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1、奥托立夫汽车安全气囊ECU知识简介,2003年9月,马叶红,安全气囊ECU产品简介ACU3-AP的结构、基本工作原理和作用ACU3-AP的功能和主要技术参数系统开发过程与ECU相关的主要实验ECU标定简介碰撞后ECU数据分析简介,安全气囊ECU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（将来的新项目）RSU,安全气囊ECU产品简介,AUTOLIV ECU的主要产品,Generation 4,Generation 3,ACU-4,AC4/6,Eurobag,
2、Control,Unit,(outputs.5 maximum),Advanced,Control,Side,Impact,Detection,Unit,Advanced,Control,Unit,(X outputs),Remote,Sensing,Unit,Bus Systems,单轴传感器,Generation 2,RSU,ACU-3,OPS,GYRO,ECX,SIDU,1994,1996,1998,2000,2002,Occupant Position SensingOccupant Weight Sensing,Roll Over Sensor,Unit,安全气囊系统ECU-ACU3
3、-AP的结构、基本工作原理和作用,ACU3-AP 基本结构,一。机械组成部分,由Housing+cover+screw(5)组成与车身连接为三点固定 水平布置 外壳材料为ZAMAK外观尺寸为118.7 114.536mm,能量存储电容;微处理器(16位、TOSHIBA,TMP95CS54);1个SMB060X/Y方向加速度传感器;一个主ASIC(CP135);一个点火ASIC(SD104或SD108);一个安全传感器(压电式传感器);一个警告灯;一个乘员侧安全气囊禁止灯和100/400欧姆传感器;,ACU3-AP 基本结构,二。ECU硬件结构,ACU3-AP 基本结构,一个点火端子:DAB-F
4、lyer项目;两个点火端子:DAB,PAB-CM8项目;两个点火端子:DAB,PPB for Driver三个点火端子:DAB,PPB for Driver and PPB for passenger-Jinbei Hiace 项目四个点火端子:DAB,PAB,and two PPB六个点火端子:DAB,PAB,two PPB and two SAB,根据客户需要ACU3-AP可能的点火端子数:,ACU3-AP四个点火端子结构示意图,ACU3-AP六个点火端子结构示意图,安全气囊ECU与相关零部件的接线图,三。ECU软件,符合ISO9141标准的KWP2000通讯协议;内部和外部诊断软件;,四
5、、ACU3-AP接线端子介绍,ACU3-AP 在车辆上安装的基本部位和要求,Front side of the vehicle,Female side of the connector,Central vehicle axis(Y0),ACU3-AP,ECU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5cm范围内，角度偏差在3度范围内；ECU安装的平面度要求为：ECU平面与车身平面的偏差在0.5mm范围内；ECU安装位置必须防水、防油等；ECU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200ms内不被切断）；ECU的周边附件
6、与ECU的距离在5mm以上，并能保证碰撞后不与ECU外壳接触，同时保证在车辆的使用过程避免受到敲击；ECU与车身结构的安装力矩为8N.m/20%；ECU的安装方向必须绝对正确；,ACU3-AP 在车辆上安装的基本部位和要求,ACU3-AP的主要功能及相关技术参数,ACU3-AP的主要功能,碰撞信号探测: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，决定需点火的端子，并发出点火指令；警告灯的管理；乘员侧安全气囊禁止灯的管理；内部和外部诊断的管理；与外部环境通讯交流的管理（K Line）；碰撞信号输出的管理（ACU3具有此功能）；,1、外部诊断主要包括：电源电压；点火端子的电阻
7、；点火回路；警告灯；2、内部诊断主要包括：电容能量的存储；微处理器的自诊断（RAM、ROM和外部WD）；EEPROM的诊断；加速度传感器的诊断；点火回路的诊断（点火二极管）；安全功能的诊断；电容充电的切断等,ACU3-AP的主要功能,ACU3-AP的主要功能,3、碰撞过程碰撞发生后，正面或/和侧面安全气囊的展开与否由EEPROM中储存的ECU标定参数所决定。4、安全功能：对于四个以下点火端子的ACU3-AP，点火信号由ECU内部PCB板上的压电式加速度传感器来确认；对于六个点火端子的ACU3-AP，正碰点火信号由RSU获得的加速度信号完成，侧碰点火的信号由PCB板上双向加速度传感器的Y向加速度
8、信号确认。,ACU3-AP的主要功能,5、碰撞发生后：故障警告灯点亮；碰撞特性参数存储在EEPROM中；向车辆上的其他ECU输出碰撞信号（ACU3具有此功能）；6、碰撞算法：所有的碰撞算法均存储ACU3-AP的电控单元中；ALGOX：处理正面碰撞FPDA和后面碰撞RCA；ALGOY：处理侧面碰撞SIMPA；ALGOXY：处理多方向的碰撞过程；,ACU3-AP的主要技术参数,1、与ECU点火相关的参数点火外部回路电阻：2.150.35,整个回路的电阻应不超过5；最大点火能量约为3.6mJ;点火电流：1.0A，持续时间2ms 1.2A，持续时间1ms工作电流小于0.2A;最大诊断电流：40mA;E
9、CU电容储存能量可供DAB，PAB和PPB点火，但不提供SAB的点火能量；ECU电容供能的有效时间为100ms。,2、ACU3的内部传感器系统包含RSU时，ACU3的内部有一个XY双向的加速度传感器，系统不包含RSU时，ACU3的内部有一个单向（X方向）的加速度传感器；系统不包含RSU时，ACU3的内部还有一个X向压电式传感器（为确认传感器，确认点火信号）。3、ACU3与外部的信息交流用于故障诊断的通讯协议：KWP2000仪表板上的故障警告灯，显示故障或安全气囊已经展开；,ACU3-AP的主要技术参数,系统开发过程中与ECU相关的主要试验,系统开发过程中与ECU相关的主要试验,ECU的标定:移
