车身电控教案__(4)

1、第六章车载安全与防盗系统第一节安 全 气 囊第二节座位安全带及自动锁紧机构第三节中央门锁与防盗系统第四节汽车预防安全系统第一节第一节 安全气囊安全气囊一、安全气囊系统概况1、交通事故现状 中国每年因交通事故死亡的人数约为10万人，其中大部分是碰撞造成的。2、如何减轻碰撞伤害 最佳措施就是用气垫缓冲，比如：消防队在救火或防止有人跳楼时所作的。 但在汽车上不能放置已充好气的气垫一、安全气囊系统概况3、安全气囊的作用 当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时，安全气囊迅速膨胀，承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部和膝盖部位的惯性力，减轻人体遭受伤害的程度。4、名词解释 SRSSupplemental Res

2、traint System 主动、被动安全系统；一、二次碰撞。二、安全气囊系统分类n按碰撞类型 正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊和顶部碰撞防护安全气囊。 n按气囊数目单气囊系统、双气囊系统等。三、汽车对安全气囊的要求n可靠性高安全气囊的使用年限为7-15年n安全可靠能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别 n灵敏度高当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开n有防误爆功能减速度过过低，轻微碰撞不能引爆 有自动诊断功能n电控安全气囊要有备用电源四、安全气囊动作过程碰撞后 SRS经历的 的动作 时间 状态 0 ms 遭受碰撞10ms 点火引爆 开始充气四、安全气囊动作过程碰撞后 SRS经历的 的动作 时间

3、 状态 40 ms 气囊充满 人体前移四、安全气囊动作过程碰撞后 SRS经历的 的动作 时间 状态 60 ms 排气节流 吸收动能四、安全气囊动作过程碰撞后 SRS经历的 的动作 时间 状态 110 ms 人体复位 恢复视野 120 ms 危害解除 车速为零五 安全气囊系统的组成及工作原理组成： 有传感器、气囊组件及安全气囊ECU等组成。 传感器碰撞传感器：检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给安全气囊ECU，安装于汽车前部的碰撞传感器叫前碰撞传感器；安装于安全气囊ECU内部的碰撞传感器叫中央传感器。安全传感器：安全传感器也叫做保险传感器，防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。安全传感器

4、安装在安全气囊ECU内部，通常有两个安全传感器。传感器滚球式传感器结构及原理 传感器偏心锤式传感器的结构与原理 传感器传感器n水银开关式碰撞传感器气囊组件由气体发生器、点火器、气由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等组成。囊、饰盖和底板等组成。驾驶员侧气囊组件位于方向盘驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处，乘客侧气囊组件位于中心处，乘客侧气囊组件位于仪表板右侧杂货箱上方仪表板右侧杂货箱上方气囊组件n1 1、气体发生器、气体发生器n作用是在有效的时间内产生气体，使气囊张开。n气体发生器是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解

5、，产生氮气并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠化氮钠的副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末）。这些物质是有害的，因此在清洁膨胀后的气囊时，应保持良好的通风并采取防护措施。 气囊组件2 2、点火器电阻、点火器电阻 丰田为：200 别克为：34 气囊组件3 3、气囊、气囊 驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成。橡胶涂层起密封和保护作用，气囊背面有2个泄气孔。乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。4 4、安全气囊、安全气囊SRSSRS指示灯指示灯SRS指示灯位于仪表板上，按通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，若点亮6s后熄灭，表示安全气囊系统正常；若6s后SRS指

6、示灯依然闪烁或一直不熄灭，表示安全气囊系统有故障，提示驾驶员应进行维修。气囊组件5 5、安全气囊、安全气囊ECUECU由中央处理器CPU只读存储器ROM随机存储器RAMI/O接口驱动器等电子电路组成。安全气囊ECU内部还有安全传感器、备用电源、稳压电路和故障自诊断电路等等。气囊组件6 6、保险机构、保险机构n安全气囊线束为了区别其他线束，不但将线束做成黄色，而且线束连接器采用导电性能和耐久性能良好的镀金端子，并设计有防止气囊误爆机构、端子双重锁定机构、连接器双重锁定构和电路连接检查机构气囊组件na、防止安全气囊误引爆机构 短路片气囊组件b、电路连接诊断机构 用来监测连接器是否连接可靠，常用于前

