汽車(chē)安全氣囊控制

1、汽車(chē)安全汽車(chē)囊的控制1. 前言汽車(chē)碰撞安全性研究的目標(biāo)是盡可能地減低交通事故發(fā)生的后果。設(shè)計(jì)優(yōu)秀的 汽車(chē)在碰撞事故發(fā)生時(shí)一方面可以確保人的生存空間，另一方面借助汽車(chē)的約束系統(tǒng) 把產(chǎn)生在乘員上的負(fù)荷限制在人體可以承受的范圍之內(nèi)。汽車(chē)的碰撞安全性基本上是由下面兩個(gè)因素決定的：汽車(chē)碰撞時(shí)的變形特性（汽車(chē)的減速度、乘員的生存空間等）車(chē)內(nèi)約束系統(tǒng)（安全帶、安全氣囊等）2. 安全氣囊的控制汽車(chē)碰撞事故發(fā)生時(shí)，由于持續(xù)時(shí)間非常短（一般幾十毫秒），汽車(chē)的約束系統(tǒng) （例如三點(diǎn)式安全帶、安全帶卷收器、氣囊等）必須很好地配匹起來(lái)才能最佳地保護(hù)乘 客。這就要求約束系統(tǒng)必須能很快地識(shí)別碰撞，很快地決定是否、何時(shí)點(diǎn)爆氣囊

2、或者 安全帶卷收器（如果有的話）。有些早期汽車(chē)的安全氣囊控制器安裝在轉(zhuǎn)向柱上，這樣 雖然成本較低，但此處的加速度不穩(wěn)定，很難做到精確地控制氣囊是否、何時(shí)引爆。 現(xiàn)代汽車(chē)的安全氣囊大多是通過(guò)裝在車(chē)內(nèi)中央通道上的點(diǎn)燃觸發(fā)控制器來(lái)控制的。當(dāng) 今的控制器一般實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車(chē)中央通道處的加速度變量大小，經(jīng)濾波積分等處理后同 預(yù)先設(shè)置好的觸發(fā)門(mén)檻信號(hào)進(jìn)行比較，從而決定交通事故發(fā)生時(shí)安全氣囊的點(diǎn)爆。汽 車(chē)中央通道上的碰撞響應(yīng)特性非常大地影響著汽車(chē)的碰撞安全保護(hù)，設(shè)計(jì)優(yōu)秀的汽車(chē) （主要是車(chē)身）將使得碰撞感應(yīng)很可靠、非常容易。事故發(fā)生時(shí)氣囊爆發(fā)的整個(gè)過(guò)程由 信號(hào)傳輸、傳感器反應(yīng)分析、氣囊氣體發(fā)生器被點(diǎn)燃等組成（如圖

3、1所示）0假人接Ik _v氣鼻袋傳感器反|應(yīng)20ms1約62硒代豪沖氣時(shí)間量大60 ms點(diǎn)燃趣應(yīng) 20m$圖1駕膠員話（上）和員K卜J%套爆發(fā)的一個(gè)典型時(shí)間過(guò)程但是當(dāng)今世界上汽車(chē)安全氣囊的引爆控制一般也只考慮了汽車(chē)本身在碰撞事故 發(fā)生時(shí)的情況而沒(méi)有考慮到坐在車(chē)內(nèi)的乘客。3. 安全氣囊的危險(xiǎn)毫無(wú)疑問(wèn)安全氣囊系統(tǒng)非常好地改善了汽車(chē)的碰撞安全性，它和安全帶一起充分地發(fā)揮了對(duì)人的保護(hù)效能。但是在乘員OoP狀態(tài)（“Out of Position ，非正常乘坐位置”）下，安全氣囊也會(huì)對(duì)人造成傷害甚至致死亡，例如：-由于氣囊的傳感系統(tǒng)沒(méi)有完全考慮到事故的真實(shí)情況，造成氣囊比較晚的被點(diǎn)燃引爆乘客由于恐慌等原因

4、伏在安裝氣囊的方向盤(pán)或者儀表板上，或者座椅調(diào)節(jié)得 太靠前，或者由于安全帶比較松甚至沒(méi)有帶安全帶造成緊急剎車(chē)時(shí)乘客身體前傾沒(méi)有注意到汽車(chē)上的警告，把嬰兒的座椅頭朝前地固定在副駕駛員位置上在上述情況下，氣囊爆發(fā)時(shí)，很容易對(duì)人造成傷害。要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須改善現(xiàn)有的碰撞傳感識(shí)別系統(tǒng)，要求通過(guò)這套系統(tǒng)一方面安全氣囊可以提供乘客在“標(biāo)準(zhǔn)位置”時(shí)的碰撞安全保護(hù)，另一方面也可以通過(guò)氣囊的不引爆或者減少氣囊爆 炸時(shí)的壓力來(lái)減少乘客在偏離正常乘坐位置時(shí)可能產(chǎn)生的對(duì)人的傷害。4. 發(fā)展中的安全氣囊技術(shù)美國(guó)法規(guī)（FMVSS Federal Motor Vehicle Safety Standards）強(qiáng)烈地影響著

