Autoliv气囊ECU知识培训奥托立夫汽车安全气囊ECU知识简介

1、2003年年9月月马叶红马叶红 安全气囊安全气囊ecuecu产品简介产品简介acu3-apacu3-ap的结构、基本工作原理和作用的结构、基本工作原理和作用acu3-apacu3-ap的功能和主要技术参数的功能和主要技术参数系统开发过程与系统开发过程与ecuecu相关的主要实验相关的主要实验ecuecu标定简介标定简介碰撞后碰撞后ecuecu数据分析简介数据分析简介安全气囊安全气囊ecuecu产品简介产品简介acr主要使用的ecu及相关产品:ac4 （r23）ac6acu3 （picasso）acu3-ap（flyer、cm8、jinbei hiace and so on）acu4（将来的新项

2、目）rsu安全气囊安全气囊ecu产品简介产品简介generation 4generation 3acu-4ac4/6eurobag control unit (outputs . 5 maximum)advanced control side impact detection unitadvanced control unit (x outputs)remote sensing unit bus systems单轴传感器generation 2rsuacu-3opsgyroecxsidu19941996199820002002occupant position sensingoccupant

3、weight sensingroll over sensorunitgeneration 1ec5 (1 19 99 94 4) )generation 2ac4 (1 19 99 97 7) )generation 2ac6 (1 19 99 98 8) )generation 3acu3 (2 20 00 00 0) )generation 4acu4 (2 20 00 02 2) )firing loops546(ppb in series)4 to 164 to 32accelerometerx axis +/-50gx axis +/- 50gx axis +/- 50gxy axi

4、s +/-35gxy axis +/-35gsafing functionmechanical safingsensor x axispiezzo electricarming sensor xaxis2 piezzo electricarming sensor forx&y axisc + piezzo armingsensor (x) + rsubased on sensorredundancyside sensors2 sidu(incl. decision)2 rsu2 or 4 rsufront sensors1 or 2 rsulamp or led122up to 2or

5、 via canup to 2or via caninhibitionsystemsby protocol atgarageby protocol atgarageinhibition key, isofix(100/400 ?)multiple(100/400 ?)adaptative inputseat positionseat position, beltlength, weightcrash outputcustomer specificcustomer specificcustomer specificdiagnosticiso9141iso9141iso9141kwp2000kwp

6、2000multiplex buscancan incl. diagprocess2 layers,reflow & wavesoldering2 layers,reflow & wavesoldering2 layers,reflow & wavesoldering4 layers, full smd,double reflowsoldering4 layers, full smd,double reflowsolderingmicroprocessormotorola 68hc1112 kb rom1 kb ram0.5 kb eepromnec 7801424 k

7、b rom1 kb ram0.5 kb eepromnec 7805432 kb rom1 kb ram0.5 kb eepromtoshiba 95x5464/96 kb rom2/3 kb ram1 kb eeprom128/256 kb rom4/10 kb ram1/4 kb eeprom安全气囊系统安全气囊系统ecu-acu3-ap的结构、基本工作原理和作用的结构、基本工作原理和作用acu3-ap 基本结构基本结构一一。机械组成部分。机械组成部分由由housing+cover+screw(5)组成组成与车身连接为三点固定与车身连接为三点固定 水平布置水平布置 外壳材料为外壳材料为za

8、mak外观尺寸为外观尺寸为118.7 114.536mm 能量存储电容能量存储电容; 微处理器微处理器(16位、位、toshiba,tmp95cs54); 1个个smb060x/y方向加速度传感器方向加速度传感器; 一个主一个主asic(cp135); 一个点火一个点火asic(sd104或或sd108); 一个安全传感器一个安全传感器(压电式传感器压电式传感器); 一个警告灯一个警告灯; 一个乘员侧安全气囊禁止灯和一个乘员侧安全气囊禁止灯和100/400欧姆传感器欧姆传感器;acu3-ap 基本结构基本结构二。二。ecu硬件结构硬件结构acu3-ap 基本结构基本结构 一个点火端子一个点火端

9、子:dab-flyer项目项目;两个点火端子两个点火端子:dab,pab-cm8项目项目;两个点火端子两个点火端子:dab,ppb for driver三个点火端子三个点火端子:dab,ppb for driver and ppb for passenger-jinbei hiace 项目项目四个点火端子四个点火端子:dab,pab, and two ppb六个点火端子六个点火端子:dab,pab,two ppb and two sab根据客户需要根据客户需要acu3-ap可能的点火端子数可能的点火端子数:acu3-apacu3-ap四个点火端子结构示意图四个点火端子结构示意图detectio

