汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)課件：汽車巡航控制系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)故障診斷-

汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷汽車巡航控制系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)故障診斷7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷汽車巡航控制系統(tǒng)是指利用電子技術(shù)對(duì)汽車行駛速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)以預(yù)先設(shè)定速度行駛的電子控制裝置。汽車在一定條件下恒速行駛，可減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度；避免不必要的油門踏板人為變動(dòng)，從而改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。一、汽車巡航控制系統(tǒng)的基本原理

7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷圖7-1電子巡航控制系統(tǒng)原理框圖二、巡航控制系統(tǒng)的構(gòu)成汽車巡航控制系統(tǒng)主要由車速傳感器，節(jié)氣門位置傳感器、控制開關(guān)、巡航控制電控單元（CCSECU）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部件組成。目前車用巡航控制系統(tǒng)大多分為兩大類，一是電子式巡航控制系統(tǒng)，二是由電控真空控制式巡航控制系統(tǒng)。前者主要由指令開關(guān)、車速傳感器、電子控制器和油門執(zhí)行器四部分組成；后者一般由控制開關(guān)、真空系統(tǒng)和控制電路等組成。7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷1、巡航控制開關(guān)巡航控制開關(guān)也稱主控制開關(guān)。大多數(shù)巡航控制開關(guān)有設(shè)置／巡航（SET/COAST）、取消（CANCEL）和復(fù)位／加速（RES／ACC）三個(gè)檔位。當(dāng)開關(guān)處于“設(shè)置／巡航”檔位時(shí)，若按下開關(guān)按鈕，汽車就會(huì)不斷加速。達(dá)到所要求的車速后松開按鈕，巡航控制系統(tǒng)就會(huì)使汽車按松開按鈕時(shí)的實(shí)際車速保持恒速行駛。若把控制開關(guān)轉(zhuǎn)換到“取消”檔，即停止恒速行駛。7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷2、車速傳感器車速傳感器用于產(chǎn)生一個(gè)與汽車實(shí)際行駛車速成比例的交變振蕩脈沖信號(hào)，輸入電子控制器，作為實(shí)際車速的反饋信號(hào)。車速傳感器有磁感應(yīng)式、霍爾式、光電式、磁阻式等多種類型，一般安裝在變速器的輸出軸上。7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷3、電子控制器電子控制器的作用是接收來自車速傳感器、巡航控制開關(guān)、制動(dòng)開關(guān)等的信號(hào)，按所存儲(chǔ)的程序進(jìn)行計(jì)算、記憶、放大及信號(hào)轉(zhuǎn)換等處理，輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作，使實(shí)際車速與預(yù)先設(shè)定的車速一致。7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷4、執(zhí)行器執(zhí)行器的作用是接收電子控制器發(fā)出的控制指令信號(hào)，操縱節(jié)氣門，改變節(jié)氣門開度，使車輛作加速、減速及定速行駛。電動(dòng)式執(zhí)行器主要由電動(dòng)機(jī)、安全電磁離臺(tái)器和位置傳感器構(gòu)成。7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷7.1汽車巡航控制系統(tǒng)故障診斷圖7-4真空控制式巡航系統(tǒng)接進(jìn)氣歧管一、安全氣囊概述汽車安全氣囊系統(tǒng)是轎車上的一種輔助保護(hù)系統(tǒng)，與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供十分有效的防撞保護(hù)。當(dāng)汽車時(shí)速超過30km／h發(fā)生前碰撞事故時(shí)，控制系統(tǒng)檢測(cè)到?jīng)_擊力超過設(shè)定值時(shí)，安全氣囊立即接通充氣元件中的電雷管引爆火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，氣囊就會(huì)迅速充氣膨脹，沖破緩沖墊（裝飾板），在30ms內(nèi)迅速在乘員與車輛之間形成一道柔軟的彈性屏障，使乘員免受傷害。當(dāng)撞擊發(fā)生后，氣囊隨即自動(dòng)放氣，它不會(huì)妨礙車內(nèi)人員出逃，也不影響他們的視線。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

