汽車安全氣囊電子控制器的製作方法

2023-04-25 22:03:26

專利名稱：汽車安全氣囊電子控制器的製作方法
汽車安全氣囊電子控制器 現有技術汽車安全氣囊有哪些不足？近年來有很多汽車發生車禍時，汽車的安全氣囊沒有彈出，造成了車毀人亡；有的汽車在高速行駛時，沒有發生碰撞，安全氣囊卻無故彈出，造成事故。這樣的事情每年發生很多起，其中有很多是國際名牌汽車，這些事故的發生是因為現有技術的安全氣囊系統的功能不完備，性能不可靠，有很多不足之處，跟不上時代的發展。這些不足是如何產生的？汽車生產商給安全氣囊系統規定了一個有效範圍，並不是所有發生碰撞時氣囊安全系統都有效。現有技術的安全氣囊系統，在下列條件之下的情況下氣囊不彈出1、汽車遭受正面碰撞超過斜前方士30°角時；2、汽車遭受橫向沒有達到閥值時；3、汽車遭受後方向碰撞時；4、汽車發生繞縱向軸線側翻時；5、汽車縱向減速度未達到設定閥值時；6、在等紅燈被碰撞時；7、正常行駛、制動或不平道路行駛時。和異型物體相撞時現有技術氣囊無能為力。目前在對汽車的安全氣囊系統做碰撞試驗時，被碰撞物體都是用鋼鐵做成的平面，直立在正前方，試驗車是以設定的速度運行，碰撞所產生的減速值很強烈，試驗車也會突然減速度到零公裡，碰撞和裂度傳感器的參數也是在這樣的試驗下設定的。可是在汽車出車禍時，被撞物體基本上都不是鋼鐵做成的平面，而是異型物體，所以汽車在發生車禍時，根本就沒有硬碰硬的大面積鋼鐵平面給汽車撞，碰撞產生的減速度值會很弱，以50KM/h 速度行駛，重量加速度，一輛轎車也有幾十噸的衝擊力。撞向樹子或電桿等異型物體時，因力量太大，汽車不可能立即停下，直到汽車被撞方向凹進幾十公分以後，才會有很強的減速度值產生，而此時安裝在轎車前端的傳感器在發生碰撞的最初時刻，有可能就已經被撞壞了，哪裡還能使電路工作(碰撞和烈度傳感器是串連的，只要有一隻被撞壞，全套安全氣囊系統全部失效)。減速度閥值設定不科學。安全氣囊使用的現有技術傳感器無法達到安全氣囊所要求的，沒有誤觸發和應該觸發時就能準確觸發的高可靠性能，是因為減速閥值的設定在全世界都處在上、下兩難的境地。減速度閥值的設定各個國家和汽車生產商的設定標準也不一樣，有12-22KM/h，有 19-32KM/h。閥值設定得低時，相對靈敏度高，但是易產生誤觸發；如閥值設定得高時，就不易產生誤觸發，但是靈敏度又很低，有可能在發生碰撞時，碰撞產生的最初時刻減速閥值就很低，這樣就無法達到設定閥值，前級觸發電路不能被有效觸發，氣囊也不能準確彈出，直到汽車被撞方向凹進很多以後，才會有很強的減速值產生，此刻已是車毀人亡。從以上不足之處來分析，採用減速值來作為汽車安全氣囊的觸發信號，很不科學，所以百年來成為全世界沒有解決，也無法解決的難題。
氣囊電路系統技術方案本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一套高可靠，沒有誤觸發，觸發控制速度更快，前、上、左、右四面任意角度碰撞都有效的汽車安全氣囊系統。

本發明通過下述方案予以實現新發明的汽車安全氣囊系統是以汽車發生碰撞時被撞面的強度大小(公斤/cm2) 和幾何尺寸的變形為觸發控制信號工作的，傳感器採用了全電子結構，沒有一點機械機構運動部件，比現有技術傳感器的反應速度快100倍，具有高可靠性能，不會產生誤動作，體積小，在汽車四面任意角度發生碰撞有較大損壞時，碰撞、烈度、保護三個傳感器被同時撞斷後(三個傳感器為一組，組合安裝在一起)，前級電路輸出端從高電平變成低電平。中心診斷電路在前級控制電路任意一組輸出端同時出現低電平0時，控制中心才能將輸出控制信號關閉，點火電路因失去中心控制信號會立即自動啟動、輸出強大電流到氣囊組件，組件內的電熱點火器、引爆電雷管、點火劑受熱爆炸，使充氣劑(固體藥片)受熱分解釋放大量氮氣衝入氣囊，氣囊便衝開氣囊組件的裝飾蓋板，向駕乘人員展開。控制中心電路有自動診斷功能，偵測電路分別對所有傳感器是否有損壞，能自動實時監控，診斷電路能通過手動診斷開關對全套電路定期做無故障運行檢驗，這樣能保證安全氣囊系統隨時都處在最佳的狀態下運行。下面對本發明傳感器和前級電路作進一步描述。如果把傳感器比作成一個開關，現有技術使用的所有傳感器都是常開式，處於靜止狀態時(觸點是在斷開狀態)只有在受到碰撞達到閥值時觸點才會閉合，電路才接通進入工作狀態。新發明傳感器正好相反，和現有技術具有明顯區別，其技術特徵是，在靜態時，所有傳感器處在常閉狀態，傳感器和前級電路保持連接，處在正常的運行狀態，此時前級電路有控制信號輸出，傳感器一旦受到碰撞會立即脆斷開，採取斷開與電路連接的方法來控制前級電路(用這種方法控制速度只有千分之一秒)，使前級電路的輸出端，從高電平變成低電平。本發明傳感器採用銅、鋁、銻鑄造一次成型，可做成像電焊條一樣細長(採用合金鑄造生產傳感器是為了碰撞時能立刻脆斷)，碰撞傳感器截面積做6mm2，烈度傳感器截面積做6mm2，保護傳感器截面積做10mm2，每根傳感器的長度由安裝在什麼部位來定做尺寸，每個方向都採用三根傳感組成一組，他們都並排安裝在一根小角鋼上，然後再安裝在汽車四面，比如安裝在車頭部位，應安裝在水箱與發動機之間，傳感器的長度約小於車頭寬度，如撞擊達到一定強度，傳感器就會立刻撞斷，本設計是用斷開與前級電路連接的方法來達到對前級電路的控制。為了提高可靠性，不產生誤觸發，控制中心診斷電路必須在檢測到是三個傳感器都同時被撞斷時，才能關閉向點火電路發出的控制信號，點火電路因失去中心電路控制信號會立即自動啟動點火，彈出氣囊，採用三根粗細不同，受力也不同的傳感器組成一組使用，能避免汽車在非碰撞發生較大振動時三根傳感器不會被同時震斷，受力較小的一根會被先震斷，同時電路會發出警示，某個方向的傳感器有損壞。


