Функции. Передние надувные подушки безопасно­сти служат для защиты водителя и пе­реднего

Передние надувные подушки безопасно­сти служат для защиты водителя и пе­реднего пассажира от ранений в области головы и грудной клетки во время наез­да автомобиля на неподвижное препят­ствие со скоростью до 60 км/ч. Во время лобового столкновения двух транспорт­ных средств передние надувные подуш­ки безопасности должны обеспечивать защиту при относительных скоростях до 100 км/ч. Натяжное устройство ремней безопасности одно не может предотвра­тить удара головы о рулевое колесо при тяжелом столкновении - для этого и бы­ли созданы надувные подушки безопас­ности, различающиеся по месту установ­ки, типу автомобиля и в зависимости от характеристик деформации конструк­ции, а также имеющие разную емкость наполнения и последовательность обра­зования давления, рассчитанные на спе­цифические условия эксплуатации транспортных средств.

На некоторых типах автомобилей пе­редние надувные подушки безопасно­сти устанавливаются вместе с надув­ными подушками для защиты коленей.

Принцип действия Во время столкновения пиротехнический газогенератор надувает подушку безо­пасности экстренным взрывным процес­сом, обеспечивая полное наполнение до контакта с водителем или пассажиром автомобиля- Затем надувная подушка безопасности реагирует на контакт с водителем (передним пассажиром) час­тичным уменьшением давления сраба­тывания, рассчитанного в соответствии с физиологически приемлемым давлением и тормозящими силами, действующими на пользователя автомобиля. В резуль­тате такой концепции предупреждаются или, по крайней мере, значительно уменьшаются вероятность и тяжесть ра­нений головы и грудной клетки.

Максимально допустимым передним перемещением водителя (переднего пас­сажира) перед полным наполнением на­дувной подушки безопасности является значение, приблизительно составляющее около 12 см, прежде чем наступит соот­ветствующий период, приблизительно равный 10 + 30 = 40 мс после начального столкновения (со скорости 50 км/ч с твердым препятствием). 10 мс требуется для электронного зажигания пиротехни­ческого заряда и 30 мс занимает напол­нение надувной подушки безопасности. Во время столкновения на скорости 50 км/ч полное наполнение надувной по­душки безопасности составляет прибли­зительно 40мс и еще 80-100мс требует­ся для уменьшения давления через вы­пускные отверстия. Полный процесс, таким образом, занимает немногим более десятой доли секунды, что соответствует времени моргания веком глаза.

Определение столкновения Оптимальная защита водителя (перед­него пассажира) при лобовом, смещенном под некоторым углом столкновении или наезде на мачту уличного освещения до­стигается посредством, точно скоордини­рованной взаимосвязи между передними надувными подушками безопасности с пиротехническим электровоспламенени­ем и натяжными устройствами ремней безопасности. Для того чтобы оптимизи­ровать эффект обоих защитных уст­ройств, они должны приводиться в дей­ствие с максимальной чувствительно­стью ко времени срабатывания, обеспечиваемой общим блоком ECU (за­пускающее устройство), установленным в салоне. Вычисления блоком ECU о пос­ледующем замедлении основываются на данных от одного или двух электронных датчиков ускорения, которые использу­ются при контролировании сил торможе­ния. сопровождающих столкновение. Также должно быть проанализировано само столкновение. Удары молотком при ремонте автомобиля в мастерской, лег­кие толчки и удары по кузову, движение через бордюры или выбоины на проезжей части надувную подушку безопасности приводить в действие не должны. Чтобы этого не случилось, посредством алго­ритмов цифрового анализа производится обработка сигналов датчиков ускорения, чья чувствительность предварительно оптимизировалась моделированием раз­личных ударных воздействий. В зависи­мости от типа удара (столкновения), пер­вое пороговое значение времени, требу­емого на обработку данных, достигает значений 5-60мс. Каждое транспортное средство обладает своими характери­стиками ускорения, которые зависят, в частности, от оборудования автомобиля и деформационных характеристик кузо­ва. С помощью характеристик ускорения определяются установочные параметры, которые необходимы для определения чувствительности датчиков в алгоритмах анализа (вычислительный процесс) и, в конечном итоге, для срабатывания на­дувной подушки безопасности и натяж­ного устройства ремня безопасности. В соответствии с концепцией каждого кон­кретного производителя автомобилей, параметры срабатывания надувной по­душки безопасности могут быть заложе­ны в блок ECU в конце линии сборки ав­томобилей ("программирование EoL").