10、nacu3-4k/lsafing *drv ppbpsg ppbdiagnosticcrash algorithmppb firingfrontal a/b firinginhibition inputk/l (k w p2000),lamp driverinhibition lamp driverinhibitionlam pw arninglam pdriver a/bpassenger a/binhibitionswitchacu3-apacu3-ap六个点火端子结构示意图六个点火端子结构示意图driver a/bpassenger a/bdetectionacu3-6k/lsafing

11、 *drv ppbpsg ppbdiagnosticcrash algorithmppb firing activationfrontal a/b firingside a/b firinginhibition inputk/l (kwp2000),lamp driverinhibition lamp driverinhibitionlamprsursuleft side a/bright side a/bwarninglampinhibitionswitch安全气囊安全气囊ecuecu与相关零部件的接线图与相关零部件的接线图三。三。ecu软件软件 符合符合iso9141标准的标准的kwp20

12、00通讯协议通讯协议;内部和外部诊断软件内部和外部诊断软件;四、四、acu3-apacu3-ap接线端子介接线端子介绍绍1 drv front a/b -26 shunt 12 drv front a/b +27 3 psg front a/b -28 shunt 24 psg front a/b +29 5 connected to 630 psg ppb+6 connected to 531 shunt 37 psg ppb-32 8 drv ppb +33 connected to 349 drv ppb -34 connected to 3310 warning lamp (wl1)3

13、5 shunt 411 gnd36 12 inhibition key -37 inhibition key +13 reserved38 shunt 514 reserved39 15 reserved40 reserved16 left side a/b -41 shunt 617 left side a/b+42 18 right side a/b-43 shunt 719 right side a/b+44 20 reserved45 reserved21 left rsu +46 k22 left rsu -47 inhibition lamp (wl2)23 right rsu +

14、48 reserved24 right rsu -49 reserved25 +apc50 reservedacu3-ap acu3-ap 在车辆上安装的基本部位和要求在车辆上安装的基本部位和要求front side of the vehiclefemale side of the connectorharnesscon nectorcentral v eh ic le a xi s ( y0)acu3-apecuecu一般安装在车辆的中央通道上，安装点的中心与车辆中心一般安装在车辆的中央通道上，安装点的中心与车辆中心线的位置偏差在线的位置偏差在5 5cmcm范围内，角度偏差在范围内，角度偏差

15、在3 3度范围内；度范围内；ecuecu安装的平面度要求为：安装的平面度要求为：ecuecu平面与车身平面的偏差在平面与车身平面的偏差在0.50.5mmmm范围内；范围内；ecuecu安装位置必须防水、防油等；安装位置必须防水、防油等；ecuecu安装位置的选择必须尽可能保证在碰撞的过程中该部位不安装位置的选择必须尽可能保证在碰撞的过程中该部位不被损坏，相关的线束不被切断（至少碰撞发生后被损坏，相关的线束不被切断（至少碰撞发生后200200msms内不被内不被切断）；切断）；ecuecu的周边附件与的周边附件与ecuecu的距离在的距离在5 5mmmm以上，并能保证碰撞后不与以上，并能保证碰撞

16、后不与ecuecu外壳接触，同时保证在车辆的使用过程避免受到敲击；外壳接触，同时保证在车辆的使用过程避免受到敲击；ecuecu与车身结构的安装力矩为与车身结构的安装力矩为8 8n.m/n.m/20%20%；ecuecu的安装方向必须绝对正确；的安装方向必须绝对正确；acu3-ap acu3-ap 在车辆上安装的基本部位和要求在车辆上安装的基本部位和要求acu3-apacu3-ap的主要功能及相关技术参数的主要功能及相关技术参数acu3-ap的主要功能的主要功能 碰撞信号探测碰撞信号探测:前碰、侧碰和后碰等前碰、侧碰和后碰等;点火信号的管理：根据实际的碰撞加速度信号情况点火信号的管理：根据实际的