7、碰撞传感器。有一个诊断销，和两个诊断端子，连接器正常连接时，诊断销与前碰撞传感器中的常开触点并联。气囊组件c、连接器双重锁定机构 线束的重要连接部位，其连接器都采用。用于锁定连接器的插头与插座，防止连接器脱开。当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定；当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定；当主锁与副锁双重锁定时，防止连接器插头与插座分开。气囊工作原理气囊工作原理n点火器引爆气点火器引爆气囊的条件是前囊的条件是前碰撞传感器与碰撞传感器与安全气囊安全气囊ECUECU内的安全传感内的安全传感器必须同时接器必须同时接通。通。n当汽车车速低于30km/h发生碰撞时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，

8、安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为不引爆安全气囊，只引爆安全带收紧器的点火器。与此同时，向左、右安全带点火器发出点火指令使安全带收紧，防止驾驶员和乘客受伤。n当汽车车速高于30km/h发生碰撞时，碰撞产生的减速度和惯性力较大，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为需要引爆安全气囊和安全带收紧器共同保护驾驶员和乘客。与此同时，向左、右安全带点火器和安全气囊点火器发出点火指令，在安全带收紧的同时，驾驶员侧气囊和乘客侧气囊同时打开，达到保护驾驶员和乘客目的。第二节座位安全带及自动锁紧机构.安全带及其作用2.安全带的种类3.安

9、全带的结构4.预紧式安全带.安全带及其作用汽车安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰撞或者急转弯时约束乘员的身体，使其尽可能保持在座椅原来位置上而不移动和转动，避免乘员与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带与安全气囊一样都是现代汽车上的安全装置，但是安全带历史悠久，应用更普及。2.安全带的种类(1)两点式又称腰带式，是安全带的基本型。(2)斜挂式又称安全肩带，软带经乘员胸前斜挂在肩部，可防止上体转动。(3)三点式三点式安全带有两种，一种是两点式和斜挂式合二为一的复合式，又称连续三点式；另一种是将防止上体前倾的肩带连在两点式安全带上任意点而成的，称为分离三点式。(4)四点式又称马夹式安全带，是

10、两点式安全带上再连两条肩带组合而成。2.安全带的种类图6-12安全带的种类)两点式)斜挂式)三点式)四点式(1)两点式又称腰带式，是安全带的基本型。飞机乘员一般使用的就是这种安全带。软带从腰的两侧挂在腹部。优点是使用方便，容易逃出车外；缺点是腹部负荷很大，在撞车时，上身容易前倾，前座乘员头部会碰到仪表板或风窗玻璃。后座乘员一般可以使用这种安全带。(2)斜挂式又称安全肩带，软带经乘员胸前斜挂在肩部，可防止上体转动。其缺点是，撞车时乘员受力不均匀，下体容易向前挤出；若安装不当，身体会从带中脱出或头部被撞。这种安全带欧洲采用较多，但日本、加拿大、澳大利亚等国在标准中排除了这种安全带。国际标准中虽通过

11、了这种安全带，但不推荐使用。由于最近开发了膝部保护装置与这种安全带并用，消除了这一缺点，美国已认可使用。(3)三点式三点式安全带有两种，一种是两点式和斜挂式合二为一的复合式，又称连续三点式；另一种是将防止上体前倾的肩带连在两点式安全带上任意点而成的，称为分离三点式。(4)四点式又称马夹式安全带，是两点式安全带上再连两条肩带组合而成。其保护效果最好，也是最完善的一种；但使用不便，一般用于特殊用途车或赛车上。3.安全带的结构安全带基本结构一般包括软带、带扣、长度调整机构、卷带装置和固定部分。软带是安全带的本体。一般用尼龙织物、聚酯、维尼纶等合成纤维原丝编织成宽约50mm、厚约1.5mm的带子。软带

