[车辆交通类论文精品]汽车电控安全气囊系统故障诊断与维修

毕业设计（论文）开题报告书（表毕业设计（论文）开题报告书（表1）题目汽车电控安全气囊系统故障诊断与维修题目类别工程设计基础研究应用研究其它【课题的内容与要求】了解安全气囊得分类11按照碰撞类型分类12按照安全气囊数目得分类13按照安全气囊控制类型分类2了解安全气囊的使用3了解汽车对安全气囊的要求31防误爆功能32自诊断功能4掌握安全气囊的主要部件及工作原理41传感器42安全气囊组件43安全气囊SRS指示灯44安全气囊ECU45安全气囊系统线束46保险机构5、掌握安全气囊系统得故障诊断51介绍不同种车型得安全气囊系统得故障诊断52安全气囊故障码的读取与清除6掌握安全气囊的基本维修作业方法及注意事项【前言】近年来，随着汽车技术得发展与普及，人们对汽车安全性能要求悦来越高，这样现代汽车大部分都配置了安全气囊系统。而且有一些国家已经将在交通法规中明确规定轿车必须配置安全气囊装置，随着世界汽车市场得激烈竞争，随着安全气囊制造成本得降低，安全气囊将作为标准配置装配到所有家庭用的轿车上。【方案的比较与评价】方案一通过到图书馆查阅相关资料，了解安全气囊组成及工作原理方案二在实习单位，实地的对车身电器进行维修，学习气囊电路的诊断方法我认为方案一的基础性强，对我们进行方案二的研究起到指导性得作用，并且方案二更有使用性，对技能的掌握更快【预期的效果及指标】通过图书馆和网上搜集的资料，还有在实习单位的实习，对安全气囊得基本工作原理进行熟练掌握。对简单的故障分析有了初步了解，并能够排除一些简单故障。【进度安排】2010年10月8日2010年10月13日选题、调研、收集资料2010年10月14日2010年10月20日论证、开题2010年10月21日2010年11月19日设计（写作初稿）2010年11月19日2010年12月12日修改、定稿、打印【参考文献】1、边焕鹤主编汽车电器与电子设备北京人民交通出版社，19972、秦明华编著汽车电器与电子技术北京北京理工大学出版社，20033、赵福堂主编汽车电器设备与维修北京中央广播电视大学出版社，20064、杨润斌主编进口轿车电路维修手册北京中国物资出版社，19975、张宝诚等编汽车电子技术与维修北京国防工业出版社，19986、刘全忠主编电工技术北京高等教育出版社，1999【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）同意提交开题论证修改后提交不同意提交（请说明理由）指导教师签章【系部意见】同意指导教师意见不同意指导教师意见（请说明理由）其它（请说明）队系（部）主任签章年月日课题名称汽车电控安全气囊系统的故障诊断与维修课题工作内容1安全气囊的分类11按照碰撞类型分类12按照安全气囊数目分类13按照安全气囊控制类型分类2了解安全气囊的使用3了解汽车对安全气囊的要求31防误爆功能32自诊断功能4掌握安全气囊的主要部件及工作原理41传感器42安全气囊组件43安全气囊SRS指示灯44安全气囊ECU45安全气囊系统线束46保险机构5掌握安全气囊系统得故障诊断51介绍不同种车型得安全气囊系统得故障诊断52安全气囊故障码的读取与清除6掌握安全气囊的基本维修作业方法及注意事项指标要求1、字数要求15000以上；2、分析透彻，层次分明；3、逻辑性强，结构合理；4、图标清晰，论据充分；进程安排1、根据毕业课题任务，收集、阅读整理有关资料；1周2、拟订并确定设计方案；5周3、编制有关表格；1周4、绘制有关示图；1周5、编写说明书，整理并完成毕业（设计）论文，制作答辩幻灯片；2周6、毕业（设计）论文审阅、评阅、答辩。主要参考文献6、边焕鹤主编汽车电器与电子设备北京人民交通出版社，19977、秦明华编著汽车电器与电子技术北京北京理工大学出版社，20038、赵福堂主编汽车电器设备与维修北京中央广播电视大学出版社，20069、杨润斌主编进口轿车电路维修手册北京中国物资出版社，199710、张宝诚等编汽车电子技术与维修北京国防工业出版社，19986、刘全忠主编电工技术北京高等教育出版社，1999起止日期2010年10月8日2010年12月12日系部盖章教研室主任签字2009年12月15日2009年12月10日说明毕业设计任务书根据课题的具体情况填写，经教研室主任签字及系部审核盖章后生效。此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。目录摘要1前言21安全气囊系统的概述311安全气囊SRS的概念312安全气囊SRS的功用32安全气囊的分类421按照碰撞类型分422按照安全气囊数目分423按照安全气囊控制类型分43安全气囊系统传感器的结构原理431碰撞传感器432滚球式碰撞传感器533滚轴式碰撞传感器734偏心垂饰碰撞传感器735水银开关式碰撞传感器936电阻应变式碰撞传感器937压电效应式碰撞传感器104安全气囊电控单元与气囊组件的结构原理1041安全气囊系统电控单元的结构特点1042气囊组件的结构特点与工作原理1243安全气囊指示灯1444安全气囊系统线束与保险机构155安全气囊系统工作原理1751安全气囊控制原理1752安全气囊动作过程1753安全气囊的有效范围186SRS气囊系统的故障诊断1961奥迪A6常见的故障判断与排除2062丰田车系安全气囊系统的故障诊断217SRS安全气囊的检修2471安全气囊系统的随车检查2472安全气囊系统故障检查268总结29致谢30参考文献31汽车电控安全气囊系统的故障诊断与维修摘要安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器，就可以检测到车突然减速，并将这一信号在001秒内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。