第4章 SRS安全气囊系统

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作用:检测车辆发生碰撞时的减速度或惯性力,并将




信号送到SRS气囊系统的专用SRS电脑 。 种类: 按功用分:前碰撞传感器、中央传感器、安全传感器 按总体结构分:机电结合式(滚球式、滚轴式和偏心 锤式 )、电子式(电阻应变计RSG式、压电效应式 )、 水银开关式碰撞传感器。 安装位置 : 前碰撞传感器:前翼子板内侧、前照灯支架下、散热 器(水箱)支架或驾驶室仪表盘和手套箱下方、前座 椅下 。 中央传感器:SRS ECU 内部。 安全传感器:一般与SRS电脑组装在一起,安装在驾驶 室中部变速杆前、后的装饰板下面。
图2-43 滚轴式传感器结构原理 (a)静止状态 (b)碰撞状态 1-动销 2-滚轴 3-滚动触止点 4-固定触点 5-底座 6-片状弹簧
偏心锤式碰撞传感器
结构:偏心锤1、偏心锤臂2、转动触点臂3及转动触
点6与13、固定触点10与16、复位弹簧19、挡块9和壳 体4与12等组成。
图2-44 偏心锤式碰撞传感器的结构
体3等。
图2-47 电阻应变计式碰撞传感器
(a)结构 (b)电阻应变计 (c)原理电路 1-密封树脂 2-传感器底板 3-壳体 4-电子电路 5-电阻应变计 6-振动块 7-缓冲介质 8-硅膜片
电阻应变计式碰撞传感器
原理:
当汽车遭受碰撞时,振动块振动,缓冲介质随之振动, 应变计的应变电阻产生变形,阻值随之发生变化,经 过信号处理与放大后,传感器3端输出的信号电压就 会发生变化。SRS电脑根据电压信号强弱便可判断碰 撞的烈度(激烈程度)。如果信号电压超过设定值, SRS电脑就会立即向点火器发出点火指令引爆点火剂, 使充气剂受热分解产生气体给气囊充气。
图2-35 正面碰撞时SRS气囊系统有效范围
SRS气囊Βιβλιοθήκη Baidu统部件的结构与原理
结构组成: 碰撞传感器 辅助防护系统指示灯(SRS指示灯)
控制组件(SRS控制组件,简称SRS电脑)
气囊组件(SRS气囊、气体发生器、点火器) 线束及诊断连接机构
碰撞传感器(Impact Sensor)
图2-38 本田CIVIC轿车用NEC型SRS气囊系统电路
滚球式碰撞传感器的结构与原理
结构:滚球 1 、磁铁 2 、导缸 3 、触点 4 、壳体 5 。
图2-40 丰田、本田汽车SRS传感器
(a)丰田SRS传感器 (b)本田SRS传感器
图2-41 滚球式传感器结构
1-滚球 2-磁铁 3-导缸 4-触点 5-壳体
图2-30 SRS气囊系统基本结构 1-右前碰撞传感器 2-左前碰撞传感器 3-SRS指示灯 4-SRS气囊组件 5-带防护碰撞传感器的SRS电脑
SRS系统的工作原理
汽车受到前方一定角度范围内的高速碰撞 → 安装在汽
车前端的碰撞传感器和与 SRS 电脑安装在一起的防护 碰撞传感器检测到汽车突然减速的信号 → 传感器触点 闭合 → 将减速信号传送到SRS电脑 → SRS电脑经数 学计算和逻辑判断 → 向SRS气囊组件内的电热点火器 (电雷管)发出点火指令 → 引爆电雷管 → 点火剂 (引药)受热爆炸(即电热丝通电发热引爆炸药) → 迅速产生大量热量 →充气剂(叠氮化钠固体药片)受 热分解释放大量氮气充入气囊 → 气囊冲开气囊组件的 装饰盖板鼓向驾驶员,使驾驶员头部和胸部压在充满 气体的气囊上,在人体与车内构件之间铺垫一个气垫, 将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞,通过气 囊产生变形来吸收人体碰撞产生的动能,达到保护人 体的目的。
压电效应式碰撞传感器
利用压电效应制成。 压电效应 -- 压电晶体在压力作用下,晶体外形发生变
化而使其输出电压发生变化的效应。压电晶体通常用 石英或陶瓷制成。 原理:当汽车遭受碰撞时,传感器内的压电晶体在碰 撞产生的压力作用下,输出电压就会变化。SRS电脑 根据电压信号强弱便可判断碰撞的烈度。如果电压信 号超过设定值,SRS电脑就会立即向点火器发出点火 指令,引爆点火剂使气体发生器给气囊充气,SRS气 囊膨开,达到保护驾驶员和乘员之目的。
图2-46 水银开关传感器结构
1-水银(静态位置) 2-壳体 3-水银(动 态位置) 4-密封圈 5-电极(接点火器) 6-电极(接电源) 7-密 封螺塞 a-减速 度方向 F1-水银运动方向分力 F2-水平 分力 α -水银运动方向与水平方向的夹角
电阻应变计式碰撞传感器
结构: 电子电路4、电阻应变计5、振动块6、缓冲介质7和壳
滚球式碰撞传感器的结构与原理
原理: 传感器处于静止状态:传感器在永久磁铁的磁力作
用下,导缸内的滚球被吸向磁铁,两个触点未连通。 汽车遭受碰撞:碰撞使滚球的惯性力大于永久磁铁 的吸力时,惯性力与磁力的合力就会使滚球沿着导 缸向左运动,将两个触点接通,从而接通SRS气囊 的搭铁回路。
图2-42 滚球式传感器工作原理 (a)静止状态 (b)碰撞状态


