发布于 10-18 15:19:16
碰撞传感器是安全气囊系统中主要的信号输入装置，其作用是在汽车发生碰撞时，检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给安全气囊ECU，安全气囊ECU根据碰撞传感器传送的信号来判断是否引爆气体发生器使气囊充气。传感器失灵时组合仪表内的安全气囊警告灯亮起。
1. 功能类型
按传感器功用不同，碰撞传感器可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器2种类型。
（1）碰撞信号传感器 碰撞信号传感器又称为碰撞强度传感器或者触发碰撞传感器，一般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。
（2）碰撞防护传感器 碰撞防护传感器又称为安全传感器、保险传感器或防护传感器，一般都安装在安全系统ECU内部。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同，但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，也就是说传感器信号动作速度不一样。
2. 结构类型
（1）机械式碰撞传感器 机械式碰撞传感器常见的是阻尼弹簧式，没有电子设备，只靠机械力控制气囊电路的接通和切断。
（2）机电式碰撞传感器 机电式碰撞传感器利用机械的运动的滚动或转动来控制电路触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断。常见的有滚球式、滚轴式和偏心锤式碰撞传感器。
（3）电子式碰撞传感器 常用的电子式碰撞有电阻应变式和压电式2种。
图6-6 电阻应变计式碰撞传感器
2. 电阻应变式碰撞传感器工作原理
当汽车遭受碰撞时，碰撞传感器的振动块振动，缓冲介质随之振动，进而使应变计的应变电阻产生变形，应变电阻值随之变化。由于应变电阻以电桥电路的方式连接，随着应变电阻阻值的变化，电桥电路的输出电压就发生变化，经过信号处理与放大后，传感器将变化的信号电压输入安全气囊（SRS）ECU。SRS ECU根据传感器输入的信号电压的强弱便可判断碰撞的强度或碰撞激烈度。当信号电压超过设定值时，SRS ECU就会立即向点火器发出点火指令引爆点火剂，进而向气囊充气，打开气囊。
压电式碰撞传感器是利用压电效应（压电效应是指压电晶体在压力作用下，晶体外形发生变化进而使其输出电压发生变化的现象）制成的传感器，其主要应用在汽车SRS安全气囊中。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随之变化。
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发生变形，从而压电晶体的电阻值发生变化，通过电路的连接后会使电路的输出电压随之变化。传感器将此信号电压输入SRS ECU，SRS ECU根据传感器输入的信号电压的强弱即可判断碰撞的烈度。如果信号电压超过设定值，SRS ECU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，使SRS气囊膨胀开，从而达到保护驾驶员和乘员的目的。
图6-7中安全气囊碰撞传感器位于前车门内面板与外面板之间。传感器对车门内部空间的压力变化作出反应。空气通过一个流入通道作用在印制电路板上。印制电路板上的部件对碰撞时产生的压力快速变化作出反应。
