汽车安全气囊系统元件的认识

学习单元3．2　汽车安全气囊系统元件的认识

学习目标

认识汽车安全气囊系统的碰撞传感器、SRS电控单元、气囊组件、安全气囊警告灯、螺旋电缆、连接器、乘员检测装置、能量储存装置、电压转换器、电源切断继电器的结构和工作原理，能够进行正确的描述和识别，能够解释相关故障，能够指导客户正确使用汽车安全气囊。

汽车安全气囊系统由碰撞传感器、SRS电控单元、气囊组件、安全气囊警告灯、螺旋电缆、连接器、乘员检测装置、能量储存装置、电压转换器、电源切断继电器等组成。

3．2．1　碰撞传感器

碰撞传感器按其结构不同可以分为多种，常用的有滚球式碰撞传感器、滚柱式碰撞传感器、偏心锤式碰撞传感器、水银开关式碰撞传感器、应变电阻式碰撞传感器、压电效应式碰撞传感器和电容式碰撞传感器等。

1．滚球式碰撞传感器

滚球式碰撞传感器的结构如图3－2－1所示，主要由导缸、滚球、永久磁铁、触点等组成，滚球可在导缸内滚动，两个触点与传感器引线连接。壳体上制有箭头标记，安装时必须按规定方向安装（箭头指向汽车后方）。当传感器处于静止状态时，滚球被吸向磁铁，两个触点不连通，SRS电控单元不控制引爆气囊；当汽车发生正面碰撞时，滚球的惯性力大于磁铁的磁吸力，滚球立即沿导缸运动，将两个触点连通，SRS电控单元控制引爆气囊。

注意：碰撞传感器壳体上制有箭头标记，箭头方向与传感器结构有关，多数指向汽车前方，也有的指向汽车后方。

图3－2－1　滚球式碰撞传感器

（a）静止状态 （b）碰撞状态

2．滚柱式碰撞传感器

滚柱式碰撞传感器的结构如图3－2－2所示，主要由止动销、滚轴、片状弹簧、滚动触点、固定触点和底座等组成。片状弹簧一端固定在底座上，另一端绕在滚轴上，与传感器一个引线端子连接。滚动触点固定在滚轴部分的片状弹簧上，固定触点与片状弹簧绝缘固定在底座上，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，滚轴在片状弹簧弹力的作用下保持在止动销一侧，滚动触点与固定触点不连通，SRS电控单元不控制引爆气囊；当汽车发生碰撞时，滚轴的惯性力大于片状弹簧的弹簧力，滚轴立即开始滚动，将两个触点连通，SRS电控单元控制引爆气囊。

图3－2－2　滚柱式碰撞传感器

（a）静止状态 （b）碰撞状态

3．偏心锤式碰撞传感器

偏心锤式碰撞传感器的结构如图3－2－3所示，主要由壳体、复位弹簧、偏心锤、固定触点和转动触点等组成。当传感器处于静止状态时，偏心锤在复位弹簧作用下靠在挡块上，转动触点与固定触点不连通，SRS电控单元不控制引爆气囊；当汽车发生碰撞时，偏心锤带动偏心转子克服弹簧弹力立即产生偏转，当碰撞强度达设定值时，旋转触点和固定触点闭合，SRS电控单元控制引爆气囊。

图3－2－3　偏心锤式碰撞传感器

1－壳体；2－复位弹簧；3－偏心锤；4－固定触点；5－转动触点

（a）结构 （b）静止状态 （c）碰撞状态

4．水银开关式碰撞传感器

水银开关式碰撞传感器用做安全传感器，其结构如图3－2－4所示，主要由电极、水银、盖和外壳等组成。当汽车发生碰撞时，水银由于惯性向电极方向运动，立即接通两电极，SRS电控单元控制引爆气囊。

