《汽车电器的构造与检修 教学课件 ppt 作者 王爱国 第7章 安全气囊系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车电器的构造与检修 教学课件 ppt 作者 王爱国 第7章 安全气囊系统（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汽车电器构造与检修 第7章 安全气囊系统,7.1 安全气囊的组成和工作原理,7.2 安全气囊的正确使用与故障检测规则,7.3 安全气囊系统故障码的读取与消除,第7章 安全气囊系统,7.1 安全气囊的组成和工作原理,1.安全气囊的功用,当汽车时速超过 30 kmh发生前碰撞事故时，控制系统检测到冲击力超过设定值时，安全气囊立即接通充气元件中的电雷管引爆火药粉和气体发生剂，产生大量气体，气囊就会迅速充气膨胀，冲破缓冲垫（装饰板），在 30ms内迅速在乘员与车辆之间形成一道柔软的弹性屏障，使乘员免受伤害。当撞击发生后，气囊随即自动放气，它不会妨碍车内人员出逃，也不影响他们的视线。,2.安全气囊的类型
2、,1）按传感器类型分类:机械式安全气囊系统 和电子式安全气囊； 2）按保护对象的不同分类:驾驶员防撞安全气囊、乘员防撞安全气囊、侧面防撞安全气囊 3）按气囊数量分类：单气囊、双气囊、多气囊,3.安全气囊的组成,4.常规安全气囊 (1)安全气囊组件： 主要由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成。驾驶员安全气囊组件位于转向盘中心处，乘员安全气囊组件位于仪表板右侧手套盒的上方。,4.常规安全气囊(组件)： 1)气体发生器。在点火器引爆点火剂时，气体发生器产生气体向常规安全气囊充气，使常规安全气囊膨胀开。气体发生器用专用螺栓和专用螺母固定在安全气囊支架上，装配时只能用专用工具进行装配。气体发生器由
3、上盖、下盖、充气剂(片状叠氮化钠)和金属滤网组成。,4.常规安全气囊(组件)： 2)点火器。 外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。点火剂包括引爆炸药和引药，引出导线与安全气囊连接器连接，连接器中设有短路片(铜质弹簧片)。当连接器拔下或连接器未完全接合时，短路片将两根引线短接，防止静电或导电将电热丝电路接通而造成常规全气囊误膨开。 当SRS ECU发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆引药，引爆炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解释放氮气充人常规安全气囊。,4.常规安全气囊(组件)： 3)气囊。按布置位置可分为驾驶员侧气囊、乘员侧气囊、后排气
4、囊、侧面气囊、顶部气囊等；按大小可分为保护整个上身的大型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。护面气囊成本较低，但一定要和座椅安全带配合使用才有保护作用。欧洲汽车多采用小型气囊。目前汽车上配置的常规安全气囊数量有增多的趋势。 驾驶员侧气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成。橡胶涂层起密封和引燃作用，气囊背面有二个泄气孔。乘员侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。,4.常规安全气囊(组件)： 4)饰盖。是安全气囊组件的盖板，饰盖上面模制有撕缝，以便气囊能冲破饰盖膨开。 5)底板。气囊和气体发生器装在底板上，底板装在转向盘或车身上，气囊膨开时，底板承受气囊的反作用力。,4.常规安全气囊 (3)SRS
5、指示灯 位于仪表板上，接通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，SRS指示灯点亮6s后熄灭表示系统正常。否则，表示常规安全气囊出现故障，应进行检修。 若ECU出现异常，不能控制SRS指示灯，SRS指示灯便在其他电路的直接控制下做出异常显示，如ECU无点火电压，指示灯正常发亮；ECU无内部工作电压，指示灯正常发亮；ECU不工作，指示灯在看门狗电路的控制 下以3次s的频率闪烁；ECU未接通，指示灯经线束连接器的短接条接通。,4.常规安全气囊 (4)ECU 主要由SRS逻 辑模块、信号处理电路、 备用电源电路、保护电路 和稳压电路等组成，保险 传感器一般与SRS ECU一 起制作在SRS控制组件中。,
