汽车安全气囊

部件功能(ECU)
2.内部结构及功能
Accel Sensor Crystal Resonator
- 电子式碰撞传感器 - 产生频率
Safing Sensor
Micro Processor ASIC Capacitor EEPROM
- 机械式碰撞传感器 & 开关
- 计算、命令、诊断 - 监视气囊状态，信号输入/输出 - 短路时提供辅助电源 - 储存数据 (记忆/删除)
系统结构(SONATA)
驾驶前气囊
碰撞
副驾驶前气囊
侧气囊(左)
ECU
侧气囊(右)
收紧器(左)
I/F
收紧器(右)
PPT
系统结构(ELANTRA)
驾驶前气囊
碰撞
副驾驶前气囊
侧气囊(左)
ECU
侧气囊(右)
收紧器(左)
收紧器(右)
PPT
前气囊(DAB+PAB)
1.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。 - 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。
侧气囊(SAB)
2.侧气囊点火线路 - 气囊ECU（需根据气囊系统的不同选装）具有两个各自独立的侧气囊 电路，其中一个为驾驶座侧气囊电路，另一个为副驾驶座侧气囊电路。 - 这些点火线路只有排除蓄电池电源断路和接地短路的情况下，才能 保证正常工作。 3.侧气囊点火顺序 - 只有撞击方向的侧气囊工作，而另一侧的侧气囊不工作。 - 各个点火线路的工作时间由微处理器控制，工作时间为8ms。 4.侧气囊点火线路的点火电流 - 侧气囊点火线路没有点火储能电容器，而直接由蓄电池供应电源。 - 点火电流由蓄电池电压，点火线路线圈电阻决定，其最大值为 1.2 ∼ 2.0A。 5.容量 :26L(SONATA)
部件功能(碰撞传Biblioteka Baidu器)
2.工作概要
侧面碰撞传感器
微型电脑
SDM
微型电脑
自诊断
气囊 警告灯
点火/顺序 点火 确定
AND
点火/顺序 点火 确定
碰撞
传 加 感 速 器 度
碰撞强度范围比较 加速度传感器-Y轴 (安全功能)
3.传感器概要 - 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。
部件功能(ECU)
3.工作概要 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。 - 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。
安全传感器 状态 Close 点火 线路 工作 点火 电流 正常 碰撞 记录 Yes
NO. 1
故障记录 无 外部故障 (点火线路断路) 内部故障 (安全传感器Open)
2
3
Close
Open
工作
不工作
不正常
未感应
Yes
NO
部件功能(ECU)
3.工作概要 4)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3) 安全传感器不同状态下的收紧器点火控制 NO 1
安全气囊系统
北京现代汽车有限公司
部件功能(ECU)
1.概要 安全气囊ECU管理整个气囊系统，并且控制全部相关信号。 车辆发生碰撞时，ECU打开安全气囊，并点亮仪表盘内的警告灯。 发生碰撞时，ECU又能记录事故当时的情况，此记录可通过解码仪查看， 即充当黑匣子的角色。此外，ECU内部集成很多传感器。
BPT（安全带收紧器）
2.收紧器点火线路 -气囊ECU为自选项，具有两个各自独立的收紧器点火线路，其中一个为 驾驶座收紧器，另一个为副驾驶座用收紧器。 -这些点火线路只有排除蓄电池与接地之间短路的情况下，才能保证其 正常工作。 3.收紧器点火线路顺序 -收紧器工作范围比气囊低一些，这一点可通过撞击试验进行测试。 -驾驶座与副驾驶座的收紧器同时工作，各自点火线路的工作时间由 微处理器控制，时间长度为4ms。
未装安全带开关
Low
Low
部件功能(ECU)
3.工作概要 3)PPD不同状态下的点火条件 - 根据PPD的不同状态，副驾驶气囊与收紧器的点火条件有所不同。 - 即副驾驶席没有乘客时为减少维修费用禁止副驾驶前气囊,侧气囊, 收紧器的点火。 - 除此之外的情况下为保护乘客而点火。 表2) PPD不同状态下的副驾驶前气囊及收紧器的点火控制 NO PPD 状态 副驾驶前、侧气囊、收紧器
前气囊(DAB+PAB)
点火线路 点火剂 充气筒
充气设备 气体发生剂 短路用夹钳 （驾驶座安全气囊模块及内部结构）
滤清器
2.前气囊点火线路 - 驾驶前气囊及副驾驶前气囊具有独立的点火线路。 - 各自点火线路包括点火储能器，蓄电池电源，安全传感器， 高/低侧晶体管。 - 各个点火线路的工作时间由微处理器控制，最长时为50ms，此时间 完全可以覆盖安全传感器关闭时间。 - 点火线路只有排除蓄电池电源与接地之间短路的情况下，才能保证 安全气囊正常展开。
1
2 3 4
感应无乘客
感应有乘客 PPD相关故障 初步故障诊断中
禁止点火
点火 点火 点火
部件功能(ECU)
3.工作概要
4)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
■ 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
部件功能(ECU)
3.工作概要 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 1 2 3 安全带开关 状态 配带 未配带 故障 驾驶座气囊工作范围 High Low Low 收紧器工作范围 Low NO Low