图3－2－4　水银开关式碰撞传感器

（a）静止状态 （b）碰撞状态

5．应变电阻式碰撞传感器

应变电阻式碰撞传感器的结构如图3－2－5所示，主要由电子电路、应变电阻、振动块、缓冲介质和壳体等组成，电子电路包括温度补偿电路和稳压电路，四个应变电阻R₁、R₂、R₃、R₄制在硅膜片上，连成桥式电路。当汽车发生碰撞时，振动块立即振动，缓冲介质随之振动，硅膜片和应变电阻发生变形，应变电阻的电阻值发生变化、传感器输出信号电压发生变化，SRS电控单元根据此信号电压的强弱判断碰撞强度，如果信号电压达到或超过设定值，SRS电控单元控制引爆气囊。

图3－2－5　应变电阻式碰撞传感器

（a）结构 （b）电阻应变计 （c）原理电路

6．压电效应式碰撞传感器

压电效应式碰撞传感器利用压电晶体的压电效应制成。当汽车发生碰撞时，传感器内的压电晶体在碰撞产生的压力作用下产生电压，立即引起传感器输出信号电压的变化，SRS电控单元根据此信号电压的强弱判断碰撞强度。

7．电容式碰撞传感器

电容式碰撞传感器的结构如图3－2－6所示，当汽车发生碰撞时，传感器内电容的移动片立即移动，电容两极板间距发生变化，引起电容的电容值发生变化，使传感器输出信号电压发生变化，SRS电控单元根据此信号电压的强弱判断碰撞强度。

图3－2－6　电容式碰撞传感器

电容式碰撞传感器的减速度阈值根据安全气囊系统的性能设定，不同车型不尽相同。美国采用的美式气囊体积大、充气时间长，碰撞传感器的减速度阈值较低，以20km／h的车速正面碰撞一个不可变形的固体障碍物时，碰撞传感器被激活引爆气囊。日本和欧洲采用的欧式气囊体积小，充气时间短，碰撞传感器的减速度阈值较高，引爆气囊的车速为30km／h。

3．2．2　SRS电控单元

SRS电控单元有一个金属外壳，强度高，可以有效保护电控单元，同时还可以屏蔽外界的电磁波干扰。SRS电控单元的内部结构如图3－2－7所示，主要由微处理器、能量储存装置、安全传感器总成等组成。SRS电控单元的内部电路图如图3－2－8所示，包括微处理器、信号处理电路、驱动电路、备用电源电路、5V电源电路、稳压电路、升压电路和保护电路等。

图3－2－7　SRS电控单元的内部结构

1．微处理器

微处理器具有控制功能，能通过分析碰撞传感器和安全传感器信号，来判断碰撞的类型和强度，如果达到碰撞极限，就会立即产生点火指令。微处理器还具有自诊断功能，能检测到气囊系统的故障，并存储故障信息，产生点亮安全气囊警告灯指令，故障信息可以从串行通信接口输出。

图3－2－8　SRS电控单元的内部电路图

2．信号处理电路

对传感器信号进行整形、放大和滤波，以便微处理器能够接收和识别。

3．驱动电路

驱动电路起到控制信号的生成和放大的作用，主要功能有点火驱动电路和安全气囊警告灯驱动电路：点火驱动电路将微处理器的点火指令转变为控制信号并放大，驱动点火器电路，引爆气囊；安全气囊警告灯驱动电路将微处理器的点亮安全气囊警告灯指令转变为控制信号并放大，驱动警告灯电路，点亮警告灯。

4．备用电源电路

点火开关接通10s后，如果汽车电源电压高于ECU工作电压，备用电源电路储能。当汽车电源断开后一定时间内（一般为6s），备用电源电路继续供电，保证安全气囊系统正常工作。6s后备用电源电路供电能力降低，不能保证安全气囊系统正常工作。

5．5V电源电路、稳压电路、升压电路和保护电路

5V电源电路为电控单元内部电路提供5V恒定电压。稳压电路保证安全气囊系统在稳定电压下工作。升压电路可以将12V电源电压升高至16V、24V或36V等，以保证气囊可靠引爆。保护电路可以吸收过电压，防止气囊系统元件承受过电压而损坏。