圖1是該發明安全氣囊系統全套電路方塊圖。
權利要求
1.本氣囊系統電路運行特徵本氣囊系統是以汽車被撞擊的強度大小(公斤/cm2)和被撞面的損壞凹進和幾何尺寸的變形，作為碰撞控制信號，傳感器是採用自身被撞斷，用斷開與電路連接的方法控制前級電路(用這種方法控制速度可提高到千分之一秒)，控制中心電路必須在檢測到是2-10個傳感器被同時撞斷時，才關閉輸出到點火電路的控制信號，點火電路失去中心電路的控制信號後，點火電路會自動啟動工作，所有傳感器是否有損壞，控制中心偵測電路有自動偵測功能，並能在面板上作出顯示，還能對全部電路作實時監控，可使用檢測開關定期對氣囊系統能否正常運行，做安全運行診斷檢測，使氣囊系統每時每刻都處在最佳狀態下運行，如汽車發生重大事故受到極強大碰撞嚴重損壞，汽車電路和氣囊系統電路也受到損壞時，點火電路因失去中心電路控制信號，點火電路會立即自動啟動工作，彈出氣囊(點火電路備有專用電源)，只要有碰撞事故發生，安全氣囊就能準確彈出，本系統具備了很高的可靠性。
2.本氣囊系統電路技術特徵 在靜態時穩壓電源工作，指示燈D25亮所有傳感器R1_R12(見圖1)處在高電平(1) 前級電路輸入端1-12 (見圖1)處在高電平(1) 前級電路所有輸出端處在高電平(1) 控制中心電路所有輸入端處在高電平(1) 控制中心電路所有輸出端處在高電平(1) 點火電路輸入端處在高電平(1) 點火電路輸出端處在低電平(0) 在動態時穩壓電源工作，指示燈D25亮所有傳感器R1_R12(見圖1)斷開前級電路輸入端1_12(見圖1)變為低電平(0)前級電路輸出端變為低電平(0)控制中心電路輸入端變為低電平(0)控制中心電路輸出端21-24(見圖1)處在低電平(0)點火電路輸入端處在低電平(0)點火電路輸出端處在高電平(1)
3.一種新的製造方法本傳感器的製造方法不同於現有傳感器的製造方法，其特徵是1、採用銅、鋁、銻用鑄造的方法製造；2、一次成型完成，能大批量生產，生產成本是現有技術的6%，和現有製造方法具有明顯區別。
4.一種新的傳感器觸發控制氣囊方法現有技術是汽車達到減速閥值傳感器被觸發，觸點閉合，電路接通使氣囊系統進入工作，本傳感器和現有技術正好相反，具有明顯區別，其特徵是採用汽車被撞擊的強度大小(公斤/cm2)作為控制信號，一旦達到設定的撞擊強度傳感器會立即脆斷，用斷開與電路連接的方法來控制氣囊電路系統，使控制中心電路關閉向點火電路發出的控制信號，點火電路因失去控制中心電路控制信號會立即自動啟動工作，彈出氣囊，這種觸發控制方法具有明顯區別。
5. 一種新的觸發控制氣囊方法其特徵是如汽車發生重大碰撞事故，汽車電路和氣囊系統電路都愛到損壞時，點火電路因失去中心電路控制信號，點火電路會自動啟動工作，彈出氣囊，採用電路受到損壞觸發控制氣囊啟動工作的這種控制方法，也是前所未有的，觸發控制方法具有明顯區別。
全文摘要
該發明安全氣囊電子控制器是採用汽車被撞擊的強度大小(公斤/cm2)和車身受損程度作為控制信號，一旦達到設定的撞擊強度傳感器會立即脆斷，用斷開與控制電路連接的方法來控制氣囊電路系統，使控制中心電路關閉向點火電路發出的控制信號，點火電路因失去控制中心電路的控制信號，會立即自動啟動工作，彈出氣囊，這是一套高可靠，沒有誤觸發，觸發啟動速度更快，沒有角度盲區，前，上，左，右，四面任意角度碰撞都有效的汽車安全氣囊控制系統。該氣囊電子控制器電路見圖1，在下列條件的情況下氣囊都能準確彈出。1、遭受正面任意角度碰撞時。2、遭受橫向任意角度碰撞時。3、發生繞縱向軸線側翻時。4、發生繞縱向軸線翻四輪向上時。5、縱向速度、高速、零速度時。6、在等紅燈、前方和橫向碰撞時。
文檔編號B60R21/16GK102167006SQ20101026472
公開日2011年8月31日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者邱耀林 申請人:邱耀林