图6-9 电容式压力传感器
1. 应变仪式安全传感器的结构
应变仪式安全传感器与电阻应变式碰撞传感器原理基本相同，但主要用作安全传感器，安装在安全气囊控制单元的内部，由悬臂、计示电阻及集成电路等组成。计示电阻是一个半导体应变片，半导体应变片两端被悬臂架压住。
2. 应变仪式安全传感器的工作原理
当汽车发生碰撞时，半导体应变片在悬臂架惯性力作用下发生弯曲应变，受压后的半导体应变片的电阻值产生变化，电阻的变化引起集成电路输出电压Us的变化。汽车的速度越高，碰撞后产生的减速度越大，传感器输出的电压越大。由于半导体压力传感器的输出特性受温度影响，因此常采用晶体管的基极-发射极间的电压变化来对温度进行修正。安全气囊控制单元根据碰撞信号进行分析处理，若需要引爆安全气囊，安全气囊控制单元便会接通点火电路，如此时前方碰撞传感器的触点同时也闭合，则气体发生器的电路接通，安全气囊引爆。
1. 安全气囊警告灯
安全气囊警告灯位于组合仪表总成内，用于向驾驶员通知安全气囊系统故障，并检验安全气囊控制单元是否正在与仪表板通信。点火钥匙转至ON时，安全气囊控制单元进行系统自检，如果系统正常，警告灯亮7s并闪亮3次后熄灭。如果检测到故障，安全气囊控制单元就会存储一个故障诊断代码，然后通过CAN-BUS串行数据总线指令组合仪表启亮安全气囊警告灯。汽车启动后，控制单元（控制模块）将不断地对各回路进行检测，如果有故障，安全气囊控制单元将通过CAN-BUS串行数据总线与组合仪表进行通信，5s后安全气囊警告灯将亮起。如果安全气囊系统存在故障，则可能导致安全气囊无法展开，或在碰撞未达到设定的严重程度时展开安全气囊。如果安全气囊警告灯点亮，请尽快到吉利授权服务站进行检修；在完成故障修理前，安全气囊指示灯不会熄灭。
2. 安全气囊控制单元
维修提示
安全气囊控制单元有储备电源，碰撞过程中失去蓄电池电压后仍然能使安全气囊顺利展开。在进行安全气囊系统维修工作前断开蓄电池负极电缆90s以上，放空储备电源。
安全气囊控制单元是一个微处理器，它是安全气囊系统的控制中心。当车辆发生碰撞时，安全气囊控制模块将来自传感器的信号与存储器中的数值进行比较，当生成的信号值超过存储数值时，安全气囊控制模块向各点火回路发出点火命令（电流信号），以展开安全气囊。当安全气囊展开时，安全气囊控制模块会记录安全气囊系统的状态，并点亮组合仪表上的安全气囊指示灯。汽车启动后，安全气囊控制模块会对安全气囊系统的电气部件和电路进行连续诊断监测，如果安全气囊控制模块检测到故障，就会存储一个故障诊断码，并点亮安全气囊警告灯，以通知驾驶员有故障存在。
3. 前碰撞传感器（左/右）
前碰撞传感器用于增强安全气囊系统的性能。前碰撞传感器是一个加速度传感器，向安全气囊控制模块传递车辆前方加速度信号。前碰撞传感器可以帮助确定正面碰撞的严重程度。控制单元利用测得的加速度值进行计算，并将这些计算值与存储器中的数值进行比较。当生成的计算值超过存储值时，安全气囊控制模块就向正面点火回路发出点火命令（电流信号），从而展开正面安全气囊和安全带预紧器。
4. 驾驶员侧面碰撞传感器、乘员侧面碰撞传感器
每个侧面碰撞传感器包括一个监测车辆加速度的传感装置，向安全气囊控制单元传递车辆侧面加速度信号。侧面碰撞传感器可以确定侧面撞击的严重程度。控制单元利用测得的加速度值进行计算，并将这些计算值与存储器中的值进行比较。当生成的计算值超过存储值时，安全气囊控制模块将向正面点火回路发出点火命令（电流信号），展开侧气帘和侧气囊以及安全带预紧器。
