【正文】 觸點接通則將碰撞信號輸入SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點火器電源接通。 滾球式碰撞傳感器工作原理如圖 2 所示。 電子式碰撞傳感器沒有電器觸點，常用的有壓阻效應(yīng)式和壓電效應(yīng)式兩種，一般用作防護(hù)傳感器。 ⑵ 按碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)類型分 按傳感器結(jié)構(gòu)不同，碰撞傳感器可分為機(jī)電結(jié)合式、水銀開關(guān)式和電子式三種類型。防護(hù)傳感器和碰撞信號傳感器的結(jié)構(gòu)原理完全相同。 碰撞傳感器的分類 碰撞傳感器種類繁多、形式各異，常用的碰撞傳感器可按用途與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。 ⑵ 電子式安全氣囊。 正面安全氣囊系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的一種，而側(cè)面和頂面的安全氣囊系統(tǒng)現(xiàn)已逐漸普及。 二 、 安全氣囊的分類 自從機(jī)械式安全氣囊發(fā)明至今，幾乎所有車輛上 安裝的安全氣囊都已經(jīng)是電子控制的了，電子式安全氣囊分為多種。 兩次動作的雙安全氣囊系統(tǒng)，在汽車發(fā)生沖撞時，能根據(jù)汽車的速度和雙氣囊同時工作。因此氣囊主要在緩沖前碰撞或近似前碰撞嚴(yán)重性方面，補充安全帶提供保護(hù)作用。 安全氣囊的功能： 當(dāng)汽車發(fā)生前碰撞時，首先是汽車要停止運動，車內(nèi)乘員的慣性力作用下仍以原來速度繼續(xù)向前運動。 安全氣囊 SRS 的功用 對于通常車輛碰撞過程，其形式有兩種：一次碰撞和二次碰撞。由此可見，只有兩者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全氣囊必然作為安全帶的輔助系統(tǒng)出現(xiàn)；安全氣囊是用橡膠襯里的特種織物尼龍制成，工作時用無害的氦氣填充。 三 汽車電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷與維修 一 、 安全氣囊系統(tǒng)的概述 安全氣囊 SRS 的概念 SRS— Supplemental Restraint System，從英文直譯為輔助防護(hù)系統(tǒng)或輔助束縛系統(tǒng)；氣囊為 Air Bag，因此， Supplemental Restraint Safe Air Bag System 就稱為輔助防護(hù)安全氣囊系統(tǒng) — SRS 安全氣囊系統(tǒng)。而人們關(guān)心的最多的還是汽車的安全性，如今汽車大都裝有電控安全氣囊系統(tǒng)。隨 著新興技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，為汽車向電子化發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件。在安全氣囊裝置的檢查、安裝和維護(hù)工作中只允許由受過培訓(xùn)的人員進(jìn)行。汽車安全氣囊系統(tǒng)的包括傳感器總成、充氣、折疊氣囊、點火器、固態(tài)氮、警告燈等。當(dāng)汽車受到前方一定角度內(nèi)的高速碰撞時，裝在車前端 的碰撞傳感器和裝在汽車中部的安全傳感器，就可以檢測到車突然減速，并將這一信號在 秒內(nèi)速度傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦。 關(guān)鍵詞 ： 安全氣囊 。電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志之一。安全氣囊是輔助安全系統(tǒng)，簡稱 SRS。 汽車安全氣囊系統(tǒng)是輔助安全系統(tǒng)，它通常是作為安全帶的輔助安全裝置出現(xiàn)。此系統(tǒng)由一個傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車速度減小的程度。 一次碰撞 是指汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞；二次碰撞是指一次碰撞后，駕駛員和乘員受慣性力作用與車內(nèi)的方向盤、擋風(fēng)玻璃或儀表臺發(fā)生碰撞。