智能交通先进的车辆系统.ppt

第七章 先进的车辆系统,7.1 安全气囊,安全气囊:Supplemental Restraint System,SRS,辅助乘员保护系统,概述,减小碰撞事故中驾驶员和乘员的伤害程度；,安全气囊系统；,概述,巨大的惯性力对驾驶员和乘员的伤害,安装SRS,安全气囊的类型,侧面防护安全气囊,正面防护安全气囊,气囊安装,安装在方向盘中的驾驶员气囊,触发后的驾驶员气囊,气囊安装,触发后的乘员正面气囊,触发后的乘员侧面气帘,触发后的乘员侧面气囊,气囊安装,触发后的乘员膝部气囊,驾驶员席的膝部保护组件,气囊安装,Delphi公司在美国推出了全新的智能安全气囊系统，新增了膝部保护气囊,汽车对安全气囊的要求,可靠性高,安全气囊的使用年限为7-15年；,安全可靠,能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别；,灵敏度高,当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开；,有防误爆功能,减速度过低，轻微碰撞不能引爆；,有自动诊断功能,电控安全气囊要有备用电源,安全气囊系统的组成与原理,传感器、气囊组件、SRS ECU、SRS指示灯等,一、组成:,安全气囊系统的组成与原理,二、原理,ECU,E型安全气囊,三、传感器,安全气囊系统的组成与原理,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。,安全气囊系统的组成与原理,1、碰撞传感器,（1）滚球式传感器结构及原理,安全气囊系统的组成与原理,工作原理,（1）滚球式传感器结构及原理,（2）偏心锤式传感器,安全气囊系统的组成与原理,外型如图,结构图,安全气囊系统的组成与原理,（2）偏心锤式传感器,工作原理：,安全气囊系统的组成与原理,（2）偏心锤式传感器,2、安全传感器,安全气囊系统的组成与原理,防止因碰撞传感器短路而造成误膨开;,安全气囊系统的组成与原理,四、气囊组件,乘客侧气囊组件位于仪表板右侧杂货箱上方；,组成：,气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等,驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处；,位置：,安全气囊系统的组成与原理,1、气体发生器,有效的时间内产生气体，使气囊张开；,作用：,气体发生器是利用热效反应产生氮气而充入气囊；,原理：,安全气囊系统的组成与原理,气体发生器的结构,上盖,充气孔,下盖,充气剂,点火器药 桶,金属滤网,电热丝,引爆炸药,安全气囊系统的组成与原理,2、点火器,1.引爆炸药2.药筒3.引药4.电热丝5.陶瓷片6.永久磁铁7.引出导线8.绝缘套管9.绝缘垫片10.电极11.电热头12.药托,安全气囊系统的组成与原理,3、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,安全气囊系统的组成与原理,五、安全气囊SRS指示灯,1.SRS指示灯位于仪表板上；2.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；3.若6s后SRS指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。,六、安全气囊ECU,安全气囊系统的组成与原理,组成：,CPU,ROM,RAM,I/O接口,驱动器,安全传感器,备用电源,稳压电路,安全气囊ECU结构,安全气囊系统的组成与原理,ECU电控系统的原理,安全气囊系统的组成与原理,八、保险机构,安全气囊系统的组成与原理,防止气囊误引爆机构;,端子双重锁定机构;,连接器双重锁定机构;,电路连接检查机构;,本店经营各类毛绒玩具礼品、公仔、靠垫、挂件等等，支持批发零售，欢迎来样看样定做生产。为了赚人气，本店所有商品批发价销售，超低秒杀！虽然我们的信誉不高，但我们会以诚信为本，为您提供质高价廉的商品和优质的服务！祝您购物愉快！欢迎大家来逛逛【扬州五亭龙玩具总动员,个人小广告：,1、防止安全气囊误引爆机构,在这种连接器中有一个短路片。当连接器插头与插座接在一起时，插头的绝缘体将短路片顶起，短路片与点火器的两个端子分开，点火器中电热丝电路处于正常连接状态；当连接器拨下时，短路片就自动将点火器的两个引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片构成回路，此时即使误将电源加到点火器上，点火器也不会引爆，从而防止安全气囊误引爆。