安全气囊的电子控制原理

安全气囊控制模块工作原理
安全气囊控制模块是一种电子控制单元，用于控制车辆的安全气囊系统。

它的工作原理如下：
1. 检测撞击：安全气囊控制模块通过安装在车辆中的各种传感器来检测车辆是否发生了碰撞或撞击。

传感器可以包括加速度传感器、车辆碰撞传感器等。

2. 信号处理：一旦传感器监测到碰撞或撞击事件，它会将相应的信号发送给安全气囊控制模块。

安全气囊控制模块会对接收到的信号进行处理和分析，以确定是否需要激活安全气囊系统。

3. 决策逻辑：根据处理后的信号，安全气囊控制模块会根据预设的决策逻辑来判断是否需要部署安全气囊。

决策逻辑可以包括判断碰撞的严重程度、车辆的速度、是否有乘客等因素。

4. 激活安全气囊：如果安全气囊控制模块判断需要部署安全气囊，它会通过车辆电气系统发送信号给相应的安全气囊装置。

安全气囊装置接收到信号后会迅速充气，填充气囊，以保护车辆乘客免受碰撞产生的冲击。

5. 事件记录：安全气囊控制模块还可以记录与碰撞相关的数据，如撞击强度、车速、安全气囊是否正常部署等信息，以供事故调查和保险索赔等用途。

总的来说，安全气囊控制模块通过检测车辆的碰撞事件，并且
根据事先设定的决策逻辑来决定是否部署安全气囊，以确保车辆乘客在碰撞事故中得到保护。

0引言安全气囊的工作原理为碰撞—碰撞传感器采集碰撞信号—电子控制单元（Electronic Control Unit ，ECU ）确认碰撞发生—ECU 发出点火电流—气体发生器点爆—气囊展开—保护乘员安全［1-4］。

在汽车用安全气囊中，驾驶员安全气囊属于含药量较大的品种（含量为30~40g ），一般不含有压缩气体，由气体发生器、袋体、饰盖和金属支架组成。

新型的安全气囊还采用包含压缩气体的混合式气体发生器［5］。

安全气囊可能具有爆炸品和压缩气体等危险物的特性，根据《联合国关于危险货物运输的建议书规章范本》［6］（简称《规章范本》的有关要求，具有危险性的货物必须符合其运输规则。

安全气囊在《规章范本》中有2个UN 编号。

①UN0503（安全装置，烟火材料，第1类爆炸品第1.4G 项）；②UN3268（安全装置，电启动，第9类杂项危险品）。

某些含有大于200kPa 压缩气体的安全气囊还有可能被划为UN3538（含有非易燃、非毒性气体的物品），未另做规定的，属于《规章范本》第2类气体第2.2项——非易燃无毒气体。

不同的UN 编号在各种国际规则和条约中［7-11］，采用的包装、限量、运输、积载和隔离等方式都有很大区别，例如在国际航空运输协会发布的《危险品规则》中，UN3268可以通过客机和货机运输［12］，UN0503只能通过全货机运输，对于UN3538，客机和货机都不能运输。

而在国际海运危险货物运输规则中，UN3268可以通过客船或货船运输［13］，UN0503只能通过货船运输，UN3538则可以通过客船或货船运输。

确定安全气囊采用哪一个UN 编号，必须先按照《联合国关于危险货物运输的建议书试验和标准手册》（简称《试验和标准手册》）中的相关试验进行分类定级［14］，其中安全气囊产品最关键的试验为UN6c 试验——外部火烧（篝火）试验。

该试验用于研究运输货物被卷入火中的爆炸迹象，以及潜在的危险迸射物和热效应，可以判别被运输的货物属于第1类爆炸品的哪一项，如果在试验结果中被定级为第1类的1.4S 项的物品不是为了产生实际爆炸或烟火效果制造的，则根据《规章范本》的有关规定将其排除在第1类爆炸品之外，可划分为第9类杂项危险品。