电脑在经过分析确认后，立即引爆气囊包内的电热点火器（即电雷管），使其发生爆炸。点火器引爆后，固态氮粒迅速气化，大量氮气化，大量氮气立即吹涨气囊，并在强大的冲击力下，气囊冲开方向盘上的盖而安全展开。在安全气囊装置的检查、安装和维护工作中只允许由受过培训的人员进行。关键词安全气囊故障诊断维修作业ABSTRACTTHESAFEAIRSACISAMODERNCARTOASCENDTHENEWTECHNIQUEINTHEEYECATCHEREQUIPSTHESAFEAIRSACINTHECARSYSTEMINCLUDESTOSPREADTOFEELTHEMACHINEISTOTAL,THESPIRITOFAIRFOLDTHEAIRSACANDORDERFIREARMS,SOLIDNITROGEN,WARNINGSIGNALETC,WHENTHECARSUFFERSTHECERTAINANGLEINFRONTINSIDESUPERSPEEDTOHITPACKINGTHECOLLISIONINTHECARHEADSPREADSTOFEELTHEMACHINESPREADSTOFEELWITHTHESAFETYTHATPACKTHECARCENTRALPARTMACHINE,CANDETECTVEHICLESUDDENLY,ANDTHESIGNALTRANSMISSIONWITHIN001SECONDSINSPEEDFORAIRBAGSYSTEMCONTROLCOMPUTERTHECOMPUTERAFTERANALYSISCONFIRMIMMEDIATELYAFTERTHEELECTRICAIRBLEWHOTFIREARMS,MAKEITSEXPLOSIONIGNITIONDETONATED,SOLIDGASIFICATION,ARAPIDNITROGENGRAINOFNITROGEN,NITROGENGASIFICATION,ANDAIRBLOWINGUPIMMEDIATELYONPOWERFULIMPACT,STEERINGWHEELCOVERAIRBAGFLUNGWIDEANDSECURITYINTHEAIRBAGDEVICEOFINSPECTION,INSTALLATIONANDMAINTENANCEWORKONLYALLOWEDBYTRAINEDPERSONNELKEYWORDSTHEAIRBAGFAILUREDIAGNOSISMAINTENANCEOPERATIONS前言汽车是当今社会最重要的交通工具之一，是国民紧急的支柱产业。随着新兴技术的不断发展，尤其是计算机技术、电子技术、人工智能及网络通信技术在汽车上的广泛应用，为汽车向电子化发展创造了必要的条件。电子技术在汽车上的广泛应用，是当今汽车工业发展的重要标志之一。纵观近几年汽车电子控制技术的发展，可以看出发生最大的是车身电器部分。车身电器不仅在数量上大量的增加，而且大部分车身电器都已经采用了计算机控制系统。而人们关心的最多的还是汽车的安全性，如今汽车大都装有电控安全气囊系统。安全气囊是辅助安全系统，简称SRS。安全气囊属于被动安全保护装置，对驾驶员的头部和颈部安全起着明显的保护作用，特别是汽车正面碰撞和侧面碰撞时，其保护作用十分明显。近年来，随着汽车技术的发展与普及，人们对汽车安全性能要求越来越高，这样现代汽车大部分都配置了安全气囊系统，而且有一些国家已经将在交通法规中明确规定轿车必须配置安全气囊装置，随着世界汽车市场的激烈竞争及安全气囊制造成本的降低，安全气囊将作为标准配置装配到所有家庭用的经济型轿车上。汽车电控安全气囊系统的故障诊断与维修1安全气囊系统的概述11安全气囊SRS的概念SRSSUPPLEMENTALRESTRAINTSYSTEM，从英文直译为辅助防护系统或辅助束缚系统；气囊为AIRBAG，因此，SUPPLEMENTALRESTRAINTSAFEAIRBAGSYSTEM就称为辅助防护安全气囊系统SRS安全气囊系统。汽车安全气囊系统是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用的，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低18左右，单独使用安全带可使事故死亡率下降42左右，当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊必然作为安全带的辅助系统出现；安全气囊是用橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要003S。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320KM/H，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤害。12安全气囊SRS的功用对于通常车辆碰撞过程，其形式有两种一次碰撞和二次碰撞。