Продвинутая электроника безопасности
Advanced Safety Electronics ASE - это пассивная система безопасности на E85. Система основана на той же технологии, что и интеллектуальная система безопасности и интеграции (ISIS) E65 / E66.
Система ASE состоит из модуля информации о безопасности SIM и нескольких блоков управления, называемых спутниками, которые связаны через шину byteflight. В случае системы MRS был только один центральный блок управления. На E85 датчики ускорения интегрированы в спутники.
Исполнительные механизмы непосредственно связаны со спутниками и активируются спутниками. Спутники устанавливаются в стратегических точках автомобиля. Распределенная сенсорная система в автомобиле позволяет измерять ускорения, возникающие как можно ближе к внешней оболочке кузова и в месте столкновения.
Прямая запись и обработка информации в блоке управления означает, что можно достичь значительно более короткого времени реакции. Механическая задержка времени внутри тела до центрального блока управления устраняется.
Распределенные датчики на спутниках предоставляют избыточную информацию, которая обменивается через байт-полет. Это приводит к еще более надежным решениям триггера. По сравнению с системами MRS, используемыми на сегодняшний день, ASE позволяет (например, в случае бокового столкновения) более раннее срабатывание.
Преимущества системы ASE
- Сетевая система управления подушкой безопасности с оптической шиной byteflight
- Более точное обнаружение аварии в отношении направления и силы удара
- Диагностика кабеля аккумуляторной батареи с отключением клеммы аккумуляторной батареи при необходимости
- Переключатель подушек безопасности для отключения / активации передних подушек безопасности со стороны пассажира, боковых подушек безопасности и коленных подушек безопасности на моделях США
- Развертывание коленной подушки безопасности для водителя и пассажира на модели из США
В случае аварии срабатывают только те приводы, которые необходимы для оптимальной защиты водителя и пассажира. Это приводит к снижению затрат на ремонт и, таким образом, к более благоприятной классификации страхования.
Ряд датчиков ускорения в транспортном средстве регистрируют замедление транспортного средства. Спутники обмениваются данными об ускорении. Это дает точную картину аварийной ситуации, позволяя своевременно и выборочно запускать исполнительные механизмы в зависимости от аварийной ситуации.
Схема №15
Компоненты системы
Система ASE состоит из следующих компонентов:
- Шина byteflight
- Блоки управления SIM - с датчиками ускорения SBSL - спутниковая b-стойка на левой стороне транспортного средства Sbsr - спутниковая b-стойка на правой стороне транспортного средства
- Датчики STVL - датчик давления левая дверь STVR - датчик давления правая дверь Датчик занятости сидений B + Кабель Мониторинг Переключатели ремней безопасности -драйвер и переключатель подушек безопасности для пассажиров
- Приводы Боковая подушка безопасности водителя (2 ступени) Боковая подушка безопасности пассажира (2 ступени) Боковые подушки безопасности (2) Коленная подушка безопасности водителя Боковая подушка безопасности Пассажира Боковые натяжители ремней безопасности пассажира (2) BST Индикаторная лампа подушки безопасности
Байт-рейс
Растущая сложность электроники в автомобиле и растущее количество датчиков, исполнительных механизмов и электронных блоков управления предъявляют более высокие требования к высокоскоростным протоколам передачи данных.
Ни одно из доступных до сих пор коммуникационных решений не смогло выполнить все эти требования.
BMW совместно с несколькими полупроводниковыми компаниями разработали byteflight новый протокол для критически важных для безопасности приложений в автомобильной технике.
Байт-рейс - это система шин, используемая исключительно для системы ASE (Intelligent Safety Integration система). Эта система ASE E85 содержит модуль безопасности и информации (SIM) и 4 дополнительных модуля управления спутниками.
Система ASE представляет собой шину, состоящую из волоконно-оптических кабелей и модулей управления, расположенных по схеме STAR с SIM в центре системы.
Поскольку байт-полет представляет собой звездообразную структуру в отличие от непрерывной кольцевой структуры шины MOST, волоконно-оптические кабели передают данные в двух направлениях, один волоконно-оптический кабель соединяет каждый спутник непосредственно с SIM.
Каждый спутник содержит модуль передатчика / приемника для приема и отправки данных на SIM. SIM содержит 4 модуля передатчика-приемника для связи со спутниками одновременно.
Вся информация с каждого спутника становится доступной для каждого другого спутника посредством SIM.
ПримечаниеРемонт byteflight оптоволоконного кабеля не допускается, поврежденные кабели должны быть заменены на новые оптоволоконные кабели.
