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1、第一節 電控安全氣囊,引言：汽車安全氣囊系統（簡稱SRS）是輔助安全系統，是一種被動安全系統，它通常是作為安全帶的輔助安全裝置出現。安全帶與安全氣囊是配套使用，沒有安全帶，安全氣囊的安全效果將要大打折扣。據調查，單獨使用安全氣囊可使事故死亡率降低18%左右，單獨使用安全帶可使事故死亡率下降42%左右，而當安全氣囊與安全帶配合使用時可使事故死亡率降低47%左右。由此可見，只有兩者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全氣囊系統必然作為安全帶的輔助系統出現。SRS：Supplemental Restraint System 輔助防護系統 常見的輔助防護系統有安全氣囊和安全帶。在很多汽車的轉向盤2、上和儀表板右側雜物箱上方都標有SRS或AIR BAG，這表示有安全氣囊安裝在此處,第一節 電控安全氣囊,一、安全氣囊的分類 1、按碰撞類型 正面防護安全氣囊、側面防護安全氣囊和頂部碰撞防護安全氣囊。2、按氣囊數目 單氣囊系統、雙氣囊系統及多氣囊系統等。3、按控制方式 機械控制式和電子控制式。4、電子控制式安全氣囊系統根據傳感器與控制單元是否組合在一起 可分為傳感器分離式和傳感器整體式。分離式安全氣囊：各碰撞傳感器不與控制電腦、氣囊裝在一起；整體式安全氣囊是指各碰撞傳感器與控制電腦、氣囊等合裝在一起。,第一節 電控安全氣囊,1、可靠性高 安全氣囊的使用年限為7-15年。若在碰撞事故中，氣囊開啟了3、，則要全套更換氣囊系統。2、安全穩定 能正確區分制動減速度和碰撞減速度的區別 3、靈敏度高 當汽車發生碰撞時，在二次碰撞（指駕駛員或乘客與轉向盤、儀表板或擋風玻璃碰撞）前打開，并能正確泄氣，起到緩沖作用。4、有防誤爆功能誤爆主要包括兩種情況：輕微碰撞，安全氣囊引爆，汽車發生碰撞時，氣囊打不開或者打開過晚。5、有故障自診斷功能。6、電控安全氣囊要有備用電源。,二、汽車對安全氣囊的要求,第一節 電控安全氣囊,三、電控安全氣囊系統的組成及工作原理,系統的組成,由安全氣囊傳感器、氣囊組件、安全氣囊ECU和SRS指示燈等組成。,第一節 電控安全氣囊,組成：1、傳感器 傳感器包括碰撞傳感器、安全傳感器，作4、為電子控制裝置計算氣囊是否動作的參數。2、氣囊組件 由氣體發生器、點火器、氣囊、飾蓋和底板等組成。駕駛員側氣囊組件位于方向盤中心處，乘客側氣囊組件位于儀表板右側雜貨箱上方。3、電子控制裝置（SRS ECU）SRS ECU是SRS系統的控制中心，其功能是接受傳感器輸入的信號，判斷是否安全起動安全氣囊系統，并進行自診斷。,第一節 電控安全氣囊,安全氣囊ECU,基本工作原理,工作過程：以某汽車在速度為50km/h與前面障礙物相撞時，安全氣囊的引爆過程。,安全氣囊系統的有效范圍 安全氣囊并非在所有碰撞情況下都能起作用，正面防撞安全氣囊系統在汽車正前方30范圍內發生碰撞，且其縱向減速度達到某一值時，系統5、才能工作，在一些其它條件下，都不會動作。,四、安全氣囊系統主要構件的結構原理,安全氣囊傳感器包括碰撞傳感器、安全傳感器。他們都相當于控制開關，決定著是否允許安全氣囊工作。（1）碰撞傳感器：檢測車輛發生碰撞時的減速度或慣性力，并將信號送到安全氣囊系統的專用安全電控單元，由ECU決定是否向點火器供電。安裝于汽車前部的碰撞傳感器叫前碰撞傳感器；安裝于安全氣囊ECU內部的碰撞傳感器叫中央傳感器。（2）安全傳感器：安全傳感器也叫做保險傳感器，直接串聯在點火器電路中，接通與否決定了點火器能否點火，防止安全氣囊系統在非碰撞的情況下（前碰撞傳感器短路而造成氣囊誤張開，其信號是供電控單元確定是否發生碰撞）發生誤6、引爆。安全傳感器安裝在安全氣囊ECU內部，通常有兩個安全傳感器。,1、安全氣囊傳感器,第一節 電控安全氣囊,（1）碰撞傳感器的結構原理 有機械式和電子式兩種。機械式傳感器包括偏心錘式、滾球式、滾柱式等；電子式包括壓敏電阻式、壓電式和電容式。機械式傳感器基本上可以簡化為由彈簧、質量塊構成，當它承受一定時間及一定強度的加速度時，質量塊由于慣性作用，觸發機械開關，從而引爆氣囊。,第一節 電控安全氣囊,1）偏心錘式傳感器的結構與原理,第一節 電控安全氣囊,工作原理,偏心錘由汽車碰撞產生的作用力F克服復位彈簧的彈力而轉動，帶動轉子轉動一定的角度后，使動、靜觸點接合，產生碰撞信號，傳給ECU。,第一節 電7、控安全氣囊,2）滾球式傳感器結構及原理,外型,第一節 電控安全氣囊,2）滾球式傳感器結構及原理,工作原理,第一節 電控安全氣囊,（2）安全傳感器,結構及原理,第一節 電控安全氣囊,作用：是在有效的時間內產生氣體，使氣囊張開。氣體發生器由上蓋、下蓋、充氣劑（疊氮化鈉固體藥片）和金屬濾網組成。