一次碰撞是指汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞；二次碰撞是指一次碰撞后，驾驶员和乘员受惯性力作用与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台发生碰撞。根据大量的车祸统计数据分析可知，乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。安全气囊的采用正是为了减小二次碰撞过程中，乘员受到的伤害。121安全气囊的功能当汽车发生前碰撞时，首先是汽车要停止运动，车内乘员的惯性力作用下仍以原来速度继续向前运动。不系安全带的乘员将会与转向盘、前挡风玻璃相撞，因而可能受到严重伤害；系安全带的乘员可以随着汽车停止运动而逐渐停止向前运动。如果碰撞剧烈，乘员向前运动更快，即使系了安全带，在完全停止运动前，仍会与车内物相撞。如果此时装在转向盘或仪表板的气囊充气弹出，它就可以保护乘员减少其与车内物相碰撞的可能性，更均匀地分散头、胸的碰撞力，吸收乘员的运动能量，从而起到补充安全带效果的作用。因此气囊主要在缓冲前碰撞或近似前碰撞严重性方面，补充安全带提供保护作用。122安全气囊的作用在汽车发生冲撞时，安全气囊系统对保护驾驶人员的安全十分有效。目前安全气囊系统一般为转向盘单气囊系统，或者双气囊系统。安装有双气囊和安全带预紧器的车辆在发生冲撞时，不管速度高低，气囊和安全带预紧器同时动作，因此造成低速冲撞时气囊的浪费，使维修费用增加很多。两次动作的双安全气囊系统，在汽车发生冲撞时，能根据汽车的速度和双气囊同时工作。这样，在低速发生冲撞时，系统只使用安全带既能足够保护驾乘人员安全，而不用浪费气囊。如果在速度大于30KM/H发生冲撞时，安全带和气囊同时动作，以便保护驾乘人员的安全。为了减少汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和成员的伤害，现代汽车安全气囊系统的传感器要求有稳定的电源。2安全气囊的分类自从机械式安全气囊发明至今，几乎所有车辆上安装的安全气囊都已经是电子控制的了，电子式安全气囊分为多种。21按照碰撞类型分正面SRS气囊系统保护头部、胸部。侧面SRS气囊系统保护颈部、腰部。顶面SRS气囊系统保护头部。正面安全气囊系统是目前应用最广泛的一种，而侧面和顶面的安全气囊系统现已逐渐普及。22按照安全气囊数目分类单SRS气囊系统驾驶席气囊。双SRS气囊系统驾驶席和前排乘员席两个气囊。23按照安全气囊的控制类型分机械式安全气囊。电子式安全气囊。现代汽车大部分采用电子控制式安全气囊。3安全气囊系统传感器的结构原理31碰撞传感器碰撞传感器是安全气囊系统和座椅安全带收紧系统必不可少的传感器，其工作状态取决于汽车碰撞时的减速度大小。因此碰撞传感器实际上是一种减速度传感器，其公用是收紧电控单元（ECU），以便ECU确定是否引爆气囊点火器和安全带收紧点火器。311碰撞传感器的分类碰撞传感器种类繁多、形式各异，常用的碰撞传感器可按用途与结构进行分类。按碰撞传感器的用途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。碰撞信号传感器又称为碰撞烈度（激烈程度）传感器，安装在汽车左前与右前翼子板内侧，两侧前照灯支架下面，发动机散热器支架左、右两侧，左右仪表台下面等。碰撞防护传感器又称为安全传感器或保险传感器，简称防护传感器，一般都安装在SRSECU内部。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同。换句话说，一只碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可用作碰撞防护传感器，但是必须重新设定其减速度阈值。设定减速度阈值的原则是碰撞防护传感器的减速度阈值比碰撞信号传感器的减速度阈值稍小。当汽车以40KM/H左右的速度撞到一辆静止或同样大小的汽车上或以20KM/H左右的速度迎面撞到一个不可变形的障碍物上时，减速度就会达到碰撞信号传感器设定的阈值，传感器就会动作。按碰撞传感器的结构类型分按传感器结构不同，碰撞传感器可分为机电结合式、水银开关式和电子式三种类型。机电结合式是一种利用机械机构运动（滚动或转动）来控制电器触电运动，再由触电断开与闭合来控制气囊点火器电路接通与切断的传感元件。目前常用的有滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器和偏心锤式碰撞传感器。水银开关式碰撞传感器是利用水银导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通与切断，一般用作防护传感器。电子式碰撞传感器没有电器触点，常用的有压阻效应式和压电效应式两种，一般用作防护传感器。32滚球式碰撞传感器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1所示，主要由铁质滚球1、永久磁铁2、导缸3、固定触点4和壳体5组成图1滚球式碰撞传感器的结构1滚球2磁铁3导缸4触点5壳体图2滚球式碰撞传感器的工作原理静止状态工作状态两个触电分别与传感器引线端子连接。滚球用来感测减速度大小，在导缸内可以移动或滚动。壳体5上印制有箭头标记，方向与传感器结构有关，有的规定指向汽车前方（如丰田凌志LS400型轿车），有的规定指向汽车后方，因此在安装传感器时，箭头方向必须符合使用说明书规定。滚球式碰撞传感器工作原理如图2所示。当传感器处于静止状态时，在永久磁铁作用下，导缸内的滚球被吸向磁铁，两个触点与滚球分离，传感器电路处于断开状态，如图2所示。