第 5 代安全系统 ACSM (ACSM 表示 "高级碰撞安全模块",也称为 "碰撞安全模块") 有以下任务:
识别乘员临界事故情况
激活必要的乘员保护系统 (有选择地,根据事故严重程度和事故类型)
系列化的安装了预防性的乘员安全主动保护装置。在危险事故情况下主动保护装置将为乘员采取下列防护措施:
安全带拉紧
关闭车窗玻璃直到留一条缝隙
关闭活动天窗(取决于车辆配置)
定位前乘客座椅靠背和后部座椅(取决于车辆配置)
碰撞后自动制动
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提示! 根据车型系列、车型、车辆装备和国家规格不同,在安全系统装备上存在差异! 以下的描述中不探讨安全系统所有可能的装备范围 (根据车型系列、车型、车辆装备、特种装备和国家装备)。 |
将描述安全系统的下列部件:
碰撞安全模块 (ACSM) 是安全系统的控制单元。
带集成传感器的 ACSM 控制单元为了动态行驶和碰撞识别计算如下参数:
纵向加速度和纵向上的车辆倾斜
横向加速度和横向上的车辆倾斜
偏航角速度(围绕垂直轴线的旋转)
侧倾率(围绕纵向轴线的旋转)
如果启用 PAD 模式(检查分析诊断),则 ACSM 控制单元开始自检。在这段时间内安全气囊指示灯亮起 (约 3 至 5 秒钟)。当安全系统已经准备就绪时,安全气囊指示灯接着熄灭。
所有气体发生器和传感器都与MRS控制单元直接连接。ACSM 控制单元分析传感器的加速度数据(纵向和横向加速度)并因此计算出碰撞的方向和事故严重程度。通过大量的试验为所有可能类型的事故确定了触发阈值。由此为控制不同乘员保护系统 (安全气囊、安全带拉紧装置等) 得出了不同的触发阈值。
发生碰撞时,ACSM控制单元决定是否需要触发以及必须引爆哪些气体发生器(安全带拉紧装置、安全气囊等)。
对于带发动机的车辆,ACSM控制单元也会关闭电动燃油泵。
只有当 2 个相互独立的传感器识别到相应的阈值时,才触发乘员保护系统。
当乘员保护系统触发时,ACSM控制单元向其它总线用户发送一个信息。取决于事故严重程度相应控制单元执行规定功能。车身域控制器 (BDC) 接通例如车内灯和闪烁报警灯。
ACSM控制单元通过一条直接导线向远程信息处理技术通信盒(TCB)发送一个信号。TCB 控制单元自动安排一次包含了车辆所在位置的紧急呼叫。
在乘员保护系统触发时,规定的数据被写入ACSM控制单元一个不可删除的存储器中。这些数据与事故研究有关 (不涉及售后服务)。在 3 个碰撞信号后此数据存储器已满。安全气囊指示灯亮起。必须更换 ACSM 控制单元。
为安全带报警分别探测安全带锁扣触头的信号。在美规车辆中,将通过 LIN 总线感测前排乘客座位占用信号。
在 ACSM 控制单元中安装了一个引爆电容器。如果在发生碰撞时供电中断,则此引爆电容器用作 ACSM 控制单元的后备供电。
下图作为示例显示带集成式传感器的第 5 代 ACSM 控制单元。
索引 |
说明 |
索引 |
说明 |
---|---|---|---|
1 |
碰撞安全模块 (ACSM) |
2 |
115 芯插头插接室 |
3 |
25 芯插头插接室 |
这 2 个安全气囊传感器是压力传感器。这些安全气囊传感器分别安装在车门内板上。
发生侧面碰撞时车门表面板被压向里面,于是车门内室减小。因此车门内室中的压力上升。压力传感器测量这个压力上升。在电子模块中将测得的压力值数字化。电子装置模块循环向ACSM控制单元发送信息。ACSM控制单元分析该信息。