Схема №16
Благодаря использованию byteflight, система ASE имеет следующие преимущества
- Высокая скорость связи
- Высочайший уровень безопасности системы
- Более быстрое принятие решений о запуске
- Избыточная информация, выдаваемая датчиком
- Обновление программного обеспечения через шину
- Процедура самодиагностики
- Механический выключатель безопасности не нужен
- Отсутствие электромагнитных помех из-за оптоволоконной связи
- Отсутствие электрического соединения между передатчиком и приемным модулем
- Простое обновление системы
Схема №17
Модуль безопасности и информации (SIM), расположенный на туннеле трансмиссии за ручным тормозом в сборе, выполняет следующие функции:
- Подает напряжение на спутники и датчики давления (SBSL, Sbsr и STVL, STVR) и обеспечивает запас напряжения для активации компонентов.
- Функции шина Master для системы связи оптической шины (byteflight).
- Функции шлюза между byteflight и K-шина.
- Триггеры системы экстренного вызова (если телефон оборудован)
- Сигнализирует ВНД на отключение топливного насоса.
- Сигнализирует Gm о включении внутренних огней, предупреждений об опасности и отпирании дверей.
- Контроль встроенных датчиков ускорения.
- Позволяет активировать подушку безопасности.
- Позволяет активировать BST.
Схема №18
Источник питания
SIM снабжается напряжением Kl на клеммах 30 и заземляется от KL31. Если напряжение транспортного средства достаточно, то сначала подается переключающий контроллер, который подает напряжение на интеллектуальный Star Coupler и источник питания.
Второй контроллер коммутации питается от Kl 30 во время работы и управляется микропроцессором по кабелю SHDN 2. Конденсатор заряжается как от Kl R.
Зарядка конденсатора формирует аварийный запас энергии. Напряжение на конденсаторе 33V. (Запас энергии в E65 составляет 400 В.)
Функции задатчика шин
SIM-карта имеет две задачи, выполняемые в качестве ведущего устройства шины для перелета в байт.
- Генерация синхроимпульсов (Sync. Pulse)
- Перевод спутников в режим тревоги (Alarm Pulse)
В ASE SIM настраивается как byteflight master (шина master). В принципе, любой спутник может быть настроен программным обеспечением как шина master. Однако в системе может быть только один шина master.
Все остальные спутники (ведомые устройства шины) используют синхроимпульс для внутренней синхронизации. Каждое ведомое устройство может передавать телеграммы между синхроимпульсами.
SIM-карта выдает синхроимпульсы с интервалом в 250 mues. Режим тревоги передается по всей ширине синхроимпульса. Длительность синхроимпульса в состоянии тревоги составляет около 2 mues. Обычно синхроимпульс длится около 3 mues.
Длительность полной телеграммы может варьироваться в пределах от 4,6 до 16 мю.
На основе всей доступной информации, предоставляемой датчиками, организующая программа шины (SIM) должна решить, должны ли спутники быть переведены в режим тревоги.
Схема №19
Ворота
SIM-карта содержит функцию шлюза между байтфлайтом и K-шина. Это означает, что телеграммы могут быть отправлены байтфлайтом на K-шина и наоборот.
Функция шлюза передает как содержимое функциональных телеграмм, так и телеграммы для диагностики.
Шлюз от K шина к Byteflight
Информация и сообщения для системы ASE пересылаются по K-шина в виде телеграмм в byteflight (шлюзовая функция SIM), обрабатываются в SIM.
Передаются следующие телеграммы
- Состояние терминала
- Километровый отсчет
- Идентификационный номер автомобиля
Шлюз от Byteflight до K-шина
Сообщения и информация из байтфлайта, предназначенные для других узлов K-шина, преобразуются функцией шлюза в телеграмму K-шина. Следующие сигналы передаются в телеграмме (аварийная телеграмма)
- Включить сигнальную лампу подушки безопасности, AWL
- Выключите электрический топливный насос
- Выключить генератор переменного тока
- Передача экстренного вызова
- Открытая центральная система запирания
- Включить освещение салона и аварийную сигнализацию
Спутники стойки B (SBSL и Sbsr)
Левая сторона стойка B Satellite (SBSL) управляет и контролирует исполнительные механизмы левой передней подушки безопасности, левой боковой подушки безопасности (в двери водителя), левого натяжителя ремня безопасности и левой коленной подушки безопасности.
Правая сторона стойка B Satellite (Sbsr) управляет и контролирует исполнительные механизмы правой передней подушки безопасности, правой боковой подушки безопасности (в пассажирской двери), правого натяжителя ремня безопасности, правой коленной подушки безопасности и BST.