17、碰撞加速度信号情况，决定需点火的端子，并发出点火指令；，决定需点火的端子，并发出点火指令；警告灯的管理；警告灯的管理；乘员侧安全气囊禁止灯的管理；乘员侧安全气囊禁止灯的管理；内部和外部诊断的管理；内部和外部诊断的管理；与外部环境通讯交流的管理（与外部环境通讯交流的管理（k line）；）；碰撞信号输出的管理（碰撞信号输出的管理（acu3具有此功能）；具有此功能）；1 1、外部诊断主要包括：、外部诊断主要包括：电源电压；电源电压；点火端子的电阻；点火端子的电阻；点火回路；点火回路；警告灯；警告灯；2 2、内部诊断主要包括：、内部诊断主要包括：电容能量的存储；电容能量的存储；微处理器的自诊断（微处

18、理器的自诊断（ramram、romrom和外部和外部wdwd）；）；eepromeeprom的诊断；的诊断；加速度传感器的诊断；加速度传感器的诊断；点火回路的诊断（点火二极管）；点火回路的诊断（点火二极管）；安全功能的诊断；安全功能的诊断；电容充电的切断等电容充电的切断等acu3-ap的主要功能的主要功能acu3-apacu3-ap的主要功能的主要功能3 3、碰撞过程、碰撞过程碰撞发生后，正面或碰撞发生后，正面或/ /和侧面安全气囊的展开与和侧面安全气囊的展开与否由否由eepromeeprom中储存的中储存的ecuecu标定参数所决定。标定参数所决定。4 4、安全功能：、安全功能：对于四个以下

19、点火端子的对于四个以下点火端子的acu3-apacu3-ap，点火信号由，点火信号由ecuecu内部内部pcbpcb板上的压电式加速度传感器来确认；板上的压电式加速度传感器来确认；对于六个点火端子的对于六个点火端子的acu3-apacu3-ap，正碰点火信号由，正碰点火信号由rsursu获得的加速度信号完成，侧碰点火的信号由获得的加速度信号完成，侧碰点火的信号由pcbpcb板上板上双向加速度传感器的双向加速度传感器的y y向加速度信号确认。向加速度信号确认。acu3-apacu3-ap的主要功能的主要功能5 5、碰撞发生后：、碰撞发生后：故障警告灯点亮；故障警告灯点亮；碰撞特性参数存储在碰撞特

20、性参数存储在eepromeeprom中；中；向车辆上的其他向车辆上的其他ecuecu输出碰撞信号（输出碰撞信号（acu3acu3具有此功具有此功能）；能）；6 6、碰撞算法：、碰撞算法：所有的碰撞算法均存储所有的碰撞算法均存储acu3-apacu3-ap的电控单元中；的电控单元中；algoxalgox：处理正面碰撞：处理正面碰撞fpdafpda和后面碰撞和后面碰撞rcarca；algoyalgoy：处理侧面碰撞：处理侧面碰撞simpasimpa；algoxyalgoxy：处理多方向的碰撞过程；：处理多方向的碰撞过程；acu3-apacu3-ap的主要技术参数的主要技术参数1 1、与、与ecue

21、cu点火相关的参数点火相关的参数点火外部回路电阻：点火外部回路电阻：2.152.150.35,0.35,整个回路的电整个回路的电阻应不超过阻应不超过55；最大点火能量约为最大点火能量约为3.6mj;3.6mj;点火电流：点火电流：1.0a1.0a，持续时间，持续时间2ms2ms 1.2a 1.2a，持续时间，持续时间1ms1ms工作电流小于工作电流小于0.2a;0.2a;最大诊断电流：最大诊断电流：40ma;40ma;ecuecu电容储存能量可供电容储存能量可供dabdab，pabpab和和ppbppb点火，但不提供点火，但不提供sabsab的点火能量；的点火能量；ecuecu电容供能的有效时

22、间为电容供能的有效时间为100ms100ms。2 2、acu3acu3的内部传感器的内部传感器系统包含系统包含rsursu时，时，acu3acu3的内部有一个的内部有一个xyxy双向的加速双向的加速度传感器，系统不包含度传感器，系统不包含rsursu时，时，acu3acu3的内部有一个单向（的内部有一个单向（x x方向）的加速度传感器；方向）的加速度传感器；系统不包含系统不包含rsursu时，时，acu3acu3的内部还有一个的内部还有一个x x向压电向压电式传感器（为确认传感器，确认点火信号）。式传感器（为确认传感器，确认点火信号）。3 3、acu3acu3与外部的信息交流与外部的信息交流用

