第8章電子控制安全系統(tǒng)

第8章電控安全系統(tǒng)

◎掌握技能

如何通過(guò)SRS指示燈讀取安全氣囊系統(tǒng)的故障碼如何清除安全氣囊系統(tǒng)的故障碼◎基本概念安全氣囊控制系統(tǒng)的組成及工作原理電控安全帶控制系統(tǒng)的組成及工作原理電子防盜系統(tǒng)的組成及工作原理第8章電控安全系統(tǒng)★案例導(dǎo)入故障現(xiàn)象：一輛福特林肯轎車安全氣囊（SRS）警告燈亮。故障診斷：林肯轎車左、右前碰撞傳感器在散熱器塑料飾板的下方，中央安全傳感器在駕駛座左腳儀表板下方，SRS電腦在右前乘客座雜物箱后方，主氣囊在轉(zhuǎn)向蓋板下，副氣囊在右前乘座雜物箱上方。首先調(diào)取故障碼，將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”，SRS燈亮滅閃故障碼“42”，為中央安全傳感器電源線斷路。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)左前碰撞傳感器插頭6與該傳感器連線斷路。將斷線接好，故障排除。根據(jù)上述案例，請(qǐng)思考下列問(wèn)題：（1）SRS系統(tǒng)的中央安全傳感器有什么作用？（2）為什么左前碰撞傳感器插頭6斷路，SRS系統(tǒng)不能正常工作？（3）SRS系統(tǒng)有哪些部分組成？8.1安全氣囊系統(tǒng)

安全氣囊系統(tǒng)（SupplentalRestraintSystem）簡(jiǎn)稱SRS。安全氣囊是汽車上一種常見(jiàn)的被動(dòng)安全裝置。

8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

1.安全氣囊的類型根據(jù)碰撞類型，安全氣囊可以分為正面碰撞防護(hù)安全氣囊和側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣囊。按照安裝氣囊的數(shù)量，可分為單氣囊系統(tǒng)（只裝在駕駛員側(cè)）和雙氣囊系統(tǒng)（駕駛員側(cè)和副駕駛員側(cè)各有一個(gè)）、六氣囊系統(tǒng)（駕駛員側(cè)和副駕駛員側(cè)、四個(gè)車門(mén)各有一個(gè)）三種。按照安全氣囊的觸發(fā)機(jī)構(gòu)分為三種形式：一是電子式的；另一種是電氣-機(jī)械式的；第三種是機(jī)械式的。8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

2.安全氣囊對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)的作用原理安全氣囊對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)的作用原理如圖所示。當(dāng)汽車以較高（一般在30km/h以上）的車速與前方一定角度內(nèi)（一般為30o角以內(nèi)）的障礙物碰撞時(shí)，裝在汽車前端的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全（診斷）傳感器可檢測(cè)到汽車的急劇減速，在0.01s內(nèi)把信號(hào)傳到SRS電腦。SRS電腦立即接通安全氣囊組件中的引爆器（電雷管）使其發(fā)生爆炸。氣體發(fā)生器產(chǎn)生大量氮?dú)?，?0ms內(nèi)使氣囊完全充滿，沖開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)上的蓋，從而減少對(duì)駕駛員頭部及身體上部的傷害。8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

3.安全氣囊系統(tǒng)的組成與工作原理安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制系統(tǒng)、氣囊組件等三部分組成。8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

1)傳感器

(1)碰撞傳感器①全機(jī)械式傳感器全機(jī)械式傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，該傳感器遵循小球在圓柱形鋼筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的原理。1-感應(yīng)塊；2-撞針；3-偏置彈簧；4-D軸；5-頂蓋8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

②機(jī)電式傳感器8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理鋼球式機(jī)電傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。

8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

(2)安全傳感器①壓電式中央傳感器8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

2)氣囊組件氣囊組件主要由氣體發(fā)生器、氣囊、襯墊和固定部件等組成。

8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

(1)氣體發(fā)生器燃料式氣體發(fā)生器主要由外殼、引爆器（電雷管、點(diǎn)火器、引燃器）、增壓充劑、氣體發(fā)生劑、過(guò)濾器等組成，各部分結(jié)構(gòu)如圖所示。8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

(2)氣囊氣囊折疊在氣囊盒中，其材料為尼龍織物，內(nèi)層涂聚氯丁二烯，能承接大于2.5kN的拉力。安全氣囊按大小可分為保護(hù)整個(gè)上身的大型氣囊和主要保護(hù)面部的小型護(hù)面氣囊。由于歐洲普遍使用安全帶，氣囊只是補(bǔ)充性的保護(hù)裝置，故歐洲氣囊多為小型護(hù)面氣囊。

(3)襯墊襯墊是氣囊組件中的一個(gè)重要組成部分，由聚氨配制成。在制造過(guò)程中使用了很薄的水基發(fā)泡劑，所以質(zhì)量特別輕。

(4)固定部件氣囊和氣體發(fā)生器用安裝板和固定環(huán)連在一起并予以密封。8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

