安全气囊系统课件

安全氣囊系統第二章安全氣囊系統第一節安全氣囊系統的作用與分類

安全氣囊（SafeAirBag）系統的全程是輔助防護系統（SupplementalRdstraintSystem）或輔助防護安全氣囊系統，英文縮寫為SRS。第一節安全氣囊系統的作用與分類一、安全氣囊的作用

為了減少汽車發生正面碰撞時由於巨大的慣性力所造成的對駕駛員和乘員的傷害，現代汽車在駕駛員前端方向盤中央普遍裝有安全氣囊，有些汽車在駕駛員副座前的工具箱上端和乘員座位上也裝有安全氣囊，圖2-1為安全氣囊的引爆條件。一、安全氣囊的作用圖2-1二、安全氣囊系統的分類二、安全氣囊系統的分類按照保護對象的不同來分：1.駕駛員防撞安全氣囊

駕駛員防撞安全氣囊裝在方向盤上，按體積的大小分兩種。一種氣囊是考慮到駕駛員沒有佩帶座椅安全帶時汽車相撞，其體積較大，約60L。另一種氣囊是設定駕駛員佩帶座椅安全帶而設計的，其體積較小，約40L。日本的安全氣囊即屬於此類，近年來，由於安全氣囊的生產成本下降，日本防撞安全氣囊規格有所增加。如本田的駕駛員防撞安全氣囊的體積為60L。2．前排乘員防撞安全氣囊

3．後排乘員防撞安全氣囊

4．側面防撞安全氣囊裝在車門上，防止乘員受側面撞擊。各種安全氣囊的位置圖2-3所示。第二節安全氣囊系統的組成

雖然安全氣囊的種類較多，但其基本結構都是大同小異的，主要由電控部分和機械部分組成，圖2-4所示是電子式安全氣囊系統的組成框圖。第二節安全氣囊系統的組成圖2-4一、電控部分

安全氣囊系統的電控部分由各種感測器、微處理器（CPU）、氣囊和安全帶預緊器的引爆裝置、報警裝置、介面、RAM、ROM等組成。1．碰撞感測器一、電控部分（1）偏心錘式碰撞感測器（機械式感測器）

這種感測器一般安裝在保險杠與擋泥板之間，用來感知低速碰撞的信號。感測器安裝在一個密封的防振保護盒內。其結構如圖2-5所示。圖2-5偏心錘式感測器接線圖

偏心錘式感測器有4個引腳，其中兩個引腳接中央控制器，另外兩個為自診斷引腳，如圖2-6所示。圖2-6（2）安全感測器（機電式感測器）

如圖2-7所示的一種安全感測器是一個水銀常開開關。安全感測器用來防止系統在非碰撞狀況引起氣囊的誤動作，一般裝在中央控制器內。當發生碰撞時，足夠大的減速度力將水銀拋上，接通傳爆管電路。圖2-7（3）中央安全氣囊感測器（電子式感測器）

電子式感測器對汽車正向加速度進行連續測量，並將結果輸送給微處理器，微處理器內有一套複雜碰撞信號處理程式，能夠判定氣囊是否需要打開。如需要，微處理器便會接通點火電路，如果機電式保險感測器也閉合，則引發器接通，氣囊打開。圖2-8表2-12．安全氣囊警示燈與安全氣囊電源（1）安全氣囊警示燈

如圖2-9所示，安全氣囊警示燈裝在儀錶板上，有的用圖形顯示，有的用字母顯示。安全氣囊警示燈可反映安全氣囊系統的工作情況。一般把點火開關置於“ON”擋後警示燈先閃亮（或不間斷亮）6～8s後熄滅，說明安全氣囊系統正常，如果安全氣囊警示燈不亮，或不停地閃耀或常亮則說明安全氣囊系統有故障。圖2-9（2）安全氣囊電源能給氣囊引爆器提供電源的管道有兩種：①系統中的電容器