目前在一些高级安全气囊系统，已实现了安全气囊系统的智能化和耦合化，电控单元的功能得到了加强。智能化即采用先进的数字模拟与设计技术，开发智能化的感应系统以及电子控制系统，能够在汽车碰撞的一瞬间根据碰撞条件和乘员状况调节气囊的工作性能。耦合化即安全气囊系统的耦合度大大提高，当汽车发生碰撞时，SRS电控单元触发汽车上全部安全保护系统，不仅能控制气囊和安全带，而且能切断发动机供油，开启车门锁止装置，并自动发出求救信号，实现全方位的安全防护。

注意：SRS电控单元壳体上标记有箭头，安装时应将箭头指向车辆正前方，保证安全传感器正常工作。安装时要按规定力矩拧紧，同时保证壳体搭铁。

注意：由于电控单元内部有备用电源电路，为防止意外引爆安全气囊系统，检修气囊系统、更换气囊系统任何部件或在气囊系统线束附近操作时，要先断开点火开关、断开蓄电池负极，等待一定时间后（本田轿车等待3min、丰田轿车等待90s、日产轿车等待10min）再进行，并先将气囊组件的连接器断开。

3．2．3　气囊组件

气囊组件由点火器、气体发生器、气囊袋等组成，驾驶员气囊组件和前乘员气囊组件的结构如图3－2－9和图3－2－10所示。

图3－2－9　驾驶员气囊组件

图3－2－10　前乘员气囊组件

1．点火器

点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置，其作用是接收SRS电控单元的控制指令，通电并引爆气囊。点火器的结构如图3－2－11所示，主要由引出导线、电热丝、点火剂等组成，点火剂包括引药和引爆药，引出导线通过连接器与SRS电控单元相连。汽车发生碰撞时，如果碰撞传感器和安全传感器被激活，SRS电控单元发出点火指令，控制点火器电热丝通电，电热丝迅速升温，点燃引药，继而点燃引爆药，引爆药瞬间爆炸产生大量热量，药筒内气体的温度和压力急剧升高，高热火焰冲破药筒，使充气剂受热分解解释放出氮气并充入气囊。

图3－2－11　点火器

注意：为防止气囊组件误通电，进行电气检查时只能使用高阻抗数字万用表，确认电阻挡的最小量程的输出电流不超过10mA。不能对气囊组件进行电阻测量。

2．气体发生器

气体发生器又称为充气器，其作用是受点火器加热而产生大量的气体并充入气囊。由于安装位置的限制，不同位置的气体发生器的外形不同，但其组成和工作原理基本相同。

驾驶员侧气体发生器的结构如图3－2－12所示，一般制成圆形，以便于安装。它用专用螺栓与螺母固定在方向盘的气囊支架上。气体发生器的结构如图所示，由上盖、下盖、充气剂（叠氮化钠固体药片）和金属滤网等组成。上盖上制有若干长形或圆形的充气孔，下盖上制有安装孔。金属滤网安放在壳体内表面，用于过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒。充气剂普遍采用叠氮化钠固体片状合剂，其分子式是NaN₃，有剧毒，溶于水和液氨，约300℃时分解释放出氮气和少量的氢氧化钠和碳酸氢钠白色粉末。

图3－2－12　驾驶员侧气体发生器

图3－2－13　前乘员侧气体发生器

当点火器通电点燃点火剂时，产生大量热量，充气剂叠氮化钠药片受热迅速分解释放出大量氮气，通过金属滤网滤除杂质，充入气囊。

前乘员侧气体发生器为长筒形，其结构如图3－2－13所示。

由于叠氮化钠有毒性，目前出现了很多非叠氮化物充气剂，例如采用硝化纤维做燃烧材料的焰火装置和使用氩气做混合充气剂的混合型气体发生器。混合型气体发生器的结构如图3－2－14所示，点火器和氩气压缩筒合为一体，当汽车发生碰撞时，ECU控制点火器通电引爆点火剂，使冲击销击破爆破圆片，低温氩气由爆破圆片、充气孔充入气囊；同时点火器引燃加热燃料仓中的加热燃料，使氩气温度升高，混合气体充入气囊。混合型气体发生器与其他类型气体发生器相比，尺寸相当、质量小，点火后无固体残渣，对环境无污染，回收性好，得到了广泛应用。

