汽車的其他控制裝置課件

第12章汽車的其他控制系統(tǒng)12.1汽車的安全氣囊12.2汽車的巡航控制系統(tǒng)第12章汽車的其他控制系統(tǒng)12.1汽車的安全氣囊112.1汽車的安全氣囊

在汽車行駛過程中，由于一些意外交通情況的出現(xiàn)和機械故障的發(fā)生，往往會導致交通事故。由于交通事故發(fā)生的意外性，發(fā)生瞬間極短，駕乘人員不可能有反應時間來主動保護自己，只有采用被動安全保護裝置來減少事故對人體的傷害。目前主要的被動安全系統(tǒng)有安全氣囊控制系統(tǒng)和座椅安全帶控制系統(tǒng)。實驗和實踐證明，汽車裝用安全氣囊后，汽車發(fā)生碰撞事故對駕乘人員的傷害程度大大減小。12.1汽車的安全氣囊在汽車行駛過程中，由于一2什么是安全氣囊

在發(fā)生嚴重的正面碰撞，為了減少駕駛員或前座乘客或面部撞在方向盤或儀表板上的可能性，在方向盤和儀表上張開一氣袋。參考：SRS（SUPPLEMENTAL輔助RESTRAINT束縛SYSTEM系統(tǒng)）全稱為乘員輔助保護/約束系統(tǒng)，常簡稱安全氣囊系統(tǒng)。第1頁什么是安全氣囊在發(fā)生嚴重的正面碰撞，為了減少駕駛312.1.1安全氣囊的發(fā)展

安全氣囊是美國機械工程師約翰·赫準克于1953年發(fā)明的，直到1971年才由日本本田汽車公司開始引進生產(chǎn)和試車使用。1973年，美國通用公司為1000輛非洲羚羊牌轎車安裝了安全氣囊系統(tǒng)；1974年作為所有高級轎車的選裝件。1984年，美國聯(lián)邦政府將汽車被動安全裝置納入法規(guī)，到1990年配置率要求達到100％。進入20世紀如年代，安全氣囊得到飛速發(fā)展，1997年美國客車裝車率達到I00％，令世界達到80％。進入21世紀，安全氣囊系統(tǒng)將更為普及，并向著智能化方向發(fā)展。12.1.1安全氣囊的發(fā)展安全氣囊是美國機械工程師約412.1.2汽車碰撞導致人體受傷害原因

當汽車發(fā)生碰撞時，汽車與汽車或者汽車與障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞后，汽車速度將急劇變化，駕駛員和乘員就會受到慣性力的作用而向前運動，并與車內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤、擋風玻璃或儀表板等構(gòu)件發(fā)生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞。在車輛事故中，導致駕駛員和乘客遭受傷害的主要原因是二次碰撞。碰撞分為正面碰撞和側(cè)面碰撞。12.1.2汽車碰撞導致人體受傷害原因當汽車發(fā)512.1.3安全氣囊系統(tǒng)的功用安全氣囊系統(tǒng)的功用：當汽車遭受到碰撞導致減速度急劇變化時，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個氣墊，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。

