7.1電控安全氣囊系統

7.1.1系統組成安全氣囊系統普通有兩種類型，即機械式安全氣囊系統和電子式安全氣囊系統。主要由碰撞傳感器、安全氣囊ECU和充氣元件與氣囊三部分組成。安全氣囊主要部件位置如圖7-1所表示。

第1頁圖7-1安全氣囊主要部件位置

第2頁1.碰撞傳感器碰撞傳感器(ImpactSensor)又稱為撞擊傳感器(DashSensor)，是安全氣囊系統中主要控制信號輸入裝置，其作用是在汽車發(fā)生碰撞時，由碰撞傳感器檢測汽車碰撞強度信號，并將信號輸入ECU，ECU再依據碰撞傳感器信號來判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。安全氣囊系統普通裝有2～4個碰撞傳感器，前左、右擋泥板各裝一個，有前面保險杠中間也裝有一個，有車內還裝一個?，F在大多數車型碰撞傳感器采取慣性式機械開關結構。圖7-2為豐田車系采取慣性開關式碰撞傳感器外形，其內部結構及電路如圖7-3所表示。

第3頁圖7-2豐田車系慣性開關式碰撞傳感器外形

第4頁圖7-3豐田車系慣性開關式碰撞傳感器結構

第5頁碰撞傳感器工作原理如圖7-4所表示。在正常情況下，偏心轉子和偏心重塊在螺旋彈簧彈力作用下，頂靠在外殼相連止動塊上，此時，旋轉觸點與固定觸點不接觸，開關處于“OFF”，如圖7-4(a)所表示。當汽車發(fā)生碰撞時，偏心重塊因為慣性力將帶動偏心轉子克服彈簧力產生偏轉，當碰撞強度到達設定值時，偏心轉子偏轉到一定角度將使旋轉觸點與固定觸點接觸而閉合，此時碰撞傳感器向ECU輸入一個“ON”信號，ECU只有收到碰撞傳感器輸入“ON”信號時，電路接通，才會去引爆充氣元件。

第6頁圖7-4碰撞傳感器工作原理(a)旋轉觸點與固定觸點不接觸時；(b)旋轉觸點與固定觸點接觸時

第7頁2.安全氣囊電腦(ECU)安全氣囊ECU是安全氣囊系統控制中心，其功用是接收碰撞傳感器及其它各傳感器輸入信號，判斷是否點火引爆氣囊充氣，并對系統故障進行自診療。圖7-5為安全氣囊ECU內部結構，主要由安全氣囊邏輯模塊、能量儲存裝置(電容)、插接器等組成。

第8頁圖7-5安全氣囊ECU內部結構

第9頁如圖7-6所表示為安全氣囊ECU及系統電路圖，安全氣囊ECU由穩(wěn)壓電路、備用電源電路、SRS偵測電路、點火引爆電路觸發(fā)傳感器、故障自診療電路等組成。

第10頁圖7-6安全氣囊ECU及系統電路圖

第11頁為了確保安全氣囊系統工作可靠性，預防誤引爆，只有當SRS偵測電路、觸發(fā)傳感器和碰撞傳感器同時接通時，氣囊才能被引爆充氣。氣囊引爆條件如圖7-7所表示。

第12頁圖7-7氣囊引爆條件

第13頁3.充氣元件與氣囊安全氣囊主要由氣體發(fā)生器、點火器和氣囊等組成。其中駕駛員側氣囊組件位于轉向盤中心處；前排乘員側氣囊組件位于儀表板右側、雜物箱上方；側面氣囊組件位于前排座椅靠背里。充氣元件與氣囊組成如圖7-8所表示。氣體發(fā)生器由電爆管點火藥粉和氣體發(fā)生劑組成，氣體發(fā)生器功用是給氣囊充氣，氣囊由尼龍布制成，內表面有樹脂層。

第14頁點火器外包鋁箔，安裝在氣體發(fā)生器內部中央位置。其功用是在前碰撞傳感器和安全傳感器電路接通時，引爆炸藥，產生熱量使氣體發(fā)生劑分解。車輛發(fā)生碰撞時，碰撞沖擊力使碰撞傳感器和觸發(fā)傳感器接通，ECU接通引爆電路，使電流流過電爆管，使其發(fā)燒將電爆管內點火介質引燃，火焰隨即擴散到點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產生大量氣體，氣體經濾網冷卻后進入氣囊內，氣囊急劇膨脹從而沖破方向盤，以緩沖駕駛員和乘員受到沖擊。充氣元件與氣囊安裝在方向盤上，與方向盤一起轉動，電爆管與ECU之間導線是靠螺旋電纜來連接。

第15頁圖7-8充氣元件與氣囊組成

第16頁螺旋電纜(如圖7-9所表示)由轉子、殼體、電纜和解除凸輪組成。轉子與解除凸輪之間有連接凸緣，與凹槽轉動方向盤時，二者相互接觸，形成一個整體一起隨方向盤旋轉，電纜長度約為5m左右，以螺旋狀纏繞在殼體內，所以，當轉子由中間位置向正反兩個方向各轉2.5圈時，也不會影響電纜連接。假如點火開關轉到ACC或ON位置時，螺旋電纜線盤斷開，安全氣囊ECU將判斷為故障，并記入故障碼。