图3－2－14　混合型气体发生器

注意：氮气无毒，而氢氧化钠和碳酸氢钠是有害的，清洁气囊打开后的车内空间时，应保证通风良好并采取防护措施。充气剂是易爆物品，对废弃车辆要进行气囊的引爆。安全气囊中有易燃、易爆物品，应按规范保管、运输。

3．气囊袋

安全气囊袋外形如图3－2－15所示，气囊袋用轻尼龙布制成，采用缝制和粘接技术，内表面涂有氯丁橡胶或硅酮涂层，折叠放在气体发生器上部与气囊饰盖之间。气囊背面或顶部制有2～4个排气孔，气囊受压后，从排气孔排气，吸收乘员碰撞能量。有的气囊采用具有一定透气性的不涂覆织物，控制其缓冲性能。气囊饰盖表面模压有撕裂线，以便气囊充气时沿撕裂线撕裂饰盖，以准确设计的方向冲出，并减小冲出饰盖的阻力。

图3－2－15　气囊袋

图3－2－16　驾驶员双级气囊组件

注意：切勿在气囊部位放置或粘贴任何物品，以保证安全气囊系统能起到正常保护作用。

为了实现智能控制，在很多新型安全气囊系统中采用了双级气囊组件和多级气囊组件，可以根据碰撞强度控制气囊展开的时间和程度，对乘员进行更加有效的保护。

双级气囊组件包括两个点火引爆装置，充气模块有两个展开级别，SRS电控单元可根据碰撞的严重程度来调整气囊的膨胀时刻、膨胀速度和膨胀程度，减轻气囊展开不当时对乘员造成的伤害，使气囊提供合理有效的保护。一般驾驶员气囊和前乘员气囊多采用双级气囊组件，其结构如图3－2－16和图3－2－17所示，图中前乘员气囊为双级复合式气体发生器。

图3－2－17　前乘员复合式双级气囊组件

气囊展开级别的控制方法有两种：一种是根据汽车碰撞强度，两个点火器点火时间是错开的，两次点火时间间隔一般为5～50ms，两个点火器都会点火，气囊按高低速度展开，其工作原理如图3－2－18所示。当车辆碰撞强度低时，两次点火时间间隔较长，气囊膨胀速度慢，膨胀程度小；当车辆碰撞强度大时，两次点火时间间隔较短，气囊膨胀速度快，膨胀程度大。另一种是根据汽车碰撞强度，控制一个或两个点火器，气囊按高低能量展开。当车辆碰撞强度低时，一个点火器点火，气囊充气少，膨胀程度小；当车辆碰撞强度大时，两个点火器同时点火，气囊充气多，膨胀程度大。

图3－2－18　双级气囊组件工作原理

多级气囊组件把一个充气装置分为大小两个充气装置，充气模块有多个展开级别。当低强度碰撞（小于25km／h）时，安全气囊不打开；当中强度碰撞（25～38km／h）时，引爆小充气装置；当高强度碰撞（25～38km／h）时，引爆大充气装置；当超高强度碰撞（38～48km／h）时，同时引爆大小两个充气装置。

3．2．4　连接器

安全气囊系统要具有高的工作可靠性和高的安全性，其连接器要求导电性好、耐久性好、连接可靠，并具有诊断和保护功能。连接器颜色比较醒目，一般为黄色，欧洲产汽车有的采用橘红色或红色连接器。连接器端子采用导电性好和耐久性好的镀金端子。连接器结构上设计了一些具有特殊保险功能的机构，主要有防止安全气囊误爆机构、电路连接诊断机构、连接器双重锁定机构和端子双重锁定机构。丰田花冠轿车安全气囊系统的连接器如图3－2－19所示，连接器采用的保险机构如表3－2－1所示。

图3－2－19　丰田花冠轿车安全气囊系统的连接器

1、2、3—电控单元连接器；4—SRS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；8—SRS气囊组件连接器；9—左碰撞传感器连接器；10—SRS气囊点火器