正面氣囊的主要功用是保護駕駛員和乘員的面部和胸部，側(cè)面氣囊的主要功用是保護駕駛員和乘員的頭部和腰部。12.1.3安全氣囊系統(tǒng)的功用安全氣囊系統(tǒng)的功用：當汽車遭受612.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類1．按傳感器類型分類(1)機械式安全氣囊系統(tǒng)機械式安全氣囊系統(tǒng)不需用電源，沒有電子電路和電路配線，全部零件組裝在轉(zhuǎn)向盤裝飾蓋板下面，檢測碰撞動作和引爆點火劑都是利用機械動作來完成的。機械式安全氣囊系統(tǒng)最初是由日本的豐田汽車公司采用。(2)電子式安全氣囊電子式安全氣囊系統(tǒng)有兩種布置方式，早期的電子式傳感器在汽車的前端部安裝，氣囊引爆裝置安裝在轉(zhuǎn)向盤上，前端傳感器需要引線連接?，F(xiàn)在各制造商都在致力開發(fā)整體式安全氣囊，它是把電子式傳感器后移，和點火引爆裝置作為一個整體安裝在轉(zhuǎn)向盤上，可以取消線束，消除了由于線路短路或斷路導致氣囊失效的故障。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類1．按傳感器類型分類712.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類2.按保護對象的不同分類(1)駕駛員防撞安全氣囊駕駛員防撞安全氣囊裝在轉(zhuǎn)向盤上，美式安全氣褒體積較大，約60L，這是按沒有座椅安全帶設計的。歐式安全氣囊按有駕駛員座椅安全帶設計的，其體積較小，約40L。日本車一般配有安全帶多采用歐式。(2)乘員防撞安全氣囊由于乘員在車內(nèi)位置不固定，因此為保護其撞車時免受傷害，設計的安全氣囊體積也較大。美式的約160L左右，歐式的約75L左右。有些車上還配有后排乘員防撞安全氣囊，裝在前排座椅后面。(3)側(cè)斷防撞安全氣囊裝在車門上，當汽車遭受側(cè)面碰撞時，防止乘員受到側(cè)面撞擊。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類2.按保護對象的不同分類8安全氣囊的分類按氣囊數(shù)目：一個，二個，四個，八個，16個識別：“SRS”、黃色標簽安全氣囊的分類按氣囊數(shù)目：一個，二個，四個，八個，16個識別912.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類3．窗簾式安全氣囊與智能型安全氣囊在發(fā)生側(cè)向碰撞時，側(cè)面安全氣囊能在瞬間充氣膨脹，以保護乘員頭部的安全，安裝在車門上的側(cè)面安全氣囊同時對胸及腰部也起到保護作用。但是，側(cè)向安全氣囊膨脹時，向上方延伸、對頭部起到保護作用；但同時把乘員的手臂向上牽動，有可能造成肩膀脫臼。這就要求限制安全氣囊的尺寸，這樣一來，在車輛碰撞時．由于頭部會在前后方向發(fā)生位移，不能保護頭部，因此有些車系(如寶馬)設計成管形安全氣囊，充氣后與側(cè)窗成橫斜方向展開，與乘員的身高相配合。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類3．窗簾式安全氣囊與智能型安1012.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(1)窗簾式安全氣囊由于管形安全氣囊不能全部覆蓋側(cè)窗，所以，玻璃的碎片可能擊入車內(nèi)刺傷乘員。把以窗簾狀展開的氣囊稱為窗簾式安全氣囊。窗簾式安全氣囊在車輛側(cè)面碰撞時，與側(cè)面安全氣囊同時展開。其位于立柱與車頂縱梁的內(nèi)襯中。窗簾式安全氣囊還尚未在汽車上大批量使用。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(1)窗簾式安全氣囊1112.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(2)智能型安全氣囊為了減輕安全氣褒的副作用，豐田汽車公司對正面碰撞安全氣囊作出改進，并在研制新一代安全氣囊，即智能型安全氣囊。具有如下功能：①檢測乘員是否系上安全帶②檢測乘員乘坐位置；③檢測兒童座椅；④調(diào)控安全氣囊充氣膨脹力⑤檢測座椅上是否有乘員；⑥檢測氣溫。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(2)智能型安全氣囊1212.1.5安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理(一)安全氣囊系統(tǒng)的基本組成

電子式安全氣囊系統(tǒng)的組成部件分布在汽車的不同位置，各型汽車所采用部件的結(jié)構(gòu)和數(shù)量有所不同，但其基本組成和工作原理都大致相同。系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖所示，氣囊組件裝置在轉(zhuǎn)向盤中，氣囊組件包括SRS氣囊、氣體發(fā)生器和點火器等；副駕駛座氣囊裝在雜物箱上側(cè)，用一塑料蓋板遮住。前碰撞傳感器分別安裝在駕駛室間隔板左、右側(cè)及中部；中心的安全氣囊傳感器與電子控制裝置(SRSECU)安裝在一起；系統(tǒng)故障指示燈在儀表板上。12.1.5安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理(一)安全氣囊系統(tǒng)的13安全氣囊系統(tǒng)組件安裝位置安全氣囊系統(tǒng)組件安裝位置14安全氣囊系統(tǒng)的組成1．安全氣囊組件安全氣囊組件由充氣裝置、氣囊、外殼等組成。

(1)充氣裝置充氣裝置與氣囊組合為一體安裝在轉(zhuǎn)向盤支架上，由氣體發(fā)生劑、火藥、雷管、過濾器和外殼等組成。碰撞發(fā)生后，雷管引燃火藥，產(chǎn)生高溫，使氣體發(fā)生劑迅速生成大量氣體，經(jīng)過濾后充入氣囊，使氣囊瞬間展開。