第17頁圖7-9螺旋電纜

第18頁4.安全氣囊系統元件布置1)豐田車系安全氣囊系統元件布置豐田車系安全氣囊系統控制元件布置如圖7-10(a)、(b)所表示。

第19頁圖7-10豐田車系安全氣囊系統元件布置圖

第20頁2)本田車系安全氣囊系統元件布置本田車系安全氣囊系統元件布置如圖7-11所表示，它特點是：①

兩個碰撞傳感器分別裝于駕駛室內前下部左右兩邊，觸發(fā)傳感器裝于ECU內部；②

其診療系統只能進行故障警示，但無故障碼顯示，診療時，只能經過(SRS)ECU左側配置16針測試座測量電壓進行。

第21頁3)飛馳車系安全氣囊系統飛馳車系安全氣囊系統與其它車系安全氣囊系統最大區(qū)分是：氣囊引爆控制信號不是在車前面碰撞傳感，而在駕駛座及乘客座安全帶扣開關。這兩個安全帶扣開關功用相當于前碰撞傳感器功用，碰撞時只有在駕駛員和右前乘員系好安全帶情況下，當安全帶收緊并在帶拉力到達要求值時，安全帶扣開關觸點才閉合，氣囊才可能被引爆充氣，假如駕駛員和右前乘客不系好安全帶，氣囊不可能被引爆。飛馳車系SRS元件布置如圖7-12所表示。

第22頁圖7-11本田車系SRS元件布置圖

第23頁經過以上幾個車系安全氣囊系統電路介紹能夠看出，安全氣囊系統控制電路有以下幾個特點：(1)氣囊引爆必須最少同時滿足兩個以上條件，即前碰撞傳感器觸點和車內觸發(fā)傳感器觸點必須同時接通，ECU內偵測電路也必須同時接通。

第24頁圖7-12飛馳車系SRS元件布置圖

第25頁(2)車內觸發(fā)傳感器和碰撞傳感器觸點兩端都有電阻，車內觸發(fā)傳感器普通控制電爆管電源電路，碰撞傳感器控制電爆管搭鐵電路。即使在非引爆條件下，電爆管兩端也有電壓，但因為觸發(fā)傳感器和碰撞傳感器觸點處于打開狀態(tài)，與觸點并聯電阻串入電爆電路，所以，流過電流是極小，電爆管不會被引爆。預防更換和檢修時產生誤引爆，在連接氣囊接線頭上，先用一個小燈泡兩端跨接到接頭兩端，假如燈泡發(fā)亮，說明電路處于引爆狀態(tài)，千萬不要將氣囊插頭接上，不然將引爆氣囊；若燈泡不亮，表示電路正常，再將氣囊插頭接上，就不會誤引爆氣囊。

第26頁7.1.2工作原理1.安全氣囊系統基本工作原理當汽車遭受正面碰撞或側面碰撞時，其安全氣囊系統基本工作原理如圖7-13所表示。

第27頁圖7-13安全氣囊系統基本工作原理

第28頁當汽車受到前方一定角度范圍內高速碰撞時，安裝在汽車前端碰撞傳感器和與SRS電腦安裝在一起防護碰撞傳感器就會檢測到汽車突然減速信號，并將信號傳送到SRS電腦；SRS電腦中預先設置程序經過數學計算和邏輯判斷后，馬上向SRS氣囊組件內電熱點火器(電雷管)發(fā)出點火指令，引爆電雷管，點火劑(引藥)受熱爆炸(即電熱絲通電發(fā)燒引爆引藥)。點火劑線爆時，快速產生大量熱量，充氣劑(疊氮化鈉固體藥片)受熱分解釋放大量氮氣充入氣囊，氣囊便沖開氣囊組件裝飾蓋板鼓向駕駛員，使駕駛員頭部和胸部壓在充滿氣體氣囊上，將人體與車內構件之間碰撞變?yōu)閺椥耘鲎?，經過氣囊產生變形來吸收人體碰撞產生動能，到達保護人體目標。

第29頁2.安全氣囊系統動作過程依據德國羅伯特博世企業(yè)在奧迪(Audi)轎車上試驗研究表明：當汽車以車速50km/h與前面障礙物相撞時，安全氣囊系統動作時序如圖7-14所表示。

第30頁圖7-14安全氣囊系統動作時序(a)10ms時；(b)40ms時；(c)60ms時；(d)110ms時

第31頁乘員席氣囊與駕駛席氣囊動作過程基本相同。安全氣囊系統動作過程與經歷時間之間關系如表7-1所表示。

表7-1安全檢驗氣囊系統動作過程與經歷時間之間關系

第32頁7.1.3故障診療與檢修

1.