在车门槛区域内左侧和右侧 B 柱下部分别安装有一个安全气囊传感器。每个安全气囊传感器都包括一个横向加速度传感器和一个纵向加速度传感器。通过纵向加速度传感器识别正面碰撞或尾部碰撞。通过横向加速度传感器识别侧面碰撞。
在前围的左侧和右侧支座上分别安装有一个安全气囊前传感器。这 2 个安全气囊前部传感器是纵向加速传感器。通过这些传感器识别正面碰撞或尾部碰撞。
安全带锁扣触头报告是否系上了安全带 (驾驶员安全带和前乘客安全带)。安全带锁扣触头由 ACSM 控制单元提供电压和进行监控。开关的电流消耗就是开关位置的信号(安全带已系上或未系上)。
前部前乘客侧安全带拉紧装置的触发取决于安全带锁扣触头的状态信号(安全带已插上或未插上)。如果安全带已插入安全带锁扣触头,需要时也引爆安全带拉紧装置 (仅在正面碰撞或尾部碰撞时)。如果前乘客座椅被识别成已占用,而安全带锁扣触头不发送信号,则输出一个安全带报警。
安全带锁扣触头安装在相应后部座椅的安全带锁扣内。所装安全带锁扣触头的数量和规格与装备情况有关。
后排驾驶员侧安全带锁扣触头
后部中间安全带锁扣触头
后排前乘客侧安全带锁扣触头
借助于安全带锁扣触头的信号,ACSM 控制单元可识别出安全带是否已系上。
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提示! 欧洲规格中取消了前乘客座椅占用识别装置。 |
当带有专门安装的儿童保护系统的前乘客座椅被识别成"已占用"时,ACSM控制单元自动关闭前乘客侧安全气囊(前乘客安全气囊、侧面安全气囊、膝部安全气囊)。前乘客安全气囊断开指示灯亮起。
前乘客座位占用装置由一个电子分析装置和可用作电容传感器的座椅加热垫组成。通过测量人体的电阻来识别前乘客座椅的占用情况。
下图展示带有电容传感器和电子分析装置的座椅加热垫示意图。
索引 |
说明 |
索引 |
说明 |
---|---|---|---|
1 |
电子分析装置 |
2 |
座椅加热垫,带有电容传感器和温度传感器 |
3 |
前乘客侧座椅模块 (SMBF) |
4 |
用于碰撞安全模块 (ACSM) |
5 |
10 芯插头连接 |
占用状态的分类基于容抗的分析结果。电子分析装置探测电场的变化,并确定相应的状态。
如果一个小孩在专门安装的儿童保护系统中,则前乘客侧的安全气囊自动停用。前乘客安全气囊断开指示灯亮起。如果识别到一个坐姿正确并有足够身高的人,则前乘客侧安全气囊激活。前乘客安全气囊断开指示灯不亮起。
在某些坐姿时,坐有年青人和成年人时前乘客安全气囊也可能退出工作 (前乘客安全气囊关闭指示灯亮起)。在这些情况下必须改变座椅位置,直至前乘客安全气囊断开指示灯熄灭 (前乘客侧的安全气囊激活)。
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提示! 放到前乘客座椅上的电子仪器,例如手提电脑、移动电话等可能导致激活前乘客安全气囊。 该作用尤其会出现在通过 USB 线与车载网络或其他充电适配器连接的仪器上。 这在配有安全带声报警的车辆会导致响起报警信号。 座椅面潮湿也会导致错误的前乘客座位占用。 |
电子分析装置通过 LIN 总线周期性地向 ACSM 控制单元发送状态信息。可能出现的故障状态被存储到ACSM控制单元的故障代码存储器中。
BDC 控制单元控制车内照明灯和外部照明。发生相应严重程度的事故时,车内灯和闪烁报警灯自动接通。
组合仪表显示安全带光学报警并输出一个安全带声音报警。ACSM控制单元通过检查控制信息控制安全带警告。ACSM 控制单元的组合仪表 (KOMBI) 收到此状态。在相应的状态下会输出一个安全带光学报警和声音报警。
组合仪表也接收安全气囊指示灯信号。
