汽車安全氣囊系統(tǒng)“自動(dòng)防故障”設(shè)計(jì)
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泄漏檢測(cè)
為了確保只在規(guī)定條件下產(chǎn)生燃爆，必須進(jìn)行泄漏檢查。泄漏測(cè)量可防止打開一個(gè)開關(guān)進(jìn)行測(cè)試時(shí)（參見4.5節(jié)）產(chǎn)生燃爆情況。由于燃爆管通常位于汽車的前端或側(cè)部，而RCU位于中控臺(tái)下，因此需要較長(zhǎng)的線束，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(cè)試，并在這些位置和接地端及電池端存在泄漏時(shí)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。
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路必須處于預(yù)定義狀態(tài)，方可進(jìn)行觸發(fā)。
MCU必須採(cǎi)用兩個(gè)不同的SPI指令獨(dú)立打開兩個(gè)開關(guān)（高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)）。因此，即使出現(xiàn)通訊故障和SPI指令被錯(cuò)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(duì)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，開關(guān)將被打開，電流限值將設(shè)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，硬體線路也必須達(dá)到預(yù)定義的電壓，才能進(jìn)行燃爆。不同廠商的產(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(zhí)行，也能打開高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)。這些線路必須與MCU連接，目的是進(jìn)行下文所述的開關(guān)測(cè)試。
另一方面，F(xiàn)LENH和FLENL也能促使燃爆電流（1.2A.。.1.75A）流經(jīng)高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)。因此，只有MCU和安全引擎一致認(rèn)為產(chǎn)生碰撞事故時(shí)，才能從儲(chǔ)能器中獲得燃爆電流觸發(fā)安全氣囊。
電阻測(cè)量
燃爆管在整個(gè)使用週期內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生老化，導(dǎo)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(cè)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(fàn)圍，燃爆管關(guān)閉，警報(bào)燈點(diǎn)亮，向司機(jī)發(fā)出警報(bào)，直至汽車修理完畢。電阻是利用小電流（診斷電流）進(jìn)行測(cè)量的。
通常利用燃爆IC的類比輸出埠獲得電阻值。
開關(guān)測(cè)試
當(dāng)然，為了確保正確完成觸發(fā)，燃爆IC必須對(duì)開關(guān)進(jìn)行自檢。這些開關(guān)能夠防止意外觸發(fā)（可能產(chǎn)生），但另一方面，當(dāng)產(chǎn)生碰撞事故時(shí)需要同時(shí)啟動(dòng)這兩個(gè)開關(guān)（高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(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(zhí)行其中的一種功能。
開關(guān)測(cè)試方法與泄漏測(cè)量類似。由于打開高側(cè)開關(guān)會(huì)出現(xiàn)流向電池的泄漏電流，打開低側(cè)開關(guān)會(huì)出現(xiàn)流向接地線的泄漏電流，因此，應(yīng)先進(jìn)行泄漏測(cè)量，然后再打開其中一個(gè)開關(guān)。
按照4.3節(jié)所述作業(yè)，不僅需要軟體指令，而且需要從MCU側(cè)將硬體輸入線路設(shè)為合適的值。
高側(cè)供電測(cè)試（HSS）
對(duì)于採(cǎi)用高側(cè)開關(guān)的系統(tǒng)，通常需要產(chǎn)生高壓以驅(qū)動(dòng)MOSFET閘極。TLE77xx燃爆IC系列的高壓由儲(chǔ)能器提供，如果儲(chǔ)能器的電壓過(guò)低，高壓就由外部電容（高側(cè)供電電容CHSS）提供。
這些IC能夠監(jiān)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(cè)試需要利用TLE77xx燃爆IC系列的電流源從高側(cè)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(nèi)兩次測(cè)量電壓，即可得出電容值。因此當(dāng)電容過(guò)度老化時(shí)，需要向駕駛員發(fā)出警報(bào)，提醒更換電容。
板載電壓測(cè)量
最后，IC通常還具備測(cè)量電路板上所有電壓的特性。低壓預(yù)示著出現(xiàn)故障（MCU和其他IC無(wú)法正常執(zhí)行，無(wú)法完成觸發(fā)等）。為了避免出現(xiàn)這些故障，RCU採(cǎi)用的多數(shù)觸發(fā)IC都能測(cè)量外部電壓，包括VCC5、VBOOST和VBAT，甚至能夠測(cè)量IC的內(nèi)部電壓，檢測(cè)可能存在的故障。
測(cè)量結(jié)果通常利用IC類比埠和MCU類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器進(jìn)行輸出。
本文小結(jié)
本文探討了安全氣囊系統(tǒng)的相關(guān)安全問(wèn)題。透過(guò)介紹安全系統(tǒng)在故障條件下如何避免造成人員傷亡來(lái)說(shuō)明系統(tǒng)的安全特性。所有這些特性都會(huì)使安全氣囊系統(tǒng)變得更加安全，同時(shí)保護(hù)車內(nèi)人員在車禍中免受致命傷害。
評(píng)論