1、安全气囊系统北京现代汽车有限公司第二部分 气囊系统工作原理碰撞伤害ActionReaction DirectReaction Indirect3次碰撞过程碰撞伤害以 50Km/h 的速度正面冲撞固定墙壁工作过程1. 感应碰撞-电子式碰撞 传感器-机械式碰撞 传感器 (开关作用 )-外部传感器（侧面碰撞传感器，前碰撞传感器）2. 微处理器- 自诊断- 警告灯控制- 碰撞强度与标定范围比较- 决定点火时机 点火命令3. 点火 (ASIC)- 气囊点火传送信号线束注：点火能量- 前气囊点火线路包括电容式点火储能器。- 这些电容器通过 25V增压用 D/C变流器充电。- 电容器出现故障时，蓄电池电压直
2、接供应到点火线路。- 安全带收紧器与侧气囊点火线路没有点火储能器 ，而是由蓄电池直接供应点火电源。- 正面气囊只要点火一次， ECU将无法再次使用，即必须更换新 ECU。气囊爆破过程105m Sec开始放气整个动作完成20m Sec 35m Sec 40m Sec气 囊展 开点燃引爆器气囊完全展开氮气 充入 气 囊对 乘客起到保 护 作用3m Sec碰撞碰撞检测和判断1)碰撞演算- 周期性检测加速度传感器感应的车辆加速度值。- 当此值超出已设定的加速度值范围时，中断周期性检测并进行碰撞演算。 - 根据演算减速信号所得的数据，判定是否需要点燃前气囊或收紧器。- 运算值用于判断是否打开气囊，决定最
3、佳点火时机。此时参考 安全带开关， PPD等部件的状态确定是否需要点火。- 判断结果认为，碰撞事故造成的车辆损坏及乘客伤害较低时，不打开安全气囊。此时，如果起动辅助安全系统（包括气囊等）可能会对乘客造成二次的伤害，而且需要承担昂贵的车辆维修费用。- 后部冲撞、冲入大车后部及翻车等情况时，也不打开安全气囊。 碰撞判断安全气囊爆破条件爆破条件 -加速度传感器的逻辑关系加速度传感器 机械式加速度传感器 正面安全气囊爆破加速度传感器 侧向碰撞传感器 侧向安全气囊爆破由于安全带爆破门限低于安全气囊爆破门限，所以我们有时候看到安全带爆破但安全气囊没有爆破的现象。没有配带安全带会影响安全气囊爆破门限，所以我
4、们会看到系安全带的司机与不系安全带的司机的安全气囊没有同时爆破的现象。为防止误爆维修时注意事项：因为产品在断电 150ms内仍在正常工作，所以断电 1秒后才允许拆卸产品。安全气囊爆破条件爆破条件 -加速度与时间关系产品爆破的充分必要条件是加速度和加速度的时间都要达到一定条件加速度没有维持足够长的时间加速度没有达到爆破门限1.2g1.8g爆破门限机械加速度传感器闭合GT1 T1 T车辆爆破条件示意图爆破未爆破未爆破2.前气囊(DAB+PAB)工作概要- 在气囊展开条件下，能够同时满足下列条件时，向气囊模块的点火装置供应点火电流。1)关闭安全传感器。2)微处理器认为有必要打开气囊时，激活点火线路。
5、- 点燃气囊后， “ 碰撞记录 ” 将被储存在只读存储器里。- 此时，中断周期性诊断并点亮警告灯。- 但因考虑到连续性侧面碰撞事故，侧面碰撞感应将持续进行（左右两侧）。- 正面气囊只要点火一次， ECU将无法再次使用，即必须更换新 ECU。正面气囊工作条件碰撞角度法律规定： 30度实际工作角度： 45度车速门限小于 16km/h，不工作16km/h 24km/h ，安全带预紧装置工作大于 24km/h，气囊和 安全带预紧装置 工作特殊情况如：汽车以 80km/h撞上一只鹿，气囊爆炸不爆炸？安全气囊点火顺序驾驶席安全气囊助手席安全气囊50ms50ms延迟时间ONOFFONOFF驾驶席和助手席安全
6、气囊1ms安全传感器不同状态下的点火条件- 演算结果一旦满足前气囊与收紧器点火条件，根据安全传感器的状态最终确定点火线路工作与否。- 前气囊具有点火电流感应功能，因此点火后立即感应点火电流并把碰撞记录按如下方式处理。表 )安全传感器不同状态下的前气囊点火控制 NO. 安全传感器 状态 点火线路 点火电流 故障记录 点火记录1 Close 工作 正常 无 Yes2 Close 工作 不正常 外部故障(点火线路断路 ) Yes3 Open 不工作 未感应 内部故障(安全传感器 Open) NO碰撞判断安全传感器不同状态下的点火条件- 收紧器没有点火电流感应功能，因此按如下方式处理故障及碰撞记录。表
7、 3) 安全传感器不同状态下的收紧器点火控制 NO 安全传感器 状态 点火线路 故障记录 点火记录1 Close 工作 无 点火次数记录2 Open 不工作 内部故障(安全传感器 Open) NO碰撞判断DAB， PAB点火 线 路ACCELEROMETERAMPLIFIERFILTERMICROPROCESSORDAB 线束连接器 互锁装置和防止展开装置Twin lock mechanism Anti deploy mechanismDisconnectedPrimary lockSecondary lockShorteningbarConnectedShortening bar分离短路片连
8、 接短路片正面气囊工作 3.侧气囊(SAB)6.侧气囊展开过程- 气囊 ECU可以与 2个侧面碰撞传感器连接。- HSIS（侧面碰撞传感器）与气囊 ECU以变流方式进行通迅。- 气囊 ECU把最大 50mA电流容量以相应电压分别供给 2个 HSIS。4.气帘工作2)安全带开关不同状态下的双重范围运算方法- 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。 - 戴安全带时 :安全带张紧器先于正面安全气囊工作- 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。即未配带安全带时的条件速度范
9、围，比配带安全带时低一些。 - 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 : 默认为配带安全带碰撞判断表 1：安全带开关不同状态下的前气囊及收紧器工作范围NO 安全带开关 状态 气囊工作范围 收紧器工作范围 1 配带 High Low2 未配带 Low NO3 故障 Low Low碰撞判断1.有乘客 : 15kg 以上重量时 50K 以下2.无乘客 : 0.6kg 以下重量时 50K 以上3.灰色区间 : 0.6 15kg 重量时 4.ECU以 PPD的电阻变化 检测有无乘客5.为防止误判，当检测为无乘
10、客时， 9.6秒后确认为无乘客1.安装位置 :副驾驶坐椅下部中央 2.作用 :用 PPD传感器电阻变化判断的乘客有无信号传送给 ECU.3.工作特性 :PPD 信号转换器和安全气囊 ECU 做单方向通讯 .PPD 信号转换器向安全气囊 ECU 传送3种信号 .1)有乘客2)无乘客3)故障PPD 信号转换器IG 电源单方向通讯接地(有乘客 ,无乘客 , 故障 )PPD 传感器AIR BAGECUPPD 信号转换器 回路A B PPD 传感器安全气囊 ECU PPD 信号转换器A线故障时 :PPD 通讯 不良B线故障时 :PPD 传感器 故障PPD 信号转换器故障判断PPD传感器和信号转换器间通讯波形有乘客时输出波形有乘客时输出波形信号转换器和 ECU间通讯波形无乘客时输出波形无乘客时输出波形有乘客时输出波形有乘客时输出波形
