安全氣囊系統(tǒng)主要包括碰撞傳感器、氣
囊電腦、系統(tǒng)指示燈、氣囊組件以及連接線
路，氣囊組件主要包括氣囊、氣體發(fā)生器以
及點火器等。安全氣囊系統(tǒng)的工作原理（以駕駛?cè)?/a>安全氣囊為例）：當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞事故
時，安全氣囊控制系統(tǒng)通過碰撞傳感器檢測
到?jīng)_擊力（車輛減速度）超過設(shè)定值時，
安全氣囊電腦立即接通充氣元件中的電爆管
電路，點燃電爆管內(nèi)的點火介質(zhì)，火焰引燃點
火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在
0.03s內(nèi)即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖
破轉(zhuǎn)向盤上裝飾蓋板鼓向駕駛?cè)?，使駕駛?cè)说?/p>
頭部和胸部壓在充滿氣體的氣囊上，緩沖對駕
駛?cè)说臎_擊，隨后又將氣囊中的氣體放出。
安全氣囊系統(tǒng)的系統(tǒng)組成
全氣囊一般由傳感器(sensor)、電控單元(ECU)、氣體發(fā)生器(inflator)、氣囊(bag)、續(xù)流器(clockspring)等組成，通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊(Airbag
module)。傳感器感受汽車碰撞強(qiáng)度，并將感受到的信號傳送到控制器，控制器接收傳感器的信號并進(jìn)行處理，當(dāng)它判斷有必要打開氣囊時，立即發(fā)出點火信號以觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器接收到點火信號后，迅速點火井產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。
安全氣囊最重要的指標(biāo)是可靠性，如果不該點火而點火打開氣囊稱為誤點火:如果應(yīng)該點火而沒有點火稱之為漏點火，如果點火太晚則稱之為遲點火，無論是誤點火、漏點火、還是遲點火都是不能允許的。為了提高安全氣囊系統(tǒng)的可靠性，防止電源線在碰撞中斷線、電池遭到破壞，系統(tǒng)中備有儲能電容或電池，以保證即使掉電也能夠開氣囊。為了監(jiān)測傳感器、電子電路、氣體發(fā)生器;系統(tǒng)一般還有故障診斷模塊、并設(shè)有信號燈于予以顯示。汽車安全氣囊系統(tǒng)系統(tǒng)一般有左右擋板傳感器各一個，還有一個傳感器放在含有診斷模塊的控制器中，氣囊有司機(jī)席(Driver
Side)正面碰撞氣囊和乘客席(Pssseneer
Side)正面碰撞氣囊，另外還有警告燈。當(dāng)發(fā)生前面碰撞時，兩個擋板傳感器中只要有一個閉合，診斷模塊就會根據(jù)送來的信號進(jìn)行處理和判斷，認(rèn)為有必要點火后時即發(fā)出點火信號使氣囊充氣。
汽車安全氣囊***集到什么信號會工作？
安全氣囊模塊由接收從碰撞傳感器傳來的信號、產(chǎn)生氣體的充氣裝置，通過充氣展開膨脹、緩解二次碰撞的氣囊及收藏充氣裝置和氣囊的護(hù)圈及蓋板構(gòu)成。
（1） 充氣裝置
充氣裝置是由點火裝置（點火器）接收從碰撞傳感器傳來的電信號，通過點火裝置產(chǎn)生的熱能點燃?xì)?/a>體發(fā)生劑，沖破壓力閥，釋放氣體。充氣裝置種類主要包括：
氣體發(fā)生劑式（Pyrotechnic）：***用特殊的化學(xué)物質(zhì)（氣體發(fā)生劑），通過熱化學(xué)反應(yīng)瞬時產(chǎn)生氮、水蒸氣等氣體。
蓄壓(Stored)式:耐壓容器內(nèi)裝入高壓氣體（氬氣等）,通過點火器的能量沖破壓力隔壁，瞬時釋放氣體。