当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，滚球产生的惯性力将大于永久磁铁的电磁吸力。滚球在惯性力作用下就会克服磁力沿导缸向两个固定触点运动并将固定触点接通，如图2所示。当传感器用作碰撞传感器信号时，固定触点接通则将碰撞信号输入SRSECU；当传感器用作碰撞防护传感器时，则将点火器电源接通。33滚轴式碰撞传感器滚轴式碰撞传感器的结构如图3所示。图3滚轴式碰撞传感器的结构原理静止状态工作状态1止动销2滚轴3滚动触点4固定触点5底座6片状弹簧片状弹簧6一端固定在底座5上，并与传感器的一个引线端子连接，另一端绕在滚轴2上，滚动触点3固定在滚轴部分的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动。固定在触点4与片状弹簧6绝缘固定在底座5上，并与传感器的另一个引线端子连接。当传感器处于静止状态时，滚轴在片状弹簧的弹力作用下滚向止动销一端，滚动触点与固定触点处于断开状态，如图3所示，传感器电路断开。当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，滚轴产生的惯性力将大于片状弹簧的弹力。滚轴在惯性力作用下就会克服弹簧弹力向右滚动，滚动触点与固定触点接触，如图3所示。当传感器用作碰撞信号传感器时，滚动触点与固定触点接触则将碰撞信号输入SRSECU；当传感器用作碰撞防护传感器时，则将点火器电源电路接通。34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4所示。图4偏心锤式碰撞传感器的结构1、8偏心锤2、15锤臂3、11转动触点臂4、12壳体5、7、14、17固定触点引线端子6、13转动触点9挡块10、16固定触点18传感器轴19复位弹簧转子总成由偏心锤1、转动触点臂3及转动触点6与13组成，安装在传感器轴18上。偏心锤偏心安装在偏心锤臂上。转动触点臂3与11两端固定有触点6与13，触点随触点臂一起转动。两个固定触点10与16绝缘固定在传感器壳体上，并用导线分别与传感器接线端子7、14连接。偏心锤式传感器的工作原理如图5所示。当传感器处于静止状态时，在复位弹簧作用下，偏心锤与挡块保持接触，转子总成处于静止状态，转动触点与固定触点断开，如图5所示，传感器电路处于断开。图5偏心式碰撞传感器工作原理静止状态工作状态当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，偏心锤产生的惯性力矩将大于复位弹簧的弹力力矩，转子总成在惯性力矩作用下克服弹簧力矩沿逆时针方向转动一定角度，同时带动转动触点臂转动，并使转动触点与固定触点接触，如图5所示。当传感器用作碰撞信号传感器时，转动触点与固定触点接触则将碰撞信号输入SRSECU；当传感器用作碰撞防护传感器时，则将点火器电源电路接通。35水银开关式碰撞传感器水银开关式碰撞传感器是利用水银具有良好的导电特性而制成的，结果如图6所示，主要由水银、壳体、电极和密封螺塞组成。图6水银开关式传感器结构1水银（静态位置）2壳体3水银（动态位置）4密封圈5电极（接点火器）6电极（接电源）7密封螺塞当汽车发生碰撞时，减速度将使水银产生惯性力。惯性力在水银运动方向上的分力会将水银抛向传感器电极，使两个电极接通，从而接通气囊点火器电路的电源。36电阻应变计式碰撞传感器德国博世公司研制生产的电阻应变计式碰撞传感器的结构如图7所示，主要由电子电路4、电阻应变计5、震动块6、缓冲介质7、和壳体3等组成。电子电路包括稳压与温度补偿电路W、信号处理与放大电路A。应变计的电阻R、R、R、R制做在硅膜片8上，如图7所示。当膜片产生变形时，应变电阻的阻值就会发生变化。为了提高传感器的检测精度，应变电阻一般都连接成桥式电路，并设计有稳压和温度补偿电路，如图7所示。图7电阻应变计式碰撞传感器1密封树脂2传感器底板3壳体4电子电路5电阻应变计6震动块7缓冲介质8硅膜片当汽车遭受碰撞时，震动块震动，缓冲介质随之震动，应变计的应变电阻产生变形，阻值随之发生变化，经过信号处理与放大后，传感器S端输出的信号电压就会发生变化。SRS电脑根据电压信号强弱便可判断碰撞的劣度（激烈程度）。如果电压超过设定值，SRS电脑就会立即向点火器发出点火指令引爆点火剂，使充气剂受热分解产生气体给气囊充气。37压电效应式碰撞传感器压电效应式碰撞传感器是利用压电效应制成的传感器。压电效应是指压电晶体在压力作用下，晶体外形发生变化而使其输出电压发生变化的效应。压电晶体通常用石英或陶瓷制成。在压力作用下，压电晶体的外形和输出电压就会发生变化。当汽车遭受碰撞时，传感器内的压电晶体在碰撞产生的压力作用下，输出电压就会变化。SRS电脑根据电压信号强弱便可判断碰撞的烈度。如果电压信号超过设定值，SRS电脑就会立即向点火器发出点火指令，引爆点火剂使气体发生器给气囊充气，SRS气囊膨开，达到保护驾驶员和乘员之目的。4安全气囊电控单元与气囊组件的结构原理安全气囊系统电控单元（SRSECU）是安全气囊系统的核心部件，气囊组件是安全气囊系统的执行部件。因为安全气囊是一种被动安全装置，所以对SRSECU的结构和安装位置都有特殊的要求。41安全气囊系统电控单元的结构特点SRSECU的安装位置依车型而异。一般都安装在不易受到碰撞的仪表台下面或座椅下面等隐蔽部位，当防护传感器与SRSECU组装在一起时，SRSECU必须安装在汽车纵向轴线上。