碰撞安全性

第 4 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:

部件简短描述

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:

ACSM:碰撞安全模块

碰撞安全模块 (ACSM) 是安全系统的控制单元。

ACSM控制单元为动态行驶和碰撞识别计算以下变量:

在点火开关接通后,ACSM控制单元开始一次自检。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),并借此确定碰撞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。对于电动车,ACSM控制单元也会关闭高压车载电路。

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 自动安排一次紧急呼叫,也包含车辆所在位置。

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 总线记录座椅座垫信号,以用于座位占用识别装置。

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。

 

下图作为示例显示第 4 代碰撞安全模块 (ACSM)。

索引

说明

索引

说明

1

104 芯插头连接

2

20 芯插头连接

3

第 4 代碰撞安全模块 (ACSM)

左前和右前车门安全气囊传感器

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。此安全气囊传感器由下列部件组成:

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。

左右 B 柱安全气囊传感器

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是正面碰撞还是尾部碰撞。通过横向加速度传感器识别侧面碰撞。

左右安全气囊前部传感器

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是正面碰撞还是尾部碰撞。

左前压力传感器和右前压力传感器,带有压力软管(压力软管系统)和中间前部加速传感器(仅 I12 和 I15)

提示! 仅 I12 和 I15!

压力软管系统配合中间前部加速传感器仅应用于 I12 和 I15 中。

行人保护系统不应用在 I12 和 I15 上。只会使用行人保护系统的传感器。

提示!

行人保护系统在一个单独的文件中进行描述。

对于 I12 和 I15,压力软管系统和中间前部加速传感器被用于正面碰撞时高压车载网络的扩展保护。通过压力软管系统的支持,能够更快地记录正面碰撞。由此可以例如通过ACSM控制单元的碰撞信息更快地断开高压车载网络和放电。

下图以 I12 为例简化展示了压力软管系统。

索引

说明

索引

说明

1

前部空气导管

2

2 芯插头连接

3

左前压力传感器

4

压力软管

5

右前压力传感器

下图以 I12 为例,简化展示了中间前部加速传感器。

索引

说明

索引

说明

1

保险杠支架

2

前部中间加速传感器

3

2 芯插头连接

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。ACSM 控制单元给安全带锁扣触头供电。安全带锁扣触头的电流消耗就是开关位置的信号(安全带已系上或未系上)。从总线端 Kl. 15 唤醒导线接通起持续监控各个安全带锁扣触头。

前乘客侧前部安全带拉紧装置是根据安全带锁扣触头的状态信号(安全带插入还是没插入)而触发的。如果检测到安全带已插入安全带锁扣,需要时也会引爆安全带拉紧装置(仅在正面碰撞或尾部碰撞时)。当通过座椅座垫的信号将前乘客座椅识别成已占用,而安全带锁扣触头不发送信号时,将输出一个安全带报警。

座椅位置传感器 (美规)

根据 FMVSS(联邦机动车辆安全标准)的规定,必须在驾驶员座椅上体现出“5 % 女性”与“50 % 男性”的体型。座椅位置传感器可针对座椅纵向调整识别为一个人设计的安全气囊区域。

座椅位置传感器设计成霍尔传感器,并通过 ACSM 控制单元供电。

座椅位置传感器的信号也影响到气体发生器 2 档的延时触发(驾驶员安全气囊和前乘客安全气囊)以及用于打开放油孔的引爆装置。

如果车辆配备了记忆座椅,则取消座椅位置传感器。

通过带压力传感器的座椅座垫进行识别的前乘客座位占用识别装置 (欧洲规格)

前乘客座位占用识别装置识别座位已占用还是未占用。座椅座垫由导体电路与压力传感器组成。压力传感器信号由ACSM控制单元读取和分析。

下图显示带压力传感器的座椅座垫示例。

前乘客座椅坐垫安装在泡沫衬里的下侧。

索引

说明

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说明

1

2 芯插头连接

2

带压力传感器的座椅座垫

通过重量加载时,座椅座垫的电阻发生变化。约低于 12 千克的重量座椅将识别为未占用(只有当前乘客座椅坐垫在座椅的护罩和泡沫衬里之间安装时,才适用)。然而座位占用识别装置也与座椅规格有关。例如:对于真皮座椅或绷紧的跑车座椅,材料张力已经作为压力作用于传感器。在这些情况下低于 12 千克的重量可能已经引起 "座位已占用" 状态。