注意事項1)安全氣囊系統使用注意事項

(1)安全氣囊須和安全帶配合使用。安全氣囊系統屬于輔助性安全裝置，應配合安全帶使用，同時在方向盤和乘客側氣囊部位不可粘貼任何飾物或膠條。

(2)安全氣囊系統不得帶“病”運行。不然會造成誤觸發(fā)或不工作，對乘員造成意外傷害。(3)按規(guī)范保管好安全氣囊系統元器件。在運輸安全氣囊組件時，不得與其它危險品一起運輸。保留要嚴格按要求執(zhí)行，切忌使組件受到磕碰或振動。

第33頁2)安全氣囊系統檢測注意事項

(1)首先統計下音響系統設置內容和密碼，方便在維修結束后重新設置。氣囊系統安裝完成后，切忌用萬用表測量引發(fā)器電阻，以防氣囊誤爆。

(2)對安全氣囊系統任何作業(yè)均將點火開關轉至“LOCK”位置，并在拆下蓄電池負極電纜30s以上，等候ECU中電容完全放電后再進行，以免造成氣囊誤爆。(3)在拆卸安全氣囊時，應將緩沖墊軟面朝上，上面不可疊置物品，氣囊存放環(huán)境溫度不可高于93℃，濕度也不可過高。

第34頁

(4)不允許敲擊、跌落、振動ECU控制模塊，不允許酸、堿、油、水侵蝕，如發(fā)覺有凹陷、裂紋、變形或生銹，要更換新件，控制模塊在安裝時一定要注意安裝方向與模塊上標定方向一致。

(5)決不允許使用其它型號車輛安全氣囊零件進行更換，決不允許重新使用分解、修理過安全氣囊及方向盤襯墊。(6)對于在組合開關內螺旋電纜，要使之處于中間位置，不然會引發(fā)電纜脫落或其它故障。

第35頁(7)在汽車修理作業(yè)時如對安全氣囊傳感器有沖擊，應將它拆下，待修理完成后再按要求裝復；對安全氣囊進行全部維修作業(yè)都必須在斷開蓄電池電源線3min后再進行，以免發(fā)生意外，使氣囊展開。

第36頁

2.故障診療方法

安全氣囊系統故障難以確診，普通有警告燈診療(自診療)、參數測量和儀器診療三種方法。

(1)警告燈診療法：對自診療接口進行對應操作，經過儀表板上安全氣囊警告燈讀取故障碼。

(2)參數測量法：利用診療測試接口，測出各接口之間電壓并與標準值比較，從而找出故障原因。(3)儀器診療法：利用診療儀器提取故障代碼，依據故障代碼提醒進行對應故障排除。

第37頁

3.安全氣囊系統診療后電器檢驗程序用一只12V小燈泡代替氣囊接入電路，在接通點火開關、開啟發(fā)動機、車速超出80km/h緊急制動等任何情況下，小燈泡均不閃亮為正常。

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4.安全氣囊間歇性故障診療間歇性故障大多是接觸不良，或振動、受熱、受潮等原因所致，可采取以下方法進行診療。1)振動法(1)如圖7-15所表示，將連接器輕輕左右、上下晃動，同時觀察警示燈是否改變，假如突然發(fā)生改變，則表明故障點就在晃動處。應檢驗連線與其對應部件連接是否可靠，連接器端子是否骯臟，端子是否被拉伸等。

第39頁(2)如圖7-16所表示，將連線輕輕左右、上下晃動，假如警示燈發(fā)生改變，則表明故障點在晃動處。檢驗重點在連接器端子、振動支點及連接線穿過車身部位。(3)對懷疑有故障部位零件或傳感器，也可用振動法檢驗；但注意不要振動安全氣囊系統中央傳感器總成。

第40頁圖7-15晃動連接器

第41頁

圖7-16晃動連線

第42頁2)噴水法當懷疑故障是因零部件受潮而引發(fā)時(故障多發(fā)生在雨天或天氣潮濕時)，可采取噴水法診療，噴水試驗如圖7-17所表示。當對某部位噴水時警示燈發(fā)生改變，則表明故障在被噴水處(注意噴水時不能直接將水噴到電子元件上，同時如車輛本身漏水，噴水時一定要小心，不能打濕電子元件)。

第43頁3)加熱法當懷疑故障是因零部件受熱而引發(fā)時，可用吹風機或類似加熱工具進行檢驗，如圖7-18所表示。當對某部位加熱時警示燈發(fā)生改變，則表明故障在被加熱處(注意加熱溫度普通不要超出60℃，且不能對電子元件直接加熱)。

第44頁圖7-17噴水試驗圖

第45頁

圖7-18用電吹風機加熱

第46頁

5.經典轎車安全氣囊系統故障診療與檢測1)豐田車系安全氣囊系統故障診療豐田車系安全氣囊系統在儀表盤上均設有指示燈(如圖7-19所表示)，

當安全氣囊系統出現故障時，自診療系統將故障碼存放在安全氣囊ECU中，可按下面程序調取，由安全氣囊指示燈閃爍顯示。

第47頁圖7-19豐田車系，安全氣囊指示燈

第48頁(1)故障碼調取。安全氣囊系統故障碼調取也是經過在診療座上采取跨線方法來進行，詳細步驟以下：①

將點火開關擰到ACC或ON位置，等候20s以上。②

將診療座上TC端子與E1端子用導線跨接(如圖7-20所表示)，使TC和E1端子間發(fā)生短路。包含“新自診療插接件”在內，豐田自診療插接件種類共有4種。

第49頁圖7-20TC端子與E1跨接

第50頁③

此時安全氣囊指示燈將會閃爍故障碼，故障碼波形如圖7-21所表示。故障碼內容如表7-2所表示。

圖7-21故障碼波形

第51頁表7-2故障碼內容

第52頁(2)故障碼去除。安全氣囊系統第11～22號故障碼時，只需將蓄電池搭鐵線拆下10s以上即可。41號故障碼去除方法以下：①

將點火開關擰至ACC或ON擋。②

如圖7-22所表示，先將TC端子搭鐵1s后取開，并在0.5s內將AB端子搭鐵1s。

第53頁圖7-22自診療故障碼去除

第54頁③

在AB端子還未取開前，將TC端子再次搭鐵后再移開AB端子等候1s。④

移開TC端子搭鐵后再將AB端子搭鐵1s。⑤AB搭鐵未移開前再將TC搭鐵，然后將AB搭鐵移開，并保持TC搭鐵，直到SRS指示燈一直連續(xù)閃爍，即表示故障碼41已被去除。(3)豐田SRS系統主要元件檢測。豐田主要元件參數檢測應符合表7-3要求，不然為元件已損壞，應進行更換。