SRSECU的结构有简有繁，SRSECU的内部结构如图8所示，主要由专用中央处理单元CPU、备用电源电路、稳压电路、信号处理电路、保护电路、点火电路和监视电路等组成。图8SRSECU的结构411专用中央处理器专用中央处理器由A/D转换器、D/A转化器、串行输入/输出接口、只读存储器、随机存储器、电可擦除可编程只读存储器和定时器等组成，其主要功用是监视汽车纵向减速度是否达到设定阈值，控制气囊点火器引爆电路。412信号处理电路信号处理电路主要由放大器和滤波器组成。其功用是对传感器检测的信号进行整形和滤波处理，以便SRSECU能够接受和识别。413备用电源电路SRS有两个电源一个是汽车电源（蓄电池和交流发电机）；另一个是备用电源。备用电源又称为后备电源或紧急备用电源，由电源控制电路和若干个电容器组成，其功用是当汽车电源与SRSECU之间的电路切断后，在一定时间（一般为6S）内维持SRS供电，保持SRS的正常功能。当汽车遭受碰撞而导致蓄电池或交流发电机与SRSECU之间的电路切断时，备用电源能在6S内之内向电脑供给电能，保证SRSECU测出碰撞、发出点火指令等正常功能；点火备用电源能在6S之内向点火器供给足够的点火能量引爆点火剂。时间超过6S之后，备用电源供电能力降低，SRSECU备用电源不能保证电脑测出碰撞和发出点火指令；点火备用电源不能供给最小点火能量，气囊将不能充气膨开。414稳压保护电路在汽车电器系统中，许多电器部件带有电感线圈，电器开关琳琅满目，电器负载变化频繁。当线圈电流接通或切断、开关接通或断开、负载电流突然变化时都会产生顺时脉冲电压即过电压，这些过电压如果加到SRS电路上，系统中的电子元件就可能因电压过高而导致损坏。为了防止SRS元件遭受损害，SRSECU中必须设置保护电路。同时，为了保证汽车电源电压变化时SRS能正常工作，还必须设置稳压电路。42气囊组件的结构特点与工作原理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。按安装位置可分为驾驶席、前排乘员席（副驾驶席）、后排乘员席气囊组件和侧面气囊组件四种。气囊组件都是由气囊、点火器和气体发生器等组成。驾驶席与所有乘员席气囊组件一般都用同一个SRSECU控制，其组成部件和工作原理基本相同，但结构尺寸有所不同。驾驶席气囊组件安装在转向盘中央，前排乘员席气囊组件安装在副驾驶员座椅正前方的仪表盘上。图9驾驶席气囊组件的结构1饰盖撕印2气囊饰盖3气囊4气体发生器5点火器引线驾驶席SRS气囊组件的结构如图9所示，主要由气囊饰盖2、气囊3、气体发生器4和安装在气体发生器内部的点火器组成。421气囊气囊用聚酰胺织物（如尼龙）制成，内层涂有聚氯丁二烯，用以密闭气体。气囊在静止状态时，像降落伞未打开时一样折叠成包，安装在气体发生器的上部与气囊饰盖之间，如图9所示。气囊开口一侧固定在气囊安装支架上，先用金属垫圈与气囊支架座圈夹紧，然后用铆钉铆接。气囊饰盖表面模压有撕印，以便气囊充气时撕裂饰盖，减小冲出饰盖的阻力。422气体发生器气体发生器又称为充气器，用专用螺栓与螺母固定在转向盘上的气囊支架上，结构如图10所示，由上盖1、下盖3、充气剂4、和金属滤网6组成，其功用是在点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊膨开。图10气囊气体发生器的结构1上盖2充气孔3下盖4充气剂5点火器药桶6金属滤网7电热丝8引爆炸药气体发生器壳体由上盖和下盖两部分组成。上盖上制有若干个长方形或圆形充气孔。下盖上制有安装孔，以便将气体发生器安装到转向盘上的气囊支架上。上盖与下盖用冷压工艺压装成一体，壳体内装充气剂、滤网和点火器。金属滤网安放在气体发生器壳体的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧产生的渣粒。充气剂普遍采用叠氮化钠片状合剂。叠氮化钠的分子式NAN，是无色六方形晶体，有剧毒密度为1846G/CM。溶于水和液氨，微溶于乙醇，不溶于乙醚。在约300时分解。可由氨基钠与一氧化二氮作用制得。叠氮化钠与铅盐（如硝酸铅）作用可制备起爆药叠氮化铅PBN32。目前，大多数气体发生器都是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解释放氮气，并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠氮化钠的副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末）。这些物质是有害的，因此在清洁气囊膨开后的车内空间时，应保证通风良好并采取防护措施。423点火器气囊点火器包括铝箔，安装在气体发生器内部中央位置，结构如图11所示。点火器的所有部件均装在药桶内。点火剂包括引爆炸药和引药。引出导线与气囊连接器插头连接，连接器（一般都为黄色）中设有短路片（铜质弹簧片）。当连接器插头拔下或插头与插座未完全接合时，短路片将两根引线短接，防止静电或误通电将电热丝电路接通使点火剂引爆而造成气囊误膨开。图11点火器零部件组成1引爆炸药2药筒3引药4电热丝5陶瓷片6永久磁铁7引出导线8绝缘套管9绝缘垫片10电极11电热头12药托点火器的功用是当SRSECU发出点火指令使电热丝电路接通时，电热丝迅速红热引爆引药，炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解释放氮气充入气囊。