信号通过一根直接导线发送到ACSM控制单元。信号只用于安全带报警。例如:当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时,将输出一个安全带报警。

前乘客安全气囊断开开关 (欧洲规格)

该开关用集成在遥控器内或识别传感器内的钥匙操作。开关位置为 "关闭" 时,前乘客安全气囊关闭指示灯亮起。

开关位置为 "关闭" 时不引爆前乘客侧的下列安全气囊:

通过带电容传感器的座椅座垫进行识别的前乘客座位占用识别装置 (美国规格)

根据国家高速公路交通安全管理部门 (NHTSA) 的规定,前乘客座椅上必须能自动识别出小孩在专门安装儿童保护系统中。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。

下图显示带电容性传感器的座椅座垫示例。

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说明

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说明

A

带电容性传感器系统且不带座椅加热垫的座椅座垫

B

带电容性传感器系统和座椅加热垫的座椅座垫

1

带电容传感器的座椅座垫

2

电子分析装置

3

座椅座垫插头连接

4

座椅加热垫插头连接

5

座椅加热垫

前乘客座位占用识别装置由一个带电容性传感器的座椅座垫和一个电子分析装置组成。通过测量人体的电阻来识别前乘客座椅的占用情况。

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)。

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。

当座椅座垫损坏时,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) 自动退出工作。前乘客安全气囊断开指示灯亮起。

BDC:主域控制器

车身域控制器 (BDC) 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。

BDC 控制单元提供与端电压有关(例如:总线端 KL 15 唤醒线路接通)的输入信号,并向 ACSM 控制单元供电(从总线端 KL 30B 开始接通)。

通过 BDC 控制单元,原来的控制单元及其功能被新一代所取代。例如,BDC 控制单元确保了下列以前的控制单元的功能:

KOMBI:组合仪表

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。组合仪表(KOMBI)自总线端15唤醒导线接通起从ACSM控制单元获得状态。在相应的状态时,自总线端 Kl. 15 接通起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。组合仪表(KOMBI)通过一根CAN总线与ACSM控制单元连接。

TCB: 远程信息处理技术通信盒

ACSM控制单元在相应事故严重程度下通过一条数据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。

驾驶员安全气囊和前乘客安全气囊

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。

侧面安全气囊

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

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。

腰部安全气囊(取决于型号和国家)

腰部安全气囊可在侧面碰撞时减少乘员骨盆处的受伤风险。

索引

说明

索引

说明

1

腰部安全气囊

2

支架

3

带插头连接的气体发生器

4

气袋

膝部安全气囊(取决于国家)

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。

驾驶员安全带和前乘客安全带的安全带拉紧装置

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。

驾驶员安全带和前乘客安全带的卷收装置

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。

安全带拉紧力限定器

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。

左前和右前适应安全带拉紧力限定器

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。

安全气囊指示灯

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

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。安全带光学报警自总线端 Kl. 15 接通时开始(注意国家规格)。

安全带光学报警按如下方式输出:

前乘客安全气囊关闭指示灯

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。

电动燃油泵

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,燃油泵控制单元关闭电动燃油泵。

ACSM控制单元直接通过一条导线与燃油泵控制系统相连。

安全蓄电池接线柱

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。

EME:电机 - 电子伺控系统

电机-电子伺控系统(EME)根据ACSM控制单元的要求给电容器放电并短接电机线圈。因此即使重新接通总线端 Kl. 15,高压车载网络也保持停用状态。

REME:增程设备电动机电子单元

增程设备电动机电子单元(REME)根据ACSM控制单元的要求给电容器放电并短接电机线圈。因此即使重新接通总线端 Kl. 15,高压车载网络也保持停用状态。

系统功能

将描述安全系统的以下系统功能:

