安全气囊系统的结构和工作原理

• 各类安全气囊传感器连接电路的逻辑关系如图1-9 所示。
图1-9 各类安全气囊传感器的逻辑连接电路
• 3）备用电源 备用电源由大容量电容器和一个直流转换器组成，依靠
直流转换器始终保持对电容器的充电，利用电容断电后的 放电效应，避免因系统装置电压过低或车辆碰撞造成电源 瞬时中断，而导致系统工作失效。
图1-7 中央安全气囊传感器
• 2）安全传感器 安全传感器结构如图1-8所示，它通常处于断开状态。当
车辆发生正面或前侧面碰撞，且所生产的负加速度大于预 先设定的界限时，管中的水银在惯性力作用下会使系统电 路中断开的触点闭合，利用水银的导电特性，使安全传感 器电路导通，发出点火信号。
图1-8 安全传感器
图1-4 粘性阻尼式碰撞传感器 1-传感器壳；2-O形密封圈；3、10-钢球；4、7-永久磁铁；5-固定板；6-电气触点；8-触点；9-滚筒；
• 2）惯性机械开关式碰撞传感器 • 由传感器壳体、偏心转子、偏心重块、固定触点、旋转
触点等构成，如图1-5所示。 • 在传感器外还设置了一个电阻R，用于对系统进行自检
• 带有微量火药的电热线式引爆管设置在充气装置的中央， 当车辆发生碰撞，且强度满足气囊触发条件时，控制电流 被导向引爆管，通过引爆管点燃点火药粉，火焰迅速扩展 传播，使其周围的气体发生物质产生大量氮气，氮气经过 滤网过滤并冷却后，经由充气装置的喷口进入气囊，使气 囊膨胀展开，冲破转向盘衬盖的气囊可以在驾驶员面前形 成缓冲垫。充气完毕后，氮气经气囊背部的泄气口迅即排 出，利用泄气过程吸收冲击能量，以避免气囊对乘员造成 二次反弹伤害。
安全气囊系统的结构和工作原理
• 1.1 安全气囊系统主要元件的结构与原理 • 1.2 安全气囊系统的控制原理 • 1.3 广州本田雅阁安全气囊系统控制过程
1.1 安全气囊系统主要元件的结构与原理
• 1．碰撞传感器
碰撞传感器的功用是对汽车碰撞强度做出检验， 并将其产生的与碰撞强度成比例的电信号传送给 电控单元(ECU)。
• 当汽车发生碰撞时，由于偏心重块的惯性作用，偏心转盘将克服复 位弹簧力的作用产生旋转。足够大的碰撞强度产生的这种旋转将会使 旋转触点与固定触点闭合，传感器向ECU送去开关信号。
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• 2．安全气囊系统的ECU
SRS的电子控制装置(ECU)是安全气囊系统的控制中心，它接收来自前传感器的输入 信号，对引爆条件加以判断，控制充气装置点火电路的通断，同时还兼有对系统装置 进行监测和对故障进行诊断的功能。控制装置一般由中央安全气囊传感器、点火控制 驱动电路、安全传感器、备用电源、诊断电路、记忆电路和稳压电路等组成(见图1-6)。
• 4）诊断电路 诊断电路用来对系统中有可能造成无法引爆或意外引爆
的隐患进行检查，当系统发生故障时，仪表板上的SRS报 警灯点亮，同时，将所发生的故障以代码的形式存储到记 忆电路中，并通过安全电路阻止引爆电路触发引爆气囊。 维修时可以通过检查接口(诊断座)读取故障码。 • 通常情况下，诊断电路需要完成以下检查。 • （1）系统初期检查。 • （2）行进中的实时检查。 • （3）停车后的检查。
1-转向盘；2-气囊1-气体发生物质；4-点火药粉；5-引爆管；6-滤网；7-转向盘衬盖；8-巡航控制开关；9-螺旋电缆
• 4．螺旋电缆
• 充气装置与气囊安装在转向盘上，随转向盘一起转动，引爆管与电 子控制装置之间是以螺旋电缆的方式将引爆装置直接与控制器连接， 其结构如图1-11所示。
• 螺旋电缆由壳体、旋转体、电缆和解除凸轮等组成，旋转体和解除 凸轮之间有连接凸缘和凹槽，当转向盘转动时，它们相互接触，一起 旋转。电缆总长约5m，呈螺旋状盘绕在壳体内，以保证旋转体随转向 盘由中间位置向左右各转2.5圈不影响导线的连接。有时螺旋电缆还可 成为巡航控制开关的连接通道。
• 3．安全气囊组件
安全气囊组件由充气装置和气囊总成两部分构 成(见图1-10)，该组件是一个不可分解的整体，只 能整体更换。
• 气囊由高强度尼龙布制成，表面涂有氯丁橡胶敷层，经 折叠后放置在气体发生器上方，气囊背面设有排气孔。各 部位气囊的容积不等，一般驾驶员气囊容积为60～90L， 副驾驶员气囊则有150～300L左右。
碰撞传感器分为安装于汽车左、右翼子板下或 前保险杠内侧的安全气囊传感器(侧向安全气囊传 感器安装在车门或门柱上)和装于气囊控制装置中 的安全传感器两类，这里主要讲述前者。
前碰撞传感器有两种形式，即粘性阻尼式碰撞 传感器和惯性机械开关式碰撞传感器。
• 1）粘性阻尼式碰撞传感器
在结构上由永久磁铁、滚筒、钢球和触点等组成。当汽车正常行驶 时，钢球受到永久磁铁吸引，紧靠在滚筒的内端。当汽车受到一定强 度的碰撞时，钢球在惯性的作用下可以克服永久磁铁的吸力和球体与 滚筒之间空气的粘性阻力，迅速向滚筒外端移动，最终使传感器内的 电路触点闭合，发出碰撞信号。
测，检测SRS的ECU与前传感器之间的联系是否正常。
图1-5 惯性机械开关式碰撞传感器 1-固定触点；2-旋转触点；1-偏心重块；4-游丝；5-偏心转盘；6-壳体；7-传感器触点；8-活动触点
• 正常情况下，偏心转盘和偏心重块在螺旋复位弹簧弹力的作用下， 顶靠在与外壳相连的限位块上，此时，旋转触点不与固定触点接触。
• 充气装置按气体产生方式可分为高压储气式和燃烧式两 种。
• 前者是将氮气、氢气等惰性气体压缩储藏在压力容器内， 以电子引爆管打开容器开关使气体迅速充入气囊。
• 后者(见图1-10)在结构上包括引爆管、点火药粉、气体 发生物质和滤网等。
图1-10 安全气囊组件结构 1-转向盘；2-气囊；1-气体发生物质；4-点火药粉；5-引爆器；6-滤网；7-转向盘衬盖；8-巡航控制开关；9-螺旋电缆
图1-6 安全气囊的ECU及系统电路
• 1）中央安全气囊传感器 中央安全气囊传感器为电阻式加速度传感器，如图1-7所示，用来检
测车辆的负加速度。 当车辆碰撞时，传感器的悬臂端受到减速惯性力的作用产生弯曲，
阻抗电桥电路的输出发生改变，传感器将这种弯曲转变为电信号，经 过前置放大、高通滤波和主放大器等环节对信号做出处理后，作为判 定系统是否工作的信号，当信号值超过设定值时，点火(引爆)控制驱 动电路被接通。