蓄電池是一種備用設備，也是一種為引爆點火器提供電源的裝置。它是通過電源輸出導線把電送給安全氣囊電腦的。②蓄電池3．電氣連接件

氣囊系統的電氣連接件包括線束、時鐘彈簧與連接器（插接器）。

由於司機側氣囊是裝在方向盤上的，而方向盤要能轉動，為了實現這種靜止端與活動端的電氣連接，採用了時鐘彈簧（如圖2-10所示）。時鐘彈簧裝在彈簧盤裏，彈簧盤用螺栓固定在轉向柱頂部。時鐘彈簧以正、反兩個方向的盤繞實現了作旋轉運動的一端與固定端的電氣連接。彈簧內側是固定端，把塞鍵與轉向柱連在一起。時鐘彈簧的使用壽命要求不低於10萬迴圈。（1）時鐘彈簧圖2-10（2）連接器

氣囊系統的連接器特別強調可靠性，採取了雙保險鎮定和分斷自動短接等措施。連接器分斷後，引發器的電源端和地線端會自動短接，防止因誤通電或靜電造成引發器誤觸發。連接控制塊的連接器還多了一個自檢機構，如結合不良會給安全氣囊的保養警示燈發出信號使它常亮。（3）線束

安全氣囊系統的線束採用了特殊的包裝和色標，這一方面是為了便於檢查，一方面是為了保證在碰撞中能保持線路的連接。4．記憶體中央控制器有兩種不同的記憶體。

易失性記憶體（RAM）:

既能讀又能寫的記憶體，也叫隨機記憶體或讀寫記憶體。它是CPU在工作過程中用來存儲中間結果並隨機存取數據的部件。例如氣囊在自檢中發現左前方感測器有故障，CPU將其代碼找出後，就放在RAM中供隨時顯示用。其特點是一旦電源切斷，存放在其中的資訊就丟失。

非易失性記憶體（ROM）:

非易失性記憶體也叫只讀記憶體。用來存放氣囊運行的所有固定程式和一些不變的量。例如自檢中各主要元器件的故障編碼等。它只能輸出，而斷電後存放在裏面的資訊仍然存在。5．診斷監視器

診斷監視器並不控制氣囊的動作，它僅監視氣囊裝置的故障並開通氣囊警告燈。它有一個微處理器，對監視器內的電路進行自檢並顯示氣囊系統存在的故障。診斷監視器有備用電源，即使蓄電池及其線路在感測器閉合前損壞，也能使氣囊打開。每接通點火線路0.5s後氣囊指示燈發亮，若6s後熄滅，表明氣囊系統無故障。6．中央控制器

中央控制器由CPU、RAM、ROM、介面、驅動器等電子電路組成。多數是由單片機加上其他電路所組成。一般做成兩塊印刷電路板，外殼用金屬製作，一方面加強機械強度，另一方面是為了遮罩外界的電磁波干擾。它通過牢固的插接件，把感測器等輸入信號，及引爆器、報警器等輸出信號和中央控制器連接起來。一般電路圖上的接線標號就是插接件上的標號。二、機械部分1．氣囊組件

氣囊組件按功能分為正面氣囊組件和側面氣囊組件兩大類。正面氣囊組件的功用是保護駕駛員和乘員的面部和胸部。防止轉向盤、擋風玻璃、儀錶臺和前排座椅傷害人體。側面氣囊組件的功用是保護駕駛員與乘員的頭部和腰部，防止車門或車身傷害人體。 汽車安全氣囊目前普遍裝備駕駛席和前排乘員席。駕駛席氣囊組件安裝在轉向盤的中央，前排乘員席安全氣囊組件安裝在乘員席正前方，兩個氣囊組件一般共用一個SRS電腦控制。駕駛席氣囊組件的結構如圖2-11所示，主要由氣囊裝飾蓋、氣囊、氣體發生器和裝在氣體發生器內部的點火器等組成。二、機械部分圖2-11（1）氣囊（2）氣體發生器

氣體發生器的功用是在點火器引爆點火劑時，產生氣體向SRS氣囊充氣，使氣囊脹開。氣體發生器用專用螺栓和專用螺母固定在氣囊支架上。由點火器、點火劑、金屬篩檢程式及氮氣發生劑等組成，如圖2-12所示。圖2-12（3）點火器

點火器外包鋁箔，安裝在氣體發生器內部中央位置。其功用是在前碰撞感測器和防護感測器將氣囊電路接通時，引爆點火劑，產生熱量使充氣劑分解。點火器的結構如圖2-13所示。它的所有部件均裝在藥筒內。點火劑包括引爆炸藥和引藥。圖2-132．安全帶預緊器

