现代汽车典型电控系统结构原理与故障诊断第7章

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1、第七章汽车安全电控系统结构原理与故障诊断7.1电控安全气囊系统7.2汽车电控防撞装置7.3汽车防盗系统思考与练习7.1电控安全气囊系统7.1.1系统组成安全气囊系统一般有两种类型，即机械式安全气囊系统和电子式安全气囊系统。主要由碰撞传感器、安全气囊ECU和充气元件与气囊三部分组成。安全气囊主要部件位置如图7-1所示。图7-1安全气囊主要部件位置1.碰撞传感器碰撞传感器(ImpactSensor)又称为撞击传感器(DashSensor)，是安全气囊系统中主要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ECU，ECU再根据碰

2、撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。安全气囊系统一般装有2～4个碰撞传感器，前左、右挡泥板各装一个，有的前面保险杠中间也装有一个，有的车内还装一个。现在大多数车型的碰撞传感器采用惯性式机械开关结构。图7-2为丰田车系采用的惯性开关式碰撞传感器的外形，其内部结构及电路如图7-3所示。图7-2丰田车系惯性开关式碰撞传感器外形图7-3丰田车系惯性开关式碰撞传感器结构碰撞传感器的工作原理如图7-4所示。在正常情况下，偏心转子和偏心重块在螺旋弹簧弹力的作用下，顶靠在外壳相连的止动块上，此时，旋转触点与固定触点不接触，开关处于“OFF”，如图7-4(a)所示。当汽车发生

3、碰撞时，偏心重块由于惯性力将带动偏心转子克服弹簧力产生偏转，当碰撞强度达到设定值时，偏心转子偏转到一定角度将使旋转触点与固定触点接触而闭合，此时碰撞传感器向ECU输入一个“ON”信号，ECU只有收到碰撞传感器输入的“ON”信号时，电路接通，才会去引爆充气元件。图7-4碰撞传感器工作原理(a)旋转触点与固定触点不接触时；(b)旋转触点与固定触点接触时2.安全气囊电脑(ECU)安全气囊ECU是安全气囊系统的控制中心，其功用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号，判断是否点火引爆气囊充气，并对系统故障进行自诊断。图7-5为安全气囊ECU内部结构，主要由安全气囊逻辑模块、能量

4、储存装置(电容)、插接器等组成。图7-5安全气囊ECU内部结构如图7-6所示为安全气囊ECU及系统电路图，安全气囊ECU由稳压电路、备用电源电路、SRS侦测电路、点火引爆电路触发传感器、故障自诊断电路等组成。图7-6安全气囊ECU及系统电路图为了保证安全气囊系统工作的可靠性，防止误引爆，只有当SRS侦测电路、触发传感器和碰撞传感器同时接通时，气囊才能被引爆充气。气囊引爆条件如图7-7所示。图7-7气囊引爆条件3.充气元件与气囊安全气囊主要由气体发生器、点火器和气囊等组成。其中驾驶员侧气囊组件位于转向盘中心处；前排乘员侧气囊组件位于仪表板右侧、杂物箱的上方；侧面气囊组件位

5、于前排座椅的靠背里。充气元件与气囊组成如图7-8所示。气体发生器由电爆管点火药粉和气体发生剂组成，气体发生器的功用是给气囊充气，气囊由尼龙布制成，内表面有树脂层。点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置。其功用是在前碰撞传感器和安全传感器电路接通时，引爆炸药，产生热量使气体发生剂分解。车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，ECU接通引爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀从而冲破方向盘，以缓冲驾驶员和乘员受到的冲击。充气元件与气囊安装在方

6、向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与ECU之间的导线是靠螺旋电缆来连接的。图7-8充气元件与气囊组成螺旋电缆(如图7-9所示)由转子、壳体、电缆和解除凸轮组成。转子与解除凸轮之间有连接凸缘，与凹槽转动方向盘时，两者互相接触，形成一个整体一起随方向盘旋转，电缆的长度约为5m左右，以螺旋状缠绕在壳体内，因此，当转子由中间位置向正反两个方向各转2.5圈时，也不会影响电缆的连接。如果点火开关转到ACC或ON位置时，螺旋电缆线盘断开，安全气囊ECU将判断为故障，并记入故障码。图7-9螺旋电缆4.安全气囊系统元件布置1)丰田车系安全气囊系统元件布置丰田车系安全气囊系统控制元件布置如图

7、7-10(a)、(b)所示。图7-10丰田车系安全气囊系统元件布置图2)本田车系安全气囊系统元件布置本田车系安全气囊系统元件布置如图7-11所示，它的特点是：①两个碰撞传感器分别装于驾驶室内前下部的左右两边，触发传感器装于ECU内部；②其诊断系统只能进行故障警示，但无故障码显示，诊断时，只能通过(SRS)ECU左侧配置的16针测试座测量电压进行。3)奔驰车系安全气囊系统奔驰车系安全气囊系统与其他车系安全气囊系统的最大区别是：气囊的引爆控制信号不是在车前面的碰撞传感，而在驾驶座及乘客座安全带扣开关。这两个安全带扣开关的功用相当于前碰撞传感器