Оба спутника стойка B функционируют в качестве мониторов для BST.
Схема №20
Схема №21
Спутники стойка B подключаются к SIM через байтфлайт. Питание спутников также осуществляется от SIM и буферизуется резервным конденсатором памяти.
Датчик ускорения для продольного и поперечного ускорения встроен в каждый спутник стойка B. Датчик обеспечивает напряжение в качестве измеряемой величины и передает значение через байт-полет на SIM и все другие спутники.
Сигнал напряжения является измерением положительного и отрицательного ускорения автомобиля и оценивается в каждом спутнике. Сигнал напряжения непрерывно подается на SIM и другие спутники.
Сателлиты дверей (STVL / STVR)
Сателлиты дверей (STVL / STVR) расположены в левой / правой пассажирских дверях.
Дверные сателлиты подключаются к SIM через байт-полет. Питание для дверных сателлитов также обеспечивается SIM и буферизуется резервным конденсатором памяти.
Датчик давления, который постоянно контролирует давление в двери, интегрирован в каждый спутник двери. Изменения давления в двери, которые происходят во время проникновения в наружную обшивку двери, оцениваются и передаются через SIM для активации развертывания подушки безопасности.
Схема №22
Схема №23
Датчик занятости сиденья
Когда к сиденью добавляется вес (например, пассажира), система распознает сиденье как занятое. Электронный блок оценки коврика для занятия сиденья подключен к спутнику Sbsr.
Информация о занятости места необходима для активации следующих функций:
- Срабатывание подушки безопасности
- Включение натяжителей ремней безопасности
B + Мониторинг кабеля
E85 B + аккумулятор Cable прокладывается из зоны багажника вдоль нижней части автомобиля в моторный отсек. Если кабель поврежден в результате аварии или во время движения над препятствием, BST активируется, защищая автомобиль от дальнейших электрических проблем.
Схема №24
Мониторинг кабеля батареи происходит через низкоимпедансный экран кабеля батареи, экран мониторинга. Точка мониторинга в багажнике на BST подключена к Sbsr, а другое подключение мониторинга в моторном отсеке подключено к SBSL.
Переключатели ремней безопасности
Переключатели ремней безопасности расположены в пряжках ремней безопасности водителя и пассажира. Переключатель представляет собой двухпроводный переключатель зала и питается напряжением от соответствующих левого и правого спутников стойка B (SBSL / Sbsr). Напряжение подается импульсно на переключатель для снижения потребления напряжения.
Переключатели ремней безопасности используются для определения того, пристегнуты ли ремни безопасности. Ввод от переключателей необходим для следующих функций
- Выборочное срабатывание исполнительных механизмов в случае аварии
- Включение предупреждающего огня ремня безопасности
- Выход за пределы звукового предупреждения
Схема №25
Переключатель подушек безопасности расположен с правой стороны приборной панели у стойка A, а индикаторная лампа для расположена в центральной консоли.
Выключатель подушки безопасности позволяет водителю определить, активны ли передняя и боковые подушки безопасности пассажира. Передняя подушка безопасности пассажира и пассажира активируются или деактивируются только вместе.
Для предотвращения случайного включения или выключения подушек безопасности пассажира выключатель может приводиться в действие только ключом зажигания, в то время как автомобиль не движется, а пассажирская дверь открыта.
Индикаторная лампа подушки безопасности состоит из ряда светодиодов, управляемых SIM.
Подушка безопасности водителя
Подушка безопасности водителя расположена в ударной подушке рулевого колеса с тремя спицами.
Сумка оснащена 2-х ступенчатым газогенератором и имеет объем примерно 60 литров.
Схема №26
Три цвета доступны, чтобы соответствовать внутренним цветам. (Черный, коричневый, серый)
Схема №27
Схема №28
Надувная подушка безопасности пассажира
Подушка безопасности пассажира расположена под невидимой створкой на приборной панели. Подушка безопасности представляет собой 2-ступенчатую конструкцию объемом приблизительно 125 литров. В зависимости от тяжести аварии, две ступени воспламеняются, поэтому сумка может разворачиваться определенным образом.
Схема №29
Схема №30
Боковые подушки безопасности в дверях снижают риск травмы пассажира в области туловища в случае бокового столкновения.
Боковые подушки безопасности расположены за обшивкой двери. Боковые подушки безопасности крепятся к внутренней панели двери 3 винтами.
Боковые подушки безопасности сложены в алюминиевый корпус с пластиковой крышкой. Пластиковая крышка имеет определенные точки разрыва.