表3－2－1　丰田花冠轿车安全气囊系统的连接器采用的保险机构

（续表）

1．防止安全气囊误爆机构

为了防止气囊点火器误通电或静电引爆气囊，SRS电控单元与点火器之间线束中的连接器（2、5、8）采用了防止安全气囊误爆机构，其结构如图3－2－20所示。在连接器中有一个短路片，短路片为一铜质弹簧片，设置在连接器靠近点火器一侧的插头或插座上。当连接器正常连接时，插座的绝缘壳体将短路片向上顶起，短路片与端子脱开，插头端子与插座端子良好接触。当连接器断开时，短路片自动将点火器一侧插头（或插座）两端子短接，使点火器电热丝短路，从而防止安全气囊误爆。

图3－2－20　防止安全气囊误爆机构

2．电路连接诊断机构

为了防止因碰撞传感器与ECU连接不良造成气囊无法打开，SRS电控单元与碰撞传感器之间线束中的连接器（1、3、7、9）采用了电路连接诊断机构，其结构如图3－2－21所示。在连接器的插头（或插座）中有一个诊断销，在对应的连接器插座（或插头）上有两个诊断端子，端子上有弹簧片。其中一个端子与传感器一端直接相连，另一端子通过一个电阻与传感器另一端相连。当连接器正常连接时，诊断端子与诊断销接触，传感器与连接器电阻并联，ECU诊断为可靠连接。当连接器不可靠连接时，诊断端子与诊断销断开，连接器引线两端电阻无穷大，ECU诊断为不可靠连接，控制安全气囊警告灯闪亮，并存储故障码。

3．连接器双重锁定机构

为了防止连接器脱开，进一步保证可靠连接，安全气囊系统的重要连接器（ECU与点火器之间的连接器5、8）采用了连接器双重锁定机构，锁定连接器插头与插座，其结构如图3－2－22所示。连接器插头上设有主锁和两个凸台，连接器插座上设有锁柄能够转动的副锁。当主锁未锁定时，凸台妨碍和阻止副锁锁定；当主锁完全锁定时，副锁可以转动并锁定，主锁和副锁双重锁定后可以可靠防止连接器脱开。

图3－2－21　电路连接诊断机构

图3－2－22　连接器双重锁定机构

4．端子双重锁定机构

为了防止连接器端子松脱，保证可靠连接，安全气囊系统的所有连接器（1、2、3、4、5、7、8、9）采用了端子双重锁定机构锁定连接器端子，其结构如图3－2－23所示，它由连接器壳体上的锁柄与分隔片构成。锁柄为一次锁定机构，防止端子沿引线轴向移动；分隔片为二次锁定机构，防止端子沿引线径向移动。

图3－2－23　端子双重锁定机构

3．2．5　乘员检测装置

现在有一些车在前乘员座椅上安装了乘员检测装置，可以检测座椅上是人还是物，是成人还是儿童以及乘员坐姿，并根据检测结果控制关闭或打开前乘员安全气囊（正面和侧面安全气囊）控制，同时点亮或熄灭“前乘员安全气囊关闭警告灯”，告知驾驶员和乘员。乘员检测装置类型较多，这里主要介绍说明本田公司轿车采用的乘员坐姿检测系统（OPDS）和奥迪轿车采用的座椅占用检测系统。

1．乘员坐姿检测系统（OPDS）

本田公司生产的装有侧面安全气囊的汽车上，就配备了乘员坐姿检测系统。如图3－2－24所示，该系统包括坐姿传感器和OPDS电控单元。传感器包括无线电发射电路和接收电路，无线电发射电路产生并发射无线电波，电波遇到人体反射回来，接收电路接收后将其传送到OPDS电控单元，OPDS电控单元根据反射电波的面积及位置就可以判断是人还是物以及乘员的坐姿。如果检测到是物体，或检测到乘员身材较小、身体坐歪，并处于侧面气囊引爆范围内，SRS电控单元就会关闭侧面气囊控制，同时点亮警告灯；当物体移开，乘员坐直时，SRS电控单元就会打开侧面气囊控制，同时警告灯在几秒后熄灭。如果没有安装乘员坐姿检测系统，应通过安全气囊关闭开关，关闭或打开安全气囊系统。