23、于故障诊断的通讯协议：用于故障诊断的通讯协议：kwp2000kwp2000仪表板上的故障警告灯，显示故障或安全气囊已仪表板上的故障警告灯，显示故障或安全气囊已经展开；经展开；acu3-apacu3-ap的主要技术参数的主要技术参数系统开发过程中与系统开发过程中与ecuecu相关的主要试验相关的主要试验系统开发过程中与系统开发过程中与ecuecu相关的主要试验相关的主要试验ecuecu的标定的标定: :移植实验（移植实验（implantation test)implantation test)ecuecu标定的整车碰撞试验（含基础碰撞试验）标定的整车碰撞试验（含基础碰撞试验）ecuecu标定的粗

24、糙路面和误爆试验标定的粗糙路面和误爆试验ecuecu的验证的验证ecuecu验证的整车碰撞试验验证的整车碰撞试验ecuecu验证的粗糙路面和误爆试验验证的粗糙路面和误爆试验experimentation testexperimentation testecu ecu 移植试验（移植试验（implantation test)implantation test)该试验又称为该试验又称为 location study testlocation study test。其主要目的其主要目的: : 由于由于acu3-apacu3-ap探测碰撞过程中加速度信号的传感器与探测碰撞过程中加速度信号的传感器与ec

25、uecu集成集成在一起，该试验从传感器在探测碰撞加速度信号过程中对其在一起，该试验从传感器在探测碰撞加速度信号过程中对其周边环境和整车结构的要求的角度，考察为保证加速度信号周边环境和整车结构的要求的角度，考察为保证加速度信号从车身结构传递到从车身结构传递到ecuecu的可靠性。的可靠性。通过该试验对整车上可能安装通过该试验对整车上可能安装ecuecu的地方的结构强度的地方的结构强度以及周边环境进行考察，初步确定整车上可能安装以及周边环境进行考察，初步确定整车上可能安装ecuecu的地的地方。方。通过该试验获得整车上可能安装通过该试验获得整车上可能安装ecuecu的位置的车身结的位置的车身结构强

26、度情况后，可以确定在将来构强度情况后，可以确定在将来ecuecu的安装是否需要使用的安装是否需要使用ecuecu支架。支架。ecuecu标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验ecuecu标定的整车碰撞：标定的整车碰撞：通过一系列整车碰撞试验，获得各种代表性的碰通过一系列整车碰撞试验，获得各种代表性的碰撞信号，包含点火和非点火以及其临界点的加速度信号撞信号，包含点火和非点火以及其临界点的加速度信号，为，为ecuecu的标定提供所有数据。的标定提供所有数据。试验过程中，使用非功能性的具有代表性的试验过程中，使用非功能性的具有代表性的ecuecu样件；样件；ecuecu标定的整

27、车碰撞所使用的样车一般为整车设标定的整车碰撞所使用的样车一般为整车设计完全冻结后，具有完整意义的样车。计完全冻结后，具有完整意义的样车。ecuecu标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验type of testno.vehicle anglebarrier typefire intentspeed remarksfrontal crash for frontal airbag10(full frontal ) rigidfire50km/h2040% rigidno fire.15km/h30rigidf/nf limit.20km/h40 (center)polefir

28、e50km/h530 (drive side)rigidfire35km/h60 truck anti-underidebarrierfire35or 50km/h(to be confirmed)7040%offset deformable barrier (odb)fire56km/h正面碰撞所需的样车及碰撞条件如下（正面碰撞所需的样车及碰撞条件如下（cmvdr294/ecer94）：ecuecu标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验ecuecu标定的粗糙路面与误爆试验：在试验的过程标定的粗糙路面与误爆试验：在试验的过程中，通过有代表性路面的选择以及在可能的误用情况的

29、中，通过有代表性路面的选择以及在可能的误用情况的试验，获得试验，获得ecuecu标定中区别点火与非点火的主要数据。标定中区别点火与非点火的主要数据。粗糙路面的选择一般由客户确定和认可，应尽可粗糙路面的选择一般由客户确定和认可，应尽可能包含将来使用过程中可能遇到的各种路面情况；误用能包含将来使用过程中可能遇到的各种路面情况；误用操作方法的选择，一般根据整车的实际结构情况和操作方法的选择，一般根据整车的实际结构情况和ecuecu的安装位置和方法来确定。的安装位置和方法来确定。试验过程中，使用非功能性的具有代表性的试验过程中，使用非功能性的具有代表性的ecuecu样件。样件。ecuecu验证整车碰撞