Схема №31
Схема №32
В случае аварии подушка безопасности поддерживает колено, особенно если водитель или пассажир не пристегнуты ремнями безопасности. Это инициирует контролируемое смещение вперед верхней части тела, которое амортизируется соответствующей подушкой безопасности.
Коленная подушка безопасности представляет собой одноступенчатую подушку безопасности с газогенератором. Объем составляет ок. 13 литров.
Натяжитель ремня безопасности
Пиротехническое устройство для натяжения ремня безопасности в случае аварии должно снимать или уменьшать любое провисание ремня в области таза и плеча.
Натяжитель ремня безопасности расположен на сиденье водителя и / или пассажира. Натяжители ремня безопасности образуют блок с пряжкой ремня безопасности.
Устройство натяжения ремня безопасности состоит из капсюльного колпачка, генератора, плунжера и рабочего троса. Переключатель пряжки ремня встроен в пряжку ремня безопасности.
Схема №33
Схема №34
Терминал безопасности батарей
В случае аварии достаточной степени серьезности или если активирована диагностика кабеля батареи, линия стартера / генератора переменного тока электрически и механически отсекается от положительной клеммы батареи.
Клемма аккумуляторной батареи безопасности расположена непосредственно на положительной клемме аккумуляторной батареи.
Схема №35
Индикаторная лампа подушки безопасности включается, когда выключатель подушки безопасности присваивает состояние " Подушка безопасности пассажира отключена ".
Индикаторная лампа подушки безопасности активируется SIM.
Индикаторная лампа подушки безопасности диагностируется и контролируется. Если обнаружена неисправность в блоке питания или на лампе, в SIM делается запись о неисправности.
Включается лампа предупреждения о подушке безопасности.
Срабатывание подушки безопасности
Многочисленные краш-тесты и дорожные испытания в экстремальных условиях использовались для установки порогов срабатывания BMW для всех возможных типов аварий.
Пороги срабатывания в основном разделены на 4 группы в соответствии с серьезностью аварии
- CS 0: отсутствие аварии (повреждение при парковке) CS = Серьезность аварии
- CS 1: легкое падение
- CS 2: авария средней тяжести
- CS 3: тяжелая авария
Пороги срабатывания были установлены в зависимости от тяжести дорожно-транспортного происшествия и с учетом других факторов, таких как направление, перекрытие при столкновении и в зависимости от оценки того, был ли пассажир пристегнут ремнем безопасности или нет.
Это приводит к различным пороговым значениям срабатывания для активации различных удерживающих систем.
Срабатывание в случае ошибок
В случае обнаружения неисправности в системе обнаружения пряжки ремня безопасности предполагается, что ремень безопасности не пристегнут. Порог срабатывания понижается. Несмотря на распознавание неисправности, делается попытка активировать устройство натяжения замка ремня безопасности.
Если в системе обнаружения занятости сиденья обнаружена неисправность, то предполагается, что сиденье занято, а удерживающие системы приводятся в действие.
Если в переключателе подушек безопасности обнаружена неисправность, предполагается, что установлено детское сиденье. Передняя подушка безопасности и боковая подушка безопасности со стороны пассажира не срабатывают.
Срабатывание в случае аварии
Следующие примеры иллюстрируют приводы, которые могут быть активированы
- Фронтальная авария
- Боковое столкновение
- Задняя авария
Сбой фронтэнда
В случае лобового столкновения проводится различие между тяжестью столкновения " от легкого до среднего столкновения " или " серьезное столкновение " (CS 3).
В случае столкновения легкой и средней тяжести (CS 1 / CS 2) подушка безопасности водителя / переднего пассажира не срабатывает, если обнаруживается, что пассажиры пристегнуты ремнями безопасности.
Если пассажиры не пристегнуты ремнями безопасности, сработает подушка безопасности водителя и переднего пассажира.
Натяжители ремней безопасности срабатывают во всех случаях.
В случае аварии CS 2 срабатывает подушка безопасности водителя / переднего пассажира, а также устройства натяжения ремня безопасности. Активируется клемма аккумуляторной батареи безопасности, электрический топливный насос отключается, и делается экстренный вызов, если в транспортном средстве присутствует соответствующим образом подготовленный телефон.
В американской версии срабатывают и коленные подушки безопасности.
Боковое столкновение
В случае бокового столкновения проводится различие между средним и серьезным столкновениями.