不系安全帶的乘員將會與轉(zhuǎn)向盤、前擋風(fēng)玻璃相撞，因而可能受到嚴(yán)重傷害；系安全帶的乘員可以隨著汽車停止運動而逐漸停止向前運動。 四 安全氣囊的作用： 在汽車發(fā)生沖撞時，安全氣囊系統(tǒng)對保護(hù)駕駛?cè)藛T的安全十分有效。這樣，在低速發(fā)生沖撞時，系統(tǒng)只使用安全帶既能足夠保護(hù)駕乘人員安全，而不用浪費氣囊。 按照碰撞類型分 ⑴ 正面 SRS 氣囊系統(tǒng) —— 保護(hù)頭部、胸部。 按照安全氣囊數(shù)目分類 ⑴ 單 SRS 氣囊系統(tǒng) —— 駕駛席氣囊。 現(xiàn)代汽車大部分 采用電子控制式安全氣囊。 ⑴ 按碰撞傳感器的用途分類 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(hù)傳感器兩種類型。換句話說，一只碰撞傳感器即可用作碰撞信號傳感器，也可用作碰撞防護(hù)傳感器，但是必須重新設(shè)定其減速度閾值。 機(jī)電結(jié)合式是一種利用機(jī)械機(jī)構(gòu)運動（滾動或轉(zhuǎn)動）來控制電器觸電運動，再由觸電斷開與閉合來控制氣囊點火器電路接通與切斷的傳感元件。 滾球式碰撞傳感器 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 1 所示，主要由鐵質(zhì)滾球 永久磁鐵 導(dǎo)缸 固定觸點 4 和殼體 5 組成 六 圖 1 滾球式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu) ? ? 圖 2 滾球式碰撞傳感器的工作原理 ? 靜止?fàn)顟B(tài) ? 工 作狀態(tài) 兩個觸電分別與傳感器引線端子連接。當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，在永久磁鐵作用下，導(dǎo)缸內(nèi)的滾球被吸向磁鐵，兩個觸點與滾球分離，傳感器電路處于斷開狀態(tài)，如圖 2? 所示。 滾軸式碰撞傳感器 滾軸式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。 當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時，滾軸產(chǎn)生的慣性力將大于片狀彈簧的彈力。豐田、馬自達(dá)汽車 SRS 采用了這種傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。兩個固定觸點 10 與 16 絕緣固定在傳感器殼體上，并用導(dǎo)線分別與傳感器接線端子 14 連接。當(dāng)傳感器用作碰撞信號傳感器時，轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點接觸則將碰撞信號輸入 SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點火器電源電路接通。 電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器 德國博世公司研制生產(chǎn)的電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 7? 所示，主要由電子電路 電阻應(yīng)變計 震動塊 緩沖介質(zhì) 和殼體 3 等組成。為了提高傳感器的檢測精度，應(yīng)變電阻一般都連接成橋式電路，并設(shè)計有穩(wěn)壓和溫度補償電路，如圖 7? 所示。 壓電效應(yīng)式碰撞傳感器 壓電效應(yīng)式碰撞傳感器是利用壓電效應(yīng)制成的傳感器。 當(dāng)汽車遭受碰撞時，傳感器內(nèi)的壓電晶 體在碰撞產(chǎn)生的壓力作用下，輸出電壓就會變化。因為安全氣囊是一種被動安全裝置，所以對 SRS ECU 的結(jié)構(gòu)和安裝位置都有特殊的要求。 圖 8 SRS ECU 的結(jié)構(gòu) 專用中央處理器 專用中央處理器由 A/D 轉(zhuǎn)換器、 D/A 轉(zhuǎn)化器、串行輸入 /輸出接口、只讀存儲器、隨機(jī)存儲器、電可擦除可編程只讀存儲器和 定時器等組成，其主要功用是監(jiān)視汽車縱向減速度是否達(dá)到設(shè)定閾值，控制氣囊點火器引爆電路。