郑州城市职业学院毕业论文(设计)
输入信号装置有:碰撞传感器、中央传感器和安全传感器。按照碰撞传感器、中央传感器和安全传感器的逻辑控制原理,在汽车受到碰撞时产生碰撞信号,并立即输入到中央电子控制器中。
输出信号装置有:驾驶员用安全气囊引爆电路、前排座乘员用安全气囊引爆电路以及其他安全气囊的引爆电路等。它们按照中央电子控制器的指令引爆安全气囊,倘若只装备驾驶员用安全气囊,则只需要一套安全气囊引爆电路。如果装备有多个安全气囊系统,则需要多个安全气囊引爆电路。在中央电子控制器的控制下,每条引爆电路都可以单独激发,也可以在中央电子控制器的控制下,按一定顺序进行激发,并在各个安全气囊引爆激发之间,设置预定的延迟响应时间。另外,还对安全带卷收器发出锁紧信号。
除了以上主要的组成部件外,还有一些辅助单元或模块,
1,比较器定时电路。负责监测微处理器,当微处理器失效,它会使警告灯以3Hz频率闪亮,提出警告。
2,串行通讯接口。供与外界装置双向通讯用。
3,点火电压生成电路和点火储能电路。为气体发生器的激发提供电流。 4,气囊点火电路。负责向引发器发出引发电流。气囊点火电路都有自己的储能单元,ECU点火输入端接通最低工作电压之后10s,点火电路便可完成储能。
5 ,测试电路。负责检测气囊点火电路和气体发生器有关电路的故障状态。 6,低压开关状态监测电路。应用于混合式气体发生器。 1.AB插口 2.Tc插口 3.E1插口 4.Tc与E1端子跨接导线
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第二节、控制系统的控制原理
由于汽车生产厂家不同和汽车型号、结构不同,安全气囊控制系统布置方式也有所不同。其中主要的布置方式有多点式安全气囊控制系统,单点式安全气囊控制系统,两点式安全气囊控制系统和防侧撞安全气囊控制系统。虽然布置方式不相同,但是控制原理是一样的。其控制原理如下:
安全气囊控制系统的动作信号是由碰撞传感器、中央传感器和安全传感器来产生,然后由中央电子控制器来判断各个传感器输入的信号。安全气囊的引爆过程是根据运动学的规律,用力学方法对碰撞加速度强度进行计算,确定碰撞加速度强度的平均值,储存在中央电子控制器的微处理器中。
中央电子控制器接收到碰撞传感器的信号,并经过与微处理器中储存的加速度平均值相比较和认定,如果达到或超过储存加速度平均值,中央电子控制器才能发出电脉冲来引爆安全气囊。避免了由于汽车紧急制动、通过不平路面以及通过沟堑时产生的强烈振动,发生“误爆”而引起不良的后果。
第三节、安全气囊的工作原理
气体发生器是气囊组件中非常重要而又复杂的一部分。该装置最突出的特点是燃爆品,在极短的时间内可使环境发生剧烈变化。是安全气囊控制系统的执行元件,它能否按照系统控制的要求及时引爆,是能否对驾驶员或乘员提供安全保护的关键。气体发生器可以分为燃料燃烧式和储气燃烧式两种。气体发生器主要由外壳、雷管(机械式和电子式)、增压剂、气体发生剂以及过滤器等部分组成。在气体发生器总成中,过滤装置起过滤和冷却作用,防止高温气体灼伤乘员,并防止燃烧中的微粒子弹出,造成对乘员的伤害。
气囊是安全气囊系统的核心部件,气囊的用途不同时,气囊的形状、结构、容积、充气的速度、充气的压力等都有所不同。
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为了实现安全气囊的可控制充气过程,设计了有阻尼作用的气囊。在气囊的内表面缝制阻尼带,引导安全气囊在展开时,加速向侧面膨胀,以避免安全气囊自由地展开。或采用其他方式对高压气体产生阻尼作用。
在气囊的背面设置排气孔和排气缝隙,或设置一些通气孔,来减少固体燃料爆炸时的压力,缓和对乘员的冲击力。气囊在充气后,在排气孔和排气缝隙,或通气孔不断地排出高压气体的过程中,吸收碰撞时的能量,直到气囊完全瘪塌为止。
在气体发生器总成中,过滤装置起过滤和冷却作用,防止高温气体灼伤乘员,并防止燃烧中的微粒子弹出,造成对乘员的侵害。
安全气囊的作用过程如下:碰撞→碰撞传感器→电子控制器→(电脉冲)→气体发生器→气囊展开→乘员保护。汽车发生正面碰撞时驾驶员的安全气囊展开过程。
一般来说,车辆的轻微碰撞不会使气囊打开。只有在车辆正面一定角度范围内碰撞才能使气囊打开。安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲,只有车辆的正前方左右大约60°之间位置撞击在固定的物体上,速度高于30KM/h,这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速,而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度,实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。后碰,侧碰,翻转都不会引发气囊打开。
