汽车安全气囊测控系统设计及论大学生写作能力

汽车安全气囊测控系统学校：学院：专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号：201汽车安全气囊测控系统（机械与动力工程学院测控技术与仪器）摘要：安全气囊是现代汽车必备的安全系统，安全气囊系统主要由传感器、气体发生器、点火器、气囊以及控制单元（ECU）等组成。其工作原理是在汽车发生碰撞后由传感器感应并传输到达安全气囊减轻驾驶员及乘员受伤害程度的目的，作为汽车车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，称为一次碰撞，驾驶员及乘员与车内构件发生碰撞，称为二次碰撞，安全气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而晃动时“扑在气垫上”即而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的受伤害程度。关键词：汽车、安全气囊、传感器、测控系统检索工具：河南理工大学图书馆清华镜像、万方镜像汽车安全气囊设计的基本思想是：在汽车发生一次碰撞后，汽车基本不动，车内驾驶员及乘员由于惯性还要向前运动与车内仪表盘、玻璃等构件发生二次碰撞，在乘员与汽车内部构件之间若迅速打开一个充满气体的气囊，使乘员“撞”在气囊上，可以减缓冲击并吸收碰撞能量，从而达到减轻乘员受伤害程度的目的。安全气囊的基本工作过程：当汽车高速行驶发生碰撞事故时，车上的碰撞传感器将接收到的碰撞信号传输给电子控制装置，电子控制装置将其与内部预设的值进行分析、比较，若达到或超过预设值时，便发出指令引爆气体发生器，使气体发生器产生大量气体（一般为氮气），并经过过滤、冷却后快速充入一个坚韧的纤维编织气囊内，在30ms内气囊迅速膨胀展开，在乘员与车内构件之间形成一个弹性气垫。气囊的侧面有排气孔，当乘员碰到高压膨胀的气囊时，囊内气体排出，气囊收缩，吸收乘员向前强大的惯性冲击能量，有效保护人体头部、胸部，减轻受伤害程度。安全气囊系统故障诊断测控系统：安全气囊系统主要由安全气囊、气体发生器、传感器和电子控制装置等组成。安全气囊系统本身设置有自诊断系统，若系统发生故障时，电子控制装置就会点灯仪表盘上的故障报警灯（SRS）报警，提示驾驶员安全气囊系统有故障，同时把故障以故障代码的形式储存起来。维修人员可以调取故障码，通过查取故障码掌握故障内容，根据故障内容去检修安全气囊系统，直至排除故障。安全气囊最重要的指标是可靠性，如果不该点火而点火打开气囊称为误点火：如果应该点火而没有点火称之为漏点火，如果点火太晚则称之为迟点火，无论是误点火、漏点火、还是迟点火都是不能允许的。为了提高安全气囊系统的可靠性，防止电源线在碰撞中断线、电池遭到破坏，系统中备有储能电容或电池，以保证即使掉电也能够开气囊。为了监测传感器、电子电路、气体发生器；系统一般还有故障诊断模块、并设有信号灯于予以显示。汽车安全气囊系统系统一般有左右挡板传感器各一个，还有一个传感器放在含有诊断模块的控制器中，气囊有司机席(DriverSide)正面碰撞气囊和乘客席(PssseneerSide)正面碰撞气囊，另外还有警告灯。当发生前面碰撞时，两个挡板传感器中只要有一个闭合，诊断模块就会根据送来的信号进行处理和判断，认为有必要点火后时即发出点火信号使气囊充气。【参考文献：[1]陈越.汽车故障诊断与检测技术[M].北京：科学出版社,2021.9.[2]丰田汽车公司.汽车维修基础[M].北京：高等教育出版社,2021,10.[3]汽车安全气囊检测.人民交通出版社,2021.6】气囊所用的的传感器：传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号,以便及时点爆安全气囊。传感器按其功能可分为碰撞传感器和保险传感器两种。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度,如果汽车以40km/h的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物上,碰撞传感器便会自动接通搭铁回路。