ACSM 控制单元根据相应的事故严重程度,通过数据导线向 TCB 控制单元发送信号。TCB 控制单元自行安排一次包含了车辆所在位置的紧急呼叫。
在紧急呼叫时,数据被传输至服务器并存储。提供网络服务商服务用于采取营救措施。
发生正面碰撞时驾驶员安全气囊和前乘客安全气囊减少乘客头部或胸部受伤的危险。驾驶员安全气囊位于方向盘毂盖下面。前乘客安全气囊安装在仪表板中,在手套箱上方。
具有燃爆式激活放油孔的 2 档式驾驶员安全气囊和前乘客安全气囊
驾驶员安全气囊和前乘客安全气囊分别配备了一个 2 档式气体发生器。安全气囊中的放油孔用于在发生事故时最佳调整安全气囊的强度。放油孔将燃爆式激活。根据事故严重程度将安全气囊的两个档以及用于打开放油孔的引爆装置延时点火。因此能够使安全气囊的乘员保护系统与相应的事故严重程度相匹配。从而可以在安全气囊展开阶段降低乘客的额外负载。
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提示! 在诊断时,在测试模块中按以下方式命名燃爆式激活放油孔:
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发生侧面碰撞时侧面安全气囊减少乘员骨盆或躯干受伤的危险。侧面安全气囊安装在前部座椅的靠背侧部件中。
头部安全气囊可防止头部与侧面结构或与刺入车内的障碍物直接接触。头部安全气囊在头顶高度上从 A 柱连续延伸到 C 柱。
触发后,头部安全气囊的形状和稳定性可保持数秒钟。头部安全气囊排空的速度比驾驶员安全气囊、前乘客安全气囊和侧面安全气囊慢。因此在发生侧面倾翻时可更长时间保护头部。
在驾驶员侧和前乘客侧分别安装了一个头部安全气囊。
当前部乘客未系上安全带时,此膝部安全气囊可在触发时为膝部提供一个平面支撑。因此引入了上身的一个受控的前移。上身可被相应的安全气囊(驾驶员安全气囊或前乘客安全气囊)支承住。
安全带通常不是完全绷紧绕在身体上。安全带的所谓 "安全带游隙" 确保乘员有足够的活动舒适性。在发生碰撞时,燃爆式安全带拉紧装置将安全带锁扣向下拉数厘米 (注意国家规格)。因此安全带同时在乘员的骨盆处和肩部拉紧。
在发生碰撞时,收卷拉紧装置将乘员肩部更有力地固定在座椅上。收卷拉紧装置与收卷机构连接。当收卷拉紧装置触发时,安全带被卷起并拉紧。
安全带拉紧装置造成驾驶员/前排乘客的骨盆在正面碰撞或者尾部碰撞时稍稍向前移动。作为驾驶员/前排乘客座椅上安全带预拉紧装置的补充将安装有安全带拉紧装置。原则上,安全带拉紧装置如同安全带预拉紧装置一样正常工作。
安全带是所有乘员的基本保护系统。为了降低发生严重正面碰撞时乘员的胸部负载,为安全带系列化地装备了安全带拉紧力限定器。机械式安全带拉紧力限定器可确保安全带自一个特定负荷起按规定松驰。作用于人身上的安全带拉紧力引起的伤害危险被减少。
当遭遇强烈的正面碰撞时,燃爆式安全带拉紧力限定器将前乘客胸部区域的负荷减少到最小程度。作用于人身上的安全带拉紧力引起的伤害危险被减少。
在自动收卷器中安装了 2 个扭转轴。这两个扭转轴相互干预。达到一定的负荷,缩紧力将通过两个扭转轴定义受限。自一定负荷起将借助气体发生器分离两个扭转轴。只有一根扭转轴还与安全带连接。因此,缩紧力可以通过碰撞持续时间稳定受限。
双面电动卷轴为驾驶员和前排乘客提供额外的保护以及舒适性。
可逆电动卷收器系统包含下列功能:
系上安全带后消除安全带游隙,从而使安全带以最佳方式紧贴驾驶员或前排乘客的身体。
在临界行驶状况下通过预紧安全带稳定坐姿,以优化乘员保护系统。
ACSM 控制单元控制可逆电动卷收器。