安全氣囊系統(tǒng)有下列幾種形式：安裝在方向盤內(nèi)的駕駛員安全氣囊；安裝在儀表板內(nèi)的副駕駛席安全氣囊；安裝在車門上的側(cè)面安全氣囊；安裝在前排椅背上的后排座椅安全氣囊。它們分別用來在汽車碰撞時(shí)保護(hù)駕駛員、副駕駛員及乘客。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

安全氣囊按其被引爆的有效范圍分為正向和側(cè)向。正向引爆的安全氣囊是在有效范圍上30度角或斜前方發(fā)生撞車（圖7.1），而且縱向加速度（負(fù)值）達(dá)到某一值時(shí)，氣囊才被引爆，而橫向加速度（包括從側(cè)面發(fā)生的撞車和統(tǒng)縱軸的側(cè)翻）不能引爆，側(cè)向氣囊可用于防側(cè)向沖撞7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

二、安全氣囊的工作原理當(dāng)汽車時(shí)速超過30km／h發(fā)生前碰撞事故時(shí)，裝在汽車前端的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全傳感器可檢測(cè)到車速突然減速，由碰撞傳感器將撞擊信息傳給電子控制單元電腦ECU，也稱微處理器CPU，經(jīng)微處理器判斷撞擊的嚴(yán)重程度，并在幾ms內(nèi)決定是否起動(dòng)氣囊。若需要?jiǎng)t發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)，使氣體發(fā)生器在極短的時(shí)間內(nèi)向氣囊充氣（氣體的數(shù)量是經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)計(jì)算的），當(dāng)人體臉部一接觸氣囊，氣囊的泄氣孔就逐漸泄氣，從而起到對(duì)駕駛員和乘客的緩沖保護(hù)作用。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

由于從傳感器接收信號(hào)到氣囊張開僅需50ms，而駕駛員撞向轉(zhuǎn)向盤的時(shí)間約為60ms，故在發(fā)生碰撞時(shí)，能有效地保護(hù)駕駛員，避免了駕駛員直接撞轉(zhuǎn)向盤的危險(xiǎn)。安全氣囊從觸發(fā)，到充氣膨脹，再到駕駛員頭部陷入氣囊，直至氣囊被壓扁的全過程，不超過110ms。

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

安全氣囊的工作框圖三、安全氣囊的組成安全氣囊系統(tǒng)主要由碰撞傳感器、電子控制單元、警告燈、氣體發(fā)生器和氣囊等組成。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

凌志LS400轎車安全氣囊組件1．碰撞傳感器碰撞傳感器是安全氣囊系統(tǒng)中主要的控制信號(hào)輸入裝置，其作用是在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，由碰撞傳感器檢測(cè)汽車碰撞的強(qiáng)度信號(hào)，并將信號(hào)輸入電子控制單元（ECU），ECU根據(jù)碰撞傳感器的信號(hào)判斷是否引爆充氣元件給氣囊充氣。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

安全氣囊系統(tǒng)一般裝有2～4個(gè)碰撞傳感器，在前左、右擋泥板各裝一個(gè)，有的在前保險(xiǎn)杠中間裝有一個(gè)，有的車內(nèi)還裝有一個(gè)。碰撞傳感器常采用慣性式機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)。圖7.4為凌志轎車采用的慣性開關(guān)式碰撞傳感器的外形，圖7.5為其結(jié)構(gòu)示意圖。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

碰撞傳感器由殼體、偏心轉(zhuǎn)子、偏心重塊、固定觸點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)等部分組成。在傳感器外還固定一電阻R，如圖7.4（b）所示，其作用是在系統(tǒng)進(jìn)行自檢時(shí)，檢測(cè)ECU與碰撞傳感器之間的聯(lián)接是否正常。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

