汽車電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修第2版課件

第六章汽車電子控制被動安全系統(tǒng)

第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)組成與分類第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的控制過程第三節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點第四節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的保險裝置第五節(jié)座椅安全帶控制系統(tǒng)

第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)組成與分類一、汽車碰撞導(dǎo)致人體遭受傷害的原因當汽車發(fā)生碰撞時，汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞后，汽車速度將急劇變化，駕駛員和乘員就會受到慣性力的作用而向前運動，并與車內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤、擋風玻璃或儀表臺等構(gòu)件發(fā)生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞。在車輛事故中，導(dǎo)致駕駛員和乘員遭受傷害的主要原因是二次碰撞。下一頁第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)組成與分類二、安全氣囊系統(tǒng)的功用安全氣囊系統(tǒng)SRS的功用是：當汽車遭受碰撞導(dǎo)致減速度急劇變化時，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個氣墊，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。正面氣囊的主要功用是保護駕駛員和乘員的面部與胸部，如圖6-1所示，側(cè)面氣囊的主要功用是保護駕駛員和乘員的頭部與腰部。下一頁上一頁第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)組成與分類三、安全氣囊系統(tǒng)的組成各型汽車安全氣囊系統(tǒng)SRS采用控制部件的結(jié)構(gòu)、數(shù)量和安裝位置各有不同，但其基本組成大致相同，主要由左前碰撞傳感器、右前碰撞傳感器、安全氣囊電控單元(SRSECU)、氣囊組件和指示燈等組成，控制部件安裝位置如圖6-2所示，控制電路如圖6-3所示

四、安全氣囊系統(tǒng)的分類按總體結(jié)構(gòu)不同，安全氣囊系統(tǒng)可分為機械式SRS和電子式SRS兩大類。目前，機械式SRS已經(jīng)淘汰，汽車裝備的均為電子控制式氣囊系統(tǒng)。按電子式SRS功能不同，可分為正面SRS和側(cè)面SRS兩大類；按氣囊數(shù)量不同可分為單SRS、雙SRS和多SRS。返回上一頁圖6-3豐田轎車SRS電路組成框圖返回第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的控制過程

一、安全氣囊系統(tǒng)的控制原理當汽車遭受正面碰撞和側(cè)面碰撞時，安全氣囊系統(tǒng)的控制原理完全相同。下面以圖6-4所示正面碰撞為例，說明安全氣囊系統(tǒng)控制原理。

二、安全氣囊系統(tǒng)的控制過程根據(jù)德國博世公司在奧迪轎車上的試驗研究表明：當汽車以車速50km/h與前面障礙物碰撞時，安全氣囊的動作時序如圖6-5所示。下一頁圖6-5安全氣囊動作時序返回第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的控制過程三、安全氣囊的有效范圍汽車安全氣囊系統(tǒng)SRS并非在所有碰撞情況下都能起作用。如圖6-6所示，正面SRS只有在汽車正前方或斜前方±30°角范圍內(nèi)發(fā)生碰撞，縱向減速度達到設(shè)定閾值，且防護傳感器和任意一只前碰撞傳感器接通時，才能引爆氣囊充氣。在下列條件之一的情況下，正面氣囊不會引爆充氣：(1)汽車遭受側(cè)面碰撞超過斜前方±30°角時；(2)汽車遭受橫向碰撞時；(3)汽車遭受后方碰撞時；(4)汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時；下一頁上一頁圖6-6正面碰撞時SRS的有效范圍返回第三節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點

