现代轿车技术讲义(8)

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1、上海交通大学内燃机研究所吕兴才Email:lyuxc@sjtu.edu.cn现代轿车技术主要章节第一章：绪论第二章：现代电控发动机技术第三章：悬架电子控制技术第四章：防抱死制动系统第五章：电子稳定系统第六章：自动变速系统第七章：混合动力和电动汽车第八章：其它辅助系统第八章：其它辅助系统8.1安全气囊8.2轿车空调系统8.3智能交通系统8.4导航系统8.5自动避撞系统8.6自动座椅系统8.7LED照明系统8.8电动车门控制系统8.9CAN总线系统8.1安全气囊8.1.1气囊保护思想8.1.2组成与工作原理8.1.3主要部件和控制

2、系统8.1.4关键技术汽车发生碰撞事故时，在惯性的作用下，司机和乘客会高速撞向方向盘等车内部件，受到伤害。在汽车上安装安全带和安全气袋等保护系统，可以在撞车时把乘客约束在座椅上，限制乘客头部、胸部的移动距离，避免与车内部件发生剧烈碰撞，从而起到保护作用。所以也把这种保护系统叫做乘员约束系统。8.1.1气囊保护思想气袋的基本保护思想是：在发生碰撞后迅速在乘员和车内部件之间打开一个充满气体的袋子，让乘员扑在气袋上。通过气袋的排气节流阻尼吸收乘员的动能，使猛烈的车内碰撞得以缓冲，以达到保护乘员的目的。8.1.2组成与工作原理安全气袋

3、系统主要由传感器、控制器、气体发生器和气袋等组成其工作原理为：传感器感受汽车碰撞强度并将其传给控制器，控制器进行判断并在适当时机发出点火信号触发气体发生器，气体发生器点火后迅速产生大量气体展开气袋。从而达到保护乘员生命安全的目的。目前主要有机械式、机电式、电子式等几种。其中电子集成式集成度高，其内部集成有加速度传感，低通滤波器，温度补偿等模块；接口简单，可靠性高；具有自测试功能，可及时发现异常现象。是目前广泛应用的一种。传感方式有多点式和单点式。目前正在使用的多点传感式安全气袋系统的典型配置，共有三个传感器：一个机电式左档板传

4、感器，一个机电式右档板传感器和诊断模块中的一个电子传感器。司机侧和乘客侧各有一个气袋。两个档板传感器中只要有一个闭合，诊断模块就对电子传感器送来的信号进行处理和判断，当认为有必要点火时，就发出点火信号使气袋充气。单点传感式安全气袋系统采用单个电子式传感器，并且传感器和点火控制模块以及诊断模块都集成在一起。目前，由于点爆控制算法越来越完善，单点传感式气袋系统正在逐步取代多点传感式气袋系统。控制系统是气袋系统的核心部件，其控制机理是各生产厂家严格保密的核心技术。气袋控制系统要能准确判断出正撞、偏撞、斜撞、撞树等各种复杂情况的碰撞强

5、度，并准时点爆气袋。　　控制系统主要有机械式、模拟电子式、智能式几种。机械式控制系统主要用于低成本的气袋系统，应用正在减少。现在大部分都采用带微处理器的智能控制系统，对电子式传感器测量得到的信号进行处理，输出点爆信号。其原理框图如图所示。安全传感器是一机电式传感器，它在不低于3g的加速度时闭合，主要是为了提高系统的抗干扰性.气袋控制器一般具备如下特性：在不影响系统可靠性的前提下，尽量采用集成元件，元器件的个数应尽量少。元件及电路应为可在线测试的。减少耗电，使系统在主电源掉电情况下可继续工作。储存故障代号，以备事后诊断。一种体

6、积比较大，即使乘客不系安全带也能起到良好的保护作用，主要在美国市场，因为美国法规对安全带的佩戴没有强制性；一种体积较小，与安全带配合使用，是将安全气袋与三点式安全带共同组成一个乘员保护系统使之达到最佳的乘员保护效果。这种气袋主要在欧洲市场应用，因为欧洲对安全带的佩戴有强制性要求。气体发生器有压缩气体式(冷式)、燃烧式(热式)、混合式三种压缩气体式主要与机械式传感器及控制器连用。由于其产气量少、充气速度慢等缺点，应用较少。燃烧式通过燃烧剂燃烧产生大量气体，产气量大，容易控制，应用较多。燃烧剂有叠氮化钠等种类。叠氮化钠燃烧产生无害

7、的氮气，但产生大量的热量和固体颗粒，所以要采取降温、过滤等相应措施。为防止火药产生的热量对乘员造成伤害，有些气袋内部涂有隔热涂层。叠氮化钠融于水后有毒，对环保不利。各气袋生产厂家都在发展新型的燃烧剂。可燃气体式是其中的一种，它将氢气和氧气按一定比例混合加压储存在储气瓶中。它燃烧后产生水，没有固体颗粒，燃烧前也没有害，是一种理想燃烧剂。混合式是用少量的燃烧物质产生足够的热量，使得压缩气体迅速膨胀而充满气袋。其产气量大，而产生的热量少，是今后的发展方向。混合型气体发生器性能上的优势对温度的敏感性较低，低温条件下性能变化不大；通过调

8、整，容易满足客户对峰值压力、压力上升曲线、溢出气体的速度等性能的要求；对环境有利。无毒性材料；优异的抗老化性能；气体发生器表面温度低。在气体发生器作用后，其表面温度至多上升75度，塑料件可与气体发生器接触；溢出的气体无害。产生的少量非毒性颗粒，92％的颗粒是KCl，产出的颗粒