安全帶預緊器安裝在前排座椅的左右兩外側，它包括電雷管、氣化劑、氣缸活塞和導線等。當汽車發生碰撞時，電雷管（引爆管）由CPU控制接通電源引爆氣化劑，活塞在膨脹氣體作用下迅速下移，並帶動安全帶迅速預緊，將駕乘人員向座椅靠背拉動，防止他們沖向汽車前方。第三節安全氣囊控制原理一．安全氣囊系統的工作原理

當汽車遭受正面碰撞和側面碰撞時，安全氣囊系統的工作原理完全相同。以圖2-14正面碰撞為例，說明安全氣囊系統控制原理。第三節安全氣囊控制原理

一．安全氣囊系統的工作原理圖2-14二、安全氣囊的動作過程

根據德國博世（BOSCH）公司在奧迪（Audi）轎車上試驗研究表明：當汽車以車速50km/h與前面障礙物碰撞時，安全氣囊系統SRS的動作時序如下圖1-15所示。二、安全氣囊的動作過程

（1）碰撞約10ms後，SRS達到引爆極限，點火器引爆點火劑並產生大量熱量，使充氣劑（疊氮化鈉藥片）受熱分解，駕駛員尚未動作，如圖所示。

（2）碰撞約40ms後，氣囊完全充滿，體積最大，駕駛員向前移動，安全帶斜系在駕駛員身上並拉緊，部分衝擊能量已被吸收，如圖2-15B所示。

（3）碰撞約60ms後，駕駛員頭部及身體上部壓向氣囊，氣囊的排氣孔在氣體和人體壓力作用下排氣節流吸收人體與氣囊之間彈性碰撞產生的動能，如圖2-15C所示。

（4）碰撞約110ms後，大部分氣體已從氣囊逸出，駕駛員身體上部回到座椅靠背上，汽車前方恢復視野，如圖2-15D所示。（5）碰撞約120ms後，碰撞危害解除，車速降低直至為零。

由此可見，氣囊在碰撞過程中動作時間極短。從開始充氣到完全充滿約為30ms；從汽車遭受碰撞開始到氣囊收縮為止，所用時間僅為120ms左右，而人的眼皮眨一下所用時間約為200ms左右。因此，氣囊動作狀態和經歷時間無法用肉眼確認。目前世界各國廣泛採用模擬人體進行碰撞試驗。SRS動作過程與經歷時間之間的關係如表2-2所示。三、防止誤爆機構

圖2-16、17所示的線束連接圖中，從SRSECU至SRS氣囊點火器之間的連接器2、5、8均採用了防止氣囊誤爆機構。防止誤爆機構為一塊銅質彈簧片，稱為短路片，其作用是：當連接器拔開（插頭拔下或插頭與插座未完全結合）時，短路片（彈簧片）自動將靠近SRS氣囊點火器一側插座上的兩個引線端子短接，防止靜電或誤通電將點火器電路接通而造成氣囊誤脹開。三、防止誤爆機構圖2-16

短路片一般設在連接器插座上，當插頭與插座正常連接時，插頭的絕緣殼體將短路片向上頂起，如圖2-17（a）所示，短路片與連接器端子脫開，插頭引線端子與插座引線端子接觸良好，點火器電熱絲電路處於正常連接狀態。當插頭與插座脫開時，短路片將氣囊點火器一側插座上的引線端子短接，使點火器電熱絲與短路片構成回路，如圖2-17（b）所示，此時即使將電源加到點火器一側連接器插座上，由於電源被短路片短路，因此點火器不會引爆氣囊，從而達到防止SRS氣囊誤爆之目的。圖2-17第四節安全氣囊的使用與維修一、使用安全氣囊應注意的幾點