5、汽車(chē)碰撞安全性的發(fā)展。3年后開(kāi)始實(shí)施的美國(guó)新FMVSS20法規(guī)將對(duì)安全氣囊提出更 高的要求，使得它真正地變得 “安全”而不會(huì)因?yàn)榕既坏脑驅(qū)?chē)內(nèi)乘員造成傷害。 該法規(guī)將要求新一代的安全氣囊在引爆時(shí)不僅要考慮到各種碰撞的不同情況，還要考 慮乘客的情況（例如乘客大小、坐的姿勢(shì)等）。美國(guó)新FMVSS20法規(guī)主要圍繞著兩個(gè)目標(biāo)：進(jìn)一步改善汽車(chē)碰撞安全系統(tǒng)的保護(hù)作用避免安全系統(tǒng)產(chǎn)生的危險(xiǎn)如圖2和圖3所示，針對(duì)以上兩方面法規(guī)將提出在這些情況下的安全氣囊試 驗(yàn)。目前國(guó)外各大汽車(chē)公司都在加緊從事這方面的開(kāi)發(fā)工作，不斷改進(jìn)汽車(chē)的被動(dòng)安 全性，針對(duì)乘員OoP狀態(tài)時(shí)的汽車(chē)安全氣囊的要求，不斷改進(jìn)安全氣囊模塊（如圖4

6、所示），開(kāi)發(fā)能檢測(cè)車(chē)內(nèi)乘員坐立狀態(tài)的探測(cè)系統(tǒng)（如圖5所示），已取得了很大的進(jìn)展。圖2改善安全系統(tǒng)的保護(hù)作用的試驗(yàn)要求圖3減少安全系統(tǒng)危險(xiǎn)的試驗(yàn)要求圖4改進(jìn)的OoP安全氣套模塊1 一改進(jìn)的氣袋外形2改進(jìn)的氣流說(shuō)向3“改進(jìn)的袋折秩方式4一改進(jìn)的多級(jí)氣體發(fā)生器i-a過(guò)傳癟器感應(yīng)離乍頂?shù)木嚯x 戈一軍woe 樣命為翔鮭SL咿囲鈿辰6P IKKA叢兒康椅感履昇T期製卻就護(hù)購(gòu)制方氏用5藥?kù)`直扯大小感應(yīng)5.結(jié)束語(yǔ)可以想象，將來(lái)更完美的汽車(chē)碰撞安全系統(tǒng)應(yīng)該：具有更好的交通事故識(shí)別能力，能準(zhǔn)確識(shí)別事故的嚴(yán)重程度具有乘員室內(nèi)的傳感系統(tǒng)，而且它不只是能靜態(tài)識(shí)別，還要能動(dòng)態(tài)地感應(yīng)出乘坐位置，以及乘客大小和體重等能通過(guò)例

7、如采用多級(jí)氣囊氣體發(fā)生器或者可調(diào)氣囊排氣裝置等來(lái)改變氣囊爆炸時(shí)的壓力能根據(jù)要求改變安全帶限位器的限力大小，更好地發(fā)揮安全帶在交通事故中的效能，更好地同安全氣囊系統(tǒng)一道保護(hù)車(chē)內(nèi)乘員當(dāng)今時(shí)代的汽車(chē)除了可靠性、油耗和舒適性以外，安全性越來(lái)越引入注目，汽車(chē)的被動(dòng)安全約束系統(tǒng)及其控制也在其實(shí)用、經(jīng)濟(jì)等原則下不斷取得革新。如圖6所示，影響汽車(chē)被動(dòng)安全系統(tǒng)的信息均應(yīng)在控制器中反應(yīng)出來(lái)，并通過(guò)控制器能做出抉 擇，從而達(dá)到最佳保護(hù)乘客的效果。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不 懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開(kāi)張圣聽(tīng)，

8、以光先帝 遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑 賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚以 為宮中之事，事無(wú)大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)櫍孕惺缇?，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱(chēng)之曰能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以?xún)A頹也。先帝在時(shí)， 每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書(shū)、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣， 愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也 U臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗 軍之際，奉命于危難之間，爾來(lái)二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來(lái)，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之 明；故五月渡瀘，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，當(dāng)獎(jiǎng)率三軍，北定中原，庶竭駑鈍，攘 除奸兇，興復(fù)漢室，還于舊都。此臣所以