第55頁表7-3豐田主要元件參數檢測

第56頁(4)中央傳感器檢測。中央傳感器含有判斷氣囊是否必須開啟和SRS診療等功效。若出現故障，則給出故障碼31。讀取故障碼步驟以下：①

若輸出故障碼31同時輸出另外故障代碼，應首先排除其它故障；②

去除存放器中故障碼31，點火開關置“LOCK”；③20s后，將點火開關旋到“ACC”或“ON”；④20s后，再次將點火開關旋到“LOCK”；⑤

進行讀碼操作，若不輸出故障代碼31，則中央傳感器總成工作正常，不然應更換。

第57頁(5)搭鐵短路故障診療如表7-4所表示。

表7-4搭鐵短路故障診療與檢測

第58頁續(xù)表第59頁(6)斷路故障診療與檢測如表7-5所表示。

表7-5斷路故障診療與檢測

第60頁第61頁2)日產車系安全氣囊系統故障診療日產車系安全氣囊系統故障自診療系統有三種模式：①

使用者模式；②

當前故障碼模式；③

記憶故障碼模式。(1)故障碼調取步驟。①

打開駕駛員側車門，在7?s內將車門燈開關連續(xù)開關5次以上，然后再將點火開關打開(ON)，系統即進入“當前故障碼模式”診療狀態(tài)，由儀表盤上SRS燈讀取故障碼。②

再將車門燈開關“開關”一次，并保持點火開關在“ON”狀態(tài)7?s以上，系統即進入“記憶故障碼讀取模式”，讀取記憶故障碼。

第62頁③

將點火開關再“關開”一次，即回到模式②。④

再將點火開關再“關開”一次，即回到模式①。(2)故障碼去除。只要將蓄電池搭鐵線拆下10s后再裝回，故障碼即被去除。日產車系安全氣囊故障碼內容如表7-6所表示。

第63頁表7-6日產車系安全氣囊故障碼內容表

第64頁3)一汽大眾車系安全氣囊系統故障診療與檢測下面以寶來汽車為例來說明一汽大眾車系安全氣囊系統故障診療與檢測方法。如圖7-23所表示為寶來汽車安全氣囊各部件安裝位置圖。安全氣囊控制單元J234作用是檢驗安全氣囊故障，并將其永久性存入存放器內。點火開關打開后，氣囊警報燈亮4s后熄滅；假如警報燈又閃亮12s，就表示前乘員側氣囊被關閉；假如警報燈亮4?s后不熄滅，則說明安全氣囊控制單元J234供電有故障；假如警報燈熄滅后再次被點亮，則表明有故障存在；假如警報燈連續(xù)閃亮，則表明控制單元有故障。

第65頁圖7-23寶來汽車安全氣囊各部件安裝位置

第66頁(1)故障診療儀連接和功效選擇。①

確認全部保險絲均正常，且蓄電池電壓不低于9V。②

用連接電纜連接故障診療儀V.A.G1552或檢測盒VAS5056，打開點火開關，按1鍵選擇“快速數據傳遞”，輸入SRS地址碼15，按Q鍵確認。③

故障診療儀顯示“選擇功效××”。假如故障診療儀顯示器顯示“控制單元無應答！”，按HELP鍵能夠打印出可能故障原因，排除故障后再重復以上步驟，直到故障診療儀顯示器顯示“選擇功效××”。

第67頁(2)查詢去除故障碼。在故障診療儀顯示器顯示“選擇功效××”狀態(tài)下，按0鍵和2鍵選擇“查詢故障存放器”功效，按Q鍵確認輸入，故障診療儀顯示器顯示存放故障數量，存放故障將依次顯示并打印出來，寶來轎車SRS主要故障碼及含義見表7-7所表示。當故障診療儀顯示器顯示“無故障”時，按“→”鍵回到初始狀態(tài)，故障診療儀顯示器顯示“選擇功效××”。

第68頁表7-7寶來轎車SRS系統主要故障碼及含義

第69頁第70頁(3)讀取測量數據塊。在故障診療儀顯示器顯示“選擇功效××”狀態(tài)下，按0鍵和8鍵選擇“讀取測量數據塊”，故障診療儀顯示器顯示“08—讀取測量數據塊”。按Q鍵確認輸入，故障診療儀顯示器顯示“輸入顯示組號××”，按對應數字鍵輸入組號。

第71頁(4)控制單元編碼。在使用新控制單元時，應對其進行編碼。在故障診療儀顯示器顯示“選擇功效××”狀態(tài)下，按0鍵和7鍵選擇“控制單元編碼”功效，即可對控制單元進行編碼，依據車輛所裝備零件輸入對應代碼。

