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新型汽车传感器、执行器原理与故障检测-乘员位置传感器

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于丰田轿车乘员位置感知系统,即探测前排座椅是否坐有乘员,以及乘员的坐姿、体形和体重等状况,从而对气囊爆出的时间和阶段作出必要的调整。图5-93 OPDS装置结构1.乘员位置感知系统丰田轿车OPDS系统由OPDS传感器和OPDS装置组成,其结构如图5-93所示。在乘员座椅内暗藏了7个传感器,即6个高度传感器和一个位置传感器,这些传感器和OPDS装置一起隐藏在前排乘员座椅内部。前排乘客座椅占用识别传感器对压力作出反应并根据负荷来改变电阻值。

新型汽车传感器、执行器原理与故障检测-乘员位置传感器

大众新款速腾轿车智能安全气囊系统区别于以前一般的安全气囊系统的重要一点就在于智能安全气囊系统采用了乘员位置感知系统。对于丰田轿车乘员位置感知系统,即探测前排座椅是否坐有乘员,以及乘员的坐姿、体形和体重等状况,从而对气囊爆出的时间和阶段作出必要的调整。

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图5-93 OPDS装置结构

1.乘员位置感知系统

丰田轿车OPDS系统由OPDS传感器和OPDS装置组成,其结构如图5-93所示。在乘员座椅内暗藏了7个传感器,即6个高度传感器和一个位置传感器,这些传感器和OPDS装置一起隐藏在前排乘员座椅内部。在OPDS传感器中由座椅靠背内的6个传感器负责观察乘员的坐姿高度,来判断坐着的是儿童还是大人,靠背侧边的一个传感器则专门检查儿童是不是侧着头打瞌睡,来判断儿童的头部是不是处于侧气囊展开的范围内。

OPDS传感器的感知原理是检测放射电波因电介质存在而发生输出电流的增加或减少。在OPDS装置内有高频振荡回路,发射频率为120kHz,并设有输出监视回路。高度传感器(天线)则位于前排乘员座椅的靠背中央,座椅和乘员都可以看成是特定的电介质,具有一定的导电体量。由于儿童的导电体量比大人少,所以乘坐儿童时,传感器的输出电流也会减少。

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图5-94 OPDS的感知原理简图

另外,当乘员远离传感器时,虽然乘员本身没有变化,但是乘员的实际导电体量变少,因而传感器的输出电流也会减少。这样,OPDS传感器就把乘员的导电体量转化成电信号。OPDS装置根据输出电流的变化,判断出乘客的大小和位置的高低、坐姿和头部位置,从而知道乘员是大人还是儿童或是幼儿,知道其头部是否处于侧气囊的引爆范围。OPDS的感知原理如图5-94所示。

2.座椅占用识别传感器

大众新款速腾轿车前排乘客处设置座椅坐人识别功能,前排乘客座椅占用识别传感器G128是一张塑料薄膜,该薄膜一直延伸到前排乘客座椅的后部区域,它由多个单独的压力传感器组成,这样可以保证识别出座椅表面各处的状态,如图5-95所示。

前排乘客座椅占用识别传感器对压力作出反应并根据负荷来改变电阻值。如果前排乘客座椅占用识别传感器识别出高于5kg的负荷,那么安全气囊ECU J234就认为座椅已坐人。只要前排乘客座椅上未坐人,那么座椅占用识别传感器就处于高阻值状态;如果有人坐,那么其阻值就会下降。如果电阻值超过480Ω,则安全气囊ECU就认为是断路了,并会在故障存储器内记录一个故障码。安全气囊ECU通过分析座椅占用识别传感器信号和安全带开关信号来判断乘员是否系上了安全带,控制电路如图5-96所示。

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图5-95 座椅占用识别传感器的位置

3.检测(www.xing528.com)

打开点火开关,检测座椅占用识别传感器G128端子T2bc/1与T2bc/2之间的电压约为5V。检测T2bc/2端子与搭铁之间的导通性。测量前排乘客侧安全带开关E25,电阻为2Ω,插上开关时电阻为无穷大

(1)控制逻辑分析 舒适型速腾轿车气囊电控系统功能,当车辆的车速超过一设定目标值,气囊ECU监控在乘员侧座位处于占用状态(由座椅占用识别传感器G128识别),且前排乘客侧安全带开关不插合时,仪表将发出安全带未系提示音进行报警。

(2)电路图分析

1)根据电路图所示,ECU供5V电压→占用识别传感器G128→前排乘客侧安全带开关E25→搭铁。

2)当无乘员时,整个回路是闭合的,G128和E25产生电压降,ECU通过T50/32电位变化进行监测(实际上ECU通过ECU内部分压电阻器的电压变化进行监测)。

3)当有乘员未系上安全带时(E25闭合),G128阻抗发生变化,电压降发生变化,ECU通过T50/32的电位变化进行监测,此时乘员未系安全带,则系统发出报警提示音。

4)当有乘员系上安全带时,安全带开关E25将断开回路,无电压降,电位约5V,ECU通过T50/32进行监测。

座椅占用识别传感器标准电阻值见表5-13。

表5-13 座椅占用识别传感器标准电阻值

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图5-96 驾驶人侧安全带开关,前排乘客侧安全带开关,前排乘客侧座椅占用传感器,安全气囊控制单元

E24—驾驶人侧安全带开关 E25—前排乘客侧安全带开关 G128—前排乘客侧座椅占用传感器 J234—安全气囊ECU J519—中央电器控制单元 T2j—2芯J插头连接 T2k—2芯K插头连接 T2ba—2芯BA插头连接 T2bb—2芯BB插头连接 T2bc—3芯BC插头连接 T50—50芯插头连接 109—安全气囊线束中的搭铁连接 B383—主线束中的连接1(驱动系统总线CAN—H) B390—主线束中的连接1(驱动系统总线CAN—L) ∗—截止到2008年09月 ∗∗—自2008年09月起

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