安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部,防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞,大大减少受伤的可能性。此外,气囊爆发时的音量大约只有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。 汽车正面碰撞时安全气囊发生作用的过程示意图
第三章、安全气囊的正确使用
安全气囊是一种一次性的安全防护装置,不允许在装车后进行任何试验。汽车若无碰撞事故正常行驶长达10年时,应更换新的安全气囊系统。使用时应注意:
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安全气囊必须和安全带配合使用。安全气囊属于辅助防撞安全装置,只有和安全带配合使用,才能获得满意的效果,所以驾驶员和乘员在汽车运行时必须系好安全带。
注意日常检查。主要检查各碰撞传感器的固定是否牢固,搭铁线部位是否清洁、连接是否可靠,方向盘转动时是否有卡滞现象,以判断方向盘内的SRS螺旋电缆是否完好。起动车辆时特别要注意观察SRS报警灯是否自动熄灭,如果接通点火开关6s后,它依然闪烁或长亮不熄,则表示SRS系统有故障。在运行过程中,如果指示灯闪烁5min后长亮,也表示SRS系统出现故障。
及时排除安全气囊的故障,否则会产生两种严重后果。一种是当汽车发生严重碰撞,需要安全气囊展开起保护作用时,它却不能工作。另一种是在汽车正常运行,安全气囊不应工作时,它却突然膨胀展开,给驾驶员和乘员造成不应有的意外伤害,甚至发生安全事故。
避免高温。安全气囊装置的部件应妥善保管,不要让它承受85℃以上的高温,以免造成安全气囊误打开。
避免意外磕碰和振动。安全气囊传感器等部件对碰撞和冲击很敏感,因此应尽量避免碰撞和冲击,以免造成安全气囊不必要的突然展开。
不要擅自改变安全气囊系统及其周边布置。不能擅自改动系统的线路和组件及更改保险杠和车辆前面部分结构。在方向盘和乘员侧气囊部位不可粘贴任何装饰品和胶条,以防影响气囊的爆开。
乘员尽量坐后排。儿童和身材矮小的乘员在乘坐有安全气囊的车辆时应尽量坐后排,因气囊对他们的保护效果并不理想。
严格按规范保管安全气囊系统元器件。安全气囊系统中有火药、传爆管等易燃易爆物品,必须严格按规范运输、保管,否则将会造成严重后果。
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第四章、安全气囊的检修,储存和运输
第一节、检修
安全气囊应注意日常的检修。安全气囊的一般检查,应按故障代码显示的故障进行检修,可以由驾驶员或专业修理工严格按照维修手册操作规程进行。不允许非专业人员对安全气囊系统进行拆开和检修。
在检修时应将点火开关断开,切断电源,因为拆除蓄电池后,故障代码会消失。所以在拆除蓄电池之前,应读取和记住故障代码显示的故障特性。电源切断要等待10min以上,让电容储能器内的电能完全释放后,才允许开始检修,以防止备用电源的电流引爆安全气囊。在大多数情况下,一些主要的零部件如微处理器、碰撞传感器、中央传感器、安全传感器、气体发生器等,都是采取更换零部件的方法进行检修的,且必须尽可能地更换原生产厂家配套的零部件。对少数重复使用的零件,必须严格检查后才能使用。如安全气囊系统发生“误爆”,则应更换原生产厂家的整套安全气囊系统,确认无误后才能使用,还必须进行新的安全气囊系统严格检查,才能装车。 不允许用尖锐的工具来修理安全气囊,以免损坏零部件,不要刺穿气囊造成气囊泄气。不允许用任何一种能够让电流通过的仪表来跨接导线进行测量,以避免发生错误引爆。检测安全气囊系统时,要用高阻抗的电压、电阻表测量。
检修完毕后,在安装零部件时,应注意零部件的导向标志和导线插头的插接方向。安全气囊系统的导线颜色和接线端子的颜色,一般为黄色或金黄色,不允许采用其他颜色的导线代替,最后要检查报警灯是否正常工作等。
第二节、储存和运输
装配好的安全气囊系统总成(包括转向器、转向器轴、安全气囊盒等)必须采用有隔热、防震的专门包装,缓冲垫要朝上,电器的插脚应分开,系统的各种装置都不允许碰撞和摔跌,凡摔跌过的安全气囊以及包装破损的包装件,都不允许装车出厂。在装车时应由有经验的工人来装配,并经检验人员检验合格后,出具合格证明。如果因故暂停安装时,应有专人负责看管,或送到车间仓库储存,以确保安全。
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