混合式：氣體發(fā)生劑式和蓄壓式的組合方式。
雙級充氣式：兩個充氣裝置組裝在一個殼內(nèi)的，氣體發(fā)生性能較好，可以改變發(fā)生氣體的量及氣體發(fā)生速度。
（2） 氣囊
氣囊通過充氣裝置釋放的氣體膨脹，乘員承受適當(dāng)?shù)妮d荷，減輕由二次碰撞引起的傷害。氣囊材料一般以平織尼龍纖維為主，為確保氣密性，有的氣囊還增加了硅等涂層。
（3） 氣囊蓋與支撐環(huán)
安全氣囊模塊裝在氣囊蓋及支撐環(huán)中，且成為一體裝在車內(nèi)。支撐環(huán)一般***用鋼板材料制造，具有支撐充氣裝置、氣囊和堅固車體的作用。 碰撞傳感器系統(tǒng)可感知碰撞，并按照碰撞的方向及程度，判斷安全氣囊及安全帶張緊器是否工作。一般包括：
（1）約束裝置控制模塊（Restraint Control Module,RCM）有時也被稱為電子控制單元（Electrical Control Unit,ECU）。RCM根據(jù)從內(nèi)裝的加速度傳感器及周邊傳感器等傳來的信息來計算并判斷碰撞的劇烈程度，并在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)向各安全氣囊和安全帶張緊器發(fā)出電子信號，一般安裝在儀表板下側(cè)等車輛的中心附近。
（2）邊緣傳感器（Satellite Sensor）以快速進(jìn)行動作判斷為目的，在離碰撞部位較近處設(shè)置了邊緣傳感器。一般種類有：電子式加速度傳感器、電氣機(jī)械式傳感器、電子式壓力傳感器等。 側(cè)翻傳感器:側(cè)翻傳感器為判定側(cè)翻時是否使用簾式氣囊而檢測側(cè)翻的傳感器。 安全氣囊系統(tǒng)的線束及連接器的特征：
（1）回轉(zhuǎn)連接器收藏在方向盤內(nèi)的駕駛席正面安全氣囊中，***用了非集電環(huán)式的收藏在殼體內(nèi)的渦旋狀拉索。
（2）防止連接器半嚙合
（3）短路桿在動作信號回路上的充氣器側(cè)的連接器安裝有在分離狀態(tài)時可使兩個線路短路的短路桿。
安全氣囊系統(tǒng)是由什么組成
安全氣囊系統(tǒng)主要由三大組成構(gòu)件，分別為：安全氣囊控制單元、傳感器、安全氣囊模塊。
簡要了解本節(jié)基本知識，有助于讀者朋友們輕松閱讀后文即將呈現(xiàn)的模擬演示內(nèi)容。
1.安全氣囊控制單元（ACU）
◥氣囊電腦實物
安全氣囊控制單元（ACU）俗稱氣囊電腦，是由計算機(jī)處理器、存儲器、輸入和輸出模塊構(gòu)成，是整個安全氣囊系統(tǒng)的核心控制組件。
這個“大腦”的軟件編程算法，會根據(jù)相關(guān)傳感器傳送的信息，進(jìn)行邏輯判斷，最終決定氣囊是否觸發(fā)。
另外，氣囊電腦還為系統(tǒng)提供備用電源服務(wù)，對整個系統(tǒng)進(jìn)行隨時自我診斷，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障時，故障詳細(xì)信息也將被之記錄，并通過故障燈警示使用者。
當(dāng)然，氣囊電腦也負(fù)責(zé)向其它車載系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.傳感器
安全氣囊系統(tǒng)內(nèi)各種不同功能傳感器***集的信息，是氣囊控制電腦決策時必須依賴的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
根據(jù)功能的不同，各種傳感器被部署到汽車的不同位置，為盡量確保氣囊不會錯誤彈出，氣囊電腦邏輯程序不會因為單一傳感器傳輸?shù)呐鲎残畔?，而觸發(fā)氣囊彈出！
以下列出主流安全氣囊系統(tǒng)必須擁有的數(shù)種傳感器（高級安全氣囊系統(tǒng)使用的傳感器更多，筆者將在以后為大家專題解析）：