(2)氣囊

氣囊安裝在充氣裝置上部，用塑料蓋板護住。氣愛一般由尼龍制成，亡面有一些排氣孔．充氣結(jié)束后，排氣孔立即排氣使氣囊變軟，這樣起到緩沖作用以減輕對駕乘人員的傷害。安全氣囊系統(tǒng)的組成1．安全氣囊組件15安全氣囊系統(tǒng)的組成2．氣囊傳感器氣囊傳感器包括前碰撞傳感器、中央傳感器和安全傳感器，用來檢測碰撞減速力、碰撞強度，作為電子控制裝置計算氣囊是否動作的參數(shù)。

3.電子控制裝置(ECU)電子控制裝置是SRS的控制中心，其功能是接受傳感器輸人的信號，判斷是否啟動安全氣囊系統(tǒng)。并進行故障自診斷。電子控制裝置由穩(wěn)壓電路、備用電源電路、系統(tǒng)偵測電路、點火控制和驅(qū)動電路、觸發(fā)傳感器、記憶電路和故障自診斷電路等部分組成。安全氣囊系統(tǒng)的組成2．氣囊傳感器16(二)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程

當汽車行駛中遭受到正面碰撞或側(cè)面碰撞時，安全氣囊系統(tǒng)的工作原理基本相同?，F(xiàn)如圖所示的正面碰撞為例，說明安全氣囊系統(tǒng)的工作原理。當物體受到作用時間極短的力時，會因此而改變其運動狀態(tài)，這種現(xiàn)象在物理上叫做碰撞。(二)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程當汽車行駛中遭受到正面17第12章汽車的其他控制裝置課件18(三)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程1．電子控制裝置的工作過程安全氣囊系統(tǒng)的全部工作過程完全是由SRSECU的程序控制的，按照人們事先設計的工作程序和步驟逐條執(zhí)行的。其工作程序框圖如圖所示。(三)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程1．電子控制裝置的工作過程19安全氣囊系統(tǒng)的工作過程氣袋張開、吸收能量，保護乘員過程氣袋剛張開氣袋完全張開氣袋泄氣吸收能量氣袋泄氣碰撞結(jié)束安全氣囊系統(tǒng)的工作過程氣袋張開、吸收能量，保護乘員過程氣袋剛20①碰撞10ms后．安全氣囊系統(tǒng)達到引爆極限，電雷管引爆點燃點火劑，產(chǎn)生大量的熾熱體。此時，駕駛員由于慣性尚未動作。②20ms后駕駛員開始移動，但還沒有到達氣囊。③40ms后，氣囊完全充滿漲起，體積達到最大，安全帶被拉長，人的部分沖擊能量已被吸收，如圖所示。④６0ms后，駕駛員的頭部已經(jīng)開始沉向氣囊。⑤80ms后，駕駛員的頭部及身體上部都沉向氣囊。氣囊背后的排氣口打開，在氣囊內(nèi)部的氣體壓力和人體的壓力作用下徘氣，利用排氣口的節(jié)流作用吸收能量，如圖所示。⑥100ms后，車速已接近為０，這時對車內(nèi)乘員來說，危險期已接近結(jié)束。⑦110ms后，駕駛員已經(jīng)前移到最大距離，隨后身體開始后移回到座椅靠背上。這時候，大部分氣體己經(jīng)從氣經(jīng)中逸出，汽車前方視野恢復，如圖所示。⑧120ms后，碰撞危害全部解除：車速降至０。①碰撞10ms后．安全氣囊系統(tǒng)達到引爆極限，電雷管引爆點燃點21

汽車以50km/h(v＝13.9m/s)的速度發(fā)生碰撞，碰撞作用的時間為1ms左右，其負加速度為a＝-13900m/s2；此時質(zhì)量為1kg重的物體所受到的力約為1418kg，汽車碰撞后速度為零，但在這瞬間，車內(nèi)乘員仍以13.9m/s的速度前進，最后撞在轉(zhuǎn)向盤及車箱等物體上而停下來，致使乘員受到嚴重傷害。由上述可見，碰撞發(fā)生后，對乘員產(chǎn)生的沖擊力之大，反映時間之短，要想減輕對乘員的傷害程度，只有依靠乘員輔助保護系統(tǒng)。安全氣囊系統(tǒng)從開始充氣到完全充滿打開的時間約為30ms，在乘員前面形成一道秉性的安全屏障，使負加速度減小；作用力也隨之減??；以較大的作用集中作用在乘員的頭部及身體上部，防止作用力集中壓在乘員頭部凸出部分。因此，安全氣囊能對乘員起到了較好的保護作用，但其動作狀態(tài)和經(jīng)歷的時間是無法用肉眼來確認的。汽車以50km/h(v＝13.9m/s)的速度發(fā)生碰撞，22(四)安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍安全氣囊系統(tǒng)并非在所有碰撞情況下都能起作用。正面防撞安全氣囊系統(tǒng)在汽車正前方或斜前方±30度角(如圖所示)范圍內(nèi)發(fā)生碰撞且其縱向減速度達到某一值時，系統(tǒng)才能工作。(四)安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍安全氣囊系統(tǒng)并非在所有碰撞情況下23安全氣囊系統(tǒng)不動作情況