一、碰撞傳感器碰撞傳感器實際上是一種減速度傳感器，其功用是將碰撞信號輸入安全氣囊系統(tǒng)和座椅安全帶收緊系統(tǒng)電控單元SRSECU，以便SRSECU確定是否引爆氣囊點火器和安全帶收緊點火器。1碰撞傳感器分類按傳感器用途不同，碰撞傳感器可分為碰撞信號傳感器和碰撞防護傳感器兩種類型。按傳感器結(jié)構(gòu)不同，碰撞傳感器可分為機電結(jié)合式、水銀開關(guān)式和電子式三種類型。下一頁第三節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點2滾球式碰撞傳感滾球式碰撞傳感器又稱為偏壓磁鐵式碰撞傳感器，結(jié)構(gòu)如圖6-7所示，主要由鐵質(zhì)滾球、永久磁鐵、導(dǎo)缸、固定觸點和殼體等組成3偏心錘式碰撞傳感器偏心錘式碰撞傳感器又稱為偏心轉(zhuǎn)子式碰撞傳感器。豐田、馬自達汽車SRS采用了這種傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖6-9所示4水銀開關(guān)式碰撞傳感器水銀開關(guān)式碰撞傳感器利用水銀具有良好的導(dǎo)電特性而制成的，結(jié)構(gòu)如圖6-11(a)所示，主要由水銀、殼體、電極和密封螺塞組成。

下一頁上一頁圖6-7滾球式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)返回圖6-11水銀開關(guān)式傳感器結(jié)構(gòu)返回第三節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點二、安全氣囊系統(tǒng)電控單元1專用中央處理器CPU2信號處理電路3備用電源電路4穩(wěn)壓保護電路

三、氣囊組件氣囊組件按功用分為正面氣囊組件和側(cè)面氣囊組件兩大類。按安裝位置分為駕駛席、前排乘員席(副駕駛席)、后排乘員席氣囊組件和側(cè)面氣囊組件四種。氣囊組件都是由氣囊、點火器和氣體發(fā)生器等組成。

返回上一頁第四節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的保險裝置一、防止氣囊誤爆機構(gòu)防止誤爆機構(gòu)為一塊銅質(zhì)彈簧片，稱為短路片，其作用是：當連接器撥開(插頭拔下或插頭與插座未完全結(jié)合)時，短路片(彈簧片)自動將靠近氣囊點火器一側(cè)插座上的兩個引線端子短接，如圖6-17所示，防止靜電或誤通電將點火器電路接通而造成氣囊誤膨開。

二、電路連接診斷機構(gòu)電路連接診斷機構(gòu)的作用是：監(jiān)測連接器插頭與插座是否可靠連接。前碰撞傳感器連接器及其與SRSECU連接的連接器采用了電路連接診斷機構(gòu)。電路連接診斷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理如圖6-18所示。下一頁圖6-18線束連接診斷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理返回第四節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的保險裝置三、連接器雙重鎖定機構(gòu)在安全氣囊系統(tǒng)和座椅安全帶控制系統(tǒng)中，線束重要連接部位的連接器采用了雙重鎖定機構(gòu)。連接器雙重鎖定機構(gòu)的作用是：鎖定連接器插頭與插座，防止連接器脫開。連接器雙重鎖定機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理如圖6-19所示。四、接線端子雙重鎖定機構(gòu)在安全氣囊系統(tǒng)的每一個連接器中，接線端子都設(shè)置有雙重鎖定機構(gòu)，其作用是：防止接線端子產(chǎn)生滑動。接線端子雙重鎖定機構(gòu)由連接器殼體上的鎖柄與分隔片組成，如圖6-20所示。

下一頁上一頁圖6-19連接器雙重鎖定機構(gòu)返回第四節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的保險裝置五、螺旋線束目前，安全氣囊系統(tǒng)的所有線束都套裝在黃色波紋管內(nèi)，并與車頸線束總成連成一體，以便于區(qū)別。為了保證轉(zhuǎn)向盤具有足夠地轉(zhuǎn)動角度而又不致?lián)p傷駕駛席氣囊組件的連接線束，在轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向柱管之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內(nèi)，再安放到彈簧殼體內(nèi)，如圖6-21所示。返回上一頁圖6-21螺旋形彈簧與螺旋線束的結(jié)構(gòu)返回第五節(jié)座椅安全帶控制系統(tǒng)二、安全帶控制系統(tǒng)的控制過程當汽車遭受碰撞且減速度達到前碰撞傳感器和防護傳感器設(shè)定閾值時，安全帶控制系統(tǒng)的防護傳感器將安全帶點火器的電源電路接通，前碰撞傳感器信號輸入SRSECU后，SRSECU將立即發(fā)出控制指令接通安全帶收緊點火器的電路，電熱絲通電紅熱并引爆引藥，引藥釋放大量熱量使充氣劑受熱分解并