第十四章安全氣囊

第14章電子控制安全氣囊系統(tǒng)14.1概述SRS—SupplementalRestraintSystem14.1.1安全氣囊的分類(lèi)按碰撞類(lèi)型分正面碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)、側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)和頂部碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)。2.按照安全氣囊安裝數(shù)目分單氣囊系統(tǒng)、雙氣囊系統(tǒng)、四氣囊系統(tǒng)。3.按照安全氣囊的觸發(fā)機(jī)構(gòu)分電子式、機(jī)電式。8.1.2安全氣囊系統(tǒng)的基本組成組成：傳感器、氣囊組件、電控裝置(ECU)等組成14.1.3安全氣囊系統(tǒng)工作原理安全氣囊工作過(guò)程14.1.4安全氣囊系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程a、撞車(chē)10ms后，達(dá)到引爆系統(tǒng)引爆極限，點(diǎn)火器點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器產(chǎn)生氮?dú)?，駕駛員仍然直坐著。b、所示，40ms后，氣囊已完全充脹，駕駛員向前移動(dòng)，安全帶斜系在駕駛員身上并被拉長(zhǎng)，部分沖擊能量已被吸收。c、80ms后，駕駛員的頭及身體上部沉向氣囊，氣囊后面的排氣孔將氮?dú)庠谝欢▔毫ο聞蛩僖莩?。d、110ms后，駕駛員向后移動(dòng)回到座椅上，大部分氣體從氣囊中逸出，前方恢復(fù)清晰視野。氣囊動(dòng)作時(shí)間極短，從開(kāi)始充氣到完全充滿的時(shí)間約為30ms；從汽車(chē)受碰撞開(kāi)始，到安全氣囊收縮為止，所用時(shí)間極為短暫，僅為120ms左右，而人的眼皮眨一下所用時(shí)間約為300ms左右。奧迪轎車(chē)車(chē)速為50km/h時(shí)與前面障礙物相撞時(shí)氣囊的引爆過(guò)程。14.1.5安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍正面安全氣囊系統(tǒng)在汽車(chē)從正前方或斜前方30°角范圍內(nèi)發(fā)生碰撞且其縱向減速度達(dá)到某一值（減速度閾值）時(shí)，才能引爆正面安全氣囊。在下列條件之一的情況下，不會(huì)引爆安全氣囊：汽車(chē)遭受側(cè)面碰撞超過(guò)斜前方30°角時(shí)；(2)汽車(chē)遭受橫向碰撞時(shí)；(3)汽車(chē)遭受后方碰撞時(shí)；(4)汽車(chē)發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時(shí)；(5)縱向減速度未達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)：(6)汽車(chē)正常行駛、正常制動(dòng)或在路面不平的道路上行駛時(shí)。在美國(guó)，因?yàn)榘踩珰饽蚁到y(tǒng)是按駕駛員不配戴座椅安全帶來(lái)設(shè)計(jì)的，引爆氣囊的車(chē)速為12km/h到22km/h；日本和歐洲，由于安全氣囊系統(tǒng)是按駕駛員配戴座椅安全帶來(lái)設(shè)計(jì)的，引爆氣囊的車(chē)速為19km/h到32km/h。14.2電子控制安全氣囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成14.2.1碰撞傳感器1.傳感器按其結(jié)構(gòu)可分為機(jī)電式和電子式兩種(1)機(jī)電式傳感器(2)電子式傳感器電子式傳感器利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)檢測(cè)加速度，電子式加速度計(jì)對(duì)汽車(chē)正向加速度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果輸送給ECU。2.傳感器按其安裝位置可分為前碰撞傳感器、中央傳感器和保險(xiǎn)傳感器前碰撞傳感器

2-4個(gè)，安裝在汽車(chē)前端。(a)不工作狀態(tài)(b)工作狀態(tài)前碰撞傳感器(2)中央碰撞傳感器中央碰撞傳感器有應(yīng)變電阻片的半導(dǎo)體式和機(jī)械式兩種。中央碰撞傳感器(3)保險(xiǎn)傳感器也稱觸發(fā)傳感器，其閉合的減速度要稍小一些，起保險(xiǎn)作用，防止因碰撞傳感器短路而造成誤膨開(kāi)。保險(xiǎn)傳感器有機(jī)械型和汞開(kāi)關(guān)型。