碰撞傳感器在正常情況下，偏心轉(zhuǎn)子和偏心重塊在彈簧張力作用下，頂靠在與外殼固結(jié)的止動(dòng)塊上，活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)不接觸；當(dāng)汽車在傳感器控制的方向受到碰撞，且沖擊力超過傳感器的設(shè)定值時(shí)，偏心塊在慣性力作用下帶動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子克服彈簧張力而轉(zhuǎn)動(dòng)，使其上的活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)閉合，從而向ECU發(fā)出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)充氣元件。碰撞傳感器的種類很多，有獨(dú)立式碰撞傳感器、粘性阻尼式碰撞傳感器、阻尼式彈簧傳感器等等。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

2．電子控制單元電腦

安全氣囊ECU是SRS的控制中心。它是由穩(wěn)壓電路、中央氣囊傳感器、記憶電路、診斷電路、安全傳感器、點(diǎn)火控制引爆電路、備用電源等部分組成。安全傳感器是一個(gè)以水銀為導(dǎo)體的開關(guān)。當(dāng)減速度超過預(yù)定值時(shí)，在慣性作用下，水銀接通觸點(diǎn)，安全傳感器閉合。7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

安全傳感器

中央氣囊傳感器采用壓電式加速度傳感器，用于檢測(cè)車輛減速度，見圖7.12所示。當(dāng)車輛碰撞時(shí)，傳感器懸臂受慣性作用產(chǎn)生彎矩，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。當(dāng)信號(hào)值超過設(shè)定值時(shí)，則接通氣體發(fā)生器引爆電路。圖7.12中央氣囊傳感器a)傳感器芯片

b)傳感器總成1-懸臂梁2-應(yīng)變電阻3-集成電路4-金屬罩5-傳感器芯片6-終端接腳

診斷電路是不斷對(duì)可能造成無法引爆或意外引爆氣囊的故障進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障，則將故障內(nèi)容按代碼存貯于記憶電路，供維修時(shí)讀取，同時(shí)接通SRS系統(tǒng)警告燈，以通知駕駛員注意。備用電源由電容器和直流轉(zhuǎn)換器組成。當(dāng)車輛因碰撞造成汽車電源損壞時(shí)，將由電容器繼續(xù)供電。

圖7.13傳感器的聯(lián)接

為了保證SRS系統(tǒng)工作可靠，防止誤引爆，系統(tǒng)隨時(shí)要檢測(cè)碰撞傳感器、中央氣囊傳感器和安全傳感器。三者之中，安全傳感器閉合所設(shè)置的減速度值最小，其相互間的聯(lián)接關(guān)系如圖7.13所示。

安全氣囊的觸發(fā)條件是：當(dāng)車輛發(fā)生正面碰撞時(shí)，若某個(gè)安全傳感器和某個(gè)碰撞傳感器同時(shí)閉合；或者某個(gè)安全傳感器和中央氣囊傳感器同時(shí)閉合；或三種傳感器同時(shí)閉合，則安全氣囊引爆。

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

3．充氣元件和氣囊作為氣囊總成，充氣元件和氣囊是不能分解的。單氣囊SRS系統(tǒng)，氣囊總成安裝在駕駛員前端的方向盤內(nèi)；而雙氣囊SRS系統(tǒng)，除在駕駛員前端的方向盤內(nèi)安裝有氣囊總成和在副駕駛前方的工具箱上端配備有氣囊總成外，凌志LS400轎車前排乘員安全帶還帶有電子預(yù)緊裝置。

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

圖7.14為方向盤內(nèi)置式安全氣囊總成圖。氣囊由防裂性能好的聚酰胺織物制成，里層涂有聚氯丁二烯。為使氣囊柔軟，起到更好的緩沖作用，其上有些小排氣孔，以便使氣囊在充氣后即開始排氣，及時(shí)離開，既保護(hù)乘員又不致妨礙視線。