12、要求具有足够的强度、延伸性和吸收能量性，以便在撞车时起到缓冲作用，可用作腰带和肩带。各国对软带的性能和试验要求都有标准规定。生产的软带必须经过强度、伸长率、收缩率、耐磨、耐寒、耐热、耐水和耐光等考核试验，符合规定后才能使用。4.预紧式安全带预紧式安全带的特点是，当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它就会拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带以防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同，除有普通卷收器的收放织带功能外，还具有当车速发生急剧变化时，能够在0.1s左右加强对乘员的约束力，因此它还有控制装置和预拉紧装置。 第三节 中央门

13、锁与防盗系统汽车防盗系统.汽车防盗系统的分类.汽车防盗系统的工作原理.几种防盗系统的比较IV.其他一些防盗措施 V. 汽车防盗系统发展方向 n1.汽车防盗系统的分类芯片式防盗芯片式防盗2.汽车防盗系统的工作原理n2.1机械式防盗n早期的汽车防盗器材主要是机械式的防盗锁，它主要是靠锁定离合、制动、油门或转向盘、变速挡来达到防盗的目的，但只防盗不报警。其优点是价格便宜，安装简便。缺点是防盗不彻底，每次拆装比较麻烦，不用时还得找地方放置。机械锁发展至今经过了数次技术升级，目前已有了较可靠的方向盘锁和排挡锁等。目前市场上推出了一种护盘式转向盘锁。这种锁为隐藏式，有一层防锯防钻钢板保护，材质比传统的拐杖

14、锁坚固，锁芯也设计得更加精密，因而可靠性更高。该防盗锁的优点是不会破坏原车结构，故障率低，操作简便；缺点是车主必须找一个空间藏这个拆下的转向盘。排挡锁，目前车主最欣赏的防盗装置之一。这种防盗装置简便又而坚固，材质采用特殊高硬度合金钢制造，防撬、防钻、防锯，且采用同材质镍银合金锁芯和钥匙，没有原厂配备的钥匙极难打开；如果钥匙丢失，可用原厂电脑卡复制钥匙。 1.2电子式防盗n为了克服机械锁只防盗不报警的缺点，电子报警防盗器应运而生。它主要靠锁定点火或起动来达到防盗的目的，同时具有防盗和声音报警功能。遥控式汽车防盗器的特点是可遥控防盗器的全部功能，可靠方便，可带有振动侦测门控保护及微波或红外探头等功

15、能。随着科技的发展，遥控式汽车防盗器还增加了许多方便实用的附加功能，如：遥控中控门锁、遥控送放冷暖风、遥控电动门窗及遥控开行李舱等。现在市场上还出现有双向功能的电子防盗器，这种防盗器不仅能由车主遥控车辆，车辆还能将自身状态传送给车主，例如哪一侧的车门被开启或车窗玻璃破坏等。但是电子防盗器普遍存在误报警现象，而且也没有根本上解决车辆丢失问题。n电子式防盗系统的致命伤在于其电子密码和遥控器操作方式,当车主用遥控器开关车门时,匿藏在附近的偷车贼可以用接收器或扫描器盗取遥控器发出的无限电波或红外线,再经过解码,就可以开启汽车的防盗系统。下图是意大利某公司开发的”跳码”遥控技术,遥控器每次发射的数码都不