前碰撞傳感器、中央碰撞傳感器、保險(xiǎn)傳感器之間的關(guān)系：各個(gè)前碰撞傳感器與中央碰撞傳感器之間的關(guān)系為“或”；前碰撞傳感器、中央碰撞傳感器與保險(xiǎn)傳感器之間的關(guān)系為“與”。機(jī)械型(b)汞開(kāi)關(guān)型保險(xiǎn)傳感器14.2.2安全氣囊組件組成：主要由氣體發(fā)生器、點(diǎn)火器、氣囊、飾蓋和底板組成。氣體發(fā)生器組成：由上蓋、下蓋、充氣劑(片狀疊氮化鈉)和金屬濾網(wǎng)組成。點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑的瞬間，點(diǎn)火劑會(huì)產(chǎn)生大量熱量，氮化鈉受熱立即分解釋放氮?dú)猓某錃饪壮淙霘饽摇?2)點(diǎn)火器當(dāng)SRSECU發(fā)出點(diǎn)火指令時(shí)，電熱絲電路接通，電熱絲迅速紅熱引爆引藥，引爆炸藥瞬間爆炸產(chǎn)生熱量，藥筒內(nèi)溫度和壓力急劇升高并沖破藥筒，使充氣劑受熱分解釋放氮?dú)獬淙霘饽摇｜c(diǎn)火器分解圖1—引爆炸藥；2—藥筒；3—引藥；4—電熱絲；5—陶瓷片；6—永久磁鐵；7—引出導(dǎo)線；8—絕緣套管；9—絕緣墊片；10—電極；11—電熱頭；12—藥托(3)氣囊

分類(lèi)：氣囊按布置位置可分為駕駛員側(cè)氣囊、乘客側(cè)氣囊、后排氣囊、側(cè)面氣囊、頂部氣囊等；按大小可分為保護(hù)整個(gè)上身的大型氣囊和主要保護(hù)面部的小型護(hù)面氣囊。制成和結(jié)構(gòu)：駕駛員側(cè)氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機(jī)硅制成。橡膠涂層起密封和引燃作用；氣囊背面有兩個(gè)泄氣孔；乘客側(cè)氣囊沒(méi)有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。(4)飾蓋飾蓋是氣囊組件的蓋板，上面模制有撕縫，以便氣囊能沖破飾蓋膨開(kāi)。(5)底板氣囊和充氣器裝在底板上，底板裝在方向盤(pán)或車(chē)身上，氣囊膨開(kāi)時(shí)，底板承受氣囊的反力。14.2.3安全氣囊計(jì)算機(jī)組成：安全氣囊(SRS)邏輯模塊、信號(hào)處理電路、備用電源電路、保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路等組成，保險(xiǎn)傳感器一般與SRSECU一起被制作在SRS控制組件中。(1)SRS邏輯模塊

檢測(cè)碰撞傳感器的信號(hào)，判斷氣囊是否應(yīng)該張開(kāi)，引爆安全氣囊。故障自診斷功能。(2)信號(hào)處理電路對(duì)傳感器檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行整形、放大和濾波。(3)備用電源電路由電源控制電路和2個(gè)電容器組成，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通10s后可供電；斷電后能在6s引爆氣囊。(4)保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路14.2.4安全氣囊系統(tǒng)線束與保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)措施：線束都套裝在黃色波紋管內(nèi)、黃色連接器、鍍金端子、防止氣囊誤爆機(jī)構(gòu)、L端子雙重鎖定機(jī)構(gòu)、連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu)和電路連接診斷機(jī)構(gòu)等。豐田科羅娜轎車(chē)安全氣囊系統(tǒng)SRSECU至SRS點(diǎn)火器之間的連接器2、5、8均采用了防止氣囊誤爆的短路片機(jī)構(gòu)。豐田科羅娜轎車(chē)安全氣囊系統(tǒng)連接器1、2、3—ECU連接器；4—SRS電源連接器；5—中間線束連接器；6—螺旋線束；7—右碰撞傳感器連接器；8—?dú)饽医M件連接器；9—左碰撞傳感器連接器；10—點(diǎn)火器防止SRS誤爆機(jī)構(gòu)

作用：當(dāng)連接器拔下時(shí)，短路片自動(dòng)將靠SRS點(diǎn)火器一側(cè)插頭或連接器兩個(gè)引線端子短接，防止SRS誤爆機(jī)構(gòu)可以防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤膨開(kāi)。(2)電路連接診斷機(jī)構(gòu)作用：電路連接診斷機(jī)構(gòu)用于監(jiān)測(cè)連接器的插頭與連接器是否連接可靠。前碰撞傳感器連接器及其與SRSECU連接的連接器采用了電路連接診斷機(jī)構(gòu)。(3)連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu)作用：鎖定連接器插頭與連接器，防止連接器脫開(kāi)。(a)(b)(c)a、主鎖未鎖定時(shí)，插頭上的兩個(gè)凸臺(tái)阻止副鎖鎖定；b、當(dāng)主鎖完全鎖定時(shí)，副鎖鎖柄方能轉(zhuǎn)動(dòng)并鎖定；c、主鎖與副鎖雙重鎖定。(4)端子雙重鎖定機(jī)構(gòu)作用：用于防止引線端子滑動(dòng)。鎖柄為一次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子沿引線軸線方向滑動(dòng)；分隔片為二次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子沿引線徑向移動(dòng)。(5)安全氣