汽车安全气囊概述与工作原理概述汽车安全气囊是一种被动安全系统装置.通俗简单的就是说,保护不是主动的,只有在发现碰撞之后,这个系统才会起作用.汽车安全气囊是在发生碰撞后,非常短的时间内,ECU发出点火指令,气体发生器起爆释放气体,气袋重启后冲破cover而形成一个袋体,使像前冲的乘员不至于撞到方向盘或者仪表板或者其他汽车零部件上.其实就是一个用能量制约能量的过程,通俗说就是以暴制暴,呵呵,所以说是被动的.气囊起爆后是一个袋体就像一个充气的气球,能抵消很大一部分由于碰撞而对司乘人员向前的冲量和能量,从而达到保护作用.安全气囊分布在车内前方正副驾驶位,侧方车内前排和后排和车顶三个方向.在装有安全气囊系统的容器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System,简称SRS的字样,直译成中文,应为“辅助可充气约束系统”.英文名称中强调了安全气囊是辅助性的设备,应该与安全带配合工作才能起到最佳的保护作用.作用当汽车与障碍物碰撞后,称为一次碰撞,乘员与车内构件发生碰撞,称为二次碰撞,气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个充满气体的气垫,使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量,减轻乘员的伤害程度.工作原理典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置或称传感器,气体发生器的气囊或称气袋.当传感器开关启动后,控制线路即开始处于工作状态,并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生.如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用.由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位,因此,安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥.在判定施放安全气囊的条件正确之后,控制回路便会将电流送至点火器,借着瞬时快速加热,将内含的氮化钠推进剂点燃.在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时,会产生大量无害的以氮气为主的气体,将气囊充气至饱满的状态,并借着强大的冲击力,气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开,以保护驾驶者头部不受伤害.同时在推进剂点燃的过程之中,点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体,随即气囊可由设计好的小排气口排气,以发挥逐渐缓冲功能,并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线.需要特别说明的是,传感器只有在满足了一定的条件下才会工作.安全气囊的传感器的设计有很多种,有一部分是采用摆锤或杠杆式开关,还有的是弹簧负载的转轮式,此外还有用水银开关的产品.但不论感测器开关型式如何,都必须有足够的撞击力才能使得开关启动,同时这个撞击力必须来自正的方向才行.通常这个撞击力约等于以时速25公里至50公里左右碰撞固定物所产生的结果.当汽车受到这种高速碰撞时,装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器,就可检测到车速突然减速,并将这一信号迅速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,才会引爆安全气囊包内的电热点火器,使气囊发生迅速膨胀.据计算,正规的安全气囊必须在发生汽车碰撞后的秒内微处理器开始工作,秒内点火装置启动,秒内高压气体进入气囊,秒内气囊向外膨胀,秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊.可见,气囊的打开与否与撞击角度和撞击速度都有关,一般来说在汽车翻转、轻微碰撞、侧面碰撞或后面碰撞时,气囊均不会打开,比如桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊.再有一点,对于撞击速度而言,安全气囊系统测定的是撞击后车辆的减速度,因此,在做安全碰撞实验时,一般都是让车笔直地撞在不能移动且不能变形的墙上.安装在方向盘中的安全气囊和充气系统充气系统使用固体推进剂和点火器缺陷虽然安全气囊在一些实际的碰撞事故中证明它确实具有降低乘员伤亡的功效,但也发现了其存在的一些问题.主要有：1.气囊可能在很低的车速时打开.汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时,安全带即可保护乘员,完全不需要安全气囊展开起保护作用.如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费,甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害.2.气囊的启动会对乘员造成伤害.安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板,并且在瞬间展开充气,很可能对乘员造成冲击.3.当乘客偏离座位或座位上无人或是儿童乘坐时,气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用,还可能会对乘员造成一定的伤害.从安全气囊在使用过程中存在的缺陷可知,现有安全气囊的基本设计目标是用来对付严重交通事故的,但在一些不太严重的事故中,系统反应过度,反而会对驾乘人员施加作用过大,适得其反,造成不必要的伤害.注意事项1.在使用汽车安全气囊之初,专家提醒这种新设备应与安全带一起使用.由于安全气囊只有在速度高于16公里/小时的正面撞击中才能发挥作用,因此仍然需要使用安全带.只有安全带能够在侧面撞击尽管现在侧气囊日益普及、追尾以及二度撞击中起到一定的保护作用.虽然科学技术日新月异,但就目前来说,安全气囊仍需要结合膝式/肩式安全带使用才能发挥作用2.不要在气囊的前方、上方或近处放置物品.因为气囊会在紧急状况下引爆,所以不要在气囊的前方、上方或近处放置物品,以防引爆时被气囊抛射出去而伤害乘员.另外,在室内安装CD、收音机等附件时,要遵守厂家的规定,不要随意修改属于安全气囊系统范围内的零件和线路,以免影响气囊正常工作.3.儿童使用气囊时更要注意.目前很多气囊都是针对成年人设计的,包括气囊在车内的位置、高度等.气囊在充气时,可能给前排儿童造成伤害.建议把儿童安排在后排中间位置并固定好.保养维修1.安全气囊是一次性产品.在碰撞引爆后,安全气囊就不再具有保护能力,而须送回维修厂家重新更换一个新的气囊.因车型不同,安全气囊的价格也不相同.重新安装一套新气囊包括感应系统和电脑控制器,大致需要5000元到1万元左右.2.注意安全气囊的日常维修.车辆的仪表盘上装有安全气囊的指示灯,在正常情况下,点火开关转到ACC位置或者ON位置时,警告灯会亮大约四五秒钟进行自检,然后熄灭.若警告灯一直亮着,则表明安全气囊系统有故障,应立即维修,以免出现气囊失灵或误弹出的情况.来源中国汽车用品网-。