功能联网

下图中举例显示了欧洲规格和美规安全系统的功能联网。

索引

说明

索引

说明

1

左侧安全气囊前部传感器 (美规)

2

左前压力传感器(压力软管系统)

3

车身域控制器 (BDC) 带内置式中央网关模块 (ZGM)

4

碰撞安全模块 (ACSM)

5

组合仪表 (KOMBI)

6

动态稳定控制系统 (DSC)

7

右前压力传感器 (压力软管系统)

8

前部中间加速传感器

9

前乘客安全气囊断开开关 (欧洲规格)

10

右侧安全气囊前部传感器 (美规)

11

右前车门安全气囊传感器 (与车型有关,视国家规格而定)

12

右头部安全气囊(与车型有关)

13

右侧 B 柱安全气囊传感器

14

右前适应安全带拉紧力限定器(与车型有关和美规)

15

前乘客安全带卷收器

16

燃油泵控制单元

17

后部前乘客侧安全带锁扣触头(与车型有关和欧洲规格)

18

后部中间安全带锁扣触头(与车型有关和欧洲规格)

19

后部驾驶员侧安全带锁扣触头(与车型有关和欧洲规格)

20

驾驶员安全带卷收器

21

左前适应安全带拉紧力限定器(与车型有关和美规)

22

远程信息处理技术通信盒(TCB)

23

检查左侧 B 柱安全气囊传感器

24

左头部安全气囊(与车型有关)

25

左前车门安全气囊传感器 (与车型有关,视国家规格而定)

26

增程设备电动机电子单元 (REME)

27

安全蓄电池接线柱 (与车型有关)

28

电机电子伺控系统 (EME)

29

驾驶员安全气囊(欧洲规格)

30

带燃爆式激活放油孔的驾驶员安全气囊(美规)

31

驾驶员膝部安全气囊(与车型有关和美规)

32

前排乘客膝部安全气囊(美规)

33

带燃爆式激活放油孔的前乘客安全气囊(美规)

34

前乘客安全气囊(欧洲规格)

35

前排乘客腰部安全气囊(取决于型号和国家)

36

前乘客侧前部侧面安全气囊

37

前乘客安全带锁扣触头

38

前排乘客座椅位置传感器(美规)

39

前乘客座椅

40

前乘客座位占用识别装置 (欧洲规格)

41

前乘客座位占用识别装置 (美国规格)

42

前乘客安全气囊关闭指示灯

43

驾驶员座椅

44

驾驶员座椅位置传感器(美规)

45

驾驶员安全带锁扣触头

46

驾驶员侧前部侧面安全气囊

47

驾驶员腰部安全气囊(取决于型号和国家)

自检

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。

在点火开关接通后,ACSM控制单元开始一次自检。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ACSM控制单元接收不到来自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:

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)。

碰撞识别

ACSM控制单元在360°的角度范围内检测每次碰撞。

碰撞方向和严重程度由ACSM控制单元通过以下外部传感器探测:

ACSM控制单元处理所有加速数据。因此可确定碰撞方向和事故严重程度。

安全系统的触发

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控制单元借助加速数据识别碰撞方向和事故严重程度。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。

发送至其它控制单元的信息

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:

驾驶员安全带和前乘客安全带的安全带光学报警和声音报警

针对安全带提醒的安全带锁扣触头(驾驶员安全带、前乘客安全带)信号将分开受到监控。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:

售后服务提示
一般提示

在此针对安全系统的服务给出了以下一般提示:

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。

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。

诊断提示

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。

设码/编程提示

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。

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。

国家规格
美国国家规格

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。

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:

  • 驾驶员安全气囊阀门

  • 前排乘客安全气囊阀门

安全带光学和声音报警

自总线端 Kl. 15 接通起输出一个安全带光学报警和声音报警。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。

认可座椅座垫

在更换带电容传感器的座椅座垫后必须认可座椅座垫。为认可提供了一项服务功能。

日本 / 海湾国家规格

安全带光学和声音报警

自总线端 Kl. 15 接通起输出一个安全带光学报警和声音报警。安全带报警有时间限制 (6 秒钟)。

 

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