16、同,能有效对付接收器或扫描器,防止密码外泄。 n电阻钥匙: 如果车辆的每一把钥匙均有一设定电阻,并存储在防盗ECU中.当启动防盗系统后,所有车门被锁住,此时若用齿形相同但电阻值不同的钥匙开启车门或起动发动机,防盗ECU则将此判定为非法进入,并进行防盗报警,同时切断起动继电器控制线圈的接地电路,使起动机不能工作;或与发动机电脑进行通信,使喷油器不喷油.n该方法防盗效果很好,但当拆过蓄电池后,需向防盗控制电脑重新输入钥匙中设定的电阻值,因此需要维修人员了解重新设定技术,也给防盗系统留下了一个漏洞. 电子控制的中央门锁: 传统的中央门锁是指电动门锁,其开闭由门锁开关通过门锁继电器控制.目前中央门锁则

17、是由微电脑根据各个开关信号控制门锁的开闭,而且常常和汽车的防盗系统结合在一起,提高了汽车的防盗性能.n中央门锁门锁执行机构门锁继电器门锁开关n门锁开关的作用是控制门锁继电器的动作,接通或断开执行机构的电路.n门锁继电器的作用是控制执行器电路的通断,从而达到控制执行器动作的目的.n执行机构的作用是根据电路中电流方向的不同而实现闭锁或开锁,常用的门锁执行机构有电磁线圈,直流电动机或永磁式旋转电动机. 当接通闭锁开关时,闭锁继电器线圈L1中有电流通过,闭锁继电器触点K1闭合,接通闭锁线圈电路,线圈产生的电磁力吸引执行机构动作,将所有车门锁紧. 当接通开锁开关时,开锁继电器线圈L2中有电流通过,开锁继

18、电器触点K2闭合,接通开锁线圈电路,线圈产生的电磁力吸引活动铁心,通过连杆机构拉动锁舌, 门锁打开. 当门锁开关处于开锁位置时,闭锁电容器C1由电源充电,直到电容饱和.此时,若将门锁开关接到闭锁状态,开锁电容器C2与电源接通,而充满电的闭锁电容器C1则接闭锁继电器,通过闭锁继电器线圈放电,使闭锁继电器的触电K1闭合,接通闭锁电磁线圈电路,使执行机构动作,锁住车上所有车门. 此后若再将门锁开关接到开锁状态,充满电的开锁电容器C2对开锁继电器线圈通电,使其触电K2闭合,接通开锁电磁线圈电路,使执行机构动作,打开车上所有车门 当给闭锁线圈通电时,该线圈产生的电磁力吸引柱塞向左移动,通过拉杆将车门锁住

19、.当给开锁线圈通电时,该线圈产生的电磁力吸引柱塞向右移动,通过拉杆将车门打开. 该机构只有一个电磁线圈,活动铁心为永久磁铁,通过双向开关来改变线圈中的电流方向,从而改变磁场方向,使活动铁心向里或向外移动,实现闭锁或开锁功能.1.3芯片式防盗n芯片式数码防盗器是现在汽车防盗器发展的重点,大多数轿车均采用这种防盗方式作为原配防盗器.芯片式防盗的基本原理是锁住汽车的发动机,电路和油路,在没有芯片钥匙的情况下无法启动车辆.数字化的密码重码率极低,而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁,杜绝了被扫描的可能.目前进口的很多高档轿车,国产的大众,广州本田和派力奥等车型已装有原厂的芯片防盗系统. n目前,芯

20、片式防盗已经发展到第四代,最新面世的第四代电子防盗芯片具有特殊的诊断功能,即已获授权者在读取钥匙保密信息时,能够得到该防盗系统的历史信息,系统中经授权的备用钥匙数目,时间印记以及其他背景信息,成为收发器安全性的组成部分.第四代电子防盗系统除了比以往的电子防盗系统更有效的起到防盗效果外,还具有其他先进之处,独特的射频识别技术可以保证系统在任何情况下都能正确的识别驾驶者,在驾驶者接近或远离车辆时可以自动识别其身份,自动打开或关闭车锁.1.4网络式防盗nGPS卫星定位汽车防盗系统属网络式防盗器，它主要靠锁定点火或起动达到防盗的目的，同时还可通过GPS卫星定位系统，将报警信息和报警车辆所在位置无声地传