在下列條件之一的情況下，安全氣囊系統(tǒng)不會動作：

①汽車遭受側(cè)面碰撞超過斜前方±30度角時；②汽車遭受橫向碰撞時；③汽車遭受后方碰撞時；④汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時；

⑤縱向減速度值未達到?jīng)]定閾值；⑥汽車正常行駛、正常制動和在路面不平的道路上行駛時。安全氣囊系統(tǒng)不動作情況在下列條件之一的情況下，安全氣囊系24傳感器

碰撞傳感器：檢測汽車碰撞強度的信號，并將信號輸入給安全氣囊ECU，安裝于汽車前部的碰撞傳感器叫前碰撞傳感器；安裝于安全氣囊ECU內(nèi)部的碰撞傳感器叫中央傳感器。安全傳感器：安全傳感器也叫做保險傳感器，防止安全氣囊系統(tǒng)在非碰撞的情況下發(fā)生誤引爆。安全傳感器安裝在安全氣囊ECU內(nèi)部，通常有兩個安全傳感器。傳感器251、碰撞傳感器（1）滾球式傳感器結(jié)構(gòu)及原理

1、碰撞傳感器（1）滾球式傳感器結(jié)構(gòu)及原理26滾球式碰撞傳感器工作原理

滾球式碰撞傳感器工作原理27滾軸式碰撞傳感器滾軸式碰撞傳感器28偏心錘式碰撞傳感器偏心錘式碰撞傳感器29偏心錘式碰撞傳感器偏心錘式碰撞傳感器3012.2巡航控制系統(tǒng)

定義:汽車的巡航控制系統(tǒng)又稱恒速、穩(wěn)速或CCS(CruiseControlSystem)系統(tǒng)，它是利用電子控制技術(shù)對汽車行駛速度進行自動調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，可以讓行進中的汽車以接近恒速的方式行駛。

特點:(1)無論行駛狀況怎樣變化，只要發(fā)動機處于允許的工作范圍內(nèi)，汽車便可以保持事先設定的速度勻速行駛；(2)減輕駕駛員的勞動強度，提高了舒適性；(3)由于電子控制系統(tǒng)的介入．可以提高汽車的燃油經(jīng)濟性，有利于降低發(fā)動機排放。12.2巡航控制系統(tǒng)定義:汽車的巡航控制系統(tǒng)又稱恒速、31桿式開關(guān)指令開關(guān)指令開關(guān)一般采用按鍵式和桿式，按鍵式開關(guān)一般安裝在儀表盤上，桿式開關(guān)安裝在轉(zhuǎn)向柱上駕駛員易接近的地方，兩種開關(guān)的外形如圖所示。圖桿式開關(guān)有四擋位置，開關(guān)端部設有按鈕，它是巡航控制裝置的總開關(guān)），按此鈕，儀表板上巡航控制裝置指示燈亮，表示裝置進入運行狀態(tài)，再按下，按鈕彈起，指示燈熄滅，裝置處于關(guān)閉狀態(tài)。向內(nèi)（駕駛員方向）扳動手柄為設定保持減速，向外（車前進方向）扳動手柄為設定取消，朝轉(zhuǎn)向盤方向扳動手柄為恢復加速。桿式開關(guān)指令開關(guān)圖桿式開關(guān)有四擋位置，開關(guān)端部設有按鈕，它是32按鍵式減速、等速鍵：按此鍵時，車速自動減緩，放手后車速即固定在放手時車速。加速、等速鍵：按此鍵車速自動加快，放手后車速即固定在放手時的車速上。減速、恢復鍵：按此鍵時車速自動減慢，放手后車速又恢復到原來行車速度，若以手指瞬間輕彈此鍵，則等速作用消除（其作用與制動時系統(tǒng)設置中斷同理），放手后車速便恢復到如要再恢復原來的速度，可再次長按此鍵1s以上，則可恢復原來所定的速度。按鍵式減速、等速鍵：按此鍵時，車速自動減緩，放手后車速即固定33自動巡航控制系統(tǒng)控制過程(1)巡航控制在主控制開關(guān)接通的情況下，車輛在巡航控制車速范圍內(nèi)(通常為40-200km／h)行駛時，將控制開關(guān)向恒速設定(SET)方向扳動一次，CCSECU記憶此時的行車速度，并開始恒速控制。(2)解除與恢復巡航控制解除：①扳動CANCEL開關(guān)；②對車輛實施制動；③結(jié)合空擋開關(guān)?；謴停很囁佟?0km/h時，