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提示! 左右侧的可逆电动卷收器均在独立文件中进行了描述。 |
安全气囊指示灯指示安全系统的功能。ACSM控制单元通过CAN控制组合仪表中的安全气囊指示灯。
安全带指示灯是安全带光学报警。安全带光学报警向乘员提示,必须系上安全带。
安全带光学报警按如下方式输出:
组合仪表中的安全带指示灯亮起
组合仪表上出现检查控制信息
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提示! 注意国家规格。 |
如果前乘客安全气囊关闭指示灯亮起,说明禁用了前乘客侧的以下安全气囊;
前乘客安全气囊
侧面安全气囊 (位于前乘客座椅的靠背侧面部分)
防撞车主动式头枕
膝部安全气囊 (如有的话)
前乘客安全气囊关闭指示灯通过ACSM控制单元不断进行监控。供电故障或灯泡损坏被存储到 ACSM 控制单元的故障代码存储器中。在这种情况下接通安全气囊指示灯。
根据事故严重程度,还会中断燃油输入。应 ACSM 控制单元的请求,燃油泵控制电子装置关闭电动燃油泵。
ACSM 控制单元直接通过一条导线与燃油泵控制电子装置相连。
取决于事故严重程度,安全蓄电池接线柱将起动马达、发生器以及蓄电池正极接线柱与蓄电池断开。从而在发生严重事故时防止电气短路危险。
尽管安全蓄电池接线柱以燃爆方式断开,在此仍可保证继续为所有与安全相关的用电器供电,例如闪烁报警灯、车内灯和电话。
将描述安全系统的以下系统功能:
功能联网
自检
碰撞识别
安全系统的触发
发送至其它控制单元的信息
安全带光学和声音报警
激活保护
下图中举例显示了欧洲规格和美规安全系统的功能联网(图示为:左座驾驶型车辆)。
索引 |
说明 |
索引 |
说明 |
---|---|---|---|
1 |
左侧安全气囊前传感器 |
2 |
组合仪表 (KOMBI) |
3 |
车身域控制器 (BDC) |
4 |
动态稳定控制系统 (DSC) |
5 |
右侧安全气囊前传感器 |
6 |
碰撞安全模块 (ACSM) |
7 |
前乘客安全气囊关闭指示灯(与国别定制车辆有关) |
8 |
右前车门安全气囊传感器 |
9 |
右头部安全气囊(与车型有关) |
10 |
右侧 B 柱安全气囊传感器 |
11 |
右前自适应安全带拉紧力限定器 |
12 |
前乘客侧燃爆式卷收预紧装置 |
13 |
右后安全带拉紧装置 |
14 |
燃油泵控制电子装置 |
15 |
安全蓄电池接线柱 |
16 |
乘客侧后方安全带锁扣触头(根据装备) |
17 |
驾驶员侧后方安全带锁扣触头(根据装备) |
18 |
左后安全带拉紧装置 |
19 |
驾驶员侧燃爆式卷收预紧装置 |
20 |
左前自适应安全带拉紧力限定器 |
21 |
远程信息处理技术通信盒(TCB) |
22 |
检查左侧 B 柱安全气囊传感器 |
23 |
左头部安全气囊(与车型有关) |
24 |
左前车门安全气囊传感器 |
25 |
带燃爆式激活放油孔的驾驶员安全气囊 |
26 |
驾驶员膝部安全气囊 |
27 |
前排乘客膝部安全气囊 |
28 |
带燃爆式激活放油孔的前乘客安全气囊 |
29 |
前乘客侧面安全气囊 |
30 |
前排乘客安全带锁扣触头 |
31 |
前乘客座椅 |
32 |
前乘客座位占用识别装置 (美国规格) |
33 |
后部中间安全带锁扣触头(与车型有关、取决于装备) |
34 |
驾驶员安全带锁扣触头 |
35 |
驾驶员座椅 |
36 |
驾驶员侧面安全气囊 |
下图中举例说明了主动保护系统的功能联网。
索引 |
说明 |
索引 |
说明 |
