汽车安全气囊电子控制模块ECU设计研究

摘要

在全世界，随着汽车的普及，交通事故及伤亡人数也在逐年上升。如何在发生汽车碰撞事故时，有效地保护司机和乘员生命就成为迫切需要解决的问题。作为与安全带配合使用的一种保护装置一汽车安全气囊可以有效地保护司机和乘员的安全，已经在欧美等国得到普及。成为保护司机和乘员的主要装备之一，并已成功挽救了很多人的生命，显示了它的实用性。美国一研究所分析了1985年至1993年美国7000多起汽车交通事故中发现，有气囊装置的轿车前部撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30％，中型轿车降低11％，小型轿车降低14％。安全气囊电子控制模块是控制安全气囊爆破的核心电子单元，现在越来越受到世界各大汽车零部件供应商的重视。 此论文是讨论对某汽车公司新车型的安全气囊电子模块的设计。在此论文里着重探讨了产品的功能，软件流程和相应的通讯诊断协议，和功能测试。该系统主要由微处理器、加速度传感器、点火电路和电能存储电路等组成。此系统使用点火控制算法对汽车加速度信号进行判断，输出爆破电流来保护司机和乘客的安全。本系统具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强、可进行自我诊断和售后功能维修诊断等优点，整个系统在实际撞击实验中取得了较好的效果。 最后主要讨论国外主要碰撞安全法规的简介及比较，并展望下一代汽车安全气囊电子控制模块的发展方向和趋势。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1安全气囊的简介

1.2安全气囊防护系统的组成

1.3国外主要安全碰撞法规的简介

1.3.1 NCAP标准

1.3.2正面碰撞法规

1.3.3侧面碰撞法规

2新车型气囊电子控制模块的硬件设计

2.1产品系统接口硬件设计

2.1.1产品的连接器

2.1.2安全气囊/保险带接口参数研究

2.1.3产品的电源输入

2.2产品内部硬件设计

2.2.1电源模块电路设计

2.2.2爆破电路设计

2.2.3电能积聚功能电路设计

2.3产品内部硬件调试

2.3.1电源模块电气过击(EOS)

2.3.2电能存储电压低

3爆破控制和软件算法

3.1软件流程图

3.2目前主要的爆破判断算法简介

3.3气囊爆破系统算法逻辑设计

3.3.1乘客在座感应控制器

3.3.2安全乘客座势距离控制器

3.3.3撞击参数分析和算法判定

4产品通讯协议

4.1 ISO9141数据信号简介

4.2通讯信息结构

4.3安全气囊控制模块和维修诊断仪器之间的通讯

4.3.1初始化流程

4.3.2通讯

4.3.3结束通讯

5产品功能测试

5.1测试设备的硬件

5.2测试设备的软件

5.3测试结果评估

6关键元器件的功能介绍

6.1微处理器

6.2加速度感应器

6.2.1元件规范

6.2.2结构和工作原理

6.2.3注意事项

6.3气囊爆破控制器件

7汽车电子安全控制系统的发展方向

8结论

致 谢

参考文献