1.安全氣囊裝置若發生事故引爆後，必須更換氣囊組件的全部元件，該裝置只能工作一次。

2.維修安全氣囊時，應送專業部門檢修。若想自己嘗試性維修都是不可取的，易造成不必要的損失或受傷害。

3.在進行維修時，應先進行故障自診斷，務必取下故障代碼，找出故障部位，然後進行維修。

4.任何檢修工作，務必將點火開關置於LOCK位置。必須拆下蓄電池搭鐵線90s以上，以防備用電源使氣囊誤爆。

5.在診斷電路系統時，應使用高阻抗（10kΩ以上）電阻表進行檢測。絕對不允許測量點火器的電阻。

6.安全氣囊的部件上均有標牌，其上所列的注意事項均應嚴格執行。

7.在車輪進行焊修作業時，必須先脫開氣囊組件連接器後才能進行。

8.報廢的安全氣囊，仍應拆下在車外引爆，以防傷人。第四節安全氣囊的使用與維修

一、使用安全氣囊應注意的幾點二、安全氣囊的維修汽車由於碰撞或在維修車輛其他部件過程中的失誤使安全氣囊系統部分元件損壞甚至失效。下麵以本田雅閣為例介紹其維修思路：（一）安全氣囊一般故障檢修資訊1、DTC（故障診斷碼）

