宝马汽车Byteflight总线主动安全系统简析

来源： 陆人定/常州信息职业技术学院
本文讨论了宝马汽车Byteflight总线主动安全气囊系统的主要性能， 以及与传统汽车的安全气囊及安全带系统作比较， 分析其优势。

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