7.2汽車安全氣囊系統(tǒng)故障診斷

圖7.14方向盤內(nèi)置式安全氣囊總成圖

1-氣囊2-火藥3-電雷管4-氮?dú)獍l(fā)生劑5-方向盤盒6-過濾器

位于氣囊下部的充氣元件由電雷管、火藥、氣體發(fā)生劑、緩沖墊、過濾屏、過濾網(wǎng)及外殼等組成，見圖7.15所示。當(dāng)碰撞發(fā)生后，電雷管引爆火藥，產(chǎn)生大量高溫氣體，沖撞或粉碎氣體發(fā)生劑，同時(shí)使高溫氣體降溫并繼續(xù)產(chǎn)生氣體。經(jīng)過多次過濾，除去煙霧及灰塵，從氣體噴口噴入氣囊，使氣囊在車輛碰撞的瞬間充滿氣體。圖7.15充氣元件結(jié)構(gòu)4.螺旋連接器

充氣元件與氣囊安裝在方向盤上，隨時(shí)與方向盤—起轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋連接器用于將隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的電雷管引線與固定的ECU導(dǎo)線聯(lián)接起來，見圖7.16所示。螺旋連接器由轉(zhuǎn)子、殼體、導(dǎo)線和解除凸輪組成。轉(zhuǎn)子與解除凸輪之間有連接凸緣與凹槽，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，兩者相互接觸，形成整體旋轉(zhuǎn)。約5m長(zhǎng)的螺旋導(dǎo)線裝在螺旋連接器內(nèi)，可隨方向盤任意方向旋轉(zhuǎn)2.5圈而不拖動(dòng)異物。此外，在螺旋連接器上還接有喇叭開關(guān)觸點(diǎn)；在裝備巡航控制系統(tǒng)的車上，螺旋連接器還連接有CCS主開關(guān)。圖7.16螺旋連接器7.1.2安全氣囊的組成

5.安全氣囊警告燈安全氣囊警告燈位于組合儀表上。當(dāng)中央安全氣囊傳感器總成自診斷機(jī)構(gòu)檢測(cè)出某一故障時(shí)，警告燈就會(huì)向駕駛員發(fā)出故障警告。在正常情況下，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到ACC或ON位置時(shí)，警告燈會(huì)亮大約6秒鐘，然后熄滅。

安全氣囊內(nèi)有火藥及電雷管等易爆品，故在維修操作時(shí)必須按正確順序進(jìn)行。否則，可能會(huì)使安全氣囊系統(tǒng)在維修中發(fā)生意外，從而導(dǎo)致嚴(yán)重事故，或在需要安全氣囊充氣起保護(hù)作用時(shí)卻不起作用。因此，檢修應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.氣囊系統(tǒng)只能工作一次，發(fā)生事故被引爆后的氣囊必須更換，為安全起見，氣囊系統(tǒng)的所有元件也需更換。氣囊系統(tǒng)經(jīng)10年后必須送維修廠更換，更換日期一般貼在工具箱的標(biāo)簽上或在遮陽鏡的下面。

2.故障代碼是安全氣囊系統(tǒng)故障診斷的重要信息源，在系統(tǒng)故障診斷時(shí)應(yīng)首先讀取故障碼，然后再脫開蓄電池。檢修操作前，務(wù)必將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到LOCK位置，并在蓄電池負(fù)極端子拆下電纜90s以后方可開始工作。因?yàn)榘踩珰饽蚁到y(tǒng)有備用電源．如果在拆下蓄電池負(fù)極端子不到90s開始維修工作，它可能會(huì)被引爆。若點(diǎn)火開關(guān)在ON或ACC位置檢修，則會(huì)出現(xiàn)故障碼。

四、安全氣囊檢修注意事項(xiàng)