С учетом тяжести аварии CS 2 (среднее столкновение) боковая подушка безопасности срабатывает со стороны удара. В случае тяжести аварии CS 3 (серьезное столкновение) активируется также клемма аккумуляторной батареи безопасности, отключается электрический топливный насос и осуществляется экстренный вызов, если в транспортном средстве присутствует соответствующим образом подготовленный телефон.
Задняя авария
С учетом степени тяжести столкновения CS 2 (среднее столкновение) срабатывают натяжители ремней безопасности.
В случае тяжести аварии CS 3 (серьезное столкновение) также срабатывает клемма аккумуляторной батареи безопасности, отключается электрический топливный насос и осуществляется экстренный вызов, если в транспортном средстве присутствует соответствующим образом подготовленный телефон.
Коленная подушка безопасности
В случае столкновения достаточной степени тяжести, газогенератор воспламеняется. Выходящий газ заполняет подушку безопасности, которая разрывается, открывая крышку коленной подушки безопасности, так что подушка безопасности может всплыть.
Подушка безопасности распространяется под рулевой колонкой и / или перед бардачком и амортизирует нижние бедра пассажира.
Опора нижних бедер инициирует управляемое смещение вперед верхней части тела, которая амортизируется подушкой безопасности водителя или пассажира.
Коленные подушки безопасности можно увидеть только по надписи " подушки безопасности " на крышке модуля подушек безопасности, а также на кабельном соединении для модуля подушек безопасности.
Схема №36
Мониторинг кабеля аккумуляторной батареи
Диагностика кабеля аккумуляторной батареи производится по специальной схеме между спутниками SBSL и Sbsr.
Диагностика кабеля батареи происходит через экран низкого импеданса кабеля батареи (экран мониторинга). Экран мониторинга контролирует состояние кабеля батареи следующим образом
Есть подключения к левому спутнику стойка B и правому спутнику стойка B на обоих концах экрана. Это означает, что на аналоговых / цифровых преобразователях в спутниках обычно одинаковое напряжение. Если напряжения отличаются, есть неисправность.
Экран мониторинга состоит из металлической сетки с низким импедансом. Из каждого конца экрана мониторинга выходит соединительный кабель (на клемме батареи безопасности в багажном отделении и в точке заземления батареи в моторном отделении).
Подключение на клемме аккумуляторной батареи безопасности в багажном отсеке подключается к правому спутнику B-стойки. Второй соединительный кабель в моторном отсеке подключается к левому спутнику B-стойки.
Спутники содержат аналоговые / цифровые преобразователи, которые подключаются к микропроцессору спутника. Соединительные кабели диагностики кабеля батареи подключаются к аналого-цифровым преобразователям.
Правый сателлит В-стойки содержит подтягивающий резистор.
Левый сателлит B-стойки содержит понижающий резистор такого же размера.
Напряжение питания спутника (около 10 В) подается на нагрузочный резистор. Заземление подается на нагрузочный резистор.
Очень низкоимпедансный кабель и резисторы одинакового размера означают, что около половины напряжения (приблизительно 5 В) подается на аналого-цифровые преобразователи.
В следующих случаях кабель аккумулятора отрезается клеммой аккумуляторной батареи безопасности от аккумулятора и генератор переменного тока отключается
- Короткое замыкание на массу (корпус)
- Короткое замыкание на положительную батарею
Если внешняя изоляция повреждена (например, из-за трения / задиров), но экран мониторинга не имеет соединения с землей, может произойти следующий случай
Влага (дождь) будет означать, что напряжение будет постепенно падать. Короткое замыкание на массу будет обнаружено, но клемма батареи безопасности не будет срабатывать.
| Государство | Измеренное значение SBSL | Измеренное значение Sbsr |
|---|---|---|
| Кабель батареи OK | 5V | 5V |
| Прерывание диагностического соединения | 0V | 10V |
| Короткое замыкание на массу | 0V | 0V |
| Короткое замыкание на B + | 12в | 12в |
ИЗМЕРЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ SBSL
Служебные примечания
Во время обслуживания необходимо соблюдать следующее
- Диагностика кабеля аккумуляторной батареи
- Клемма батареи безопасности
- Сигнальная лампа подушки безопасности
Клемма батарей безопасности
Если клемма батареи безопасности активирована, кабель батареи должен быть заменен полностью. Ремонт не предназначен.
Сигнальная лампа подушки безопасности
Если есть неисправность и включена лампа предупреждения о подушке безопасности, то пробег также документируется в памяти кодов неисправностей в комбинации приборов.
Введенное значение пробега не может быть перезаписано. По этой причине в случае неисправности подушки безопасности память кодов неисправностей в комбинации приборов также должна быть проверена и удалена.