ECU記憶此時的行車速度，扳動RES開關(guān)恢復巡航控制；車速＜40km/h時，巡航自動解除，不可恢復。自動巡航控制系統(tǒng)控制過程(1)巡航控制34(3)減速與加速控制車輛在巡航狀態(tài)下行駛時，若將控制手柄向SET／COAST方向扳動并保持，則發(fā)動機節(jié)氣門將以一定步長逐漸減小開度，使車輛減速行駛，ECU會存儲松開開關(guān)瞬時的車速，作為后續(xù)巡航的車速依據(jù)；若將控制手柄向RES／ACC方向扳動并保持。則發(fā)動機節(jié)氣門又會以一定步長逐漸增大開度，使車輛加速，同時ECU也記錄下松開開關(guān)瞬時的車速，作為后續(xù)巡航的恒速依據(jù)。(3)減速與加速控制35真空式真空式36電機式電機式37§16.4安全防護裝置一、安全帶1、作用

通過高強度的織帶約束乘員的運動，減輕或避免乘員與其它物體碰撞損傷。

2、組成座椅的內(nèi)側(cè)和外側(cè)地板各有一個固定點，還有一個為于座椅外側(cè)車身支柱的上方。

§16.4安全防護裝置一、安全帶38二、安全氣囊1、作用

當汽車以大于20km/h的速度發(fā)生碰撞時，安全氣囊就會自動充氣彈開，瞬時在駕駛員和方向盤之間充起一個很大的氣囊，減輕駕駛員頭部及胸部的傷害。2、組成

氣體發(fā)生器、防護蓋、氣囊、約束件、溢氣孔等。

二、安全氣囊1、作用39第12章汽車的其他控制系統(tǒng)12.1汽車的安全氣囊12.2汽車的巡航控制系統(tǒng)第12章汽車的其他控制系統(tǒng)12.1汽車的安全氣囊4012.1汽車的安全氣囊

在汽車行駛過程中，由于一些意外交通情況的出現(xiàn)和機械故障的發(fā)生，往往會導致交通事故。由于交通事故發(fā)生的意外性，發(fā)生瞬間極短，駕乘人員不可能有反應時間來主動保護自己，只有采用被動安全保護裝置來減少事故對人體的傷害。目前主要的被動安全系統(tǒng)有安全氣囊控制系統(tǒng)和座椅安全帶控制系統(tǒng)。實驗和實踐證明，汽車裝用安全氣囊后，汽車發(fā)生碰撞事故對駕乘人員的傷害程度大大減小。12.1汽車的安全氣囊在汽車行駛過程中，由于一41什么是安全氣囊

在發(fā)生嚴重的正面碰撞，為了減少駕駛員或前座乘客或面部撞在方向盤或儀表板上的可能性，在方向盤和儀表上張開一氣袋。參考：SRS（SUPPLEMENTAL輔助RESTRAINT束縛SYSTEM系統(tǒng)）全稱為乘員輔助保護/約束系統(tǒng)，常簡稱安全氣囊系統(tǒng)。第1頁什么是安全氣囊在發(fā)生嚴重的正面碰撞，為了減少駕駛4212.1.1安全氣囊的發(fā)展

安全氣囊是美國機械工程師約翰·赫準克于1953年發(fā)明的，直到1971年才由日本本田汽車公司開始引進生產(chǎn)和試車使用。1973年，美國通用公司為1000輛非洲羚羊牌轎車安裝了安全氣囊系統(tǒng)；1974年作為所有高級轎車的選裝件。1984年，美國聯(lián)邦政府將汽車被動安全裝置納入法規(guī)，到1990年配置率要求達到100％。進入20世紀如年代，安全氣囊得到飛速發(fā)展，1997年美國客車裝車率達到I00％，令世界達到80％。進入21世紀，安全氣囊系統(tǒng)將更為普及，并向著智能化方向發(fā)展。12.1.1安全氣囊的發(fā)展安全氣囊是美國機械工程師約4312.1.2汽車碰撞導致人體受傷害原因