3)電子控制系統(tǒng)安全氣囊的電子控制裝置主要由SRS電腦、螺旋形電纜、配線、SRS指示燈、SRS電源等組成。

SRS電腦是安全氣囊的控制中心，其功用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號(hào)，判斷是否點(diǎn)火引爆氣囊充氣，并對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行自診斷。螺旋形電纜的功用是把電信號(hào)輸送到安全氣囊引爆器（裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向盤(pán)內(nèi)）的接線上。

SRS提示燈可反映SRS系統(tǒng)的工作情況。

安全氣囊電源由從點(diǎn)火開(kāi)關(guān)流出的汽車蓄電池（或交流發(fā)電機(jī)）主電源、穩(wěn)壓器、備用電源等組成。8.1.1安全氣囊系統(tǒng)組成與工作原理

圖為豐田車系安全氣囊系統(tǒng)ECU組成及連接電路。8.2電控安全帶

一般汽車安全帶多采用慣性式收緊機(jī)構(gòu)，即平時(shí)松放在駕駛員和副駕駛員身體和腿部，使駕乘人員感到舒適，也不妨礙駕乘人員身體的有限活動(dòng)。同時(shí)，緩慢收緊或拉松安全帶，可以進(jìn)行束縛松緊度的調(diào)節(jié)。在汽車緊急制動(dòng)或發(fā)生較猛烈的碰撞事故，安全帶才在慣性力作用下迅速收緊，使駕乘人員上半身緊靠在椅背上，防止或減少傷害。8.2.1安全帶的分類及組成

1.座椅安全帶的分類安全帶可分為兩點(diǎn)式安全帶、三點(diǎn)式安全帶和全背式安全帶，如圖。

(a)兩點(diǎn)式腰帶；(b)兩點(diǎn)式肩帶；(c)三點(diǎn)式安全帶；(d)全背式安全帶8.2.1安全帶的分類及組成

2.座椅安全帶的組成安全帶主要由織帶、帶扣鎖、導(dǎo)向件、卷收器、調(diào)節(jié)件等組成。8.2.2安全帶的控制過(guò)程當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到前碰撞傳感器和防護(hù)傳感器設(shè)定域值時(shí)，安全帶控制系統(tǒng)的防護(hù)傳感器將安全帶點(diǎn)火器的電源電路接通，前碰撞傳感器信號(hào)輸入SRSECU后，SRSECU將立即發(fā)出控制指令接通安全帶收緊點(diǎn)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釋放出大量無(wú)毒氯氣進(jìn)入收緊器導(dǎo)管?；钊谂蛎洑怏w地推力作用下帶動(dòng)鋼絲繩迅速移動(dòng)。與此同時(shí)，鋼絲繩通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)安全帶卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)將安全帶收緊，并在碰撞后8ms內(nèi)將安全帶收緊10cm-15cm，使駕駛員和乘員身體向前移動(dòng)距離縮短，防止面部、胸部與方向盤(pán)、擋風(fēng)玻璃或儀表臺(tái)發(fā)生碰撞而受到傷害。8.2.2安全帶的控制過(guò)程

在電控單元SRSECU向安全帶收緊器點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令的同時(shí)，還要給向氣囊點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令，引燃?xì)饽尹c(diǎn)火器。因?yàn)闅饽乙谂鲎布s40ms后，才能充分充氣到體積最大，所以在座椅安全帶收緊后，駕駛席氣囊和乘員席氣囊才同時(shí)膨開(kāi)，吸收碰撞產(chǎn)生的動(dòng)能，從而達(dá)到保護(hù)駕駛員和乘員的目的。8.3防盜報(bào)警系統(tǒng)

為了防止車輛被盜，許多汽車公司開(kāi)始將汽車防盜裝置作為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。防盜報(bào)警系統(tǒng)通常與汽車中控門(mén)鎖系統(tǒng)配合工作，當(dāng)汽車處于防盜報(bào)警功能狀態(tài)時(shí)，若有人企圖強(qiáng)行進(jìn)入汽車或打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱門(mén)時(shí)，防盜報(bào)警系統(tǒng)一方面發(fā)出報(bào)警，如燈光閃爍、喇叭鳴叫，另一方面阻止車輛運(yùn)行，如切斷點(diǎn)火電路、起動(dòng)電路及供油電路等。

8.3.1防盜系統(tǒng)的分類

1.機(jī)械式防盜系統(tǒng)機(jī)械式的防盜鎖屬于單體、被動(dòng)、無(wú)人值守的傳統(tǒng)機(jī)械防盜裝置，不能發(fā)出、傳輸報(bào)警信息，且極易被犯罪分子用鋼鋸、萬(wàn)能鑰匙、鑷子等作案工具破壞。