備用電源又稱為后備電源或緊急備用電源，由電源控制電路和若干個電容器組成，其功用是當(dāng)汽車電源與 SRS ECU 之間的電路切斷后，在一定時間（一般為 6s）內(nèi)維持 SRS 供電，保持 SRS 的正常 功能。當(dāng)線圈電流接通或切斷、開 關(guān)接通或斷開、負(fù)載電流突然變化時都會產(chǎn)生順時脈沖電壓即過電壓，這些過電壓如果加到 SRS 電路上，系統(tǒng)中的電子元件就可能因電壓過高而導(dǎo)致?lián)p壞。按安裝位置可分為駕駛席、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。 圖 9 駕駛席氣囊組件的結(jié)構(gòu) 駕駛席 SRS 氣囊組件的結(jié)構(gòu)如圖 9 所示，主要由氣囊飾蓋 氣囊 氣體發(fā)生器 4和安裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部的點火器組成。氣囊飾蓋表面模壓有撕印，以便氣囊充氣時撕裂飾蓋，減小沖出飾蓋的阻力。下蓋上制有安裝孔，以便將氣體發(fā)生器安裝到轉(zhuǎn)向盤上的氣囊支架上。疊氮化鈉的分子式 NaN?，是無色六方形晶體，有劇毒！密度為 179。疊氮化鈉與鉛鹽（如硝酸鉛）作用可制備起爆藥疊氮化鉛 Pb(N3)2。這些物質(zhì)是有害的，因此在清潔氣囊膨開后的車內(nèi)空間時，應(yīng)保證通風(fēng)良好并采取防護(hù)措施。引出導(dǎo)線與氣囊連接器插頭連接，連接器（一般都為黃色）中設(shè)有短路片（銅質(zhì)彈簧片）。 安全氣囊指示燈 安全氣囊指示燈又稱為 SRS 警告燈，安裝在駕駛室儀表盤面膜下面，并在面膜表面相應(yīng)位置制作有氣囊動作圖形或“ SRS”、“ AIR BAG”、“ SRS AIR BAG”等字母表示。自診斷系統(tǒng)在控制 SRS 指示燈發(fā)亮或閃亮的同時，還會將所發(fā)現(xiàn)的故障編程代碼存儲在儲存器中。 安全氣囊系統(tǒng)線束與保險機(jī)構(gòu) 為了區(qū)別電器系統(tǒng)線束 連接器，安全氣囊系統(tǒng)的連接器與汽車其它電器系統(tǒng)的連接器有所不同。其作用是當(dāng)連接器撥開時，短路片自動將靠近 SRS 氣囊點火器一側(cè)插頭或插座的兩個引線端子短接，如圖 13所示，防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤膨開。當(dāng)插頭與插座正常連接時，插頭的絕緣殼體 將短路片向上頂起，如圖 13? 所示，短路片與連接器端子脫開，插頭的引線端子與插座的引線端子接觸良好，點火器電熱絲電路的“＋”端與防護(hù)傳感器電路接通，“－”端與前碰撞傳感器電路接通，電熱絲電路處于正常連接狀態(tài)。為了保證轉(zhuǎn)向盤具有足夠地轉(zhuǎn)動角度而又不致?lián)p傷駕駛員席 SRS 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。 螺旋彈簧安裝在轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向柱管之間。 安全氣囊控制原理 安全氣囊系統(tǒng)控制原理圖如圖 15 所示。 ⑵ 碰撞 40ms 后，氣囊充滿，體積最大，駕駛員前移，如圖 2 ? 所示。 如表 1 所示為氣囊動作過程與經(jīng)歷時間的關(guān)系。角。角時。 ⑸ 縱向減速度未達(dá)到設(shè)定值時。日本和歐洲氣囊按駕駛員帶安全帶設(shè)計，氣囊體積 小、充氣時間短，減速度閾值較高，汽車在較高車速﹙ 19km/h～32km/h﹚碰撞時，氣囊才能引爆。各型 SRS 的自診斷測試方法各有 不同，下面介紹常用車型安全氣囊系統(tǒng)的故障自診斷測試及其檢修方法。這次依據(jù)電路圖檢查其座椅下的插接件連接情況，發(fā)現(xiàn)其插頭松動，未被固定在座椅上。 用故障診斷儀 對安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行檢測，故障代碼為 01044，故障含義為控制單元編碼錯誤，且故障碼無法直接清除。 用故障診斷儀 VAS5051 對安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行檢測 ，故障代碼為 00589，故障含義是前排乘客側(cè)安全氣囊觸發(fā)器 N31 電阻過大，且故障碼無法直接清除。