第二节汽车安然气囊安然系统道理与维修一、安然气囊系统的布局构成安然气囊系统的主要电子元器件有ECU、碰撞传感器〔集中式系统安设于ECU内部，分散式系统安设在ECU外部〕、警示装置、安然气囊组件、乘员位置传感装置及接头和线束等。

二、安然气囊系统典型ECU布局对於单点碰撞传感－集中式安然气囊ECU，采用了与放大和滤波电路相关联的电子加速度计〔传感器〕，能不变地保持对汽车加速度跟踪〔即能按照汽车的加速度成比例地输出电压〕。

与单片微机相关联的装置包罗：电源供应装置，给所有的电路提供工作电压。

属於这局部的两个重要电气装置包罗电荷泵和能量贮备〔又称备用电源，在碰撞过程中，一旦蓄电池连接松脱，仍能提供足够的贮电容量触发引爆管使安然气囊张开〕。

电荷泵具有提升能量贮备电压，使其高於汽车工作电压的能力。

当蓄电池、充电系统或发电机呈现故障时，电荷泵能维持能量贮备装置的最低工作电压。

别的，在提升能量贮备电压的同时，能检测引爆路电阻偏高等类似的故障；供单片微机监控用的监视计时器；供警示灯控制和故障诊断用的接口电路；触发司机或乘客侧充气组件的引爆电路。

引爆路一般由ECU内部电路及ECU的外部元器件组成。

外部元器件有：接头、电缆、滑环/盘簧〔仅司机路才有〕引爆管，对於分散式安然气囊系统还有电子机械碰撞传感器等。

ECU监控的首要任务，是在碰撞过程中监测可能阻碍成功引爆安然气囊的所有故障；进一步的任务是监测使安然气囊发生致伤、甚至致死的不当令引爆；与ECU 集成在一起的机－电安然传感器；选择输入电路。

“选择输入〞是用来向安然气囊ECU提供乘客座位、司机和乘客安然带的状态信息，这些信息经ECU处置後，除了具有前面提到能改变安然气囊充气速率的功能外，还有安然按捺功能。

