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原文传递汽车安全气囊控制系统研究

论文题名：	汽车安全气囊控制系统研究
关键词：	汽车安全气囊;控制系统;ECU控制器;加速度传感器;点火算法
摘要：	安全气囊在国内外发展已达几十年，取得了许多成果，其中气体发生器和气囊等都已标准化，发展成熟。而控制系统中的气囊ECU控制器和气囊点火算法的研究成为关键技术，如何快速识别碰撞并在最佳时刻点爆气囊成为研究重点。随着电子元件的快速发展，设计一个处理速度更快和多方向检测碰撞加速度的ECU控制器成为必要。同时，为了解决点火算法中误点火与漏点火的问题，本文设计了一个新的安全气囊控制系统，可以使安全气囊的点火更加及时。　　本文分析了当前电源管理与点火控制集成芯片的主流应用，总结了碰撞传感器的种类和四种接口类型以及接口类型选取的依据。为了提高控制系统的可靠性，使用大电容作为备用电源更加便捷稳定。设计了基于 PowerPC架构MPC5634M为主处理器的ECU控制器，采用双轴加速度传感器MMA6825BKW作为板上加速度传感器，电源管理和点火控制芯片使用Infineon公司的TLE6710Q，并加入了CAN通信硬件与其他系统实现通讯。使用PADS软件，设计了硬件的原理图与PCB图，并制作了样板。提出了基于可变窗宽移动窗积分的点火算法，结合加速度变化率检测碰撞强度，验证了算法的点火及时性，且具有抗路面干扰能力强和快速识别碰撞的优点。利用Code Warrior2.10和Simulink开发平台对点火算法进行了编程，将气囊点火算法程序烧录到ECU控制器样板中。　　采用测试与试验相结合的方法对气囊控制系统进行了验证，使用示波器、万用表等仪器对ECU控制器硬件进行了PCB板调试和备用电源储能效果测试，利用计算机仿真软件Hypermesh等，模拟某实车碰撞加速度波形，建立了台车模型。进行了台车试验，验证了在18.65 km/h和49.65 km/h正面碰撞时本文设计的气囊点火算法的有效性。试验结果表明，本文设计的安全气囊控制系统计算速度快，点火控制算法准确，对安全气囊控制系统的研究有一定的参考意义。
作者：	周天元
专业：	机械工程
导师：	曹立波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文