---|---|---|---|
1 |
主动速度调节 (ACC) |
2 |
数字式发动机电子伺控系统 (DME) |
3 |
车身域控制器 (BDC) |
4 |
右侧双面电动卷轴 |
5 |
后部配电器 |
6 |
CAN 终结器 |
7 |
前乘客侧后部座椅模块 (SMBFH) |
8 |
SMFAH 驾驶员侧 - 后座椅模块 |
9 |
左侧双面电动卷轴 |
10 |
左前配电器 |
11 |
动态稳定控制系统 (DSC) |
12 |
电动机械式助力转向系统 (EPS) |
13 |
选装配置系统 (SAS) |
14 |
基于摄像机的驾驶员辅助系统 (KAFAS) |
15 |
车顶功能中心 (FZD) |
16 |
前乘客侧座椅模块 (SMBF) |
17 |
碰撞安全模块 (ACSM) |
除了监控所有输入端和输出端外,ACSM控制单元还监控内部元件(自检)。可能的故障存储在ACSM控制单元中。发生系统故障时或发生部件故障时,安全气囊指示灯亮起。
如果启用 PAD 模式(检查分析诊断),则 ACSM 控制单元开始自检。在这段时间内组合仪表中的安全气囊指示灯亮起 (约 3 至 5 秒钟)。当安全系统已经准备就绪时,安全气囊指示灯熄灭。如果组合仪表 (KOMBI) 接收不到来自 ACSM 控制单元的 CAN 信息,则安全气囊指示灯亮起。
当ACSM控制单元在自检过程中或在行驶模式下识别到一个目前存在的或已经存储的故障时,安全气囊指示灯保持接通。
当在安全系统中识别到一个故障时,安全系统的可靠性在下列前提下部分保留:
如果在安全系统的一个电路中识别到一个故障,则仅相关电路不起作用。其他乘员保护系统保持正常功能。
当安全气囊指示灯的电路中存在故障时,指示灯在自检时不亮。在不存在其它故障的前提下,安全系统不受限制地保持功能良好。
ACSM控制单元内发生内部故障或供电故障时,整个安全系统都不起作用(安全气囊指示灯和安全带指示灯亮起、组合仪表中显示检查控制信息)。
ACSM 控制单元通过加速数据经相应传感器感测 360° 范围内的每一次碰撞。从而,ACSM 控制单元识别到事故严重程度和碰撞方向。
通过大量的试验为所有可能类型的事故确定了触发阈值。由此得出控制不同乘员保护系统 (安全气囊、安全带拉紧装置等) 的不同触发阈值。只有当 2 个相互独立的传感器同时识别到相应的阈值时,才触发乘员保护系统。
ACSM控制单元分析传感器的加速度数据。ACSM 控制单元通过加速数据识别到事故严重程度和碰撞方向。发生碰撞时,ACSM控制单元决定是否需要触发以及必须引爆哪些气体发生器(安全带拉紧装置、安全气囊等)。例如,安全带拉紧装置的触发阈值低于前部安全气囊的触发阈值。因此根据事故严重程度,ACSM控制单元也可能只触发安全带拉紧装置。
当乘员保护系统触发时,ACSM控制单元向其它总线用户发送一个信息。取决于事故严重程度通过相应的控制单元执行以下功能:
关闭电动燃油泵(通过燃油泵控制电子装置)
关闭发生器 (通过发动机控制单元)
打开中控锁(通过 BDC 控制单元)
打开车内灯(通过 BDC 控制单元)
打开闪烁报警灯(通过 BDC 控制单元)
为进行安全带报警,分开监控 2 个安全带锁扣触头 (驾驶员、前乘客) 的信号。当通过座位占用识别装置识别到前乘客座椅已占用时,也必须将前乘客安全带插入安全带锁扣中。同时安全带报警熄灭。
为了输出一个安全带报警,将考虑下列情况:
前部安全带未系上且行驶距离低于 200 m
在行驶距离低于 200 m 时只输出一个安全带光学报警 (安全带指示灯亮起)。车辆例如可从车库中驶出,而不会触发安全带声音报警。
前部安全带未系上且行驶距离超过 200 m