对於乘客安然气囊，只有在乘客座位被占用、乘客安然带扣上以及安然气囊在较高阈值的情况下，才会引爆充气。

将司机安然气囊与乘客安然气囊分开控制，可以减少安然气囊不必要的张开；便利接入外部诊断设备，帮忙维修的串行数据线路。

目录1绪论 (1)2安全气囊的概括 (1)2.1安全气囊的概念 (1)2.2安全气囊系统的功用 (1)3安全气囊系统的组成及各部件的功能 03.1安全气囊系统的组成 03.2安全气囊系统各部件的功能 (1)3.2.1传感器 (1)3.2.2安全气囊电脑 (1)3.2.3 SRS指示灯 (2)3.2.4气囊组件 (3)3.2.5螺旋电缆 (3)3.2.6安全气囊线束连接器 (4)4安全气囊系统的工作原理 (5)4.1安全气囊工作原理 (5)4.2安全气囊的动作过程 (5)4.3气囊打开的条件 (6)5 SAS气囊系统的故障诊断及注意事项 (7)5.1在维修该系统时需要注意下列一些事项。

(7)5.2常见的故障判断与排除 (7)6结论 0参考文献 (1)致谢 (1)1绪论随着汽车拥有量的迅猛增长和高速高等级公路的快速延伸而投入使用,道路车流密度和行车速度骤增,预防交通事故,减轻驾乘人员意外伤害的防护措施非常重要。

为了确保驾乘人员的生命安全,安全气囊的研究开发被广泛关注,在近代中高档轿车上均采用安全气囊装置。

一旦汽车发生前方碰撞事故时,若减速度超过规定值,控制系统即引爆安全气囊,安全气囊迅速膨胀以阻挡司乘人员向前冲击的惯性力,对司乘人员的人身安全具有重要的保护作用。

2安全气囊的概括2.1 安全气囊的概念SAS是英文Supplemental Restraint System的缩写，直译为辅助防护系统或辅助束缚系统。

气囊的英文名称为Air Bag，是辅助防护系统中能够起到缓冲作用的一种装置，因为气囊属于安全装备之一，所以一般都成为“安全气囊”。

在设计上，SAS气囊系统是汽车安全带的辅助装置，称为辅助防护安全气囊（Supplemental Restraint System Safe Air Bag，SAS气囊），安全气囊系统称为辅助安全系统或者辅助防护安全系统（Supplemental Restraint System Safe Air Bag System，SAS气囊系统），只有在使用安全带的条件下，SAS气囊系统才能充分发挥保护驾驶员的作用。

安全气囊知识安全气囊系统的故障诊断安全气囊系统属于微机控制的电控系统，以下是由店铺整理关于安全气囊知识，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢!安全气囊知识——安全气囊的工作原理典型的气囊系统包括二个组成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。

当传感器开关启动后，控制线路即开始处于工作状态，并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生。

如果讯号是同时来自两个传感器的话才会使安全气囊开始作用。

由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易受损的部位，因此，安全气囊的控制系统皆具有自备的电源以确保作用的发挥。

在判定施放安全气囊的条件正确之后，控制回路便会将电流送至点火器，借着瞬时快速加热，将内含的氮化钠推进剂点燃。

在近乎爆炸的化学反应快速发生的同时，会产生大量无害的以氮气为主的气体，将气囊充气至饱满的状态，并借着强大的冲击力，气囊能够冲开方向盘上的盖而完全展开，以保护驾驶者头部不受伤害。

同时在推进剂点燃的过程之中，点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体，随即气囊可由设计好的小排气口排气，以发挥逐渐缓冲功能，并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞后的视线安全性能。

1953年8月18日，J.W.HETRICK取得了第一个美国安全气囊的专利权，但是直至1984年汽车碰撞安全标准(FMVSS208)在美国经多次被废除后又重新被认可并开始实施。