图3－2－24　乘员坐姿检测系统

2．座椅占用检测系统

奔驰、宝马、奥迪轿车上安装了座椅占用检测系统。奥迪C6A6的座椅占用检测系统有美式和非美式两种形式，其中美式座椅占用检测系统的组成如图3－2－25所示，该系统由座椅占用识别垫、座椅占用识别压力传感器、安全带使用识别开关、安全带张紧力传感器、座椅占用检测电控单元、“前乘员安全气囊关闭”警告灯和SRS电控单元组成。

图3－2－25　座椅占用检测系统

座椅占用识别垫安装在座椅蒙皮饰物下，其内部充满硅树脂凝胶，通过一根软管与座椅占用识别压力传感器相连。当座椅上坐人时，乘员的压力通过座椅蒙皮饰物作用在座椅占用识别垫上，压力传感器产生一个反映座椅负荷大小的模拟电压信号，送至座椅占用检测电控单元，判断座椅负荷大小。

安全带张紧力传感器安装在安全带锁和安全带锁紧固件之间，安全带锁和安全带锁紧固件用螺栓固定在座椅框架上，该传感器采用霍尔传感器。系上安全带后，安全带锁就作用有一个拉力，安全带张紧力传感器就产生一个反映拉力大小的电信号，送至座椅占用检测电控单元，判断安全带拉力大小。

安全带使用识别开关安装在安全带锁内，产生反映安全带是否使用的开关信号，送至SRS电控单元，判断安全带是否使用。

如果座椅负荷低于20kg，安全带拉力很小或无拉力，座椅占用检测电控单元则判断这是儿童座椅，并通知SRS电控单元，关闭前乘员安全气囊控制，点亮“前乘员安全气囊关闭”警告灯；如果座椅负荷增大到25kg左右，安全带拉力超过设定值，座椅占用检测电控单元判断安全带已拉紧儿童座椅，并通知SRS电控单元，关闭前乘员安全气囊控制，点亮“前乘员安全气囊关闭”警告灯；如果座椅负荷大于25kg，安全带拉力较小，座椅占用检测电控单元则判断这是成人，并通知SRS电控单元，打开前乘员安全气囊控制，熄灭“前乘员安全气囊关闭”警告灯。

注意：不可对前排座椅作任何装饰或安装座椅护套，以保证乘员检测装置和安全气囊系统正常工作。

3．2．6　其他装置

1．安全气囊警告灯

安全气囊警告灯安装在仪表板上，当点火开关置于“ON”或“ACC”时，安全气囊警告灯点亮或闪亮6s（或闪6次）后自动熄灭，表示安全气囊系统功能正常。如果安全气囊警告灯不亮，表示安全气囊警告灯电路有故障；如果安全气囊警告灯一直点亮，在汽车行驶中突然点亮或闪亮，表示安全气囊警告灯电路或安全气囊系统有了故障，应及时维修。

2．螺旋电缆

驾驶员气囊安装在方向盘上随方向盘转动，而车身导线是固定不动的，这就需要在车身与方向盘电器之间安装螺旋电缆，以实现静止端和活动端的电器连接。螺旋电缆的结构和安装标记如图3－2－26所示，主要由螺旋电缆、旋转体、解除凸轮、壳体等组成。旋转体与解除凸轮之间有连接凸缘与凹槽，方向盘转动时两者形成一个整体一起随方向盘转动。螺旋电缆很薄很宽，长约4．8m，呈螺旋状盘在壳体内，一端固定在壳体上，另一端固定在旋转体上，方向盘转动时不会被拖曳。

图3－2－26　螺旋电缆

（a）结构 （b）安装标记

注意：拆装方向盘螺旋电缆时，需要注意螺旋电缆的安装位置和方向，做好标记，保证准确还原；拆装方向盘时，必须使两前轮处于直线行驶状态，方向盘位于中间位置，否则螺旋电缆可能在方向盘打到底时折断。