當汽車發(fā)生碰撞時，汽車與汽車或者汽車與障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞后，汽車速度將急劇變化，駕駛員和乘員就會受到慣性力的作用而向前運動，并與車內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤、擋風玻璃或儀表板等構(gòu)件發(fā)生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞。在車輛事故中，導致駕駛員和乘客遭受傷害的主要原因是二次碰撞。碰撞分為正面碰撞和側(cè)面碰撞。12.1.2汽車碰撞導致人體受傷害原因當汽車發(fā)4412.1.3安全氣囊系統(tǒng)的功用安全氣囊系統(tǒng)的功用：當汽車遭受到碰撞導致減速度急劇變化時，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個氣墊，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。

正面氣囊的主要功用是保護駕駛員和乘員的面部和胸部，側(cè)面氣囊的主要功用是保護駕駛員和乘員的頭部和腰部。12.1.3安全氣囊系統(tǒng)的功用安全氣囊系統(tǒng)的功用：當汽車遭受4512.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類1．按傳感器類型分類(1)機械式安全氣囊系統(tǒng)機械式安全氣囊系統(tǒng)不需用電源，沒有電子電路和電路配線，全部零件組裝在轉(zhuǎn)向盤裝飾蓋板下面，檢測碰撞動作和引爆點火劑都是利用機械動作來完成的。機械式安全氣囊系統(tǒng)最初是由日本的豐田汽車公司采用。(2)電子式安全氣囊電子式安全氣囊系統(tǒng)有兩種布置方式，早期的電子式傳感器在汽車的前端部安裝，氣囊引爆裝置安裝在轉(zhuǎn)向盤上，前端傳感器需要引線連接?，F(xiàn)在各制造商都在致力開發(fā)整體式安全氣囊，它是把電子式傳感器后移，和點火引爆裝置作為一個整體安裝在轉(zhuǎn)向盤上，可以取消線束，消除了由于線路短路或斷路導致氣囊失效的故障。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類1．按傳感器類型分類4612.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類2.按保護對象的不同分類(1)駕駛員防撞安全氣囊駕駛員防撞安全氣囊裝在轉(zhuǎn)向盤上，美式安全氣褒體積較大，約60L，這是按沒有座椅安全帶設計的。歐式安全氣囊按有駕駛員座椅安全帶設計的，其體積較小，約40L。日本車一般配有安全帶多采用歐式。(2)乘員防撞安全氣囊由于乘員在車內(nèi)位置不固定，因此為保護其撞車時免受傷害，設計的安全氣囊體積也較大。美式的約160L左右，歐式的約75L左右。有些車上還配有后排乘員防撞安全氣囊，裝在前排座椅后面。(3)側(cè)斷防撞安全氣囊裝在車門上，當汽車遭受側(cè)面碰撞時，防止乘員受到側(cè)面撞擊。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類2.按保護對象的不同分類47安全氣囊的分類按氣囊數(shù)目：一個，二個，四個，八個，16個識別：“SRS”、黃色標簽安全氣囊的分類按氣囊數(shù)目：一個，二個，四個，八個，16個識別4812.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類3．窗簾式安全氣囊與智能型安全氣囊在發(fā)生側(cè)向碰撞時，側(cè)面安全氣囊能在瞬間充氣膨脹，以保護乘員頭部的安全，安裝在車門上的側(cè)面安全氣囊同時對胸及腰部也起到保護作用。但是，側(cè)向安全氣囊膨脹時，向上方延伸、對頭部起到保護作用；但同時把乘員的手臂向上牽動，有可能造成肩膀脫臼。這就要求限制安全氣囊的尺寸，這樣一來，在車輛碰撞時．由于頭部會在前后方向發(fā)生位移，不能保護頭部，因此有些車系(如寶馬)設計成管形安全氣囊，充氣后與側(cè)窗成橫斜方向展開，與乘員的身高相配合。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類3．窗簾式安全氣囊與智能型安4912.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(1)窗簾式安全氣囊由于管形安全氣囊不能全部覆蓋側(cè)窗，所以，玻璃的碎片可能擊入車內(nèi)刺傷乘員。把以窗簾狀展開的氣囊稱為窗簾式安全氣囊。窗簾式安全氣囊在車輛側(cè)面碰撞時，與側(cè)面安全氣囊同時展開。其位于立柱與車頂縱梁的內(nèi)襯中。窗簾式安全氣囊還尚未在汽車上大批量使用。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(1)窗簾式安全氣囊5012.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(2)智能型安全氣囊為了減輕安全氣褒的副作用，豐田汽車公司對正面碰撞安全氣囊作出改進，并在研制新一代安全氣囊，即智能型安全氣囊。具有如下功能：①檢測乘員是否系上安全帶②檢測乘員乘坐位置；③檢測兒童座椅；④調(diào)控安全氣囊充氣膨脹力⑤檢測座椅上是否有乘員；⑥檢測氣溫。12.1.4安全氣囊系統(tǒng)的分類(2)智能型安全氣囊5112.1.5安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理(一)安全氣囊系統(tǒng)的基本組成

