气囊未引爆,却造成“大脑”断路了!

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楼主 2020-12-11 11:02:51
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用安全气囊系统的基础知识分析如下材料

1、车辆未发生碰撞,向右侧翻,安全气囊未引爆、安全带未收紧,使用汽车专用电脑检测,显示ECU故障码(电源电压低)、SRS指示灯常亮,4S店要求更换SRS  ECU,请问此ECU是否需要更换?并分析导致ECU损坏的具体原因?

答:需要更换,此车辆装有加速度传感器(G)(主动差动保护工作)。1、因车辆属于侧翻,未发生碰撞,碰撞传感器与中央碰撞传感器、保护传感器均需要一定的惯性力才能接通电路,从而引爆气囊。因没有减速度的惯性力,故此三类传感器均不具备接通电路的条件。2、车身加速度传感器(G传感器)功能是用于检测车辆纵向和横向的加速度,故此传感器具备接通电路的条件。3、该传感器工作原理主要是差动保护原理,正常时,差动变压器铁心置于变压器中位,变压器无输出;当发生碰撞、震动后,铁心移动,差动变压器输出信号。保护出口继电器动作,跳开两侧的断电器,使故障设备断开电源。电源被断开后,电路电压输出为0,故此ECU停止工作,ECU提示灯常亮,专用电脑故障显示为电源电压低。

(1)传感器:一般来说,SRS系统配置有左前碰撞传感器(LFIS)、右前碰传感器(RFIS)、中央碰撞传感器(CIS)和防护碰撞传感器(SIS)。左前和右前碰撞传感器功能相同,防护碰撞传感器,也称为侦测传感器、安全传感器或保险传感器,与中央碰撞传感器,左前和右前碰撞传感器功能有重大区别,其实质功能是防止SRS误操作(即未发生真实碰撞时,左前、右前或中央碰撞传感器接通,导致SRS动作)。因此该传感器具有安全保险作用,防护碰撞传感器也需要碰撞惯性力作用才能接通,但所需惯性力小于前碰撞传感器接通所需的惯性力,也小于中央碰撞传感器接通所需的惯性力,因此,一旦发生碰撞,防护碰撞传感器优先接通。

(2)安全气囊电子控制系统中,碰撞传感器是非常重要的环节,用来进行碰撞状态的判断,要求具有较高的可靠性。目前应用的碰撞传感器主要有以下几种:滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器、偏心锤式碰撞传感器、水银开关式碰撞传感器、电阻应变计式碰撞传感器和压电效应式碰撞传感器。

(3)除了碰撞传感器外,有些系统还需要检测汽车纵向和横向加速度,因此,在车身装有加速度传感器(G传感器)。该传感器基于差动变压器原理,正常时,差动变压器铁心置于变压器的中位,变压器无输出;当发生碰撞时,铁心发生移动,差动变压器输出信号。

主动差动保护作为变压器的主保护,能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障,差动保护是输入的两端CT电流矢量差,当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。差动保护是保护两端电流互感器之间的故障(即保护范围在输入的两端CT之间的设备上),正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等,方向相反,相位相同,两者刚好抵消,差动电流等于零;故障时两端电流向故障电流,在保护内电流叠加,差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源。



安全气囊系统的基础知识


一、安全气囊系统的作用

安全气囊系统又称SRS,是辅助约束系统(Supplement Restraint System)的英文缩写,是现代汽车广泛采用的一种乘员保护装置。

当汽车发生意外碰撞时,若碰撞冲击力超过规定限度,位于转向盘的驾驶员气囊和乘客前侧的乘客气囊引爆张开,缓冲驾驶员和前乘客员的碰撞冲击,保护驾驶员和前乘客的安全。碰撞终了时,气囊经排气口排出其中气体,解除驾驶员和前乘员的约束作用。驾驶员气囊引爆张开时保护作用如图(1-1)所示。

二、安全气囊系统的组成

各型汽车SRS采用控制部件的结构,数量和安装位置各有不同,但是其基本组成大致相同,主要由碰撞传感器、安全气囊系统控制组件(SRS ECU)、安全气囊组件(SRS组件)、安全气囊系统指示灯(SRS指示灯)四部分组成。

SRS一般设有2-4只碰撞传感器,分别安装在车身前部和中部。如汽车前部翼子板内部、两侧前照灯下面、发动机散热器(水箱)支架左右两侧、左右仪表台下面和SRS ECU内部等等。

安全气囊系统控制组件通常称为SRS电脑,简称SRS ECU,一般安装在换挡操纵手柄前面或后面的装饰板内、后排座椅下面中部位置或后备箱内。当SRS ECU内部装有碰撞传感器时,SRS ECU应当安装在汽车纵向轴线上,以便该碰撞传感器准确检测碰撞信号。SRS ECU结构框图如图(1-2)所示,由备用电源电路、故障记忆电路、故障诊断与监测电路和点火电路等组成。

安全气囊组件又称为SRS组件,由气囊、螺旋弹簧(即螺旋线束)、气体发生器和点火器等组成。

SRS指示灯用于指示安全气囊系统工作状态。当系统发生异常时,指示灯自动发亮报警。


三、安全气囊系统的基本类型

  1. 单安全气囊系统和双安全气囊系统

  2. 正面碰撞安全气囊系统和侧面碰撞安全气囊系统

  3. 机械控制式和电子控制式安全气囊系统(电子式安全气囊系统,采用碰撞传感器和电控单元检测、控制安全气囊系统,是目前广泛采用的控制方式)

  4. 只能型安全气囊系统和非智能型安全气囊系统(智能型安全气囊系统,将安全气囊系统和安全带相结案,根据座椅上是否系好安全带,控制安全气囊系统的引爆时机和安全带收紧器)

                                                                          

 四、安全气囊系统的工作过程

    1.安全气囊控制原理

        当汽车遭受正面碰撞和侧面碰撞时,安全气囊系统的工作原理完全相同。现以图(1-3)正面碰撞为例,说明安全气囊系统控制原理。

    2.安全气囊工作过程

        博士公司在奥迪车上实验研究表明:车速为50km/h时与前面障壁相碰,安全气囊工作过程如图(1-4)所示,引爆时序为:

(1)碰撞约10ms后,SRS达到引爆极限,点火器引爆点火剂并产生大量热量,使充气剂(叠氮化纳药片)受热分解,驾驶员尚未动作。

(2)碰撞约40ms后,气囊完全充满,体积最大,驾驶员向前移动,安全带斜系在驾驶员身上并拉紧,部分冲击能量已被吸收。

(3)碰撞约60秒后,驾驶员头部及身体上部压向气囊,气囊的排气孔在气体和人体压力作用下,排气节流吸收人体与气囊之间弹性碰撞产生的动能。


(4)碰撞120ms后,碰撞危害解除,车速降低直至为零。

由此可见,气囊在碰撞过程中动作时间极短,安全气囊系统只有在有效范围内碰撞就能快速起作用。 

摘自:《汽车电器与电子控制技术》


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