5. 乘员识别传感器
乘员识别传感器位于乘员座椅总成座垫内，用来感知乘员座椅位置是否有乘员。它是一个压变电阻型的传感器，通过电阻的变化感知压力的大小。当乘员座椅位置有乘员时，位于多功能仪表上的乘员安全带警告灯会点亮，告知驾驶员提醒乘员系上安全带。
6. 驾驶员侧安全气囊、乘员侧安全气囊
驾驶员侧安全气囊、乘员侧安全气囊模块包括1个壳体、充气式安全气囊、1个点火引爆装置以及气体发生剂。当车辆发生正面冲击力足够大的碰撞时，安全气囊控制模块就会向正面点火回路发出点火命令展开安全气囊。电流流过点火器，引爆气体发生剂，从而迅速产生大量气体。该反应生成的气体使安全气囊迅速充气膨胀。安全气囊一旦被充入气体，就会通过气囊放气孔快速放气。安全气囊控制模块线束连接器端子（驾驶员侧安全气囊、乘员侧安全气囊展开回路）都有1根短路片。当连接器断开时，短路片将短接安全气囊充气模块展开回路，以防止安全气囊在维修时意外展开。
7. 驾驶员安全带预紧器、乘员安全带预紧器
驾驶员安全带预紧器、乘员安全带预紧器模块包括1个壳体、1个点火引爆装置以及气体发生剂。点火器是安全带预紧器展开回路的一部分。当车辆发生正面或侧面冲击力足够大的碰撞时，安全气囊控制模块就会发出点火命令（电流信号），电流流过点火器，引爆气体发生剂，从而迅速产生大量的气体。该反应产生的气体会迅速作用到安全带卷收模块，从而快速收紧安全带。安全气囊控制模块线束连接器端子（每个安全带预紧器展开回路）上装有1个短路片。短路片可使预紧器展开回路短路，以防止安全带预紧器在维修时意外展开。
8. 驾驶员侧侧气囊、乘员侧侧气囊
驾驶员侧侧气囊、乘员侧侧气囊分别位于驾驶员座椅和乘员座椅的靠背上。安全气囊侧气囊模块包括气囊、点火引爆装置以及气体发生剂。点火器属于安全气囊侧气囊模块展开回路的一部分。当车辆遇到冲击力足够大的侧面碰撞时，侧碰撞传感器将检测该碰撞，并向安全气囊控制模块发送一个信号。安全气囊控制模块将来自侧碰撞传感器的信号与存储器中的设定值进行比较。当产生的信号超过存储值时，安全气囊控制模块（ACU）发出点火命令从而使安全气囊侧气囊展开。当对乘员侧进行侧碰时，要求驾驶员侧侧气囊、驾驶员侧侧气帘不点火，而乘员侧侧气囊、乘员侧侧气帘点火。安全气囊控制模块持续不断地监测展开回路是否有故障，一旦出现故障，就点亮安全气囊指示灯。安全气囊控制模块线束连接器端子（每个侧气囊展开回路）上装有1个短路片。短路片可短路侧气囊模块的展开回路，以防止在维修时意外展开。
9. 驾驶员侧侧气帘、乘员侧侧气帘
驾驶员侧侧气帘、乘员侧侧气帘分别位于左侧和右侧车顶纵梁上，从A柱一直延伸到C柱。车顶侧气帘模块包括气帘、点火引爆装置以及气体发生剂。点火器属于车顶纵梁侧气帘模块展开回路的一部分。当车辆遇到冲击力足够大的侧面碰撞时，侧碰撞传感器将检测该碰撞，并向安全气囊控制模块发送一个信号。安全气囊控制模块将来自侧碰撞传感器的信号与存储器中的设定值进行比较。当产生的信号超过存储值时，安全气囊控制模块发出点火命令从而使侧气帘展开。当对乘员侧进行侧碰时，要求驾驶员侧侧气囊、驾驶员侧侧气帘不点火，而乘员侧侧气囊、乘员侧侧气帘点火。安全气囊控制模块持续不断地监测展开回路是否有故障，一旦出现故障，就点亮安全气囊指示灯。安全气囊控制模块线束连接器端子（每个侧气帘展开回路）上装有1个短路片。短路片可使车顶纵梁气帘模块的展开回路短路，以防止在维修时意外展开。
10. 时钟弹簧