金屬濾網安裝在氣體發生器的內表面，用以過濾充氣劑和點火劑燃燒產生的渣粒。原理：氣體發生器是利用熱效反應產生氮氣而充入氣囊。在點火器引爆點火劑瞬間，點火劑會產生大量熱量，疊氮化鈉藥片受熱立即分解，產生氮氣并從充氣孔充入氣囊。雖然氮氣是無毒氣體，但是疊化氮鈉的副產品有少量的氫氧化鈉和碳酸氫鈉（白色粉末）。這些物質8、是有害的，因此在清潔膨脹后的氣囊時，應保持良好的通風并采取防護措施。,2、氣囊組件（氣體發生器、點火器、氣囊和飾蓋等,（1）氣體發生器,第一節 電控安全氣囊,（1）氣體發生器由帶充電單元的觸發器、固定驅動片、金屬過濾網等組成。,第一節 電控安全氣囊,（2）點火器(安裝在氣體發生器內部的中央位置）點火器是安全氣氣囊的一部分，它裝在充氣泵中，它接受安全氣囊電腦的低電流點火信號，發熱點燃氣泵中的氫氧化鈉。,第一節 電控安全氣囊,（3）氣囊 駕駛員側的氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機硅制成。橡膠涂層起密封和保護作用，氣囊背面有2個泄氣孔。乘客側氣囊沒有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。（4）飾蓋 飾蓋是氣9、囊組件的蓋板，上面制有撕縫，以便氣囊能沖破飾蓋打開。,第一節 電控安全氣囊,SRS指示燈位于儀表板上，按通點火開關時，診斷單元對系統進行自檢，若點亮6s后熄滅，表示安全氣囊系統正常；若6s后SRS指示燈依然閃爍或一直不熄滅，表示安全氣囊系統有故障，提示駕駛員應進行維修。SRS警示燈裝在儀表板上，有的用圖形顯示，有的用字母顯示。,3、安全氣囊SRS指示燈,第一節 電控安全氣囊,SRS電腦(安全氣囊ECU)。SRS電腦是安全氣囊的控制中心，其功用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號，判斷是否點火引爆氣囊充氣，并對系統故障進行自診斷。安全氣囊ECU由穩壓電路、備用電源電路、SRS偵測電路、點火控10、制引爆電路、安全傳感器、故障自診斷電路等部分組成。,4、安全氣囊ECU,第一節 電控安全氣囊,圖 豐田車系安全氣囊系統ECU組成及電路圖,第一節 電控安全氣囊,4、安全氣囊ECU,安全氣囊系統有兩個電源：一個是汽車電源；另一個是備用電源。備用電源的功用是：當汽車電源與安全氣囊ECU之間的電路切斷后，在一定時間內（一般為6-20s），備用電源繼續向安全氣囊ECU供電，保持安全氣囊系統的正常功能。當汽車遭受碰撞而導致蓄電池或發動機與安全氣囊ECU之間的電路切斷時，備用電源能在6-20s之內向安全氣囊ECU供電，保證安全氣囊ECU測出碰撞、發出點火指令及引爆氣囊等正常功能。時間過長，備用電源供電能力11、下降，不能確保安全氣囊系統正常工作。,第一節 電控安全氣囊,5安全氣囊系統線束 安全氣囊系統的所有線束都套裝在黃色的波紋管內。為了保證方向盤具有足夠的轉動角度而又不致損傷駕駛員氣囊組件的連接線束，在方向盤與轉向柱管之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內，再將螺旋彈簧放到彈簧殼體內。電喇叭線束也安裝在螺旋在彈簧內，螺旋彈簧安裝在方向盤與轉向柱之間，安裝時應注意其安裝位置和方向，否則將導致螺旋線束和電喇叭線束折斷、方向盤轉向角度不足或轉向沉重。,第一節 電控安全氣囊,第一節 電控安全氣囊,6保險機構安全氣囊系統在線束連接器中也采用了防止氣囊誤引爆機構，主要是防止在維修折裝過程中，由于靜電或12、誤通電將點火器中的電熱絲電路接通而將氣囊引爆。防止氣囊誤爆機構保險機構：端子雙重鎖定機構 連接器雙重鎖定構 電路連接檢查機構,第一節 電控安全氣囊,第一節 電控安全氣囊,（1）防止安全氣囊誤引爆機構,第一節 電控安全氣囊,（2）電路連接診斷機構 電路連接診斷機構是用來監測連接器是否連接可靠，常用于前碰撞傳感器。,第一節 電控安全氣囊,（3）連接器雙重鎖定機構 安全氣囊系統在線束的重要連接部位，其連接器都采用了雙重鎖定機構，用于鎖定連接器的插頭與插座，防止連接器脫開。,第一節 電控安全氣囊,（4）端子雙重鎖定機構 安全氣囊系統的每一個連接器都設有端子雙重鎖定機構，用于阻止引線端子滑出，連接器的插頭與插座都是由鎖柄和分隔片兩部分組成，鎖柄為一次鎖定機構，可防止端子沿引線軸向方向滑動；分隔片為二次鎖定機構，可防止端子沿引線徑向移動。,第一節 電控安全氣囊,四、電控安全氣囊系統的控制過程1安全氣囊引爆控制原理,第一節 電控安全氣囊,四、電控安全氣囊系統的控制過程1安全氣囊引爆控制原理,注意：在SRS電源和控制單元正常的情況下，防護傳感器和中央傳感器同時接通，碰撞傳感器和碰撞傳感器同時接通，或防護傳感器和前碰撞傳感器同時接通，均可使點火器接通，引燃氣囊，其控制邏輯（“1”為邏輯或門，“&”為邏輯與門）。,