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汽車(chē)安全氣囊系統“自動(dòng)防故障”設計
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時(shí)間：2012-06-18
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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泄漏檢測
為了確保只在規定條件下產(chǎn)生燃爆，必須進(jìn)行泄漏檢查。泄漏測量可防止打開(kāi)一個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行測試時(shí)（參見(jiàn)4.5節）產(chǎn)生燃爆情況。由于燃爆管通常位于汽車(chē)的前端或側部，而RCU位于中控臺下，因此需要較長(cháng)的線(xiàn)束，這很有可能成為泄漏源。
泄漏通常在燃爆管的饋入路徑和返迴路徑進(jìn)行測試，并在這些位置和接地端及電池端存在泄漏時(shí)實(shí)現檢測。
啟動(dòng)軟硬體進(jìn)行觸發(fā)
防止意外觸發(fā)的特性要求獲得多個(gè)外部軟體指令以及多條硬體線(xiàn)路必須處于預定義狀態(tài)，方可進(jìn)行觸發(fā)。
MCU必須採用兩個(gè)不同的SPI指令獨立打開(kāi)兩個(gè)開(kāi)關(guān)（高側開(kāi)關(guān)和低側開(kāi)關(guān)）。因此，即使出現通訊故障和SPI指令被錯譯為燃爆指令，仍然需要獲得第二個(gè)指令，才能成功燃爆。
對于英飛凌的TLE77xx燃爆系列IC而言，利用以前的額外指令UNLOCK即可進(jìn)行燃爆。否則，開(kāi)關(guān)將被打開(kāi)，電流限值將設定為約40mA（診斷電流限值），這不足以點(diǎn)燃燃爆管。
如上文所述，硬體線(xiàn)路也必須達到預定義的電壓，才能進(jìn)行燃爆。不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品的這種特性有所不同。TLE77xx燃爆IC系列具備四條硬體線(xiàn)路：HSENQ、LSEN、FLENH和FLENL。通常前兩條與MCU連接，另外兩條與備用安全引擎（即8位元微控制器）連接。
HSENQ和LSEN即使在診斷電流限值條件下執行，也能打開(kāi)高側開(kāi)關(guān)和低側開(kāi)關(guān)。這些線(xiàn)路必須與MCU連接，目的是進(jìn)行下文所述的開(kāi)關(guān)測試。
另一方面，FLENH和FLENL也能促使燃爆電流（1.2A.。.1.75A）流經(jīng)高側開(kāi)關(guān)和低側開(kāi)關(guān)。因此，只有MCU和安全引擎一致認為產(chǎn)生碰撞事故時(shí)，才能從儲能器中獲得燃爆電流觸發(fā)安全氣囊。
電阻測量
燃爆管在整個(gè)使用週期內可能會(huì )產(chǎn)生老化，導致在產(chǎn)生碰撞事故條件下無(wú)法完成觸發(fā)，因此需要定期測量電阻，確保燃爆管處于正常的工作狀態(tài)。如果電阻值超出安全範圍，燃爆管關(guān)閉，警報燈點(diǎn)亮，向司機發(fā)出警報，直至汽車(chē)修理完畢。電阻是利用小電流（診斷電流）進(jìn)行測量的。
通常利用燃爆IC的類(lèi)比輸出埠獲得電阻值。
開(kāi)關(guān)測試
當然，為了確保正確完成觸發(fā)，燃爆IC必須對開(kāi)關(guān)進(jìn)行自檢。這些開(kāi)關(guān)能夠防止意外觸發(fā)（可能產(chǎn)生），但另一方面，當產(chǎn)生碰撞事故時(shí)需要同時(shí)啟動(dòng)這兩個(gè)開(kāi)關(guān)（高側開(kāi)關(guān)和低側開(kāi)關(guān)）才能完成觸發(fā)。如果其中一個(gè)產(chǎn)生故障，RCU就無(wú)法執行其中的一種功能。
開(kāi)關(guān)測試方法與泄漏測量類(lèi)似。由于打開(kāi)高側開(kāi)關(guān)會(huì )出現流向電池的泄漏電流，打開(kāi)低側開(kāi)關(guān)會(huì )出現流向接地線(xiàn)的泄漏電流，因此，應先進(jìn)行泄漏測量，然后再打開(kāi)其中一個(gè)開(kāi)關(guān)。
按照4.3節所述作業(yè)，不僅需要軟體指令，而且需要從MCU側將硬體輸入線(xiàn)路設為合適的值。
高側供電測試（HSS）
對于採用高側開(kāi)關(guān)的系統，通常需要產(chǎn)生高壓以驅動(dòng)MOSFET閘極。TLE77xx燃爆IC系列的高壓由儲能器提供，如果儲能器的電壓過(guò)低，高壓就由外部電容（高側供電電容CHSS）提供。
這些IC能夠監控外部電容的狀態(tài)，防止在必要時(shí)因電容故障無(wú)法完成觸發(fā)。
要完成該測試需要利用TLE77xx燃爆IC系列的電流源從高側供電電容獲得電流。由于該電流是恆定的，只需在固定的間隔時(shí)間內兩次測量電壓，即可得出電容值。因此當電容過(guò)度老化時(shí)，需要向駕駛員發(fā)出警報，提醒更換電容。
板載電壓測量
最后，IC通常還具備測量電路板上所有電壓的特性。低壓預示著(zhù)出現故障（MCU和其他IC無(wú)法正常執行，無(wú)法完成觸發(fā)等）。為了避免出現這些故障，RCU採用的多數觸發(fā)IC都能測量外部電壓，包括VCC5、VBOOST和VBAT，甚至能夠測量IC的內部電壓，檢測可能存在的故障。
測量結果通常利用IC類(lèi)比埠和MCU類(lèi)比數位轉換器進(jìn)行輸出。
本文小結
本文探討了安全氣囊系統的相關(guān)安全問(wèn)題。透過(guò)介紹安全系統在故障條件下如何避免造成人員傷亡來(lái)說(shuō)明系統的安全特性。所有這些特性都會(huì )使安全氣囊系統變得更加安全，同時(shí)保護車(chē)內人員在車(chē)禍中免受致命傷害。
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