3．能量储存装置

有些汽车在SRS电控单元外部装有能量储存装置，一般安装在后座椅下面的左侧。能量储存装置中有两个电容器，当点火开关接通时，电压转换器对能量储存装置充电。如果由于碰撞致使正常供电失灵，能量储存装置会向气囊系统供电，保证气囊正常工作。

4．电压转换器

电压转换器安装在后座椅下面的左侧，当点火开关接通时，如果电池电压低于4V，电压转换器将升高电压至12V左右，给气囊系统供电，保证气囊正常工作。

5．电源切断继电器

奥迪A6 2005型轿车安装了电源切断继电器，其安装位置和电路图如图3－2－27所示，电路图说明如表3－2－2所示。电源切断继电器安装在蓄电池旁，连接在蓄电池与起动机、发电机之间的电路中，由SRS电控单元控制。当SRS电控单元检测到碰撞时，激活电源切断继电器，切断蓄电池正极连接电路，避免短路，防止车辆着火。电源切断继电器激活后，从观察窗中可以看到一块白色区域。SRS电控单元会监控自诊断并存储故障码。电源切断继电器激活后必须更换。

图3－2－27　电源切断继电器

（a）电源切断继电器的安装位置 （b）电源切断继电器电路图

表3－2－2　电源切断继电器的电路说明

3．2．7　别克林荫大道汽车安全气囊系统元件的认识

别克林荫大道汽车的驾驶员气囊组件和前乘员气囊组件采用双级充气气囊组件，其中有两个点火器，分别构成一级和二级气囊展开回路，控制气囊有两个展开级别。当车辆发生中强度的正面碰撞时，电控单元控制接通一级展开回路引爆气囊，充气量少；当车辆发生高强度的正面碰撞时，电控单元控制接通一级和二级展开回路引爆气囊，充气量多。

电控单元有两条带保险丝的电源线，即正常火线和点火开关控制火线。电控单元通过正常火线将蓄电池电压作为其主电源输入，使用GMLAN串行数据通信线路和点火电压逻辑输入，来启用或解除安全气囊系统展开回路。电控单元与内部传感器和外部碰撞传感器通信。当车辆发生碰撞时，电控单元将来自内部传感器和外部传感器的信号与存储器中的数值进行比较，电控单元确定碰撞的类型与严重程度，决定是否展开、哪个气囊组件展开以及展开级别，接通相应的点火器，展开相应的气囊和安全带预紧器。

气囊警告灯位于仪表板组合仪表上，用于向驾驶员通知安全气囊系统故障，检查并确认电控单元与仪表板通信。将点火开关置于“ON”，电控单元便有了点火正电压。电控单元请求仪表板组合仪表，使气囊警告灯闪烁5s，同时，电控单元将对安全气囊系统的所有部件和电路进行测试。如果未检测到故障，电控单元将通过GMLAN串行数据电路与仪表板组合仪表通信，指令其熄灭气囊警告灯。电控单元通过一系列的检查，持续监测安全气囊电路。如果检测到故障，电控单元将存储故障码，并通过GMLAN串行数据指令仪表板组合仪表点亮气囊警告灯。安全气囊指示灯将保持点亮，直到故障排除。

安全气囊系统根据碰撞的类型和强度控制不同气囊的展开，其控制策略是：当车辆发生低强度的正面、侧面或后部碰撞时，电控单元仅展开安全带预紧器，不引爆气囊；当车辆发生中强度的正面碰撞时，电控单元控制驾驶员气囊和前乘员气囊不完全展开；当车辆发生高强度的正面碰撞时，电控单元控制驾驶员气囊和前乘员气囊完全展开；当车辆发生侧面碰撞时，如果侧面碰撞是在1ms内发生且达到引爆条件，电控单元控制两侧的侧面气囊和帘式气囊都将展开，否则仅展开发生碰撞一侧的侧面气囊和帘式气囊。

注意：当气囊和安全带预紧器展开时，电控单元会记录安全气囊系统的状态，并点亮仪表板上的气囊警告灯。一旦三个不同的展开指令发送至所有的安全带预紧器，或电控单元指令气囊展开过一次，电控单元将不可再次使用。