保险传感器,其闭合的减度要稍慢一些,防止因碰撞传感器短路而造成误开。传感器按其结构可分为机械式、机电式和电子式3种。下面以机械式传感器(偏心锤式碰撞传感器)为例说明传感器的工作原理。机械式传感器一般安装在保险杠与挡泥板之间,用来感知低速碰撞的信号。传感器安装在一个密封的防震保护盒内,当传感器中的重锤的移动速度高于某一特定车速(称为TBD车速)时,重锤便将其机械能直接传给引发器使气囊膨开。具体的工作原理:汽车正常行驶时,扭力弹簧将触头定在上支点位置,传感器没有触发信号给ECU。当汽车碰撞时,减速度所产生的惯性力克服弹簧的扭力而使重锤产生运动,带动触桥转动,使动静触头结合。此时,传感器向ECU发出接通信号,同时安全传感器也接通,ECU发出引爆指令汽车所需求的信息都是依靠传感器来获取的。车辆本身所需的信息包括检测车辆运动状态的信息、检测驾驶操纵状态所需的信息、车辆控制所需的信息、运动环境检测所需的信息、异常状态监控所需的信息等。碰撞传感器用来检测汽车碰撞强度，一般认为，若汽车以40km/h的车速与一辆正在停放的同样大小的汽车相碰撞，或者以不低于22km/h的车速迎面撞到一个不可变形的固定障碍物上时，其产生的碰撞强度足以危及驾驶员和乘务员的安全，应及时展开安全气囊。一辆车辆常装有2-4个碰撞传感器，前左、右挡泥板各装一个，称为前安全气囊传感器，有的车在前面保险杠中间还装一个。【参考文献：现代，2021.3第79期】安全气囊控制系统的要求：由于工作任务的特殊性，汽车安全气囊控制系统除了必须具备点火判断、发出点火信号的功能外，还应满足以下几点要求：1.抗干扰能力强气囊系统若发生误点爆，不仅会对乘员造成惊吓，甚至可能引发事故，因此必须有很高的抗干扰能力。如汽车受到粗糙路面干扰时会发生较大的减速度，系统要能识别出这种状况，不点燃气囊。2.高可靠性与工作稳定性由于汽车的工作环境复杂以及不允许出现点火失败的工作要求，气囊控制系统必须具有较高的可靠性与稳定性。另外，碰撞后，电源可能首先被撞坏，因此要求系统能在掉电后继续工作数百毫秒。3.结构紧凑整个系统除了要满足上述要求外，还要尽量减小体积，少用元器件，以减小系统的复杂程度，提高可靠性。同时也可减少系统的耗电量，以尽量维持掉电后的工作。控制系统总体方案本控制系统有硬件和软件两部分组成。图l是控制系统的组成框图。【参考文献：[1]张金换.汽车安全气袋系统的研究[J]．清华大学学报，2021.8.[2]邱卓丹．现代汽车安全技术的研究发展[J]．湖南工程学院学报，2021.3.[3]黄仁欣，马彪．单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，2021.(P100—102)．[4]鲁植雄．汽车安全气囊故障诊断[M]．南京：江苏科学技术出版社，2021：1—20．[5]戴焯．汽车电子控制装置[M]．北京：北京理工大学出版社，2021.(P200—218)．[6]董辉．汽车用传感器[M]．北京：北京理工大学出版社，2021.(P187—216)．】安全气囊传感器国际汽车零部件供应商大陆集团成功研发出一套撞击声响传感器系统（CISS），该系统可在车辆发生事故时，以最为精确的方式控制安全气囊的启动，为车辆内乘员提供最大程度的保护。当车辆与障碍物发生撞击时,CISS系统记录下车身发生扭曲时的行驶速度，以及此时产生的结构声波传播的速度和力度。一套复杂的信号评估系统使用特别开发的计算方法来分析和评定事故情况，并作出是否启动安全气囊及以何种力度启动的最终决策。此外，该技术可以同气囊控制单元整合，既节约了成本又显著地改进了性能汽车安全气囊磁电式传感器。目前，在对汽车碰撞的安全装置的研究中，人们主要的注意力是集中在安全气囊上，而对安全气囊触发信号的发出者—传感器的深入研究还很不够。已开展研究的传感器有触发开关式(如图1所示)、纯机械式、单点电子式忆、侧撞式(如图2所示)、应变式(如图3所示)、磁电式(如图4所示)等，种类繁多，用途不同。