盡管新舊款傳感器實現(xiàn)功能的方式略有不同，但所有傳感器的共同工作目標(biāo)，毫無例外是將偵測到的車輛物理運動特征轉(zhuǎn)換成電信號，迅速傳送給氣囊控制電腦。
◥安全氣囊系統(tǒng)ACU與傳感器
①外部碰撞傳感器
外部碰撞傳感器作為最直接的碰撞感應(yīng)組件，被配置在車輛前后以及車側(cè)的關(guān)鍵輪廓位置。
②加速度傳感器
該傳感器一般配置于車內(nèi)，通過測量內(nèi)部小質(zhì)量塊因慣性位移的情況，將其運動特征轉(zhuǎn)換成電信號，用以檢測加速度的變化。
例如：正面碰撞將會引起快速減速，而側(cè)面碰撞則會引起快速加速。
③陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器通過測量因振動而引起的方向變化（如：車輛失控旋轉(zhuǎn)），將運動特征轉(zhuǎn)換成電信號，輸出至氣囊電腦。
裝備該傳感器的車輛發(fā)生翻轉(zhuǎn)時，該傳感器與加速度傳感器的共同信號，將被氣囊電腦定義為翻車事故已發(fā)生，此時側(cè)簾式安全氣囊將展開，以保護(hù)車內(nèi)駕乘人員。
④座位占用傳感器
早期的安全氣囊系統(tǒng)，并沒有這種類型的傳感器，座位占用傳感器用于更精確地控制安全氣囊展開，當(dāng)座位沒有乘員時，氣囊系統(tǒng)將不被激活！
該傳感器一般被部署于前排座位內(nèi)，通過電壓力感知的方式實現(xiàn)其功能。
⑤輪速傳感器
輪速傳感器被配置與車輪位置，通過電磁信號***集車輛運行速度。
車輛是否處于運動狀態(tài)，且是否超過氣囊激活的最低速度？
這些信息是氣囊電腦進(jìn)行邏輯運算判斷，必須參照的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一！
3.安全氣囊模塊
安全氣囊充氣過程必須迅速而精確。
因此，安全氣囊模塊不僅只是充滿氣體的彈性氣囊，其構(gòu)造也較為復(fù)雜，它由充氣裝置、氣囊本體兩個主要部分構(gòu)成：
①充氣裝置
◥兩種類型充氣機(jī)激活過程 點火方式一致
盡管安全氣囊系統(tǒng)被認(rèn)為是一種“被動”的安全保護(hù)技術(shù)，但其工作原理其實非常“主動”而“暴力”！
引燃器由包裹在可燃材料內(nèi)的電阻絲制成，電流接通后導(dǎo)致其高溫，從而引燃烈性可燃材料。
我們可將之形象地比喻為微型“電”，而整個充氣過程更像是***爆炸，事實上兩者的基本工作原理完全一致。
請記住這個比喻，后文會用到它。
如上圖所示：引燃器的小規(guī)模爆炸會沖破第一爆破片，這會直接導(dǎo)致充氣裝置內(nèi)的大量烈性易燃化學(xué)制劑（主要成分是環(huán)保的硝酸銨與硝基胍）開始第二次猛烈大爆燃，第二階段爆燃產(chǎn)生大量氮氣，隨即涌入氣囊內(nèi)部。
高壓強(qiáng)的氣體使氣囊瞬間膨脹，沖破容器迅速彈出，其平均展開時間僅為20毫秒，而其彈出速度高達(dá)近300公里/小時！
要知道，我們?nèi)祟愓Ｑ鄣臅r間約為200毫秒，這樣的部署速度，完全可以在人體因慣性移動之初，就已順利筑好生命保護(hù)軟墻！
②氣囊本體
◥氣囊本體結(jié)構(gòu)
為確保氣囊在需要時能順利展開，氣囊本體由抗老化、高耐久性的聚酰胺織物制成，此種類型的面料具有較低的摩擦系數(shù)，廠方于其中還預(yù)置潤滑粉（通常為滑石粉或玉米淀粉）。
這也是為什么我們看到氣囊展開后，駕駛室內(nèi)白煙四溢的原因，讀者朋友們，那可不是著火！
氣囊本體是以緊密折疊的方式，存儲于狹窄的氣囊模塊內(nèi)，后部結(jié)構(gòu)保留允許氣體逸出排氣口，供氣囊完全展開以后，泄氣緩沖使用。
汽車安全氣囊的原理和結(jié)構(gòu)
駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤襯墊內(nèi)，因此，當(dāng)您看見方向盤上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”字樣，就可知此車裝有安全氣囊。安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號；氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作，點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹。氣囊裝在方向盤轂內(nèi)緊靠緩沖墊處，其容量約50至90升不等，做氣囊的布料具有很高的抗拉強(qiáng)度，多以尼龍材質(zhì)制成，折疊起來的表面附有干粉，以防安全氣囊粘著在一起在爆發(fā)時被沖破；為了防止氣體泄漏，氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠；同時氣囊設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷；氣囊中所用的氣體多是氮氣。
安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 構(gòu)成安全氣囊系統(tǒng)的主要電子元器件有ECU、碰撞傳感器（集中式系統(tǒng)安置於ECU內(nèi)部，分散式系統(tǒng)安置在ECU外部）、警示裝置、安全氣囊組件、乘員位置傳感裝置及接頭和線束等。 安全氣囊系統(tǒng)典型ECU結(jié)構(gòu) 對於單點碰撞傳感－集中式安全氣囊ECU，***用了與放大和濾波電路相關(guān)聯(lián)的電子加速度計（傳感器），能穩(wěn)定地保持對汽車加速度跟蹤（即能按照汽車的加速度成比例地輸出電壓）。與單片微機(jī)相關(guān)聯(lián)的裝置 包括： 電源供給裝置，給所有的電路提供工作電壓。屬於這部分的兩個重要電氣裝置包括電荷泵和能量貯備（又稱備用電源，在碰撞過程中，一旦蓄電池連接松脫，仍能提供足夠的貯電容量觸發(fā)引爆管使安全氣囊張開）。 電荷泵具有提升能量貯備電壓，使其高於汽車工作電壓的能力。當(dāng)蓄電池、充電系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時，電荷泵能維持能量貯備裝置的最低工作電壓。另外，在提升能量貯備電壓的同時，能檢測引爆路電阻偏高等類似的故障；供單片微機(jī)監(jiān)控用的監(jiān)視計時器；供警示燈控制和故障診斷用的接口電路；觸發(fā)司機(jī)或乘客側(cè)充氣組件的引爆電路。引爆路一般由ECU內(nèi)部電路及ECU的外部元器件組成。外部元器件有：接頭、電纜、滑環(huán)/盤簧（僅司機(jī)路才有）引爆管，對於分散式安全氣囊系統(tǒng)還有電子機(jī)械碰撞傳感器等。ECU監(jiān)控的首要任務(wù)，是在碰撞過程中監(jiān)測可能妨礙成功引爆安全氣囊的所有故障；進(jìn)一步的任務(wù)是監(jiān)測使安全氣囊發(fā)生致傷、甚至致死的不適時引爆；與ECU集成在一起的機(jī)－電安全傳感器；選擇輸入電路。 “選擇輸入”是用來向安全氣囊ECU提供乘客座位、司機(jī)和乘客安全帶的狀態(tài)信息，這些信息經(jīng)ECU處理後，除了具有前面提到能改變安全氣囊充氣速率的功能外，還有安全抑制功能。對於乘客安全氣囊，只有在乘客座位被占用、乘客安全帶扣上以及安全氣囊在較高閾值的情況下，才會引爆充氣。將司機(jī)安全氣囊與乘客安全氣囊分開控制，可以減少安全氣囊不必要的張開；方便接入外部診斷設(shè)備，幫助維修的串行數(shù)據(jù)線路。
標(biāo)簽： #氣囊