Для того чтобы передние надувные подушки безопасности, при их срабаты­вании, не наносили ранений пользовате­лям, в том числе маленьким детям, раз­мещаемым в детских сиденьях Reboard, и не допускали смертельных исходов, предприняты меры по их улучшению:

• Применяются переключатели, с по­мощью которых водитель (пассажир) может отключить функцию срабатыва­ния надувной подушки безопасности. Состояние готовности срабатывания надувной подушки безопасности ото­бражается специальными лампами.

• В США, где случилось приблизитель­но 130 смертельных исходов, вызванных срабатыванием надувной подушки безо­пасности, созданы конструкции подушек, у которых мощность пиротехнического газогенератора уменьшена на 20-30% что уменьшает скорость нагнетания, тя­жесть последствий наполнения и риск получения ранения. При тяжелых лобо­вых столкновениях применение таких по­душек может быть эффективным только при одновременном использовании рем­ней безопасности.

• Применяются интеллектуальные системы надувных подушек безопасно­сти с улучшенными функциями и вари­антами управления процессом наполне­ния подушки. К функциональным улуч­шениям относятся:

∙определение тяжести наезда путем улучшения алгоритма срабатывания или использованием одного или двух датчи­ков ускорения, установленных в перед­ней части автомобиля в зоне деформации (например, на фальшрешетке радиато­ра); ∙датчики обеспечивают раннее обна­ружение таких столкновений, которые трудно определить при расположении датчиков в салоне, например, при столк­новениях типа ODB (смещенные столкно­вения с деформируемыми или неупругими ограждениями, наезды на мачты улично­го освещения или столкновения, связан­ные с въездом под другой автомобиль): с помощью этих датчиков также можно оп­ределить энергию столкновения;

∙определение использования ремнем безопасности;

∙определение наличия, положения и массы водителя (пассажира);

∙определение положения сиденья и на­клона спинки;

∙введение до десяти и более различных порогов срабатывания (например, вари­анты с двумя стадиями действия надув­ной подушки безопасности и применени­ем ремня безопасности: стадия 1 и стадия 2; стадия 1 для водителя без использова­ния ремня безопасности; стадия 2 для водителя без использования ремня безо­пасности; стадия 1 для водителя с ис­пользованием ремня безопасности; ста­дия 2 для водителя с использованием ремня безопасности; стадия 1 для пасса­жира без использования ремня безопас­ности; стадия 2 для пассажира без ис­пользования ремня безопасности;

• для пассажира с использованием ремня безопасности; стадия 2 для пассажира с использованием ремня безопасности; стадия 1 и стадия 2 при наезде сзади; использование надувных подушек безо­пасности с двухступенчатым циклом га­зогенератора или с одноступенчатым га­зогенератором и пиротехнически активи­рованным газогенераторным клапаном; использование натяжных устройств рем­ней безопасности с различными лимити­руемыми усилиями натяжения в зависи­мости от массы водителя (пассажира); подключение системы защиты водителя (пассажира) к шине бортового контроллера связи (CAN) для обмена данными (инфор­мация диагностики, включение сигнальной лампы и т.п.) и согласованного использова­ния датчиков данных других систем (регу­лирование скорости движения, приведение в действие тормозов, подсоединение рем­ней безопасности и закрытие дверей).

Наружный сигнал о столкновении ис­пользуется для срочного вызова помощи после возникновения аварии и для приве­дения в действие вспомогательных сис­тем безопасности (включение системы предупреждения об опасности, открытие центральной системы блокировки дверей, отключение топливного насоса и т.п.).

Больше происходит только лобовых столкновений. Поэтому многие автомобили начинают оснащаться 6ю надувными подушками безопасности и в дополнение к ремням безопасности с натяжными устройствами передним надувным подушкам безопасности. Боковые надувные подушки безопасности, защищающие голову и верхнюю часть туловища, начинают отклоняться от боковой стороны крыши салона и от двери и спинок сидений (подушки защиты грудной клетки). Подушки плавно смягчают удары и таким образом за­дают водителя и пассажиров от ранений при боковом столквении.

Системы боковых надувных подушек безопасности

Дата добавления: 2015-10-21