由于該車為 新車 ，筆者主要懷疑線路中的插接件處可能松動。 故障 4 一輛奧迪 A6 轎車在正常使用過程中，安全氣囊燈有時亮。更換該元件，故障排除。另外，該系統(tǒng)與奧迪車上其它電子控制系統(tǒng)一樣，通過使用專用診斷儀器，可以對其系統(tǒng)進(jìn)行零件號和系統(tǒng)軟件版本的查詢、故障診斷、最終元件執(zhí)行、清除故障碼、數(shù)據(jù)塊閱讀及給電子控制器編碼等功能，該系統(tǒng)的地址碼為 15。 ⑵ 將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到 ON 或 ACC 位置，并等待 20s 以上。同一數(shù)字燈亮與燈滅時間均為 ，十位數(shù)字與個位數(shù)字之間間隔為 。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常后約 10s， SRS 提示燈自動熄滅；當(dāng) SRS 提示燈線路斷路時不能顯示故障碼，所以在斷路故障排除之前， SRS 提示燈無法顯示故障碼；當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)發(fā)生故障時， SRS ECU 將故障編成代碼 11～ 31 存入存儲器中。因此，每當(dāng)排除故障后，必須清除故障碼，并在清除故障碼之后，再次讀取故障碼，確認(rèn)故障碼已經(jīng)全部清除。第一步清除代碼 41 以外的故障碼，第二步清除代碼 41。在清除故障碼后接上蓄電池負(fù)極電纜時，必須關(guān)閉點火開關(guān)。 ⑶清除代碼 41。 ﹚ s； ③將 Tc端 子第二次離開搭鐵部位之后 ，將 AB端子第二次搭鐵﹙ 177。 上述方法在清除代碼 41 的同時，其他故障代碼也將立即被清除。 ⑴ 安全氣 囊系統(tǒng)的故障很難確認(rèn)，根據(jù)自診斷系統(tǒng)提取故障代碼是診斷和排除故障的重要途徑和信息來源。當(dāng)檢查工作結(jié)束之后，再由維修人員或用戶重新設(shè)置密碼和有關(guān)內(nèi)容并調(diào)整時鐘。必須重新輸入由用戶選定的密碼才能發(fā)聲。 ⑹ 安全氣囊系統(tǒng)的防護(hù)碰撞 傳感器采用了水銀開關(guān)式傳感器。 ⑻ 前碰撞傳感器、 SRS ECU 或 SRS 氣囊組件不得暴曬或接近火源。 ⑽ 在安全氣囊系統(tǒng)各個總成或零部件的表面上，均標(biāo)有說明標(biāo)牌或注意事項，使用與檢查時必須照章行事。絕對 不能檢測 SRS 氣囊組件中點火器的電阻否則有可能導(dǎo)致氣囊引爆。 ⒂ 當(dāng)連接或拆下 SRS ECU 上的連接器插頭時，因為防護(hù)碰撞傳感器與電腦組件安裝在一起，所以應(yīng)在電腦組件安裝在其固定位置之后在進(jìn)行連接或拆卸，否則防護(hù)傳感器就起不到防護(hù)作用。 安全氣囊系統(tǒng)故障檢查 豐田車系安全氣囊系統(tǒng)故障的診斷與檢測方法基本相同。 二十七 圖 20 SRS 氣囊點火器電路 故障檢查 ⑴ 檢查準(zhǔn)備。 ⑶ 檢查錢碰撞傳感器。拔開 SRS 氣囊組件與螺旋線束之間的連接器插頭，用萬用表檢 測螺旋形線束一側(cè)插頭上端子 D＋、 D－之間的阻值，正常阻值為無窮大。首先做好檢查準(zhǔn)備：先將 SRS ECU 線束插頭插上，然后用導(dǎo)線將靠近 SRS 氣囊組件一端的螺旋線束插頭端子 D＋、 D－連接起來，再將蓄電池負(fù)極電纜端子接上。當(dāng)輸出代碼 11 以外的故障碼時，可按故障碼代號表示的故障進(jìn)行檢查。在等待 20s 以上的時間后，用跨接線將診斷插座 TDCL 上的端子 Tc、 E?跨接，同事利用 SRS 指示燈讀取故障碼。通過本文可以了解到電控安全氣囊具有以下特點： 1 實現(xiàn)了電路自診斷， 包括內(nèi)存自檢、傳感器自診斷、點火電路自診斷和氣袋自診斷等，并可通過指示燈顯示和聯(lián)機(jī)通訊兩種方式通知給使用者?？刂栖浖浞掷昧藛纹瑱C(jī)的軟件中斷功能，系統(tǒng)的功能切換不需要外部開關(guān)。老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始的選題到論文的順利完成，有多少可敬的老師、同學(xué)、朋友給我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意，同時我還要感謝我的父母，是他們把我