安全气囊时钟弹簧在转向柱上并位于转向盘的下方。时钟弹簧可以在转向盘转动时，使驾驶员展开回路和驾驶员侧安全气囊之间保持连续的电接触。转向盘时钟弹簧的连接器上装有1根短接片，可短接驾驶员侧安全气囊的展开回路，以防止在维修时意外展开。
11. 安全气囊系统线束
安全气囊系统线束通过防水型连接器将传感器、控制单元、充气模块、展开回路以及CAN总线串行数据电路连接在一起。安全气囊系统展开回路连接器为黄色，以便识别。修理安全气囊系统线束时，请遵循相应的测试和线路修理程序。
12. 转向盘和转向柱
转向盘和转向柱采用吸能式设计，在驾驶员与转向盘或充气的安全气囊接触时吸收能量。当车辆发生正面碰撞时，驾驶员可能会直接与转向盘接触，或者通过充气的安全气囊将冲击力加载到转向盘和转向柱上，转向柱将向下收缩，吸收部分碰撞能量，从而有助于降低对驾驶员造成的人身伤害。在碰撞之后，必须检查转向盘和转向柱有无损坏。
13. 安全气囊系统位置和电路原理
安全气囊系统位置和电路原理见图6-10、图6-11。
图6-10 安全气囊系统位置
1—前碰撞传感器（左）；2—驾驶员侧碰撞传感器；3—安全气囊控制单元；4—乘客侧碰撞传感器；5—前碰撞传感器（右）
图6-11 安全气囊系统电路原理框图
14. 检查和诊断程序
（1）目视检查 故障排除中最困难的情况是没有任何症状出现。在这种情况下，必须彻底分析用户所叙述的故障，然后模拟与客户车辆出现故障时相同或相似的条件和环境。无论维修人员经验如何丰富、技术如何熟练，如果不确认故障症状就进行故障排除，将会在修理中忽略一些重要的东西，并在某些地方作出错误的猜测，这将导致故障排除无法进行下去。
检查易于接触或能够看到的系统部件，以查明其是否有明显损坏或存在可能导致故障的情况。
连接器接头和振动的支点是应该彻底检查的主要部位，如果是振动所造成的故障，建议用振动法：用手指轻轻振动可能有故障的部位，并检查是否出现故障；在垂直和水平方向轻轻摇动连接器；在垂直和水平方向轻轻摇动线束。
（2）故障码说明 故障码说明见表6-1。关联电路见图6-12。
表6-1 故障码说明
图6-12 关联电路图
（3）SRS警告灯常亮诊查
第一步 用诊断仪访问安全气囊控制单元。
检查是否存在DTC？如果不存在DTC请执行下一步。
第二步 检查蓄电池。
图6-13 IP29线束连接器
电压和电阻是否符合标准值？如果不符合标准值请修理或更换线束，转至第八步；如果符合标准值请执行下一步。
第五步 检查线束（组合仪表总成的电源、接地）。
图6-14 IP26线束连接器SRS警告灯常亮诊查
电压和电阻是否符合标准值？如果不符合标准值请修理或更换线束，转至第八步；如果符合标准值请执行下一步。
第六步 更换组合仪表总成。
图6-15 IP26线束连接器（SRS警告灯不亮诊查）
电压和电阻是否符合标准值？如果不符合标准值请检查熔丝，修理或更换线束，转至第五步；如果符合标准值请执行下一步。
第四步 更换组合仪表总成。
第五步 确认修理已完成。
图6-18 IP29连接器
维修提示
测量前请先拆卸安全气囊控制模块线束连接器IP29端子16、端子17的短接片，安装线束连接器前请先安装好短接片。
电压和电阻是否符合标准值？如果不符合标准值请更换线束；如果符合标准值请执行下一步。
第四步 更换驾驶员侧预紧限力器。
图6-19 拆卸传感器
（2）安装程序
图6-20 侧碰撞传感器的更换
（2）安装程序
图6-22 安全气囊拆卸（二）
（2）安装程序
连接喇叭线束连接器及时钟弹簧线束连接器。
紧固驾驶员侧安全气囊两侧固定螺钉，紧固螺钉时，应先将两螺栓预紧再拧紧。
连接蓄电池负极电缆。