6、4.常规安全气囊 (4)ECU 1)SRS逻辑模块。 此外，SRS ECU还要对控制组件中关键部件的电路不断进行诊断测试，并通过SRS指示灯和存储在存储器中的故障码来显示测试结果。仪表板上的SRS指示灯可直接向驾驶员提供常规安全气囊的状态信息。逻辑存储器中的状态信息和故障码可用专用仪器或通过特定方式从串行通信接口调出，以供装配检查与设计参考。,4.常规安全气囊 (4)ECU 2)信号处理电路。 主要由放大器和滤波器组成，用于对传感器检测的信号进行整形、放大和滤波，以便SRS ECU能够接收、识别和处理。,4.常规安全气囊 (4)ECU 3)备用电源电路。常规安全气囊有两个电源：一个是汽车电源；
7、另一个是备用电源。备用电源电路由电源控制电路和两个电容器组成。在单安全气囊的控制组件中，设有一个逻辑备用电源和一个点火备用电源。在双安全气囊的控制组件中，设有一个逻辑备用电源和两个点火备用电源，即两条点火电路各设一个点火备用电源。点火开关接通10s后，如果汽车电源电压高于SRSECU的最低工作电压，则逻辑备用电源和点火备用电源即可完成储能任务。,4.常规安全气囊：ECU 3)备用电源电路。用于当汽车电源与SRS逻辑之间的电路切断后，在一定时间内维持常规安全气囊供电，保持常规安全气囊的正常功能。当汽车遭受碰撞而导致蓄电池和交流发电机与SRS ECU之间的电路切断时，逻辑备用电源能在6s内向ECU
8、供给电能，保持ECU测出碰撞、发出点火指令等正常功能；点火备用电源能在6s内向点火器供给足够的点火能量引爆点火剂，使充气剂受热分解对常规安全气囊充气。,4.常规安全气囊 (4)ECU 4)保护电路和稳压电路。在汽车电器系统中，许多电器部件有电感线圈，电器开关多，电器负载变化频繁。当线圈电流接通或切断、开关接通或断开、负载电流突然变化时，都会产生瞬时脉冲电压即过电压，若过电压加到常规安全气囊电路上，系统中的电子元件就可能因电压过高而导致损坏。为了防止安全气囊元件受损，SRS ECU中必须设置保护电路。同时，为了保证汽车电源电压变化时，常规安全气囊能够正常工作，还必须设置稳压电路。,图7.1.7,
9、(5)安全气囊线束与保险机构,图7.1.8,(5)安全气囊线束与保险机构,(5)安全气囊线束与保险机构,图7.1.9,(5)安全气囊线束与保险机构 3)连接器双重锁定机构。常规安全气囊在线束的重要连接部位，其连接器采用了双重锁定机构，用于锁定连接器，防止连接器脱开。连接器上有主锁和两个凸台，还有锁柄能够转动的副锁。,5安全气囊工作程序框图,5.安全气囊的工作过程,系统工作原理 1)安全带收紧器工作原理。 前左、右碰 撞传感器9、 10与安装在SRS ECU中的中央碰撞传感器相互并联，驾驶员安全气囊点火器7与乘员安全气囊点火器8并联，左、右安全带收紧器的点火器5、6并联。 在SRSECU中，设有
10、两只相互并联的保险传感器，其中一只与收紧器5、6和SRSECU中的驱动电路构成回路，收紧器的点火器受控于SRS ECU。另一只保险传感器与安全气囊点火器7、8和碰撞传感器9、10构成回路，安全气囊点火器7、8也受控于SRS ECU。,1)安全带收紧器工作原理。 当安全带收 紧器的点火 器电路接通 电源时，点 火器引爆点 火剂，充气剂受热分解，活塞(或转子)在膨胀气体的作用下迅速移动，并推动收紧器的弹簧装置将安全带迅速收紧，驾驶员和乘员向前移动距离缩短，从而防止其面部、胸部与转向盘、风窗玻璃或仪表板发生碰撞。,安全带收紧器(未收紧 ),安全带收紧器(收紧 ),2)系统工作原理。在汽车行驶过程中，
11、保险传感器、中央碰撞传感器和前碰撞传感器随时检测车速变化信号，并将检测到的信号送到SRS ECU。在SRS ECU中，预先编制的程序经过数学计算和逻辑判断后，再向收紧器的点火器或SRS点火器发出点火指令，使安全带收紧器动作或收紧器与SRS同时作用。当汽车行驶速度低于30kmh时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，保险传感器和中央碰撞传感器将此信号送到SRS ECU，ECU判断结果为不引爆SRS，仅引爆安全带收紧器的点火器；与此同时，向左、右安全带收紧器的点火器发出点火指令使安全带收紧，防止驾驶员和乘员遭受伤害。,当汽车行驶速度高于30kmh时，碰撞产生的减速度和惯性力较大，保险传感器、中央碰撞传感