如图5所示为欧洲电子工程学会试验滑车减加速度与时间曲线。另一方面，由于汽车种类繁多，传感器安装在汽车上的位置不同，造成对传感器的要求标准不同，正是在此情况下，提出了设计一种磁电传感器，如图6所示。此传感器可安装在汽车任何位置，通过调整某些参数，识别峰值为0～588m/S和时间脉宽为0～20ms的碰击加速度信号，在加速度峰值和时间脉宽同时满足要求的条件下，为气囊输出一触发信号，打开空气发生器，使气囊充气对人进行保护，具体结构与电路论述如下。气囊系统：气囊的安全可靠是首要的，早期的气囊打开系统采用结构简单，但故障率小的机械开关作为加速度传感器，是一种并无电子装置触发的集散气囊系统，该系统在控制仪表里只使用了一个微控制器监测系统状态，且最佳触发时刻较难掌握，为此必须将传感器的开关阈值设置得很高，汽车只有在受到强烈碰撞时，才会将气囊系统打开，安全系数低。现代汽车较多采用具有自诊断功能的、可靠的半导体加速度传感器集中气囊系统，该系统在控制仪表中仍集成了一个机械碰撞加速度传感器，但主要以电容式半导体加速度传感器为主工作传感器，提高了系统的安全可靠性。在事故过程中，集中气囊系统通过高性能微控器的计算，可实现最佳触发时刻控制,对于一个具有性能良好的传感器和集中气囊系统的汽车，它的触发速度阈值是19.3km/h汽车安全气囊发展安全气囊是1953年由美国人约翰·赫缀克发明的。1973年日本本田汽车公司引进安全气囊技术进行实车应用。经过30多年的漫长历程,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,其中规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,同时还要求2021年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊,自此才确认了安全气囊的作用。如今,这个在当年颇具创意性的发明已转为千百万个产品,种类也发展为正面气囊、侧面气囊、安全气帘等等。各国生产的中高级轿车,大多数都装有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。在国内消费者对汽车被动安全性能的要求也越来越高,但目前除了极少数高级车装备了侧面气囊之外,大部分车型还只是安装了正面气囊。【参考文献：[1]张永康.智能传感器与现代汽车电子[J].今日电子,2021[2]张颖.汽车安全气囊技术及其发展趋势[J].电子产品世界,2021[3]秦玉伟等.汽车传感器的应用及发展趋势[J].传感器世界,2021】结束语：目前,随着经济的发展各种车辆不断增加,在驾驶与乘车这个问题上，如何更好的保护人们的生命安全已成为新一代汽车安全系统生产的主要研究课题,人们对汽车被动安全装置特别是新型智能化安全气囊的开发以及对新技术提出了更高的要求。今后,在设法增加安全设备保护驾驶员及乘员的更多身体部位(例如下肢和颈部等),减小气囊的体积和重量,优化气囊的充气速度、折叠方式及最佳触发时刻的同时,更应努力解决好转向柱、座椅、头枕、内饰件、车身结构、吸能塑性保险杠、风窗玻璃、安全带和安全气囊等各部件防碰撞特性的协调与互补问题,才能进一步将安全气囊智能化程度的研究工作推向研制智能安全气囊保护系统的更高阶段,这也是智能化安全系统未来研究的主要方向。

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。（二）端正大学生的学习态度。首先，要让大学生充分认识到实用写作课的重要性，这门课关乎到他人生的每一个方面，诸如就职，求爱，理财，人际交往等，是他终生都需要使用的一些基础性的知识，也是他必备的一项生存技能。其次，实用写作有它自身的规律和方法。它不是你想怎样写都行的，它有严格的格式性的要求，所以需要系统的研究学习。最后，实用写作课的实践性非常强，所以学生们不能只学不练，并且要克服手懒的坏习惯，勤学勤练，为今后的工作生活打好基础。（三）注重实践课的训练。要提高大学生的实用写作能力，那么