第72頁(5)自適應。①

關閉氣囊。在顯示器顯示“選擇功效××”狀態(tài)下，按1鍵和0鍵選擇“自適應”即可進入自適應模式，顯示器顯示“10—自適應”，按Q鍵確認，顯示器顯示“輸入通道號××”，按0和1鍵選擇通道01，按Q鍵確認，顯示器顯示“氣囊打開WSC01948〈-13-〉”。按“→”鍵，顯示器顯示“是否存放新值？”，假如要存放，按Q鍵確認(不然按C鍵消除輸入)，顯示器顯示“新值已被存放”，按“→”鍵，顯示器顯示“選擇功效××”，按0和6鍵，結束輸出，按Q鍵確認。關閉氣囊完成，氣囊警報燈滅。②

打開氣囊操作與上述操作基本相同，只是在輸入匹配值時，輸入00000即可。

第73頁(6)執(zhí)行元件診療。執(zhí)行元件診療用來檢驗“碰撞輸出”信號功效。當安全氣囊觸發(fā)時，中央門鎖切換到“打開”狀態(tài)，發(fā)動機關閉，車內燈點亮。進行執(zhí)行元件診療前，經過車內開關將中央門鎖設到“鎖止”位置，將車內燈開關設到“車門接觸”位置，開啟發(fā)動機，進行執(zhí)行元件診療。執(zhí)行元件診療完成后，關閉點火開關，再打開點火開關，此時中央門鎖才能恢復正常功效。

第74頁在故障診療儀顯示器顯示“選擇功效××”狀態(tài)下，按0鍵和3鍵選擇“執(zhí)行元件診療”功效即可進行執(zhí)行元件診療，按Q鍵確認后，顯示器顯示“打開中央門鎖信號”。此時發(fā)動機應熄火，中央門鎖必須設置到“開”，車內燈必須設定成“亮”，按“→”鍵后，顯示器顯示“結束”。在執(zhí)行元件診療時，其它控制單元可能統計一些故障，如插頭未連接，所以，執(zhí)行元件診療完成后，全部控制單元要進行故障代碼查詢和去除。

第75頁7.2汽車電控防撞裝置

汽車電控防撞裝置是利用當代信息技術、傳感技術來擴展駕駛員感知能力，將經過感知技術獲取外界信息(如車速、障礙物距離等)傳遞給駕駛員，同時在路況與車況綜合信息中辨識是否存在安全隱患，并在緊急情況下，自動采取辦法控制汽車，使汽車能主動避開危險，確保車輛安全行駛。汽車電控防撞裝置如圖7-24所表示。

第76頁圖7-24汽車電控防撞裝置

第77頁7.2.1結構特點(1)能進行環(huán)境監(jiān)測。汽車電控防撞裝置是一個主動安全系統，是一個可向駕駛員預先發(fā)出視聽報警信號探測裝置，主要是處理汽車行駛安全距離問題。位于車輛前部雷達能夠分辨車輛前方物體距離和方位，與路面情況傳感器共同負擔環(huán)境監(jiān)測功效，能主動探測危險信號。

第78頁(2)含有防碰撞判斷能力。汽車電控防撞裝置對前后障礙物距離和方位以及路面信號進行分析，提取有用數據，進行危險性判斷，輸出必要警示信號或應急車輛控制信號。在正常行駛時，汽車電控防撞裝置不停地對車輛行駛安全程度進行監(jiān)控計算，如判斷為安全狀態(tài)，則系統無任何動作，確保不干擾駕駛員正常駕駛；若在危險情況下，可自動采取辦法，預防汽車碰撞。

第79頁(3)含有車輛自動控制能力。該系統依據汽車電控防撞裝置輸出信號，實現對防抱死制動系統(ABS)或轉向系統自動操作。當汽車和障礙物距離到達一定程度時，系統將發(fā)出警告以提醒駕駛員，同時自動防撞系統會首先自動關閉油門，此時若駕駛員還未采取對應動作，則系統將自動控制車輛減速。假如在自動操作工作狀態(tài)時，駕駛員操作制動力大于自動控制系統提供制動力，則駕駛員操作有效，這么可確保即使自動操作失靈時，駕駛員控制制動系統仍能起作用。一旦汽車回到安全狀態(tài)或駕駛員采取了對應辦法，自動防撞系統對車輛控制將自動解除，回到正常工作狀態(tài)。

第80頁7.2.2汽車碰撞安全標準一些發(fā)達國家很早就進行了汽車碰撞試驗研究，制訂和執(zhí)行相關法規(guī)，而且已經取得了顯著效果。比如：美國執(zhí)行了聯邦安全法規(guī)(簡稱FMVSS)，使得汽車事故死亡人員降低了20%(約1萬人)。我國于20世紀80年代參考各國法規(guī)制訂了汽車碰撞試驗安全標準。汽車碰撞試驗就是在試驗室里經過牽引，使汽車以48.3km/h速度撞向事先設置障礙物，測量并統計相關數據，然后依據各種測試數據來判斷試驗車安全性。在汽車碰撞試驗中，通常使用標準假人(模擬人)來代替乘員和行人，以檢驗它在碰撞前后改變。