4
安全传感器 状态 Close 点火线路 工作 故障记录 无 内部故障 (安全传感器Open) 碰撞记录 点火次数记录
2
Open
不工作
NO
部件功能(碰撞传感器)
1.概要 - 发生侧面碰撞时，ECU通过与侧面碰撞传感器通迅，控制侧气囊。 - 发生侧面碰撞时，车辆侧向(Y轴)减速信号由内置的加速度传感器 决定。 - 正面及侧面碰撞连续发生或同时满足正面及侧气囊展开条件时 （特殊碰撞条件），可同时展开正面及侧气囊。
③①
HSIS Hyundai Side-Impact Sensing Unit
HSIS Interface ASIC
Fire Message
Firing Decision
④①
①①
Squib Driver ASIC
⑤①
Side Airbag Deployment
BPT（安全带收紧器）
1.收紧器工作概要 -收紧器工作条件下，由气囊ECU向收紧器爆炸装置提供点火电流。 -此时，收紧器点火线路上没有以部件形式连接安全传感器。 -但，微处理只在感应安全传感器关闭状态下，激活收紧器。 -收紧器工作完毕后，通过周期性自诊断感应 “收紧器电阻OPEN过大”， 并点亮警告灯。 -气囊ECU可以用到收紧器工作6次为止，工作6次之后存储器里将会记录 “ECU内部故障”等内容。 -此时，气囊ECU需要更换。收紧器的工作次数会记录在只读存储器里， 这一内容可通过解码仪查看。
Connector
周边部件
- ECU和线束电气连接
- 保护及协调功能
部件功能(ECU内部)
部件功能(ECU)
2.内部结构及功能 1)加速度传感器 - 装于ECU内部，温度特性非常稳定，因此不需要特殊的温度保障 措施。 - 包括感应加速度的感应部，为适应A/D变流器的输入特性范围而 增幅感应信号的放大器。 - 为减少不需要的噪音而用于过滤信号的信号处理用ASIC（参考 第3页）及相关过滤电路部等等。 2)电气机械式安全传感器 - 满足所有气囊打开条件时，激活气囊点火线路。 - 在一般行驶条件下，不激活气囊点火线路。 - 安全传感器由弹簧-质量（Spring-Mass）系统组成，是具有两个 触点的电气机械式开关。 - 当感应到超出规定范围的加速度时，安全传感器将会关闭，这是 为了避免不必要时打开安全气囊。
部件功能(ECU)
2.内部结构及功能 3)ECU储能器 - ECU内置储能器，当车辆丧失电源时此储能器至少能够保障 ECU正常工作150ms以上。 - 蓄电池电源切断最多1秒后，不再感应碰撞而且不点燃气囊。 - 规定最小工作电压输入到气囊ECU的IG输入端10秒后，ECU储能器 开始正常工作。 2)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，蓄电池电压直接供应到点火线路。 - 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。
4.收紧器点火线路的点火电流 -收紧器点火线路没有点火储能电容器，而直接由蓄电池供应电源。 -即点火电流由蓄电池电压，点火线路线圈电阻决定，其最大值为 1.2 ∼ 2.0A。
PPD
PPD拆卸图
1.PPD概要及工作 - 副驾驶座无乘客时，为减少事故时的车辆维修费用，禁止副驾驶 前气囊、侧气囊、收紧器的点火。 - 气囊ECU提供与乘客有无感应装置之间的通讯。 - PPD I/F与副驾驶座上的Force Sensitive Resistor （压力感应电阻器）相连。 - 把根据乘客有无情况变化的电阻值与以1.2秒为周期进行的自诊断结果， 通过单一直列线路传送到气囊ECU。 - PPD 模块经过一段时间后 (最长2秒)，把最初有效的记录传送到气囊 ECU。
前气囊(DAB+PAB)
充气筒
模块盒
3.副驾驶前气囊 - 与仪表台连体或处在仪表台上部以分离形态安装，容量为 120 ∼ 150L。(SONATA 150L/ 驾驶座前气囊 – 60L) - 近期出厂车辆仪表台上没有气囊分离槽，而与仪表台连体。 (适用于SONATA)
侧气囊(SAB)
1.侧气囊工作电路 - 由侧面安全传感器读取气囊ECU的点火信号及Y轴加速度传感器数据， 并决定侧气囊的展开与否。 - 此时气囊ECU向侧气囊模块的点火线路供应电流。 - 点燃侧气囊后，将把 “碰撞记录”储存在只读存储器里。 - 此时气囊ECU停止周期性自诊断，并点亮警告灯。 - 但考虑到连续性侧面碰撞的情况，侧面碰撞感应工作将持续。侧气囊 点燃一次后，ECU将无法再次使用，因此必须更换。
侧气囊(SAB)
6.侧气囊展开过程
HAE3 Y-axis Accelerometer
800 600 400 200 0 -200 -400 -600 -800 -1000 0 10 20 30 40 50 60 70 80
②①
Side Safing Status Communication Link
部件功能(ECU)
3.工作概要
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) 3. 点火 (ASIC) - 气囊点火
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
传送信号 线束
部件功能(ECU)
3.工作概要 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。