乘员席气囊组件的结构特点一是体积比驾驶员气囊的体积大，二是气体发生器为长筒形。43安全气囊指示灯安全气囊指示灯又称为SRS警告灯，安装在驾驶室仪表盘面膜下面，并在面膜表面相应位置制作有气囊动作图形或“SRS”、“AIRBAG”、“SRSAIRBAG”等字母表示。SRS指示灯的功用是指示安全气囊系统功能是否正常。当点火开关拨到“ON”或“ACC”位置后，如果指示灯发亮或闪亮约6S后自动熄灭，表示SRS功能正常。如果指示灯不亮、一直发亮或在汽车行驶途中突然发亮或闪亮，说明自诊断测试系统发现SRS故障，应及时排除。自诊断系统在控制SRS指示灯发亮或闪亮的同时，还会将所发现的故障编程代码存储在储存器中。检查或排除SRS故障时，首先应使用专用检测仪器或通过特定方式从通讯接口（诊断插座）调出故障代码，以便快速查寻与排除故障。实践证明，在汽车遭受碰撞使气囊膨开后，故障代码一般都难以调出。如此设计的目的是在气囊引爆后，必须更换SRSECU和系统的零部件。44安全气囊系统线束与保险机构为了区别电器系统线束连接器，安全气囊系统的连接器与汽车其它电器系统的连接器有所不同。安全气囊系统的连接器采用导电性能和耐久性能良好的镀金端子，并设计有防止气囊误爆机构、端子双重锁定机构、连接器双重锁定机构和电路连接诊断机构等保险机构，用以保证气囊系统可靠工作。安全系统采用的各种特殊连接器如图12所示。图12安全气囊系统连接器1、2、3电脑连接器4SRS电源连接器5中间线束连接器6螺旋线束7右碰撞传感器连接器8SRS气囊组件连接器9左碰撞传感器连接器10SRS气囊点火器441防止气囊误爆机构在图12所示的线束连接图中，从SRS电脑至SRS气囊点火器之间的连接器2、5、8均采用了防止气囊误爆的短路片机构。其作用是当连接器拨开时，短路片自动将靠近SRS气囊点火器一侧插头或插座的两个引线端子短接，如图13所示，防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误膨开。连接器短路片的设置部位各有不同，有的设在插头上，有的设在插座上。无论设在哪，短路片的设置原则是必须设在靠近SRS气囊点火器一侧的插头或插座上，其作用效果完全相同。在图13中，短路片是设在插座上。当插头与插座正常连接时，插头的绝缘壳体将短路片向上顶起，如图13所示，短路片与连接器端子脱开，插头的引线端子与插座的引线端子接触良好，点火器电热丝电路的“”端与防护传感器电路接通，“”端与前碰撞传感器电路接通，电热丝电路处于正常连接状态。当插头与插座脱开时，短路片自动将气囊点火器一侧插座的引线端子短接，使点火器的电热丝与短路片构成回路，如图13所示。此时即使将电源加到气囊点火器一侧连接器插座上，由于电源被短路片短路，因此点火器不会引爆，从而达到防止SRS气囊误爆的目的。图13防止气囊误爆机构结构与原理连接器正常连接时，短路片与端子脱开连接器拨开时，短路片端子短接442安全气囊系统的线束目前，安全气囊系统的所有线束都套装在黄色波纹管内，并与车颈线束总成连接成一体，以便于区别。为了保证转向盘具有足够地转动角度而又不致损伤驾驶员席SRS气囊组件的连接线束，在转向盘与转向柱管之间采用了螺旋线束。先将线束安装在螺旋形弹弹簧内，再将螺旋弹簧安放到弹簧壳体内，如图14所示。图14螺旋弹簧与螺旋线束1、3线束插头或插座2螺旋形弹簧4弹簧壳体5搭铁插头通常情况下电喇叭线束也安装在螺旋形弹簧内。在不同汽车公司的电路图中，螺旋线束的名称各不相同，有的称为螺旋弹簧、有的称为游丝、有的称为游丝弹簧。螺旋弹簧安装在转向盘与转向柱管之间。安装螺旋弹簧时，应注意其安装位置和方向，否则将会导致转向盘转动角度不足或转向沉重5安全气囊系统工作原理目前，电子装置的采用情况以成为衡量汽车水平的一个重要指标。可以说，未来汽车市场的竞争是汽车电子化的竞争，日趋严重的环境污染、频繁发生的交通事故等汽车安全、节能、环保问题都成为了推动汽车电子控制发展的动力。在对提高汽车综合性能的渴望中，各种车用电控系统应用而生，并逐渐发展成为微机集中控制系统。51安全气囊控制原理安全气囊系统控制原理图如图15所示。其基本的控制过程如下汽车发生碰撞由于汽车碰撞产生很大的减速度，使得碰撞传感器和防护传感器触电闭合安全气囊点火器点火点火剂引药爆炸充气剂叠氮化钠固体药片受热分解释放氮气气囊膨开形成气垫保护人体。图15安全气囊系统控制原理图52安全气囊动作过程如图16所示为安全气囊的动作过程序图。图16安全气囊系统SRS动作时序图10MS后40MS后80MS后110MS后博世（BOSCH）公司在奥迪（AUDI）轿车上实验研究表明当以车速为50KM/H的速度与前面障碍物相撞时，气囊动作时序如下碰撞10MS后，点火剂引爆产生热量，充气剂分解，驾驶员未动作，如图2所示。碰撞40MS后，气囊充满，体积最大，驾驶员前移，如图2所示。碰撞80MS后，乘员头部、胸部压向气囊，气孔排气节流吸收碰撞动能，如图2所示。碰撞110MS后，气体逸出，人体复位，恢复视野，如图2所示。碰撞120MS后，危害解除，车速降零。如表1所示为气囊动作过程与经历时间的关系。表1气囊动作过程与经历时间关系碰撞经历时间010MS40MS80MS110MS120MSSRS动作状态遭受碰撞点火引爆开始充气气囊充满人体前移排气节流吸收动能人体复位恢复视野危害解除车速为零53安全气囊的有效范围安全囊的有效范围如图17所示。图17安全气囊的有效范围531正面安全气囊的引爆条件正前方30角。