第81頁我國頒布了《汽車乘員碰撞保護》(GB/T11551—89)、《預防汽車轉向機構對駕駛員傷害》(GB/T11557—89)及《汽車正面撞時對燃油泄漏要求》(GB/T11553—89)等一系列國家標準。年起實施《關于正面碰撞乘員保護設計規(guī)劃》，要求對M1類車進行正面碰撞試驗。

中國對正面碰撞試驗條件和模擬人測試指標要求：測試假人頭部損傷指標HQC≤1000，胸部變形≤75m，腿部軸向力≤10kN；碰撞時車門不能打開，前門鎖止系統不能自動鎖上，前后門最少能打開一個門(不借助工具)；燃油不得泄漏，漏油速率＜30g/min，在碰撞后5min內，燃油泄漏量＜200ml。

第82頁7.2.3結構與原理1．超聲波測距基本原理超聲波(聲納)作為一個特殊聲波，一樣含有聲波傳輸基本物理特征，即反射、折射、干涉、散射。超聲波測距就是利用其反射特征。超聲波發(fā)射器不停地發(fā)射出40kHz超聲波，超聲波碰到障礙物后反射回反射波，超聲波接收器收到反射波信號，并將其轉換為電信號，測出發(fā)射與接收到反射波時間差t即可求出障礙物到汽車距離s。

式中，c為超聲波聲速。

第83頁在普通條件下，可認為聲速是基本不變(聲波速度為330m/s)。假如測距精度要求很高，能夠經過溫度賠償方法加以校正。當將聲速作為常數時，只要測得超聲波信號往返時間，即可求得距離，并將距離用數字顯示出來。超聲波測距系統如圖7-25所表示。

第84頁圖7-25超聲波測距系統

第85頁發(fā)射電路在發(fā)射受低頻調制超聲波同時，使雙穩(wěn)電路置位，此時計數器閘門E被打開，時鐘信號開始進入計數器；而當接收電路收到反射波時雙穩(wěn)電路復位，計數器閘門E被關閉，時鐘信號被切斷，數據被鎖存，然后經譯碼驅動在顯示器上被鎖存數值。假設聲速為330m/s，則時鐘振蕩器頻率為34.3kHz時，即可認為顯示器讀數只需要17.15kHz，因為我們要考慮超聲波往返雙倍時間。利用超聲波測距原理做成倒車雷達系統可檢測到距離在90～95?cm之間障礙物，檢測范圍是以傳感器中心為基準左右各60°以上，上下各30°以上區(qū)域。倒車雷達系統檢測范圍如圖7-26所表示。障礙物有效反射面積應大于25cm2，不然雷達系統不能正常工作。

第86頁圖7-26倒車雷達系統檢測范圍(a)左右有效檢測范圍；(b)上下有效檢測范圍

第87頁2.汽車雷達系統結構及工作過程汽車雷達系統就是利用超聲波測距原理檢測車距，來預防汽車發(fā)生碰撞電控裝置。汽車雷達系統結構及簡單工作過程如圖7-27所表示。

第88頁圖7-27汽車雷達電控防撞裝置結構及工作原理

第89頁3.奧迪A6轎車超聲波(聲納)倒車電控防撞裝置1)系統結構組成汽車倒車電控防撞裝置多采取超聲波傳感器。倒車防碰撞超聲波測距系統在車上布置如圖7-28所表示。奧迪A6轎車聲納倒車電控防撞裝置裝有四個超聲波傳感器，并均勻安裝在汽車后保險杠未噴漆部位內。奧迪A6轎車超聲波傳感器元件布置如圖7-29所表示。超聲波傳感器結構如圖7-30所表示，主要由一個無線電收發(fā)機和一個整理器組成。

第90頁圖7-28倒車防碰撞超聲波測距系統在車上布置

第91頁

圖7-29奧迪A6轎車超聲波傳感器元件布置

第92頁

圖7-30超聲波傳感器結構

第93頁超聲波傳感器既是執(zhí)行元件，又是傳感器；既發(fā)射信號，也接收信號?？刂茊卧蛩膫€超聲波傳感器中一個發(fā)出命令，該傳感器即發(fā)出超聲波，四個傳感器都接收超聲波回波。在超聲波傳感器內，整理器將回波信號轉發(fā)調制解調器成數字信號，并將其傳遞到控制單元，控制單元依據回波傳輸時間計算出與障礙物距離。超聲波倒車電控防撞裝置控制原理如圖7-31所表示。

第94頁圖7-31超聲波倒車電控防撞裝置控制原理

第95頁2)系統工作過程當掛上倒擋時，超聲波倒車電控防撞裝置即開始工作，發(fā)出“嘟嘟”聲音，表明該系統狀態(tài)良好。當車與障礙物相距1.6m時，可聽見間歇報警聲。離障礙物越近，聲音越急促。如距離小于0.2m，則連續(xù)發(fā)出報警聲。報警聲間隔及音量用故障檢測儀V.A.G1552設定。報警區(qū)域如圖7-32所表示。

第96頁圖7-32報警區(qū)域圖

第97頁7.2.4故障診療與檢修1.汽車電控防撞裝置使用注意事項對于安裝有電控防撞裝置汽車，應注意以下事項。(1)倒車時應保持5km/h以下速度行駛。(2)因為物理特征，物體位置、角度、大小、材質或背景復雜場所等關系，可能造成檢測范圍變窄，產生不動作或誤動作，并非系統不正常。(3)尤其在上坡或下坡倒車時，可能引發(fā)錯誤報警，此時駕駛員應愈加小心。

