汽车电控系统结构与维修（第2版）

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1、第六章汽车电子控制被动安全系统第一节安全气囊系统组成与分类第二节安全气囊系统的控制过程第三节安全气囊系统的结构特点第四节安全气囊系统的保险装置第五节座椅安全带控制系统第一节安全气囊系统组成与分类一、汽车碰撞导致人体遭受伤害的原因当汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞后，汽车速度将急剧变化，驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动，并与车内的转向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞，这种碰撞称为二次碰撞。在车辆事故中，导致驾驶员和乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。下一页第一节安全

2、气囊系统组成与分类二、安全气囊系统的功用安全气囊系统SRS的功用是：当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时，气囊迅速膨胀，在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫，利用气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。正面气囊的主要功用是保护驾驶员和乘员的面部与胸部，如图6-1所示，侧面气囊的主要功用是保护驾驶员和乘员的头部与腰部。下一页上一页图6-1汽车遭受正面碰撞时SRS的作用情况返回第一节安全气囊系统组成与分类三、安全气囊系统的组成各型汽车安全气囊系统SRS采用控制部件的结

3、构、数量和安装位置各有不同，但其基本组成大致相同，主要由左前碰撞传感器、右前碰撞传感器、安全气囊电控单元(SRSECU)、气囊组件和指示灯等组成，控制部件安装位置如图6-2所示，控制电路如图6-3所示四、安全气囊系统的分类按总体结构不同，安全气囊系统可分为机械式SRS和电子式SRS两大类。目前，机械式SRS已经淘汰，汽车装备的均为电子控制式气囊系统。按电子式SRS功能不同，可分为正面SRS和侧面SRS两大类；按气囊数量不同可分为单SRS、双SRS和多SRS。返回上一页图6-3丰田轿车SRS电路组成框图返回第二节安

4、全气囊系统的控制过程一、安全气囊系统的控制原理当汽车遭受正面碰撞和侧面碰撞时，安全气囊系统的控制原理完全相同。下面以图6-4所示正面碰撞为例，说明安全气囊系统控制原理。二、安全气囊系统的控制过程根据德国博世公司在奥迪轿车上的试验研究表明：当汽车以车速50km/h与前面障碍物碰撞时，安全气囊的动作时序如图6-5所示。下一页图6-4安全气囊系统的控制原理返回图6-5安全气囊动作时序返回第二节安全气囊系统的控制过程三、安全气囊的有效范围汽车安全气囊系统SRS并非在所有碰撞情况下都能起作用。如图6-6所示，正面SRS只

5、有在汽车正前方或斜前方±30°角范围内发生碰撞，纵向减速度达到设定阈值，且防护传感器和任意一只前碰撞传感器接通时，才能引爆气囊充气。在下列条件之一的情况下，正面气囊不会引爆充气：(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；下一页上一页图6-6正面碰撞时SRS的有效范围返回第二节安全气囊系统的控制过程(5)纵向减速度未达到设定阈值时；(6)所有前碰撞传感器都未接通或SRSECU内部的防护传感器未接通时；(7)汽车正常行驶、

6、正常制动或在路面不平的道路条件下行驶时。四、减速定阈值的设定减速度阈值根据安全气囊系统的性能设定，不同车型SRS的减速度阈值有所不同。美国与日本和欧洲的比较。返回上一页第三节安全气囊系统的结构特点一、碰撞传感器碰撞传感器实际上是一种减速度传感器，其功用是将碰撞信号输入安全气囊系统和座椅安全带收紧系统电控单元SRSECU，以便SRSECU确定是否引爆气囊点火器和安全带收紧点火器。1碰撞传感器分类按传感器用途不同，碰撞传感器可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种类型。按传感器结构不同，碰撞传感器可分为机电结合式

7、、水银开关式和电子式三种类型。下一页第三节安全气囊系统的结构特点2滚球式碰撞传感滚球式碰撞传感器又称为偏压磁铁式碰撞传感器，结构如图6-7所示，主要由铁质滚球、永久磁铁、导缸、固定触点和壳体等组成3偏心锤式碰撞传感器偏心锤式碰撞传感器又称为偏心转子式碰撞传感器。丰田、马自达汽车SRS采用了这种传感器，其结构如图6-9所示4水银开关式碰撞传感器水银开关式碰撞传感器利用水银具有良好的导电特性而制成的，结构如图6-11(a)所示，主要由水银、壳体、电极和密封螺塞组成。下一页上一页图6-7滚球式碰撞传感器的结构

8、返回图6-9偏心锤式碰撞传感器的结构返回图6-11水银开关式传感器结构返回第三节安全气囊系统的结构特点二、安全气囊系统电控单元1专用中央处理器CPU2信号处理电路3备用电源电路4稳压保护电路三、气囊组件气囊组件按功用分为正面气囊组件和侧面气囊组件两大类。按安装位置分为驾驶席、前排乘员席(副驾驶席)、后排乘员席