纵向减速度达到某一值。532气囊不能引爆的范围为碰撞超过斜前方30角时。遭受横向碰撞时。遭受后方碰撞时。绕纵向轴线侧翻时。纵向减速度未达到设定值时。正想行驶、制动或路面不平行驶时。气囊是否引爆，车身的减速度至关重要，减速度阈值设定依据应根据SRS气囊性能设定。美国气囊按驾驶员不带安全带设计，气囊体积大、充气时间长，减速度阈值较低，汽车在较低车速12KM/H22KM/H碰撞时，气囊就会引爆。日本和欧洲气囊按驾驶员带安全带设计，气囊体积小、充气时间短，减速度阈值较高，汽车在较高车速19KM/H32KM/H碰撞时，气囊才能引爆。6SRS气囊系统的故障诊断SRS是一个可靠性要求极高的控制系统，为此在SRSECU中专门设计有自诊断系统，在气囊控制电路中还设有相应的检测机构。SRS一旦发生故障，自诊断电路就能诊断出来，并控制仪表盘上的SRS指示灯闪亮报警，同时将故障码编程代码存入SRSECU的存储器中，以供检测维修调用。利用专用测试仪器或特殊方式，便可通过诊断插座进行自诊断测试，以便尽快查到故障部位。各型SRS的自诊断测试方法各有不同，下面介绍常用车型安全气囊系统的故障自诊断测试及其检修方法。61奥迪A6常见的故障判断与排除故障1一辆奥迪A6轿车，做过车内美容后安全气囊灯长亮用故障诊断仪VAS5051对安全气囊系统进行检测，故障代码为01217，故障含义是驾驶员侧侧面安全气囊触发器N199电阻值过大，故障特性为偶发故障。直接清除故障码后，短距离试车，故障灯未亮，但第二天安全气囊灯又亮。重新用VAS5051对安全气囊系统进行检测，故障代码仍为01217，故障特性仍为偶发故障。这次依据电路图检查其座椅下的插接件连接情况，发现其插头松动，未被固定在座椅上。正是这个原因造成座椅在移动过程中使插头松动。重新插接插头并固定在座椅上后，故障排除。故障2一辆奥迪A6事故车，事故中转向盘上的安全气囊被触发，在另一家修理厂修复后，更换了安全气囊控制单元和转向盘上的安全气囊后气囊灯仍长亮。用故障诊断仪VAG1551对安全气囊系统进行检测，故障代码为01044，故障含义为控制单元编码错误，且故障码无法直接清除。首先判定故障原因可能是控制单元的编码与此车不匹配。于是依据该车安全气囊系统的实际配置，对照维修手册中的编码表重新对其编码，即把原来的编码00104改为00004，故障即被排除。故障3一辆才行驶了2000KM的24L奥迪A6轿车安全气囊灯长亮。用故障诊断仪VAS5051对安全气囊系统进行检测，故障代码为00589，故障含义是前排乘客侧安全气囊触发器N31电阻过大，且故障码无法直接清除。可能的故障原因导线断路。前排乘客侧安全气囊损坏。安全气囊控制单元损坏。由于该车为新车，笔者主要怀疑线路中的插接件处可能松动。依据电路图检查，各插接件连接正常，无松动和虚接之处；检测前排乘客侧安全气囊接头处的电压值正常。然而在折下前排乘客侧安全气囊进行检查时，居然发现该气囊是已被触发的旧气囊。更换新件后，故障被排除。故障4一辆奥迪A6轿车在正常使用过程中，安全气囊灯有时亮。用VAS5051对安全气囊系统进行检测，故障代码为“00588”，故障含义是驾驶员侧安全气囊触发器N95电阻过大或过小，故障特性为偶发故障。检查其插接件正常，清除故障码后故障灯熄灭，但车没使用几天，相同的故障再次出现。重新拆下安全气囊，检测触点单元（即螺旋弹簧线圈）的电阻值，测量其阻值为3左右，超过了其标准值1。更换该元件，故障排除。611检测方法奥迪A6轿车上安装的安全气囊系统具有自检功能，在每次着车时该系统都会进行自检，一旦检测到系统有故障，仪表板上的红色AIRBAG灯将会常量。如果此指示灯在接通点火开关时不亮，或在行驶中亮起、闪动，都说明系统有故障，此时需要对该系统进行故障检测。该系统的故障诊断只能用专用的诊断仪VAG1551、VAG1552、VAS5051或其它专用诊断仪进行诊断。另外，该系统与奥迪车上其它电子控制系统一样，通过使用专用诊断仪器，可以对其系统进行零件号和系统软件版本的查询、故障诊断、最终元件执行、清除故障码、数据块阅读及给电子控制器编码等功能，该系统的地址码为15。62丰田车系安全气囊系统的故障诊断621读取故障码丰田汽车安全气囊系统的故障码，可用一根跨接线跨接诊断连接器上的TC、E两个端子，通过仪表板上的SRS提示灯闪烁规律读取。检查SRS提示灯。将点火开关转到ON或ACC位置，如SRS提示灯6S后熄灭，说明SRS提示灯及其线路正常，可以读取故障码。将点火开关转到ON或ACC位置，并等待20S以上。用跨接线将TDCL诊断连接器的TC、E两个端子短接。根据仪表板上的SRS提示灯闪烁情况读取故障码，故障码闪烁规律如图18所示。正常码故障码图18故障码闪烁规律若安全气囊系统功能正常侧仪表板上的SRS提示灯1S闪烁两次，每次灯亮与灯灭时间均为025S，高电平时灯亮，低电平时灯灭；若安全气囊系统有故障，SRS提示灯闪烁显示故障码，故障码为两位数字，SRS提示灯先显示十位数字，后显示个位数字。同一数字灯亮与灯灭时间均为05S，十位数字与个位数字之间间隔为15S。若有多个故障码，则故障码与故障码之间间隔25S，并按由小到大的顺序显示故障码。故障码全部输出后，间隔4S再重复显示。当点火开关接通ON或ACC位置后，SRS提示灯一直亮，读取故障码时显示代码又正常，说明蓄电池电压过低或SRSECU的备用电源电压过低，SRSECU设计时为将此故障编成代码存入存储器。