(1)車輪鎖車輪鎖是使用一套鎖具將汽車的一個(gè)車輪固定，使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到防盜和防止車輛被拖走的目的。

(2)轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖，也就是通常人們所說(shuō)的拐杖鎖，它的兩端類似于拐杖的手柄，長(zhǎng)度可調(diào)整，一端掛在轉(zhuǎn)向盤(pán)上，一端掛在離合器的踏板上。

(3)變速桿鎖變速桿鎖是一種將轉(zhuǎn)向盤(pán)和排檔鎖在一起的鎖具，采用這種鎖可以同時(shí)防止竊賊轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)和撥動(dòng)變速桿。8.3.1防盜系統(tǒng)的分類

(4)可拆卸式轉(zhuǎn)向盤(pán)該種防盜器材整套配備包括：底座、可拆式轉(zhuǎn)向盤(pán)、專利鎖帽蓋。操作程序是先將轉(zhuǎn)向盤(pán)取下，將專利鎖帽蓋套在轉(zhuǎn)向軸上。即使小偷隨便拿一個(gè)轉(zhuǎn)向盤(pán)也無(wú)法安裝在轉(zhuǎn)向軸上。

(5)制動(dòng)器鎖制動(dòng)器鎖可以在車主離開(kāi)汽車后以機(jī)械或液壓方式，將制動(dòng)器踏板固定在制動(dòng)位置上。

(6)護(hù)盤(pán)式轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖護(hù)盤(pán)式轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖是一種隱藏式轉(zhuǎn)向盤(pán)鎖，有一層防鋸、防鉆鋼板保護(hù)，材質(zhì)比傳統(tǒng)的拐杖鎖堅(jiān)固，鎖芯也設(shè)計(jì)得更加精密，因而可靠性更高。該鎖的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)破壞原車結(jié)構(gòu)，故障率低，操作簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是車主必須找一個(gè)空間收藏這個(gè)拆下的轉(zhuǎn)向盤(pán)。8.3.1防盜系統(tǒng)的分類

2.電控式防盜系統(tǒng)

1)按密碼形式分類電控式防盜系統(tǒng)根據(jù)密碼發(fā)射方式的不同，主要分為定碼防盜器和跳碼防盜器兩種類型。早期防盜器大多采用定碼方式，由于其自身的缺點(diǎn)，現(xiàn)已逐漸被技術(shù)上較為先進(jìn)、防盜效果較好的跳碼防盜器所取代。8.3.1防盜系統(tǒng)的分類

2)按防盜的結(jié)構(gòu)分類

(1)電子聲光類：俗稱“哇哇叫”，遇到非正常點(diǎn)火、開(kāi)門(mén)、振動(dòng)等情況，通過(guò)電子感應(yīng)便會(huì)引起喇叭長(zhǎng)鳴、車燈閃爍，起到阻嚇作用。此類防盜器極易被斷電和短路等技術(shù)破壞，也無(wú)法對(duì)車輛進(jìn)行控制，報(bào)警信息傳播范圍有限，發(fā)出的噪聲也存在擾民現(xiàn)象。

(2)機(jī)電結(jié)合類：當(dāng)遇到盜、劫時(shí)，汽車不僅可以發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，還能夠自動(dòng)鎖住油路、電路、電腦。有的中高檔轎車還使用電子鑰匙，只有密碼相符時(shí)才能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。此類防盜器技術(shù)較為先進(jìn)，但也有的犯罪分子通過(guò)截獲電子密碼等方式實(shí)施盜竊。

(3)網(wǎng)絡(luò)報(bào)警類：這是一種建立在以城市為中心的網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品，具有遇盜自動(dòng)報(bào)警、跟蹤定位、遙控停車等功能。8.3.1防盜系統(tǒng)的分類

3)按防盜的功能分類

(1)斷油斷電裝置。斷油斷電的裝置分為二種，分別是燃油切斷裝置、蓄電池接線柱切斷裝置及發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火切斷裝置。電池?cái)嚯娧b置安裝在蓄電池旁，只帶轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鈕，車上的電力系統(tǒng)便全被切斷，此裝置的使用、安裝都十分方便。

(2)無(wú)線電跟蹤裝置。這是一種目前最先進(jìn)的產(chǎn)品。該裝置是在車上安裝一個(gè)小型的無(wú)線電發(fā)射器，一旦車輛被偷走，該裝置能夠協(xié)助警方探測(cè)出車輛的下落，很快地找回失竊車輛。

(3)遙控中央門(mén)鎖。當(dāng)遙控器發(fā)射正確信號(hào)時(shí)，中央門(mén)鎖自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。

(4)車身防盜識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用特殊工藝在全車玻璃、前后大燈和輪圈等重要部件蝕刻車輛號(hào)碼。車輛盜走后，則需要更換全車的重要組件。8.3.1防盜系統(tǒng)的分類

3.網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)