,安全气囊系统的组成与原理,原理图,安全气囊系统的组成与原理,正常连接状态,短接,2、电路连接诊断机构,安全气囊系统的组成与原理,电路连接诊断机构:是用来监测连接器是否连接可靠,原理图,安全气囊系统的组成与原理,不可靠连接,可靠连接,3、连接器双重锁定机构,安全气囊系统的组成与原理,当主锁与副锁双重锁定时，防止连接器插头与插座分开;,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；,结构图,安全气囊系统的组成与原理,主锁打开,副锁被挡住,主锁锁定,副锁可以锁定,双重锁定,4、端子双重锁定机构,安全气囊系统的组成与原理,分隔片为二次锁定机构，可防止端子沿引线径向移动;,安全气囊系统的每一个连接器都设有端子双重锁定机构，用于阻止引线端子滑出。,连接器的插头与插座都是由锁柄和分隔片两部分组成.,锁柄为一次锁定机构，可防止端子沿引线轴向方向滑动；,原理图,安全气囊系统的组成与原理,插头,插座,电控安全气囊系统的控制过程,电控安全气囊系统的控制过程,点火器引爆气囊的条件:前碰撞传感器与安全气囊ECU内的安全传感器必须同时接通。,装备安全带收紧器的安全气囊系统,原理图,装备安全带收紧器的安全气囊系统,碰撞传感器并联,气囊点火器并联,安全带收紧器点火器并联,工作原理,电控安全气囊系统的控制过程,发生碰撞,V30Km/h?,ECU不引爆SRS,引爆安全带收紧器的点火器,点火使安全带收紧,ECU引爆SRS,引爆安全带收紧器的点火器,点火使安全带收紧,气囊膨开,保护驾驶员和乘客,电控安全气囊系统的故障诊断,一、福特汽车,SRS指示灯,亮6-8秒后熄灭，表明系统正常,若SRS指示灯闪烁不止或长亮，表明系统有故障,可根据SRS指示灯的闪烁规律读取故障代码。,电控安全气囊系统的故障诊断,福特汽车安全气囊零件位置图,电控安全气囊系统的故障诊断,2丰田汽车,（1）读取故障代码 通过仪表板上的SRS指示灯闪烁规律读取。1）检查SRS指示灯。2）将点火开关转到ON或ACC位置，并等待20s以上。3）用跨接线将TDCL诊断连接器的TC、E1两个端子短接。4）根据仪表板上的SRS指示灯闪烁规律读取故障代码,电控安全气囊系统的故障诊断,SRS发生故障,SRS ECU将故障编成代码11至31存人存储器中,如果SRS指示灯显示出表11-31以外的代码，说明SRS ECU有故障,并记录,电控安全气囊系统的故障诊断,（2）清码清除SRS的故障代码需要分两步进行。第一步清除代码41以外的故障代码 第二步清除代码41,特别提醒,安全气囊为一次性产品;,安全气囊需与安全带配合使用;,不要在气囊的前方、上方或近处放置物品;,驾车时一定别忘了系上安全带;,7.2 车辆自动驾驶系统,过程：分为纵向控制和横向控制 横向控制包括车道保持和车道变换,车道保持系统组成：导航传感器方向盘控制机构车载CPU控制软件车道保持系统按照识别道路偏差的方式分为磁道钉导航视觉导航和GPS导航,1、磁道钉导航系统,硬件组成：道路系统和车载系统道路系统主要由磁道钉组成，产生导航磁场信号车载系统构成图,车载传感器的设计基本原则：能够检测磁场信号能够排除其他磁场的干扰具有可重复性便于安装一般在车辆的前保险杠上安装5个传感器,道路位置横向偏差感知磁传感器为一基于法拉第电磁感应原理设计的探测线圈，当线圈中耦合的磁通量发生变化时，线圈中产生感应电压。u为电磁感应电压 为磁通量N为线圈匝数,2.视觉导航系统,理想视觉应该能够获取前方道路的三维信息，包括道路参数和障碍信息。双目或多目视觉系统需要计算量大，一般采用单目系统来完成道路的识别与跟踪。视觉感知识别包括：摄像机的定标和图像获取图像预处理（滤波处理，边缘增强，二值化）道路边界识别（直线道路模型，道路边界的识别）,车辆自动驾驶系统的控制原理,1、横向控制,传感器获取信号,滤波,A/D转换,数据处理,数据处理,信号采集系统,步进电机,转向,汽车状态,影响车辆行驶特性的主要因素有：1）载荷影响汽车的质心位置、质量，横摆惯性矩随负荷的变化而变化。2）行驶系和转向系的影响，是对固有转向最重要的影响驱动型式的影响车辆横向控制方法PID控制模糊控制，用于避障控制，将驾驶动作模糊化为几种情况神经网络控制。德国的Neusser设计了针对侧向控制的神经网络控制器,2、纵向控制是在行车方向上的控制，即车速以及本车与前后车或障碍物距离的自动控制。传统方法一般是建立发动机和运动过程的近似线性模型，再设计控制器。效果较差基于智能的方法得到广泛应用，效果较好,