第98頁(4)當聽到長鳴聲或有“STOP”閃爍時，應馬上停車，該系統設計最短檢測顯示為“STOP”。能夠依據不一樣應用場所，選擇更長停車距離。(5)當碰到以下不良場所或障礙物時，易造成不檢測或檢測不到情形：①

鐵絲網、繩索類細小物體；②

草地或崎嶇不平路面；③

棉質或表面吸收聲波材料；④

檢測器表面附著異物；⑤

同頻率(40kHz)超聲波、金屬聲、高壓氣體排放聲等干擾；⑥

障礙物為銳角反射體、錐狀物等。

第99頁(6)在50～55cm處可檢測到物體表面積應大于25cm2。(7)在車上使用非標準無線電通信設備會影響此系統功效(不含移動電話、音響系統)。

第100頁2.汽車電控防撞裝置故障診療與檢修下面以風神藍鳥汽車為例，介紹故障診療與檢修方法。(1)還未掛入倒擋即發(fā)生長鳴現象。故障可能原因：電源線與非倒車擋電源并接。診療：確認電源是否與倒車擋電源并接。檢修方法：將電源線與倒車擋電源并接。

第101頁(2)進入倒車擋，但無聲音產生(倒車燈亮)。故障可能原因：(1)蜂鳴器插頭未插或損壞；(2)控制主機損壞。診療：(1)確認蜂鳴器插頭電源是否為12V；(2)確認主機電源電壓是否正確；(3)確認主機是否損壞。檢修方法：插上對應插頭或更換主機。

第102頁(3)進入倒車擋時，為兩短聲。故障可能原因：檢測器未與車上線束連接或有一組檢測器損壞。診療：確認線束連接及測試檢測器。檢修方法：將檢測器拔出重新插入；先更換其中一個檢測器，確認是否仍為兩短聲，若是，則更換另一個。

第103頁(4)進入倒車擋時，雖車后有障礙物，但無聲音發(fā)出。故障可能原因：檢測器損壞，超出檢測范圍，控制主機損壞，障礙物反射面積小。

診療：確認檢測器是否損壞；確認障礙物是否在檢測范圍內；換一個新控制主機，確認是否正常；反射面積是否小于25cm2。檢修方法：更換新檢測器，用量尺測量待測物距離，更換控制主機，用足夠反射面積。

第104頁(5)進入倒車擋后，雖車后無障礙物，但蜂鳴器長鳴。故障可能原因：檢測器上沾有泥、水滴等異物，檢測器損壞。診療：確認檢測器上是否有異物，插入另外兩組新檢測器看是否正常。檢修方法：將檢測器擦拭潔凈，確認正常是否，更換檢測器。

第105頁(6)進入倒車擋時，車后無障礙物，蜂鳴器間斷鳴叫。故障可能原因：檢測器未安裝在指定位置，檢測器檢測到凹凸不平地面。診療：確認安裝是否正確，確認地面是否凹凸不平。檢修方法：重新安裝檢測器，移動車輛到平整路面。(7)在一些情況下系統工作不正常，其它情況正常。故障可能原因：檢測器受到其它聲波干擾。診療：此情況下系統是好。檢修方法：排除干擾源。

第106頁7.3汽車防盜系統

7.3.1系統組成汽車防盜系統組成框圖如圖7-33所表示，普通由報警設置/解除裝置、傳感器、防盜電控單元(ECU)、報警裝置、預防汽車開啟和移動裝置等組成。圖7-34為汽車防盜系統各元件安裝位置圖。

第107頁圖7-33汽車防盜系統組成框圖

第108頁圖7-34汽車防盜系統各元件安裝位置

第109頁1．報警設置/解除裝置當全部車門、發(fā)動機底部及行李箱關閉時，車主經過報警設置/解除裝置使全部車門鎖止，汽車防盜報警系統進入預警狀態(tài)。當汽車防盜報警系統開啟時，設在車內可見位置工作顯示燈開始工作，以確保防盜報警系統正確無誤地開始工作，這對小偷也是一個心理威懾。設置方法可分為主動式與被動式兩種。主動式是指用于裝置開啟尤其操作方式，含有暗號開關或密碼電源開關板，其經典方式是無線電或紅外線遙控方式，當前市場上這種產品較多。這種方式優(yōu)點是在安裝上有通用性；缺點是輕易忘記設置，發(fā)生疏漏。被動式則是對駕車者不要求尤其操作，當車門關閉后，防盜報警系統能自動進行工作，不會發(fā)生忘記設置開啟疏漏，能夠提升其防盜效果。當前中、高檔轎車普通都采取了這種方式。

第110頁2.傳感器1)傳感器功用當防盜報警系統工作時，傳感器檢測汽車有沒有異常情況發(fā)生。當汽車被移動或車門被打開時，傳感器將檢測到信號傳送給防盜電控單元。防盜電控單元依據其內部儲存數據進行比較，判斷汽車是否正在被盜。如汽車被盜，防盜電控單元輸出信號，控制報警裝置發(fā)出聲光報警信號，阻止汽車開啟，切斷燃油供給。

