓａｆｅｔｙ ａｉｒ
ｂａｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ ｏｆ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ
ｂｒａｎｄｓ ａｎｄ ｔｙｐｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｆｅｔｙ ａｉｒ ｂａｇ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ；ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ，；ｓｅｎｓｏｒ
万方数据
用电控单元的电源（即车载电瓶）作为点火电路的 电源。图３为点火电路的示意图。
点火电源
（２）有５１２字节ＥＥＰＲＯＭ：所记录的数据可在
失去电源下长久保存。 （３）有１２Ｋ字节ＥＰＲＯＭ：可以把程序固化在单 片机中而不用外扩存储器。 （４）有足够数量的Ａ／Ｄ转换通道：可以直接对
加速度信号及气囊和点火电路的检查结果进行Ａ／ Ｄ转换，从而节省了专用Ａ／Ｄ芯片。 （５）具有异步串行通讯接口，可实现系统与计
ａ
１６３００，Ｃｈｉｎａ）
ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．ｗｈｉｃｈ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｓａｆｅｔｙ ａｉｒ ｂａｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｄｏｐｔ８ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ｓｅｎｓｏｒ
Ｏ
引
言
坏，因此要求系统能在掉电后继续工作数百毫秒。 １．３结构紧凑
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、安全气囊、防
ｄｅｓｉｇｎ
ｐｒｏｊｅｃｔ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ｓｅｖｅｒｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｉｔ ｒｅａｌｉｚｅｓ
ａｃｃｕｒａｔｅ
ａｎｄ
ｔｉｍｅｌｙ ｔｒｉｇｇｅｒ，ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｉｔｓ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｃｒａｓｈ ｓｙｓ－
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｋｅｅｐｓ ｏｃｃｕｐａｎｔｓ ｆｒｏｍ ｂｅｉｎｇ ｈｕｒｔ ｗｈｅｎ ｔｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｈａｖｅ ｔｈｅ
万方数据
第２期
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韩顺武，等：基于汽车安全气囊控制系统的研究 ｉ。。。 一一一一：：： ；
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电子控制单元广——一
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整个系统除了要满足上述要求外，还要尽量减 小体积，少用元器件，以减小系统的复杂程度，提高 可靠性。同时也可减少系统的耗电量，以尽量维持
掉电后的工作。
２控制系统总体方案
本控制系统有硬件和软件两部分组成。图ｌ是 控制系统的组成框图。
实时采集与控制程 单片机软件 气 袋 控 制 系 统 硬 件 车载部分 软 件 微机软件
３．３加速度测量电路 ３．３．１传感器 汽车所需求的信息都是依靠传感器来获取的。
导线４部分组成。
（１）气体发生器气体发生器主要由点爆管、点 火药粉及气体发生剂组成。
（２）气囊气囊应该有良好的耐热性，在日常的 温度变化范围内，气囊尺寸大小保持不变。在汽车
发生碰撞时，气囊应易于吹胀，且吹胀的延迟时间不 超过１０ｍｓ，而张开气囊的时间为３０ｍｓ。
车辆本身所需的信息包括检测车辆运动状态的信
息、检测驾驶操纵状态所需的信息、车辆控制所需的 信息、运动环境检测所需的信息、异常状态监控所需
（３）衬垫衬垫是气囊组件中第二贵的部件，仅
次于气体发生器，由聚氨酯制成，要求薄、轻且柔软。 （４）螺旋导线由于驾驶员侧气囊是安装于转向 盘上，气囊组件随转向盘一起转动，因而电爆管与 ＥＣＵ之间的导线需采用螺旋导线。 ３．３．４安全气囊警告灯 安全气囊警告灯位于仪表板内，为驾驶员提供 安全气囊系统是否正常工作的可视信号。若气囊展
机进行通信。其系统主程序流程如图４所示。
图５数据采集与控制程序流程图
该程序采用实时中断，每ｌ ｍｓ执行一次。
联机通讯程序完成与微机的通讯，根据微机的 指示完成事故数据上传、系统状态上传、清除ＥＥＰ－
ＲＯＭ中保存的数据等工作。
３．４．２微机软件
微机软件包括通讯程序和后处理，微机通过通 讯程序指示单片机上传事故数据和系统状态，并对
火电压加在气体发生器桥丝的两端，并持续一定时 间。为了可靠点火，点火电压应大于４Ｖ，在这里使
功能和软件控制的节电工作方式。它的指令系统与 早期Ｍｏｔｏｒｏｌａ单片机ＭＣ６８０１等兼容，同时增加了 ９１条新指令。 （１）有５１２字节ＲＡＭ：可以在发生碰撞时采集 一定数量的加速度信号，作为判断点火的依据。
１８７—２１６．
责任编辑：吴旭云
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｓａｆｅｔｙ ａｉｒ ｂａｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ
ＨＡＮ Ｓｈｕｎ—ＷＵ，ＨＥ Ｓｈｏｕ・ｘｉａｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓ：．ｙ，Ｄａｌｉａｎ １
发电机）和备用电源，备用电源电路由电源控制电
路和若干电容器组成。当汽车发生碰撞导致蓄电池 和发电机与气囊系统断开时，备用电源在一定时间
到一定强度时，传感器闭合，允许点火电流通过。
３．３．３
气囊组件
气囊组件主要由气体发生器、气囊、衬垫和螺旋
内可以维持气囊系统的供电。为了保证在失去电源 的情况下系统仍能正常工作数百毫秒并能可靠的点 爆气囊，在电源部分设计了大电容蓄能。
其其结果进行分析、处理。
图４系统主程序流程图 参考文献：
［１］张金换。等．汽车安全气袋系统的研究［Ｊ］．清华大学学报，
１９９７（８）：１９—６９．
系统自检部分包括ＥＥＰＲＯＭ、加速度传感器、
点火电路和气囊的自检。自检结束后保存结果、设
置故障代码并打开中断，即进入正常工作状态，循环 驱动指示灯以显示系统状态，同时等待中断发生。 数据采集与控制程序功能：实时数据采集，对所
微机、打印机等
一 一 一 一｛霎一
图１控制系统组成框图
３控制系统硬件
气囊控制系统硬件结构框图如图２所示。电控 单元部分由电源、微处理器、传感器及滤波、点火及
气囊系统若发生误点爆，不仅会对乘员造成惊
吓，甚至可能引发事故，因此必须有很高的抗干扰能 力。如汽车受到粗糙路面干扰时会发生较大的减速 度，系统要能识别出这种状况，不点燃气囊。 １．２高可靠性与工作稳定性 由于汽车的工作环境复杂以及不允许出现点火 失败的工作要求，气囊控制系统必须具有较高的可