碰撞传感器

安全气囊—碰撞传感器

摘要：碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，

由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。

碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。按结构可分为机械式和电子式两种。机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。

关键词：碰撞传感器、安全气囊

一、基本介绍

碰撞传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。

安全气囊SRS(SupplementalRestraint Systems)是汽车上一种常见的被动安全装置。气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫，避免硬性撞击而受伤。安全气囊系统一般由碰撞传感器、电控单元(ECU)、气囊模块(包括气体发生器、气囊、点火器)、监控装置、储备电源等组成。

传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。碰撞防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。

一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么气囊就会引爆充气膨开。

传感器按其结构可分为偏心锤式传感器、滚球式碰撞传感器、滚轴式膨胀传感器、水银开关式碰撞传感器、有压阻效应式碰撞传感器和压电效应式碰撞传感器。

二、碰撞传感器种类

按功能分

1）碰撞烈度传感器：用于检测汽车受碰撞程度。该传感器按安装位置分为：左前碰撞传感器、右前碰撞传感器和中央碰撞传感器。

2）碰撞防护传感器：用于防止安全气囊产生误胀开。又称为安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器。

按结构分

碰撞传感器有机电结合式、电子式和水银开关式。

其中机电结合式碰撞传感器又可分为滚球式、滚轴式和偏心锤式碰撞传感器。

机电结合式碰撞传感器的工作原理是利用机械运动控制电器触点动作，再由触点的断开与结合控制气囊电路的通断。

电子式碰撞传感器，目前常用的有电阻应变计式和压电效应式两种。电子式碰撞传感器没有电器触点，在发生碰撞时应变电阻发生变形，使电阻发生变化、传感器输出信号电压发生变化，当电压值超过预定值时，气囊被触发；或者压电晶体在碰撞时发生变化而使输出电压变化，当变化的电压达到预定值，气囊被触发。

水银开关式碰撞传感器是利用水银导电的特性控制气囊电路的通断。

三种类型碰撞传感器的工作原理：

1）机电结合式：利用机械运动使电气触点的通断开来控制安全气囊电路。其结构有滚球式、滚轴式和偏心锤式。

2）电子式：利用碰撞时应变电阻的变形使其电阻值变化或压电晶体受力使输出电压变化来控制安全气囊电路。

3）水银开关式：利用水银的导电特性控制安全气囊电路。

三、碰撞传感器作用

检测汽车发生碰撞时的极大减速度下的惯性力，并将检测信号输入到安全气囊系统的电子控制装置。

四、碰撞传感器安装

在安全气囊系统中，一般安装 3~4 碰撞传感器。安装部位通常在车身两侧前翼子板内侧、前照灯支架下、发动机散热器支架左右两侧，驾驶室仪表板和杂物箱下方等处。

丰田汽车SRS部件的安装位置

前碰撞传感器有2～3只，在车身的左前部和右前部分别安装一只，称为左前碰撞传感器和右前碰撞传感器。日本马自达轿车将前碰撞传感器称之为D碰撞传感器或第一碰撞传感器。在车身前部中央位置的碰撞传感器称之为中央碰撞传感器。丰田车系左、右碰撞传感器分别安装在车身前部左、右翼子板内。本田轿车也有将前部两个碰撞传感器安装在左、右前照灯支架下面。林肯城市、凯迪拉克、沃尔沃、尼桑无限和马自达轿车左前、右前碰撞传感器分别安装在发动机散热水箱支架左、右两侧。马自达和尼桑轿车的中央碰撞传感器安装在发动机散热器支架的中央。丰田汽车将中央碰撞传感器与SRS电脑安装在一起，而SRS电脑则安装在驾驶室变速杆前或后的装饰板下面。

防护碰撞传感器也称之为防护传感器，丰田汽车公司称作侦测传感器，本田汽车公司将其称之为触发传感器或触发开关，马自达汽车公司称为S碰撞传感器或第二碰撞传感器。防护碰撞传感器一般与SRS电脑安装在一起，安装在驾驶室中央变速杆前、后的装饰板下面.

前碰撞传感器用于检测碰撞程度，其信号供电脑判定是否引爆点火剂而给气囊充气。当以车速40km／h左右撞到一辆静止或同样大小的汽车上时，前碰撞传感器会动作，使气囊打开。

防护传感器或称安全传感器，它的作用是防止前碰撞传感器短路造成气囊误打开，它的信号供电脑确定是否发生碰撞。当SRS电脑连接的连接器端子短路时，由于防护传感器的作用，触点不闭合，会使气囊电路始终断开着，从而可避免气囊误爆。在一般情况下，防护传感器动作所需的惯性力或减速度值比前碰撞传感器动作所需的惯性力或减速度值要小。当防护传感器动作时，是将SRS点火器的电源电路接通，使气囊引爆。

五、碰撞传感器检测

1) 气囊系统的故障征兆难以确诊，所以诊断代码就成为故障排除时最重要的信息来源。在脱开蓄电池之前，一定要先检查诊断代码。[3-4]

2) 检查时断开点火开关，如车辆允许拆去蓄电池负极，最好将电源断开，应在拆下负极 90s 或更长时间才开始。因为气囊系统配有各用电源，在拆下蓄电池负极后 90s内安全气囊仍有可能张开。

3) 即使只发生轻微的碰撞且气囊并未张开，也应对前碰撞传感器和方向盘缓冲垫进行检查。

4) 不要将前气囊传感器、中央安全气囊传感器总成和方向盘衬垫直接露在热空气和火焰前。

5) 在检测电路时，应使用高阻抗的万用表进行测量。

6) 在气囊的零部件上均附有说明标牌，所列的注意事项在作业时均应严格遵照执行。

7) 将气囊的接线插头拔出后，用一根小铜线将气囊接头短接。

8) 千万不能测量气囊充气元件引爆管电阻，以免引起气囊系统误爆。应当采取先分解检测部件的方式，逐步查找。

9) 气囊系统是很灵敏的装置，检查时稍有不慎，都可能会引爆气囊，造成不必要的损失。

10) 气囊系统的线束和连接器一般套有特殊颜色的套管，与其他系统线束区别。检查时不要损坏这些套管。