3．2．8　汽车安全气囊系统的使用注意事项

（1）安全气囊系统是在正确使用安全带的条件下设计的，属于辅助性防撞装置，必须与安全带配合使用，驾驶员和乘员在汽车运行时必须系好安全带。

（2）前乘员气囊对身材矮小乘员起不到保护作用，身材矮小乘员应坐在后排，儿童应使用儿童座椅。如果将儿童座椅背向安装在前乘员座椅上时，应关闭气囊，如果拆下儿童座椅应恢复气囊功能。

（3）为保证安全气囊引爆时能起到有效保护作用，前排乘员要保持坐姿端正，与方向盘和仪表板之间保持不低于25cm的距离，应按身高将座位和头枕调至正确位置，不可在前排乘员与气囊之间放置人员、宠物或物品。

（4）为防止气囊部位被沾湿，只能使用干布或稍湿的布清洁气囊部位。

（5）安全气囊警告灯点亮时必须对安全气囊系统进行检修，排除故障。如果带故障运行，会导致发生该打开时不打开、不该打开时打开的问题，从而造成伤害。

（6）注意做好日常检查，主要检查各碰撞传感器的固定是否牢固、搭铁部位是否连接可靠，检查方向盘转动时是否有卡滞现象，以判断螺旋电缆是否完好。

（7）严禁改动或修复安全气囊系统的线束、元件及其周边布置，不要随意更改保险杠和车辆前部结构。

案例分析

案例：安全气囊控制单元故障。

车型：广州本田飞度。

症状：安全气囊故障警告灯突然点亮。

诊断：连接故障诊断仪对安全气囊控制系统进行检测，读出右前碰撞传感器相关的故障码。更换传感器后，安全气囊故障警告灯熄灭。但车辆使用两天后安全气囊故障警告灯又重新点亮。连接故障诊断仪读取故障码同前。怀疑是相关的线束存在问题，于是对线束进行了仔细检查，但没有发现任何问题。既然已确认碰撞传感器和线路正常，就怀疑安全气囊控制单元有故障。

修复：更换安全气囊控制单元后故障排除。

分析：安全气囊控制单元故障会导致警告灯点亮。

测试习题

一、填空题

1．传感器按结构不同可以分为多种，常用的有___________、___________、___________、___________、___________、___________、___________等。

2．SRS电控单元壳体上标记有箭头，安装时应将箭头指向____________________________________________。

3．SRS电控单元输出的控制指令主要有___________和____________________________________________。

4．奥迪A6 2005型轿车安装了电源切断继电器，其作用是____________________________________________。

5．当点火开关置于“ON”或“ACC”，安全气囊警告灯一直点亮，表示__________________有故障，应及时维修。

6．别克林荫大道汽车安全气囊系统控制策略是：当车辆发生低强度的正面、侧面或后部碰撞时，引爆______________________；当车辆发生中强度的正面碰撞时，引爆______________________；当车辆发生高强度的正面碰撞时，______________________；当车辆发生侧面碰撞时，如果侧面碰撞是在1ms内发生且达到引爆条件，引爆______________________，否则仅引爆。

二、判断题

1．气囊引爆后释放出氮气和少量的氢氧化钠和碳酸氢钠白色粉末。　　　　　　　　　　　　（　）

2．混合型气体发生器采用氩气做混合充气剂。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

3．充气剂是易爆物品，对废弃车辆要进行气囊的引爆。　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

4．为防止气囊组件误通电，检查气囊组件时应使用高阻抗数字万用表测量其电阻。　　　　　（　）

5．安全气囊系统连接器颜色比较醒目，规定必须是黄色。　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

三、问答题

1．请说明SRS电控单元内部备用电源电路的功能。

2．请说明双级气囊组件的功能。

3．拆装方向盘和方向盘螺旋电缆时应注意些什么？

4．安全气囊系统连接器有哪些特殊保险功能的机构？

5．乘员检测装置的功能是什么？