统),一般称为“安全气囊(Safe Air Bag)系统”, 是汽车安全带的辅助装置。 功用: 当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时,SRS气囊迅速 膨胀,承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部产生 的惯性力,从而减轻人体遭受伤害的程度。(一次碰 撞、二次碰撞) 发展过程: 发明于50年代,开发于60年代,应用于70年代,发展 于80年代,推广于90年代。
种类: 按总体结构分:机械式、电子式。 按数量分:单气囊系统、双气囊系统、多气囊系统。 按功用分:正面气囊系统和侧面气囊系统。 系统组成 : 碰撞传感器 辅助防护系统指示灯(SRS指示灯)
控制组件(SRS控制组件,简称SRS电脑)
气囊组件(SRS气囊、气体发生器、点火器)
图2-45 偏心锤式碰撞传感器工作原理
(a)静止状态 (b)碰撞状态
水银开关式碰撞传感器
利用水银导电良好
的特性制成。一般 用做防护传感器 (安全传感器)。 原理:当汽车发生 碰撞时,减速度将 使水银产生惯性力。 惯性力在水银运动 方向上的分力会将 水银抛向传感器电 极,使两个电极接 通,从而接通气囊 点火器电路的电源。
图2-31 SRS气囊系统工作原理
动作过程
碰撞 之后 经历 时间 SRS 动作 状态
0ms
10ms
40ms
60ms
110ms
120ms
遭 受 碰 撞
点火引 爆开始 充气
气囊充 满 人体前 移
排气节 流吸收 动能
人体复 位恢复 视野
危害 解除 车速 为零
表2-2 SRS气囊系统动作过程与经历时间之间的关系
第四章
SRS安全气囊系统
本章内容: SRS气囊系统的概念及发展 SRS系统的结构与原理 SRS气囊系统部件的结构与原理 SRS系统故障诊断 SRS系统实例及检修 SRS系统的处置 装备座椅安全带收紧器的SRS气囊系统 电控安全带
SRS气囊系统的概念及发展
概念: SRS--Supp1emental Restraint System(辅助防护系
滚轴式碰撞传感器
结构: 止动销1、滚轴2、滚动触点3、固定触点4、底座5和
片状弹簧6组成。 原理: 传感器处于静止状态时:滚轴在片状弹簧的弹力作用 下滚向止动销一侧,滚动触点与固定触点处于断开状 态。 汽车遭受碰撞:使滚轴的惯性力大于片状弹簧的弹力 时,惯性力就会克服弹簧弹力使滚轴向前滚动,将滚 动触点与固定触点接通,从而接通SRS气囊的搭铁回 路。
SRS电脑(控制组件)
通常安装在驾驶室变速杆前、后的装饰板
下面 。 主要由SRS电脑模块、信号处理电路、备用 电源电路(碰撞断电时20s短期供电)、保 护电路和稳压电路等组成。
图4-21 SRS控制组件的内部结构
1- 能量贮存装置(电容器) 2-防护碰撞传感器总成 3-传感器触点 传感器平衡块 5-四端子插座 6-SRS电脑模块 7-SRS电脑插座
图4-23 TOYOTA、VOLVO汽车SRS指示灯的位置 (a)、(b)丰田轿车SRS指示灯 (c)沃尔沃轿车SRS指示灯
SRS气囊组件
分类: 按功能分:正面SRS气囊组件、侧面SRS气囊。 按安装位置分:驾驶席、副驾驶席、后排乘员席气囊