30、和粗糙路面误爆试验验证整车碰撞和粗糙路面误爆试验ecuecu验证的整车碰撞试验验证的整车碰撞试验：ecuecu验证的整车碰撞的整车试验数量和试验方法及条验证的整车碰撞的整车试验数量和试验方法及条件与件与ecuecu标定的整车试验数量和试验方法完全相同，但采集标定的整车试验数量和试验方法完全相同，但采集数据的方法不同。通过在相同条件下的试验验证数据的方法不同。通过在相同条件下的试验验证ecuecu的标定的标定是否满足实际使用的需要。是否满足实际使用的需要。试验过程中使用完成了试验过程中使用完成了ecuecu标定的功能性的标定的功能性的ecuecu样件。样件。该样件能直接记录碰撞过程中点火与不点火

31、，以及点火的时该样件能直接记录碰撞过程中点火与不点火，以及点火的时刻等详细参数。刻等详细参数。ecuecu验证整车碰撞和粗糙路面误爆试验验证整车碰撞和粗糙路面误爆试验ecuecu验证的粗糙路面与误爆试验验证的粗糙路面与误爆试验：ecuecu验证的粗糙路面与误爆试验的实验方法和条件验证的粗糙路面与误爆试验的实验方法和条件与与ecuecu标定的该试验的方法和条件完全相同，但采集数据标定的该试验的方法和条件完全相同，但采集数据的方法不同，通过在相同条件下的试验，验证的方法不同，通过在相同条件下的试验，验证ecuecu的标定的标定是否满足实际使用的需要。是否满足实际使用的需要。试验的过程中使用完成了试

32、验的过程中使用完成了ecuecu标定的，具有功能性标定的，具有功能性的的ecuecu样件。样件。试验的样车必须具有完全代表性的批量生产的样试验的样车必须具有完全代表性的批量生产的样车。车。experimentation test 1 1、动态测试和静态测试、动态测试和静态测试动态测试和静态测试的过程与粗糙路面试验和误爆试动态测试和静态测试的过程与粗糙路面试验和误爆试验的过程基本相同，但是测试方法以及数据的采集等不同，验的过程基本相同，但是测试方法以及数据的采集等不同，因为这两种试验的考察对象不一样。因为这两种试验的考察对象不一样。2 2、电磁抗干扰试验和、电磁抗干扰试验和esdesd试验试验电

33、磁抗干扰试验主要考察整车上各种电器设备的使用电磁抗干扰试验主要考察整车上各种电器设备的使用过程中对过程中对ecuecu的工作状态的影响程度。的工作状态的影响程度。esdesd试验主要考察整车上各种静电对试验主要考察整车上各种静电对ecuecu的工作状态的的工作状态的影响程度。影响程度。通过该试验确认通过该试验确认ecuecu软件进入算法的门槛值的大小。软件进入算法的门槛值的大小。ecu标定简介标定简介ecuecu标定简介标定简介输入信息：各种整车标定碰撞、粗糙路面和误爆试输入信息：各种整车标定碰撞、粗糙路面和误爆试验等的试验数据、录像和图片等以及根据验等的试验数据、录像和图片等以及根据sled

34、 testsled test和客户和客户的要求确定的最佳点火时间等；的要求确定的最佳点火时间等；ecuecu标定工具：标定工具：mac toolmac toolecuecu标定：根据整车标定试验的数据，和不同的标定标定：根据整车标定试验的数据，和不同的标定要求，选择不同的软件算法，通过调节要求，选择不同的软件算法，通过调节ecuecu软件的各参数值软件的各参数值，直到，直到ecuecu对安全气囊点火的控制在各种情况下符合已知的对安全气囊点火的控制在各种情况下符合已知的碰撞数据的同时，满足客户的要求。从而确定碰撞数据的同时，满足客户的要求。从而确定ecuecu软件中的软件中的各参数值。各参数值。ecuecu标定简介标定简介acu3-ap acu3-ap 碰撞算法碰撞算法侧碰算法y 速度水平正碰点火碰撞剧烈状态座椅位置状态侧碰点火安全气囊展开点火确认