【2017年整理】气囊-现代汽车典型电控系统结构原理与故障诊断.ppt

7.1 电控安全气囊系统 ;图7-1 安全气囊主要部件位置 ;　　1. 碰撞传感器 　　碰撞传感器(Impact Sensor)又称为撞击传感器(Dash Sensor)，是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置，其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入ECU，ECU再根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。 　　安全气囊系统一般装有2～4个碰撞传感器，前左、右挡泥板各装一个，有的前面保险杠中间也装有一个，有的车内还装一个。 　　现在大多数车型的碰撞传感器采用惯性式机械开关结构。图7-2为丰田车系采用的惯性开关式碰撞传感器的外形，其内部结构及电路如图7-3所示。 ;图7-2 丰田车系惯性开关式碰撞传感器外形 ;图7-3 丰田车系惯性开关式碰撞传感器结构 ;　　碰撞传感器的工作原理如图7-4所示。在正常情况下，偏心转子和偏心重块在螺旋弹簧弹力的作用下，顶靠在外壳相连的止动块上，此时，旋转触点与固定触点不接触，开关处于“OFF”，如图7-4(a)所示。当汽车发生碰撞时，偏心重块由于惯性力将带动偏心转子克服弹簧力产生偏转，当碰撞强度达到设定值时，偏心转子偏转到一定角度将使旋转触点与固定触点接触而闭合，此时碰撞传感器向ECU输入一个“ON”信号，ECU只有收到碰撞传感器输入的“ON”信号时，电路接通，才会去引爆充气元件。 ;图7-4 碰撞传感器工作原理 (a) 旋转触点与固定触点不接触时；(b) 旋转触点与固定触点接触时 ;　　2. 安全气囊电脑(ECU) 　　安全气囊ECU是安全气囊系统的控制中心，其功用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号，判断是否点火引爆气囊充气，并对系统故障进行自诊断。图7-5为安全气囊ECU内部结构，主要由安全气囊逻辑模块、能量储存装置(电容)、插接器等组成。 ;图7-5 安全气囊ECU内部结构 ;　　如图7-6所示为安全气囊ECU及系统电路图，安全气囊ECU由稳压电路、备用电源电路、SRS侦测电路、点火引爆电路触发传感器、故障自诊断电路等组成。 ;图7-6 安全气囊ECU及系统电路图 ;　　为了保证安全气囊系统工作的可靠性，防止误引爆，只有当SRS侦测电路、触发传感器和碰撞传感器同时接通时，气囊才能被引爆充气。气囊引爆条件如图7-7所示。 ;图7-7 气囊引爆条件 ;　　3. 充气元件与气囊 　　安全气囊主要由气体发生器、点火器和气囊等组成。其中驾驶员侧气囊组件位于转向盘中心处；前排乘员侧气囊组件位于仪表板右侧、杂物箱的上方；侧面气囊组件位于前排座椅的靠背里。充气元件与气囊组成如图7-8所示。 　　气体发生器由电爆管点火药粉和气体发生剂组成，气体发生器的功用是给气囊充气，气囊由尼龙布制成，内表面有树脂层。 ;　　点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。其功用是在前碰撞传感器和安全传感器电路接通时，引爆炸药，产生热量使气体发生剂分解。 　　车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，ECU接通引爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀从而冲破方向盘，以缓冲驾驶员和乘员受到的冲击。 　　充气元件与气囊安装在方向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与ECU之间的导线是靠螺旋电缆来连接的。 ;图7-8 充气元件与气囊组成 ;　　螺旋电缆(如图7-9所示)由转子、壳体、电缆和解除凸轮??成。转子与解除凸轮之间有连接凸缘，与凹槽转动方向盘时，两者互相接触，形成一个整体一起随方向盘旋转，电缆的长度约为5 m左右，以螺旋状缠绕在壳体内，因此，当转子由中间位置向正反两个方向各转2.5圈时，也不会影响电缆的连接。如果点火开关转到ACC或ON位置时，螺旋电缆线盘断开，安全气囊ECU将判断为故障，并记入故障码。 ;图7-9 螺旋电缆 ;4. 安全气囊系统元件布置 1) 丰田车系安全气囊系统元件布置 丰田车系安全气囊系统控制元件布置如图7-10(a)、(b)所示。 ;图7-10 丰田车系安全气囊系统元件布置图 ;　　2) 本田车系安全气囊系统元件布置 　　本田车系安全气囊系统元件布置如图7-11所示，它的特点是： 　　① 两个碰撞传感器分别装于驾驶室内前下部的左右两边，触发传感器装于ECU内部； 　　② 其诊断系统只能进行故障警示，但无故障码显示，诊断时，只能通过(SRS)ECU左侧配置的16针测试座测量电压进行。 ;　　3) 奔驰车系安全气囊系统 　　奔驰车系安全气囊系统与其他车系安全气囊系统的最大区别是：气囊的引爆控制信号不是在车前面的碰撞传感，而在驾驶座及乘客座安全带扣开关。这两个安全带扣开关的功用相当于前碰撞传感器的功用，碰撞时只有在