从此以后，安全带、安全气囊、安全的车身结构等在技术上取得了不断突破。

随着CMVDR294碰撞安全法规在中国开始实施，国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高。

技术构成：汽车安全技术的进步使人们更能体验到行车的乐趣。

最初的安全带是由瑞典人发明的。

安全气囊的出现要晚一些，它是由折叠好的气囊(安装在方向盘上)、充气器、点火器、氮气固态粒子和相应的线束连接而成的，其中，检测碰撞强度的加速度传感器集成在安全气囊控制器内。

工作过程：当碰撞发生时，控制器根据传感器发出的加速度信号，识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设计条件时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋，以缓冲前排乘客所遭受的冲击力度，主要保护其头部不受伤害。

汽车安全气囊系统组成及工作原理详解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、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统(Airbag RestraintSystem，以下简称安全气囊)等。

由于现实的复杂性，有些事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便、效果显著、造价不高，所以得到迅速发展和普及。

为了说明安全气囊的基本原理，这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。

当汽车发生碰撞事故时，汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞，一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降，速度从35km/h降到零的时间约150ms左右；乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞，由于惯性的作用，当汽车急剧降速时，乘员要保持原来的速度向前运动，于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞，从而造成了乘员的伤亡.汽车安全气囊的基本思想是，在发生—次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子，使乘员扑在气袋上，避免或减缓二次碰撞，从而达到保护乘员的目的。

由于乘员和气袋相碰时，因振荡造成乘员伤害，所以一般在气囊的背面开两个直径25mm 左右的圆孔。

这样，当乘员和气整相碰时，借助圆孔的放气可减轻振荡，放气过程同时也是一个释放能量的过程，因此可以很快地吸收乘员的动能，有助于保护乘员。

安全气囊一般由传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生器(inflator)、气囊(bag)、续流器(clockspring)等组成，通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块(airbag module)。

中档以上车型装备了司机侧安全气囊，当汽车发生严重正面碰撞时，分体式汽车安全气囊用于减轻驾驶员可能遭致的伤害。

本产品为正面单点电子式气囊系统，特点是传感器和控制电路集于一体（在控制盒内），产气剂为烟火剂。

产品依据《汽车安全气囊装置》(Q/JL001—2001)标准设计制造。

一、主要部件产品主要包括方向盘总成，驾驶员气囊组件，线束总成，螺旋电缆总成、控制器（ECU）总成。

当汽车钥匙开关打到2档时，安全气囊系统启动，ECU按预定程序进行自检，若指示灯亮4秒左右，然后熄灭，表示自检通过、系统正常，此后ECU便进入监控状态；若指示灯出现间断闪动或常亮，表示自检未通过、系统不正常。

正常行驶过程中(包括在各种路面和干扰情况下) ECU不发出点火指令，气囊不作用；汽车发生严重前向撞车， ECU适时发出点火激励，激发气囊组件展开气囊，来吸收驾驶员的部分碰撞能量，减轻乘员可能遭受的伤害，从而起到保护作用。

二、使用环境和工作条件a. 使用环境温度(-35～+85)℃。

b. 工作电压(12±3)V。

c. 当系统自检出现故障时，系统将停止工作。

d. 自检时间内（约4秒），系统不对撞车信息进行分析及发出点火指令；自检完成后，系统才开始正常工作。

e. 汽车安全气囊系统要实现理想安全保护效果，必须要求驾驶员正确配系安全带且坐姿端正。

三、主要性能技术特性a. 当汽车所发生的前向撞车的碰撞强度小于汽车以（13±1）km/h的速度与一个垂直于车辆行驶方向的刚性固定壁相撞的碰撞强度时，气囊系统不作用。

b. 当汽车所发生的前向撞车的碰撞强度大于汽车以（23±1）km/h 的速度与一个垂直于车辆行驶方向的刚性固定壁相撞的碰撞强度时，气囊系统应及时可靠作用。

c. 当汽车所发生的前向撞车的碰撞强度界于汽车以（13±1）km/h和（23±1）km/h 的速度与一个垂直于车辆行驶方向的刚性固定壁相撞的碰撞强度之间时，系统处于模糊控制状态，气囊系统可能作用，也可能不作用，都属于正常。