当电源电压恢复正常后约10S，SRS提示灯自动熄灭；当SRS提示灯线路断路时不能显示故障码，所以在断路故障排除之前，SRS提示灯无法显示故障码；当安全气囊系统发生故障时，SRSECU将故障编成代码1131存入存储器中。如果SRS提示灯显示出表2以外的故障码，说明SRSECU有故障；当排除故障代码1131代表的故障并清除故障码后，SRSECU将把代码41存入存储器，SRS提示灯将一直发亮，直到代码41被清楚为止。622故障码表故障码见表2表2丰田车系安全气囊系统故障代码故障码故障原因故障部位提示灯状态安全气囊系统正常OFF正常安全气囊系统电源电压过低蓄电池SRSECUON11SRS气囊点火器线路搭铁前碰撞传感器线路搭铁SRS气囊组件螺旋线束ON前碰撞传感器SRSECU12SRS气囊点火器引线与电源线搭接前碰撞传感器引线与电源线搭接前碰撞传感器引线断路螺旋线束与电源线搭接SRS气囊组件螺旋线束传感器线路SRSECUON13SRS点火器线路短路气囊点火器螺旋弹簧SRSECUON14SRS点火器线路断路气囊点火器螺旋弹簧SRSECUON15前碰撞传感器线路断路气囊系统线束前碰撞传感器SRSECUON22SRS提示灯线路断路气囊系统线束SRS提示灯SRSECUON31SRS备用电源失效SRSECU故障SRSECUON41SRSECU曾记忆过故障码SRSECUON623清楚故障码SRS提示灯只有在存储器中的故障码全部清除后，才能恢复正常显示。读取故障码时，如SRS提示灯显示有故障码，说明安全气囊系统发生过故障，但是无法显示故障是发生在现在还是过去。因此，每当排除故障后，必须清除故障码，并在清除故障码之后，再次读取故障码，确认故障码已经全部清除。安全气囊系统故障码的清除方法与其它电控系统故障码的清除方法有所不同。当故障码11至31代表的故障被排除并清除故障码之后，SRSECU将代码41存入存储器中，使SRS提示灯一直发亮，直到代码41被清除后，SRS提示灯才恢复正常显示。因此，清除安全气囊系统的故障码需要分两步进行。第一步清除代码41以外的故障码，第二步清除代码41。清除代码41以外的故障码。关闭点火开关，拔下熔断器盒内的ECUB熔断器或拆下蓄电池负极电缆10S或更长时间后，代码41以外的故障码即可被清除。清除代码41以外的故障码注意事项。在清除故障码后接上蓄电池负极电缆时，必须关闭点火开关。若点火开关处于接通状态，会导致诊断系统工作失常。拆卸蓄电池负极电缆清除故障码之前，应先将音响和防盗等系统的密码记录下来。否则，蓄电池负极电缆端子拆下后，音响和防盗等系统及时钟存储的内容将会丢失。清除代码41。安全气囊系统的代码41必须采用特定程序才能清除取两根跨接线，将其分别与TDCL诊断连接器的TC、AB端子连接，如图19所示；将连接TC端子的跨接线端子搭铁1005S，然后离开搭铁部位，并在端子离开搭铁部位后02S内，将连接AB端子的跨接线端子搭铁1005S；将AB端子离开搭铁部位之前02S内，将TC端子第二次搭铁1005S；将TC端子第二次离开搭铁部位之后02S内，将AB端子第二次搭铁1005S；将AB端子第二次离开搭铁部位之前02S内，将端子TC第三次搭铁；将TC端子第三次搭铁02S内，将AB端子离开搭铁部位，并将TC端子保持搭铁、AB端子保持离开搭铁部位，直到数秒钟之后，SRS提示灯以亮64MS、灭64MS的闪烁周期闪烁时，代码41即被清除，此时再将TC端子离开搭铁部位。清除代码41的注意事项。清除代码41时，必须按照上述规定的时间间隔进行操作，才能清除代码41，否则当时间间隔超出规定时，代码41就不能清除。上述方法在清除代码41的同时，其他故障代码也将立即被清除。因此，只有在调取故障代码、排除故障、清除代码41以外的故障代码，并再次读取故障代码，确认安全气囊系统故障已经全部排除之后，才能进行清除代码41的操作。图19代码41的清除程序7SRS安全气囊的检修检修注意事项71安全气囊系统的随车检查检查安全气囊时，若不按正确的操作规程进行，则会导致SRS意外膨开，造成较大的经济损失，甚至发生严重事故，后果不堪设想。下面以丰田车系凌志等轿车为例，说明安全气囊系统故障的检查方法。安全气囊系统的故障很难确认，根据自诊断系统提取故障代码是诊断和排除故障的重要途径和信息来源。因此在检查与排除安全气囊系统故障时，必须在拆下蓄电池负极电缆之前。检查工作务必在关闭点火开关、并将蓄电池负极电缆拆下20S或更长一段时间后进行，因为安全气囊系统有备用电源，若检查工作在拆下蓄电池负极电缆后20S以内就开始，气囊系统有备用电源供电，检查中很可能使气囊误膨开；另外，汽车音响系统、防盗系统、时钟、电控座椅、电控座椅安全带收紧系统、微机控制驾驶位置设定的电控倾斜和伸缩转向系统、电控车外后视镜等系统均具有储存功能，当蓄电池负极电缆拆下后，存储的内容将会丢失。因此在检查工作开始之前，应通知用户将音响、防盗系统的密码和其它控制系统的有关内容记录下来。当检查工作结束之后，再由维修人员或用户重新设置密码和有关内容并调整时钟。绝不允许使用车外电源来避免各系统存储内容的丢失，以免导致SRS误膨开；音响系统在显示屏的左边显示有“ANTITHEFTSYSTEM”字样，表示具有防盗系统。音响系统一旦被盗，防盗系统就会使音响系统哑然无声。即使重新接上电源，音响系统也不会在发声。必须重新输入由用户选定的密码才能发声。检查安全气囊系统时，即使只发生了轻微碰撞而SRS并未膨开，也应对前面碰撞传感器、驾驶席SRS组件、乘员席SRS组件、座椅安全带收紧器等进行检查。安全气囊系统对零部件的工作可靠性要求极高，所有零部件