21、送到报警中心。GPS防盗器的功能非常多，不仅可以在全国范围内实时监测车辆位置，还可以通过车载移动电话监听车内声音，必要时可以通过手机关闭车辆油路、电路并锁死所有门窗。如果GPS防盗器被非法拆卸，它会自己发出报警信息。 nGPS防盗系统的技术含量高,所以价格昂贵，而且必须在没有盲区的网络(包括中国移动GSM,中国联通CDMA)支持下才能工作,更主要的使需要政府配合公安部门设立监控中心.随着智能交通(ITS)和通讯技术的发展,成熟,该技术必将广泛应用在汽车领域. 几种防盗系统比较n机械防盗：优点是价格便宜，安装简便 ，缺点是只防盗不报警n电子防盗：优点是方便，缺点是容易误报 n芯片式防盗:重码率低

22、,安全性高n网络防盗：优点是防盗效果明显，缺点是价格较为昂贵。 4.其他一些防盗措施n1.洛-杰克系统;n2.密码报警信号截止系统;n3.关门捉贼系统;n4.防盗牌照;n5.指纹钥匙;n6.眼睛钥匙;n7.手指钥匙;5汽车防盗系统发展方向n目前，国内外广泛应用的汽车防盗装置普遍存在结构复杂，价格昂贵，功能单一和可靠性差等缺点，并不能实现真正的防盗要实现真正的防盗，进一步提高产品的灵活性和适用性，应将控制技术，数据通讯及网络技术等应用到汽车防盗领域，使汽车防盗装置朝着安全，简单，高智能化及功能多样化方向发展近年来流行的遥控无锁系统只是智能化，功能多样化的初步体现，未来汽车防盗装置还将向电子密码等

23、多样化识别方向发展第四节汽车预防安全系统一、激光雷达防追尾碰撞系统二、侧滚翻保护系统三、瞌睡检测报警系统四、倒车雷达报警系统一、激光雷达防追尾碰撞系统1.汽车超声波防追尾避撞装置2.汽车避撞雷达3.激光雷达避撞装置1.汽车超声波防追尾避撞装置图6-28超声波测距原理2.汽车避撞雷达汽车避撞雷达是利用电磁波发射后遇到障碍物反射的回波对其不断检测和计算与前方或后方障碍物的相对速度和距离，经过分析判断，对构成危险的目标按程度不同进行报警，控制车辆自动减速，直到自动制动。3.激光雷达避撞装置(1)防追尾碰撞激光报警装置这种装置包括发光部、受光部、计算车间距离的激光雷达、信号处理电路、显示装置以及车速传

24、感器等。(2)扫描式激光雷达最早的前方用激光雷达都是发出多股激光光束，并依靠前方车反光镜的反射时间来测定其距离。二、侧滚翻保护系统据有关资料显示，在每年重型车辆发生的700起驾驶员的致命性事故中，翻滚碰撞就占了将近一半，同时这些事故也会对其他人造成严重甚至是致命的伤害。美国Freightliner公司研制的滚翻稳定性监测系统，在探测到汽车可能发生滚翻时能够向驾驶员发送紧急信息。行车路线导引系统能够探测汽车行车轨迹的偏移并用声音信号对驾驶员发出警告，这个系统通过摄像机搜索周围的视觉信息，将其处理后输送给电控单元ECU。三、瞌睡检测报警系统(1)美国研制的打瞌睡驾驶员侦探系统DDDS(The Drowsy Driver Detection System)采用多普勒雷达和复杂的信号处理方法，可获取驾驶员烦躁不安的情绪活动、眨眼频率和持续时间等疲劳数据，用以判断驾驶员是否打瞌睡或睡着。(2)转向盘监视装置SAM(Steering Attention Mon