12、器和前碰撞传感器将此信号送到SRS ECU，ECU判断结果为需要SRS和安全带收紧器共同作用来保护驾驶员和乘员。与此同时，向收紧器点火器和安全气囊点火器发出点火指令，引爆所有点火器，在座椅安全带收紧的同时，驾驶员安全气囊与乘员安全气囊同时膨开。,6.智能型安全气囊 进入21世纪，汽车技术界根据安全气囊多年使用中出现的诸多问题，开始研制新一代具有多种自适应能力的智能型安全气囊。 (1)常规安全气囊存在的问题 1)前碰撞传感器只监测碰撞时的惯性变化，即减速度，但碰撞损坏不仅与减速度有关，还与碰撞时的初速度密不可分，即人体的动量是撞伤的能量源，不可忽视。 2)在紧急制动或车轮碰触异物时引发误爆。 3
13、)乘员座位如果无人，碰撞时将发生空爆，形成无谓损失。,4)常规安全气囊不能充分保护儿童、妇女及身体矮小人员的安全。 5)常规安全气囊迅速充满高温气体，在保护人员的同时，不可避免地造成一定程度的冲击损伤(如击碎眼镜)和轻度烧伤。,6)叠氮化钠燃烧反应后产生有害物质氮化钠和氢氧化钠，对驾驶员、乘员和事后的维修人员造成呼吸器官损坏。 7)安全带不能及时有效地防止驾驶员、乘员在高速碰撞时扑向常规安全气囊而造成损坏。,3.智能型安全气囊 1)增设多普勒车速传感器，以监测汽车与障碍物的相对速度。 2)增设红外乘员传感器，以检测乘员的有无与其身材的大小。 3)安全带增设收紧装置，在智能型安全气囊引爆前先收缩
14、安全带以缓解冲撞损失， 碰撞后自动解除收紧力。在相对车速低于30kmh时，只收紧安全带而不引爆智能型安全气囊。,4)扩展ECU的控制范围，增加逻辑运算功能，计算不同车速和加速度下的最佳控制模式，根据乘员红外信号决定适当的充气压力和膨胀方向。 ECU根据各传感器的信号进行运算以确定是否引爆智能型安全气囊，但碰撞只是一瞬间，在无碰撞信号的绝大部分时间内，ECU则连续通过传感器触点并联的电阻器上的压降监测系统工作，一旦该状态偏离可维持正常工作的临界值，ECU使安全气囊指示灯点亮。,6.智能型安全气囊 (2)智能型安全气囊的组成原理 当车辆发生碰撞后，ECU存储和记忆相关信息，如相对速度、加速度及安全
15、带工作状态，并记录碰撞前系统和部件的性能参数，碰撞后可通过专用设备解读这些信息，以确定碰撞前系统是否正常，并提供事故查询资料。 对于充气气体有害有毒 问题，可采用储压式惰性 气筒，内装压缩氩气，当 雷管引爆击穿隔膜时，氩 气即刻膨胀冲入智能型安 全气囊。,7.2 安全气囊的正确使用与故障检测规则,1.安全气囊故障检查注意事项 （1）安全气囊的故障很难确认，根据自诊断系统提取故障码是诊断和排除故障的重要途径和信息来源。因此在检查与排除安全气囊故障时，必须在拆下蓄电池负极电缆之前，读出故障码。,（2）检查工作务必在关闭点火开关，并将蓄电池负极电缆拆下20s以上时间后进行。因此在检查工作开始之前，应
16、通知车主将音响、防盗系统的密码和其他控制系统的有关内容记录下来。当检查工作结束后再重新设置密码和有关内容并调整时钟。绝不允许使用车外电源来避免各系统存储内容丢失，以免导致SRS误膨开。,（3）检查安全气囊时，即使只发生了轻微碰撞而SRS并未膨开，也应对前碰撞传感器、驾驶员SRS组件、乘员SRS组件、座椅安全带收紧器等进行检查。 在检修汽车其他零部件时，如有可能对安全气囊的传感器产生冲击，则应在检修工作开始之前，先拆下前碰撞传感器，以防SRS误膨开。,（4）完成安全气囊的检查之后，须对SRS指示灯进行检查。当点火开关转到接通或辅助位置时，SRS指示灯亮6S左右后自动熄灭，说明安全气囊正常。 （5）拆卸或搬运SRS组件时，安全气囊饰盖一面应朝上，不得将SRS组件重叠堆放，以防安全气囊误膨开造成严重事故。 （6）在报废整车或报废SRS组件时，应在报废之前使用专用维修工具SST将安全气囊引爆。引爆工作应在远离电场干扰的地方进行，以免电场过强而导致安全气囊误爆。,（7）汽车已发生过碰撞、安全气囊一旦引爆膨胀开后，SRS ECU就不能继续使用。 （8）当连接或