電子式安全氣囊系統(tǒng)的組成部件分布在汽車的不同位置，各型汽車所采用部件的結(jié)構(gòu)和數(shù)量有所不同，但其基本組成和工作原理都大致相同。系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖所示，氣囊組件裝置在轉(zhuǎn)向盤中，氣囊組件包括SRS氣囊、氣體發(fā)生器和點火器等；副駕駛座氣囊裝在雜物箱上側(cè)，用一塑料蓋板遮住。前碰撞傳感器分別安裝在駕駛室間隔板左、右側(cè)及中部；中心的安全氣囊傳感器與電子控制裝置(SRSECU)安裝在一起；系統(tǒng)故障指示燈在儀表板上。12.1.5安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理(一)安全氣囊系統(tǒng)的52安全氣囊系統(tǒng)組件安裝位置安全氣囊系統(tǒng)組件安裝位置53安全氣囊系統(tǒng)的組成1．安全氣囊組件安全氣囊組件由充氣裝置、氣囊、外殼等組成。

(1)充氣裝置充氣裝置與氣囊組合為一體安裝在轉(zhuǎn)向盤支架上，由氣體發(fā)生劑、火藥、雷管、過濾器和外殼等組成。碰撞發(fā)生后，雷管引燃火藥，產(chǎn)生高溫，使氣體發(fā)生劑迅速生成大量氣體，經(jīng)過濾后充入氣囊，使氣囊瞬間展開。

(2)氣囊

氣囊安裝在充氣裝置上部，用塑料蓋板護住。氣愛一般由尼龍制成，亡面有一些排氣孔．充氣結(jié)束后，排氣孔立即排氣使氣囊變軟，這樣起到緩沖作用以減輕對駕乘人員的傷害。安全氣囊系統(tǒng)的組成1．安全氣囊組件54安全氣囊系統(tǒng)的組成2．氣囊傳感器氣囊傳感器包括前碰撞傳感器、中央傳感器和安全傳感器，用來檢測碰撞減速力、碰撞強度，作為電子控制裝置計算氣囊是否動作的參數(shù)。

3.電子控制裝置(ECU)電子控制裝置是SRS的控制中心，其功能是接受傳感器輸人的信號，判斷是否啟動安全氣囊系統(tǒng)。并進行故障自診斷。電子控制裝置由穩(wěn)壓電路、備用電源電路、系統(tǒng)偵測電路、點火控制和驅(qū)動電路、觸發(fā)傳感器、記憶電路和故障自診斷電路等部分組成。安全氣囊系統(tǒng)的組成2．氣囊傳感器55(二)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程

當汽車行駛中遭受到正面碰撞或側(cè)面碰撞時，安全氣囊系統(tǒng)的工作原理基本相同。現(xiàn)如圖所示的正面碰撞為例，說明安全氣囊系統(tǒng)的工作原理。當物體受到作用時間極短的力時，會因此而改變其運動狀態(tài)，這種現(xiàn)象在物理上叫做碰撞。(二)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程當汽車行駛中遭受到正面56第12章汽車的其他控制裝置課件57(三)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程1．電子控制裝置的工作過程安全氣囊系統(tǒng)的全部工作過程完全是由SRSECU的程序控制的，按照人們事先設計的工作程序和步驟逐條執(zhí)行的。其工作程序框圖如圖所示。(三)安全氣囊系統(tǒng)的工作過程1．電子控制裝置的工作過程58安全氣囊系統(tǒng)的工作過程氣袋張開、吸收能量，保護乘員過程氣袋剛張開氣袋完全張開氣袋泄氣吸收能量氣袋泄氣碰撞結(jié)束安全氣囊系統(tǒng)的工作過程氣袋張開、吸收能量，保護乘員過程氣袋剛59①碰撞10ms后．安全氣囊系統(tǒng)達到引爆極限，電雷管引爆點燃點火劑，產(chǎn)生大量的熾熱體。此時，駕駛員由于慣性尚未動作。②20ms后駕駛員開始移動，但還沒有到達氣囊。③40ms后，氣囊完全充滿漲起，體積達到最大，安全帶被拉長，人的部分沖擊能量已被吸收，如圖所示。④６0ms后，駕駛員的頭部已經(jīng)開始沉向氣囊。⑤80ms后，駕駛員的頭部及身體上部都沉向氣囊。氣囊背后的排氣口打開，在氣囊內(nèi)部的氣體壓力和人體的壓力作用下徘氣，利用排氣口的節(jié)流作用吸收能量，如圖所示。⑥100ms后，車速已接近為０，這時對車內(nèi)乘員來說，危險期已接近結(jié)束。⑦110ms后，駕駛員已經(jīng)前移到最大距離，隨后身體開始后移回到座椅靠背上。這時候，大部分氣體己經(jīng)從氣經(jīng)中逸出，汽車前方視野恢復，如圖所示。⑧120ms后，碰撞危害全部解除：車速降至０。①碰撞10ms后．安全氣囊系統(tǒng)達到引爆極限，電雷管引爆點燃點60