3.由于車內(nèi)時(shí)鐘和音響系統(tǒng)的存儲(chǔ)內(nèi)容隨蓄電池的脫離而被消除，所以在開始檢修前，應(yīng)將各存儲(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)容作好記錄，在檢修結(jié)束后，應(yīng)將音響系統(tǒng)和時(shí)鐘重新設(shè)置或調(diào)準(zhǔn)。同樣，對(duì)具有方向盤電動(dòng)傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)座位、電動(dòng)車外后視鏡和電動(dòng)安全肩帶系緊裝置，由于它們都有存儲(chǔ)參數(shù)的記憶功能，在檢修后都必須重新設(shè)置。所以在檢修結(jié)束后必須告知用戶，需按其個(gè)人的需要和習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整并重新設(shè)置存儲(chǔ)器內(nèi)容。

4.若車輛發(fā)生輕微碰撞，SRS沒有觸發(fā)，也應(yīng)檢查方向盤襯墊、前座乘客安全氣囊總成、座位安全帶收緊器和安全氣囊傳感器。

5.若碰撞車輛的SRS系統(tǒng)已經(jīng)觸發(fā)，除需更換已經(jīng)引爆的氣囊與安全帶預(yù)緊裝置外，還必須同時(shí)更換全都碰撞傳感器和中央氣囊傳感器總成，并檢查線束與接頭狀況。不允許拆卸和修理被更換下的碰撞傳感器、中央氣囊傳感器總成、方向盤襯墊、前座乘客安全氣囊總成或座位安全帶收緊器以供重新使用。

四、安全氣囊檢修注意事項(xiàng)

不可用其它車輛的SRS零件，只能使用原廠所設(shè)計(jì)的零件，包括接線。不允許亂拉線或隨意換線，以免影響安全氣囊的可靠性。凡需要更換零件時(shí)，應(yīng)裝用新零件。

6.如發(fā)現(xiàn)碰撞傳感器、SRS電腦或方向盤襯墊、前座乘員安全氣囊總成或座位安全帶收緊件等系統(tǒng)部件在外殼、托架或連接器有裂紋、凹陷或其它缺陷，應(yīng)換裝新品。在修理過程中，如果會(huì)對(duì)傳感器產(chǎn)生沖擊作用，則在修理前應(yīng)先拆下安全氣囊傳感器，嚴(yán)禁機(jī)械撞擊傳感器和安全氣囊。

7.不要讓碰撞傳感器、SRS電腦、方向盤襯墊、前座乘員安全氣囊總成或座位安全帶收緊器直接暴露在熱空氣中或接近火源。在使用噴燈或焊接設(shè)備時(shí)，不得靠近充氣裝置，以防引起安全氣囊自動(dòng)充氣。宜用高阻抗萬用表檢測(cè)電路。維修工作完成后，應(yīng)檢查SRS警告燈。四、安全氣囊檢修注意事項(xiàng)8.發(fā)生過碰撞且SRS系統(tǒng)已觸發(fā)的碰撞傳感器不可重復(fù)使用。無論是左側(cè)或右側(cè)，甚至中間碰撞傳感器都應(yīng)同時(shí)更換。安裝碰撞傳感器時(shí)，傳感器上的箭頭應(yīng)朝向車輛前方。碰撞傳感器的定位螺栓是經(jīng)過防銹處理的。當(dāng)傳感器拆下后，必須換用新的定位螺栓。接上連接器時(shí)必須將電氣檢測(cè)機(jī)構(gòu)可靠鎖住，否則診斷系統(tǒng)上會(huì)檢測(cè)出故障碼。

9.拆卸方向盤安全氣囊總成時(shí)，應(yīng)將方向盤襯墊頂面向上正置，不可翻轉(zhuǎn)倒置。在搬動(dòng)新的方向盤襯墊時(shí)也務(wù)必注意將其頂面朝上。方向盤襯墊上不得涂潤(rùn)滑脂，不得用任何類型的洗滌劑清洗。方向盤襯墊總成應(yīng)放在環(huán)境溫度低于93℃、濕度不高且遠(yuǎn)離電場(chǎng)干擾的地方。車輛報(bào)廢或僅報(bào)廢