SRS系統的自診斷功能，能夠確定系統故障的原因，然後，將故障資訊存儲在內存中。為了方便進行故障檢修，這些數據可以通過資料鏈路電路檢索獲得。二、安全氣囊的維修

（一）安全氣囊一般故障檢修資訊表2-33.查看DTC（1）確保點火開關置於OFF。（2）如圖2-18所示，將本田PGM檢測儀或HDS與DLC連接。（3）將點火開關置於ON（II）。（4）用本田PGM檢測儀或HDS來查看DTC。（5）查看DTC。（6）把點火開關置於OFF，並等待10s。（7）將本田PGM檢測儀或HDS與DLC斷開。（8）對DTC執行相應故障診斷程式。圖2-184.擦除DTC記憶體（1）確認點火開關置於OFF。（2）將本田PGM檢測儀A或HDS與DLC連接。（3）把點火開關置於ON。（4）在本田PGM檢測儀A或HDS的TESTMODEMENUE中，選擇DTCCLEAR。這樣可以擦除DTC。（5）點火開關置於OFF等待10s。（6）將本田PGM檢測儀或HDS與DLC斷開。5.間歇性故障的檢測如果存在故障，但沒有重複出現，它將作為間歇性故障存儲在內存中，且SRS指示燈將變亮。檢查DTC後，進行如下的故障檢修：（1）查看DTC。（2）擦除DTC記憶體。（3）拉緊駐車制動，並起動發動機，讓發動機怠速運轉。（4）SRS指示燈大約亮6s，然後熄滅。（5）搖動線束和插接器，進行試車（快速加速、快速制動、轉彎），將方向盤向左、向右轉到底，並保持5～10s。如果問題重複出現，SRS指示燈將會變亮。（6）如果不能使間歇性故障重複出現，表明此時系統正常。6.初始化OPDS（乘客位置檢測系統）裝置當更換了靠背罩、靠背墊和/或OPDS裝置時，按照下列程式，對OPDS進行初始化。注意：確保前排乘客座椅要乾燥，將靠背調到正常位置，並保證前排乘客座椅上沒有任何物品。（1）確認已把點火開關置於OFF。（2）將本田PGM檢測儀或HDS與DLC連接。（3）把點火開關置於ON。（4）在本田PGM檢測儀或HDS的TESTMODEMENUE（調整菜單）中選擇OPDSINIT（OPDS初始化），這樣可以對OPDS進行初始化。（5）點火開關置於OFF。（6）將本田PGM檢測儀或HDS與DLC斷開。（二）SRS指示燈電路故障檢修1.SRS指示燈不亮（1）將點火開關置於ON（II），並查看其他指示燈是否亮（制動系統等）。如果不是，轉到步驟（8）；如果是，進行下一步驟。（2）將點火開關置於OFF，然後拆除儀錶板控制模組，從儀錶控制模組上斷開儀錶控制模組插接器。（3）如圖2-19（a）所示，檢查儀表控制模組插接器（30P）21號端子與車身搭鐵之間的電阻，應為0～1.0Ω。如果電阻不符合規定值，儀錶板線束的BLK導線、接頭插接器內斷路，或者車身搭鐵端子（G503）故障，如果車身搭鐵端子正常，則更換儀錶板線束。（4）如圖2-19（b）所示，將點火開關置於ON（II），在6S之內，檢查儀表控制模組插接器（30P）14號端子與車身搭鐵之間的電壓。6s內電壓大約為1.0V，此後約為11V。如果電壓不符合規定值，儀錶控制模組中的SRS指示燈電路有故障，更換儀錶控制模組。（二）SRS指示燈電路故障檢修圖2-19（5）將點火開關置於OFF。（6）從SRS裝置上斷開SRS裝置插接器（28P）。（7）斷開儀錶控制模組插接器（30P），如圖2-20（a）所示，在儀錶控制模組插接器（30P）14號端子與車身搭鐵之間接上一個電壓表，將點火開關置於ON（II），並測量電壓，應為0.5V或更低。如果電壓符合規定值，SRS裝置故障，更換SRS裝置；如果電壓不符合規定值，儀錶板線束或接頭插接器內的PNK導線對電源短路，更換儀錶板線束。（8）將點火開關置於OFF，檢查儀表板下熔斷絲/繼電器盒內的21號（7.5A）熔斷絲是否熔斷。如果是，轉到步驟（10）；如果是，進行下一步驟。（9）如圖2-20（b）所示，在儀錶控制模組插接器（30P）5號端子與車身搭鐵之間接上一個電壓表，將點火開關置於ON（II），並測量是否為蓄電池電壓。如果是，儀錶控制模組中的SRS指示燈電路有故障，或者儀錶控制模組插接器（30P）與儀錶板控制模組接觸不良，如果連接情況正常，則更換儀錶控制模組；如果不是，儀錶板下熔斷絲/繼電器盒21號（7.5A）熔斷絲電路斷路，或儀錶板線束及接頭插接器內的YEL導線斷路，如果儀錶板下熔斷絲/繼電器盒正常，則更換儀錶板線束。（10）更換21號（7.5A）熔斷絲，然後檢查指示燈是否亮。如果是，此時系統正常；如果不是，維修儀錶板下熔斷絲/繼電器盒中的21號（7.5A）熔斷絲電路對搭鐵短路故障。圖2-202.SRS指示燈常亮（1）斷開蓄電池負極電纜，並等待3min。（2）從SRS裝置上斷開SRS裝置插接器（28P）。（3）拆除儀錶控制模組，從儀錶控制模組上斷開儀錶控制模組插接器（30P）。（4）如圖2-21所示，檢查儀表控制模組插接器（30P）14號端子與SRS裝置插接器（28P）19號端子之間的電阻，應為1Ω或者更低。如果電阻符合規定值，儀錶控制模組中的SRS指示燈故障，或者儀錶控制模組插接器（30P）接觸不良，檢查連接情況；如果連接情況正常，則更換儀錶控制模組；如果電阻不符合規定值，儀錶板線束斷路，更換儀錶板線束。圖2-21（三）氣囊引爆後組件的檢查注意：在進行任何SRS檢修之前。要利用PGM檢測儀或HDSSRS菜單來查看DTC，對於引爆較不明顯的構件，如座椅安全帶收緊裝置、前碰撞感測器、側面安全氣囊感測器等，參考DTC故障檢修索引。（1）在碰撞之後，座椅安全帶收緊裝置引爆的情況下，要更換下列裝置：座椅安全帶收緊裝置、SRS裝置、前碰撞感測器。（2）在碰撞之後，側面安全氣囊引爆的情況下，要更換下列構件：SRS裝置、引爆的安全氣囊、座椅安全帶收緊裝置、前碰撞感測器。（3）在碰撞之後，側面安全氣囊引爆的情況下，要更換下列構件：SRS裝置、引爆的側面安全氣囊、引爆的側面碰撞感測器。（4）在檢修過程中。要檢修下列區域：檢查所有SRS線束，更換而不是修補任何受損線束，檢查轉向線盤受到熱損傷，如果有任何損傷，則更換轉向線盤。（5）對車輛進行完全檢修後，將點火開關置於ON（II），如果SRS指示燈大約亮6s，然後熄滅，則SRS安全氣囊系統正常。如果指示燈沒有合適地進行指示，則利用PGM檢測儀或HDSSRS菜單來查看DTC。（三）氣囊引爆後組件的檢查三、安全氣囊維修安例案例一：2004款波