汽車以50km/h(v＝13.9m/s)的速度發(fā)生碰撞，碰撞作用的時間為1ms左右，其負加速度為a＝-13900m/s2；此時質(zhì)量為1kg重的物體所受到的力約為1418kg，汽車碰撞后速度為零，但在這瞬間，車內(nèi)乘員仍以13.9m/s的速度前進，最后撞在轉(zhuǎn)向盤及車箱等物體上而停下來，致使乘員受到嚴重傷害。由上述可見，碰撞發(fā)生后，對乘員產(chǎn)生的沖擊力之大，反映時間之短，要想減輕對乘員的傷害程度，只有依靠乘員輔助保護系統(tǒng)。安全氣囊系統(tǒng)從開始充氣到完全充滿打開的時間約為30ms，在乘員前面形成一道秉性的安全屏障，使負加速度減?。蛔饔昧σ搽S之減?。灰暂^大的作用集中作用在乘員的頭部及身體上部，防止作用力集中壓在乘員頭部凸出部分。因此，安全氣囊能對乘員起到了較好的保護作用，但其動作狀態(tài)和經(jīng)歷的時間是無法用肉眼來確認的。汽車以50km/h(v＝13.9m/s)的速度發(fā)生碰撞，61(四)安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍安全氣囊系統(tǒng)并非在所有碰撞情況下都能起作用。正面防撞安全氣囊系統(tǒng)在汽車正前方或斜前方±30度角(如圖所示)范圍內(nèi)發(fā)生碰撞且其縱向減速度達到某一值時，系統(tǒng)才能工作。(四)安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍安全氣囊系統(tǒng)并非在所有碰撞情況下62安全氣囊系統(tǒng)不動作情況

在下列條件之一的情況下，安全氣囊系統(tǒng)不會動作：

①汽車遭受側(cè)面碰撞超過斜前方±30度角時；②汽車遭受橫向碰撞時；③汽車遭受后方碰撞時；④汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時；

⑤縱向減速度值未達到?jīng)]定閾值；⑥汽車正常行駛、正常制動和在路面不平的道路上行駛時。安全氣囊系統(tǒng)不動作情況在下列條件之一的情況下，安全氣囊系63傳感器

碰撞傳感器：檢測汽車碰撞強度的信號，并將信號輸入給安全氣囊ECU，安裝于汽車前部的碰撞傳感器叫前碰撞傳感器；安裝于安全氣囊ECU內(nèi)部的碰撞傳感器叫中央傳感器。安全傳感器：安全傳感器也叫做保險傳感器，防止安全氣囊系統(tǒng)在非碰撞的情況下發(fā)生誤引爆。安全傳感器安裝在安全氣囊ECU內(nèi)部，通常有兩個安全傳感器。傳感器641、碰撞傳感器（1）滾球式傳感器結(jié)構(gòu)及原理

1、碰撞傳感器（1）滾球式傳感器結(jié)構(gòu)及原理65滾球式碰撞傳感器工作原理

滾球式碰撞傳感器工作原理66滾軸式碰撞傳感器滾軸式碰撞傳感器67偏心錘式碰撞傳感器偏心錘式碰撞傳感器68偏心錘式碰撞傳感器偏心錘式碰撞傳感器6912.2巡航控制系統(tǒng)

定義:汽車的巡航控制系統(tǒng)又稱恒速、穩(wěn)速或CCS(CruiseControlSystem)系統(tǒng)，它是利用電子控制技術(shù)對汽車行駛速度進行自動調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，可以讓行進中的汽車以接近恒速的方式行駛。

特點:(1)無論行駛狀況怎樣變化，只要發(fā)動機處于允許的工作范圍內(nèi)，汽車