10、植实验（Implantation test)ECU标定的整车碰撞试验（含基础碰撞试验）ECU标定的粗糙路面和误爆试验ECU的验证ECU验证的整车碰撞试验ECU验证的粗糙路面和误爆试验Experimentation test,ECU 移植试验（Implantation test),该试验又称为 Location study test。其主要目的:由于ACU3-AP探测碰撞过程中加速度信号的传感器与ECU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ECU的可靠性。通过该试验对整车上可能安装ECU的地方的结构强度以及周边
11、环境进行考察，初步确定整车上可能安装ECU的地方。通过该试验获得整车上可能安装ECU的位置的车身结构强度情况后，可以确定在将来ECU的安装是否需要使用ECU支架。,ECU标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验,ECU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撞信号，包含点火和非点火以及其临界点的加速度信号，为ECU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ECU样件；ECU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。,ECU标定整车碰撞和粗糙路面误爆试验,正面碰撞所需的样车及碰撞条件如下（CMVDR294/ECER94）：,ECU标定整车碰撞
12、和粗糙路面误爆试验,ECU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试验，获得ECU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ECU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ECU样件。,ECU验证整车碰撞和粗糙路面误爆试验,ECU验证的整车碰撞试验：ECU验证的整车碰撞的整车试验数量和试验方法及条件与ECU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ECU的标定是
13、否满足实际使用的需要。试验过程中使用完成了ECU标定的功能性的ECU样件。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。,ECU验证整车碰撞和粗糙路面误爆试验,ECU验证的粗糙路面与误爆试验：ECU验证的粗糙路面与误爆试验的实验方法和条件与ECU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ECU的标定是否满足实际使用的需要。试验的过程中使用完成了ECU标定的，具有功能性的ECU样件。试验的样车必须具有完全代表性的批量生产的样车。,Experimentation test,1、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
14、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，因为这两种试验的考察对象不一样。2、电磁抗干扰试验和ESD试验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ECU的工作状态的影响程度。ESD试验主要考察整车上各种静电对ECU的工作状态的影响程度。通过该试验确认ECU软件进入算法的门槛值的大小。,ECU标定简介,ECU标定简介,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SLED TEST和客户的要求确定的最佳点火时间等；ECU标定工具：MAC TOOLECU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ECU软件
15、的各参数值，直到ECU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ECU软件中的各参数值。,ECU标定简介,ACU3-AP 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,正碰点火,正碰算法,碰撞特性算法,约束系统特性,多方向碰撞算法,自适应算法,碰撞确认算法,Frontal Protection Decision Algorithm目的:-探测正面碰撞信号；-计算并评估所需的保护:DAB,PAB,KAB，PPB；-计算最佳点火时刻TTF；原理:一旦碰撞加速度信号 正面碰撞加速度信号门槛值:-计算车
16、辆减速度的变化；-计算车辆的平均加速度；-与确认加速度信号进行比较；,正面碰撞算法（FPDA）,计算车辆发生碰撞后减速度的变化情况；计算车辆发生碰撞后能量传输情况；,正面碰撞算法（FPDA）,Acceleration,Time,StartThreshold,Beginningof algorithmt=0,Safing signal,通过积分计算平均加速度:剧烈和非常剧烈的划分是根据Xas and Xav 和其时间窗口的初始值Xas0 and Xav0来确定的；,碰撞剧烈程度：平均加速度,time,Severity limits for Mean acceleration,Beginningo
17、f algorithmt=0,End of 1sttime windowt=T1,End of 2ndtime windowt=T2,End of 3rdtime windowt=T3,End ofalgorithmt=127ms,Xas0,slope Xas1,slope Xas2,slope Xas3,slope Xas4,Xav0,slope Xav1,slope Xav2,slope Xav3,slope Xav4,Very severe,Severe,Not severe,Severelimit,Very Severe limit,碰撞后ECU数据分析简介,碰撞后ECU数据分析简介,ACU3-AP具有一定的数据存储功能，能够存储碰撞过程中的部分参数，通过这些参数值的分析，可以了解碰撞的一些实际情况：根据ECU获得的碰撞信号，是否发出点火指令；确定点火指令的点火端子；根据算法得出的最佳点火时间；,碰撞后ECU数据分析简介,碰撞后ECU数据分析,碰撞后ECU数据分析,谢谢各位,