组件和侧面气囊组件四种。 安装: 驾驶席气囊组件在方向盘的中央; 前排乘员席气囊组件安装在副驾驶员座椅正前方的仪 表台上。 组成:SRS气囊、点火器和气体发生器等。
图4-22 现代(HYUNDAI)轿车SRS控制组件框图
SRS指示灯
又称为SRS警告灯或SRS警示灯。 安装:在驾驶室仪表盘面膜的下面,并在面膜表面的
相应位置制做有图形或SRS、AIR BAG等字样表示。 功用:指示SRS气囊系统功能是否处于正常状态。 当点火开关接通“0N”或“ACC”位置后,如果 SRS指示灯发亮或闪亮约6s(闪6下)后自动熄灭,表 示SRS气囊系统功能正常。 如果SRS指示灯不亮、一直发亮或在汽车行驶途中 突然发亮或闪亮,表示自诊断系统发现SRS气囊系统 有故障,应及时清除。自诊断系统在控制SRS指示灯 发亮或闪亮的同时,还会将所发现的故障编成代码存 储在存储器中。
前迅速将气囊打开,并保证正常放气,以及时保护 乘员; 防误爆功能:减速度阈值设置合理,防止过低 (轻微碰撞引爆)及过高(碰撞时打不开或打开过 晚); 自诊断功能:系统要及时发现故障,并以指示灯 (报警灯)形式提示驾驶员; 使用:可使用年限7--15年气囊膨开后需全套更换。
SRS系统的结构
1、8-偏心锤 2、15-锤臂 3、11-转动触点臂 4、12-壳体 5、7、14、17-固定触点引线端子 6、13-转动触点 9-挡块 10、16-固定触点 18-传感器轴 19-复位弹簧
原理: 传感器处于静止状态时:在复位弹簧的弹力作用下,
偏心锤与挡块保持接触,转子总成处于静止状态, 转动触点与固定触点处于断开状态 汽车遭受碰撞:使偏心锤的惯性力矩大于复位弹簧 的弹力力矩时,惯性力矩就会克服弹簧力矩使转子 总成转动,从而带动转动触点臂转动,使转动触点 与固定触点接触,接通SRS气囊的搭铁回路。
图2-32 驾驶席气囊动作过程
SRS气囊系统的有效范围
正面 SRS 气囊系统在汽车从正前方或斜方 +30°角范围

内发生碰撞且其纵向减速度达到某一值(减速度阈值) 时,才能引爆点火剂使充气剂受热分解给正面 SRS气囊 充气。 在下列条件之一的情况下,SRS气囊系统不会引爆点火 剂,也不会给SRS气囊充气: (1)汽车遭受侧面碰撞超过斜前方+30°角时; (2)汽车遭受横向碰撞时; (3)汽车遭受后方碰撞时; (4)汽车发生绕纵向轴线侧翻时; (5)纵向减速度未达到设定阈值时; (6)汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的条件下 行驶时。
图4-24 B0SCH公司SRS气囊组件的安装位置
驾驶席SRS气囊组件的结构
气囊装饰盖2、SRS气囊3、气体发生器4和装在气体发
生器内部的点火器
图4-25 BOSCH公司驾驶席气囊组件结构 1-饰盖撕印 2-气囊饰盖 3-SRS气囊 4-气体发生器 5-点火器引线
SRS气囊
用聚酞胺织物(如尼龙)制成,内层涂有聚氯丁二烯,
图2-28 汽车遭受正面碰撞时SRS气囊的作用形式
1-驾驶员 2-前排乘员
图2-29 VOLVO公司侧面气囊 安装位置 1-侧面SRS气囊 2-座椅靠背前 后调整电动机 3-座椅后端高低调 整电动机 4-座椅前后移动电动 机 5-座椅前端高低电动机
对安全气囊系统的要求:
可靠性:能正确区分碰撞与制动产生的减速度; 高灵敏度:汽车发生碰撞时,系统要在二次碰撞
图2-36 丰田汽车SRS部件安装位置
图2-37 本田汽车SRS部件安装位置
防护传感器与前碰撞传感器的区别:
安装位置和作用效果不同。 前碰撞传感器:负责检测碰撞的激烈程度,其
信号是供电脑判断是否引爆点火剂而使充气剂 给气囊充气 ; 防护碰撞传感器:防止前碰撞传感器短路而造 成气囊误膨开,其信号是供电脑确定是否发生 碰撞。 在SRS气囊系统中,只有当防护传感器与任意 一只前碰撞传感器同时接通时,气囊回路才能 接通,气囊才可能充气。
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