本文介绍了宝马汽车Byteflight总线主动气囊系统的主要性能,并与传统汽车的气囊和安全带系统进行了比较,分析了其优点。

宝马汽车在安全控制技术方面一直处在世界领先位置, 其ISIS(智能安全集成系统)及ASE(高级安全电子设备) 系统获得汽车业界广泛认可。本文基于这两种宝马汽车安全系统中最常见的子系统Byteflight总线主动安全系统, 与传统汽车的安全气囊及安全带系统进行比较, 总结其主要功能及优势。

1. 基于光纤的BytefIight总线主动安全气囊控制

安全气囊是保护乘客和驾驶员最重要的手段之一, 不管是高档轿车, 还是中低档轿车, 按照其保护部位大致可分为主驾驶气囊、 副驾驶气囊、 前座侧边气囊、 后座侧边气囊、 头部气囊、 膝部气囊。

图1 传统电信号传输安全气囊原理图

如图1所示, 在传统的电子控制式气囊中, 不管是哪种气囊, 其工作原理都是当汽车发生碰撞时, 碰撞传感器发出电信号给安全气囊ECU, 气囊ECU收到碰撞传感器的信号之后, 发出电信号触发点火器点火, 点火信号触发气体发生器爆发, 对气囊充气, 展开气囊, 保护驾驶员或乘客。传统汽车的安全气囊系统弊端有3个:

①各个部位的安全气囊系统相互独立, 导致各个部位安全气囊系统都需要采用独立的ECU和独立的传感器系统, 生产成本提高。

②车辆事故发生时状况较复杂, 因为各部位气囊系统独立, 各系统之间不能进行信息共享,形成良好的配合保护作用, 因此在实际事故中, 会出现该打开的气囊没打开, 不该打开的气囊却打开了。另, 气囊的爆开如果起不到保护作用的话, 反而会对乘客或驾驶员的身体造成伤害。

③由于传统汽车的安全气囊系统是电子系统, 而汽车本身电子系统极多,极易受到汽车自身的电子强干扰磁场的影响, 严重时甚至会导致气囊不能打开, 造成严重后果。

上述3点弊端在宝马汽车的Byteflight总线主动安全气囊系统中将得到完美解决。

图2 BMW-E60轿车Byteflight总线主动安全系统

如图2所示, BMW-E60轿车Byteflight总线主动安全系统以光纤为传输媒介, 采用星型网络、 单主多从结构ECU控制, 即一个主控ECU芯片SIM, 控制多个带智能卫星传感器的智能芯片, 对车辆发生碰撞事故时的实际状况进行全方位监控。

1) SASL、 SASR智能芯片带有可以检测汽车发生碰撞时车头位置4个方向的加速度信号, 通过光纤系统反馈给SIM主芯片, 同时受SIM控制负责打开AITS头部安全气囊、 KA膝部安全气囊及BFA副驾驶安全气囊;

STVL、 STVR智能芯片可以检测汽车发生碰撞时的车前部侧向压力信号, 通过光纤系统反馈给SIM主芯片, 同时受SIM控制负责打开TA车前部左右侧安全气囊;

SBSL、 SBSR智能芯片可以检测汽车发生碰撞时的车中后部侧向加速度信号, 通过光纤系统反馈给SIM主芯片;

SFZ智能芯片可以检测汽车发生碰撞时车辆的横摆角速度信号, 通过光纤系统反馈给SIM主芯片;

在需要时, SIM将控制SSH智能芯片打开车后部TA左右侧气囊。

由此可见, 宝马Byteflight总线系统通过七大智能传感器对汽车碰撞信号进行全方位监控,并由SIM主芯片统一控制, 实时并行操作各个部位气囊打开, 达到节省传感器及ECU的目的, 并系统化、全方位保护事故车辆驾驶员及乘客的安全, 避免了传统汽车安全气囊系统的第1、2个弊端。

举例说明, 当车内仅有驾驶员一人时, 副驾驶及后部座位无乘客, 此时SBE坐垫识别传感器和GSS安全带锁扣传感器会通过SSVR、 SSH智能芯片, 光纤传送信号给SIM主芯片。当发生事故时, 副驾驶位置及车后部位置的相关安全气囊就不会打开, 避免驾驶员的二次伤害, 达到精确控制安全气囊爆发的效果。

2) 因为是光纤传输信号, Byteflight总线信号几乎不会受到汽车内部其他电信号的干扰, 因此, 该系统的抗干扰能力极强, 保证事故发生时的实时性、 及时性, 避免了传统汽车安全气囊系统的第3个弊端。

2. 基于光纤BytefIight总线主动安全带控制

众所周知, 传统汽车安全带是被动安全系统,安全带只有当人身体由于惯性作用猛烈前倾时才会急速收紧, 具有一定延迟性。

而BMW-E60轿车Byteflight总线主动安全带系统采用的是爆炸触发式拉紧装置,当发生碰撞事故, SIM主芯片接收到七大智能碰撞传感器信号时, SIM主芯片将通过光纤系统命令SSVL、SSVR智能芯片, 触发GS主动安全带收紧装置, 如图3所示, 安全带引爆装置接头将瞬间爆发, 气体放生器内部将充满气体, 促使拉紧管极速拉紧拉线, 并通过滚子离合器装置急 速收紧安全带 。

图3 BMW-E60轿车主动安全带收紧触发装置

其触发信号是Byteflight总线的碰撞传感器信号, 响应速度是微秒级,此时人的身体尚未动作便被安全带牢牢固定在座位上, 与传统被动安全带相比, 优势十分明显。

3. 基于光纤BytefIight总线蓄电池及燃油泵断开控制

如图2所示, 当汽车发生严重的碰撞及翻车事故时, 为了最大程度地避免事故向更严重方向发展,Byteflight总线在通过智能传感器接收到碰撞信号后,将第一时间通过光纤系统命令SBSR智能芯片切断汽车电动燃油泵EKP, 同时, 采用爆炸方式, 强行断开蓄电池SBK正极, 断电断油, 最大限度地防止火灾事故的发生。如图4所示。

图 4 BMW-E60 轿车蓄电池正极断开装置
1—起动马达导线 2—蓄电池正极接线柱 3—引爆装置 4—车辆电源供电抽头

来源: 陆人定/常州信息职业技术学院

相关推荐