安全带指示灯亮起 (安全带光学报警)。安全带声音报警持续接通约 90 秒钟。当系上安全带时,安全带光学报警熄灭。安全带声音报警关闭。如果在安全带声音报警结束后不系上安全带,则安全带指示灯亮起。
行车过程中松开前部安全带
如果在行车过程中松开一个安全带锁扣,则安全带指示灯立即亮起。发出短促的声音信号。在约 15 秒钟后附加接通一个安全带声报警约 90 秒钟。当系上安全带时,安全带光学报警熄灭。安全带声音报警关闭。如果在安全带声音报警结束后不系上安全带,则安全带指示灯亮起。
在识别到的行驶动态临界状态 (例如自行紧急制动、严重转向不足、打滑) 中,根据需要将激活下列单项功能:
自动预张紧前部安全带
自动关闭车窗玻璃直到留一条缝隙
自动关闭活动天窗(取决于车辆配置)
自动将前乘客靠背和后部座椅立起到竖直位置 (取决于车辆装备)
碰撞后自动制动
在装备有跟随行驶报警功能或带有制动功能的跟随行驶报警功能时,可在系统极限范围内识别到与前车或停止车辆的碰撞危险。
发生事故时系统可在特定事故状态下自动停止车辆,无需驾驶员干预。
此外注意力提醒助手还可在长时间的单调行驶中识别到驾驶员越来越严重的精力不集中现象或疲劳状态。当驾驶员精力越来越不集中或过渡疲劳时,中央信息显示器中将显示提示,建议暂时休息。
在此针对安全系统的服务给出了以下一般提示:
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小心! 断开蓄电池接线后,开始安全系统方面的工作前等待 1 分钟 断开蓄电池接线后,开始安全系统方面的工作前必须等待 1 分钟。通过等候时间可确保,带系统后备供电的电容器完全放电。因此可防止无意中触发安全气囊或安全带拉紧装置。 |
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小心! 只安装经认可的座套 如果保护罩、座椅支撑物或其他物体未专门许可用于带集成式侧面安全气囊的座椅,则不要将它们安装到前部座椅上。不要将衣物 (例如外套) 挂到前部座椅靠背上。否则安全气囊的功能会受严重影响甚至失效。 |
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提示! 在3 个伴有安全系统触发的碰撞信号后更换ACSM控制单元 ACSM 控制单元在安全系统触发时将数据存储到一个不可删除的存储器中。这些数据与事故研究有关 (不涉及售后服务)。在 3 个碰撞信号后此数据存储器已满。安全气囊指示灯亮起。必须更换 ACSM 控制单元。 |
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提示! 使安全带声音报警退出工作 可通过设码使安全带声音报警退出工作。退出工作不涉及法律规定的安全带报警。 |
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提示! 对ACSM控制单元设码 在更换后必须对ACSM控制单元进行设码。 |
安全带光学和声音报警
如果启用 PAD 模式 (检查分析诊断),则发出光学和声学警报。安全带报警有时间限制 (6 秒钟)。
安全带报警的详细过程与欧盟规格中的安全带报警相同。
许可使用识别前排乘客座位占用的座椅加热垫
更换带有电容传感器的座椅加热垫之后,必须许可使用该座椅加热垫。为认可提供了一项服务功能。
安全带光学和声音报警
如果启用 PAD 模式 (检查分析诊断),则发出光学和声学警报。安全带报警有时间限制 (6 秒钟)。
保留印刷错误、内容疏忽以及技术更改的可能性。