第111頁2)盜車檢測方法汽車是否被盜，傳感器主要經過以下方式進行檢測：①

車門開啟操作不正常，開鎖式車門開啟，撬開車門主活塞缸并拔出；②

后備箱蓋、油箱蓋或發(fā)動機蓋被非法打開；③

汽車非法移動而產生振動、車輛傾斜；④

窗玻璃被打破；⑤

也有采取超聲波檢測入侵車廂或音響裝置、輪胎脫離車輛時報警方法，不過這種方法有時會發(fā)生誤動作，并不太受歡迎。

第112頁3.防盜電控單元防盜電控單元基本組成如圖7-35所表示，主要由輸入回路、微型計算機、輸出回路、A/D轉換器等組成。

第113頁圖7-35防盜電控單元基本組成

第114頁防盜電控單元功效如圖7-36所表示。防盜電控單元接收各種傳感器(防盜傳感器、車速傳感器、各種門開關以及電動機位置等)發(fā)送信號，依據電控單元中預先存放數據和編制程序，經過數學計算和邏輯判斷，確定車門是否鎖定，車輛是否非法移動、被盜，方便控制各個執(zhí)行器(門鎖電動機、發(fā)動機電控單元、開啟繼電器、喇叭、燈光等)，從而使汽車處于報警狀態(tài)。防盜電控單元除了含有控制功效外，有還含有故障自診療功效。

第115頁圖7-36防盜電控單元功效

第116頁1)輸入回路從傳感器傳來信號，首先進入輸入回路。在輸入回路里，對傳感器信號進行預處理，包含檢波或濾波、限幅、波形變換等。如車速傳感器輸入計算機信號，其幅值是隨車速改變，車速升高時，輸出電壓幅值增大，車速降低時，輸出電壓幅值減小，電壓信號較弱，為了使信號能夠輸入計算機并被采取，必須在輸入回路中將其信號放大、整形。

第117頁2)A/D轉換器(模擬/數字轉換器)在汽車電控系統中，傳感器采集信號有兩種：一個是模擬信號，比如車速信號；另一個是數字信號，如車門開關輸入信號。信號形態(tài)不一樣，輸入計算機處理方法也不一樣。對于數字信號可直接輸入計算機，而對于連續(xù)改變模擬信號，則必須經A/D轉換器轉換成計算機能夠識別數字信號后才能輸入計算機。A/D轉換器功效就是將模擬信號轉換成數字信號。

第118頁3)微型計算機微型計算機是防盜控制系統神經中樞。它能依據需要把各種傳感器送來信號用內存程序和數據進行運算處理，并把運算結果(如報警信號)送往輸出回路。微型計算機主要由中央處理器(CPU)、存放器(ROM—RAM)、輸入/輸出口(I/O)等部分組成。中央處理器主要由進行算術、邏輯運算運算器，暫時存放數據和計算結果存放器，按照程序執(zhí)行信號傳送和控制任務控制器等組成。存放器包含只讀存放器(ROM)和隨機存放器(RAM)。

第119頁4)輸出回路輸出回路是計算機與執(zhí)行器之間中繼站，其功用是依據計算機發(fā)出指令，控制執(zhí)行器動作。因為計算機輸出控制信號是數字量，電壓普通為5V，不能直接驅動執(zhí)行器，所以需要輸出回路進行放大。假如執(zhí)行器需要模擬量驅動，那么還需要經過D/A轉換器轉換之后，才能控制執(zhí)行器動作。

第120頁4.報警裝置當有些人非法侵入車廂時，可采取以下方式報警：①

喇叭鳴叫，使喇叭或揚聲器斷續(xù)發(fā)出鳴叫聲；②

燈光閃亮方式，使轉向燈、大燈、尾燈忽亮忽暗；③

采取專用喇叭與普通喇叭進行組合報警；④

指名呼叫，電波向車主發(fā)送警報，與汽車電話線連接，發(fā)出盜車信號；⑤

利用電波在電子地圖上顯示被盜車位置，便于警方追蹤查找。

第121頁5.預防汽車開啟和移動裝置預防汽車開啟和移動裝置電路如圖7-37所表示，作為阻止車輛開啟防盜辦法主要有兩種：①

經過切斷發(fā)動機開啟電路；②

經過發(fā)動機電控單元間接切斷燃油供給和點火系電路。另外也有防盜電控單元直接切斷開啟電路、燃油供給和點火系電路，以預防被盜車輛非法移動。

第122頁圖7-37預防汽車開啟和移動裝置電路

第123頁6．汽車防盜系統電路以豐田凌志LS400轎車為例，防盜系統電路主要由防盜和門鎖電控單元、點火開關、門鑰匙控制開關、門鑰匙未鎖警告開關、門控燈開關、門鎖開關、門鎖位置開關、門鎖電動機、開啟機繼電器、防盜指示及防盜喇叭等組成。豐田凌志LS400轎車防盜系統電路如圖7-38所表示。

第124頁圖7-38豐田凌志LS400車防盜系統電路

第125頁7.3.2工作原理1.汽車防盜系統工作原理如圖7-39是防盜報警系統門鎖開關及指示燈電路。電子模塊G端子連接到自動門鎖“鎖定”電路，M端子連接到自動門鎖“開鎖”電路。左、右門鎖開關接于模塊H端子，當車門關閉時，此開關打開。報警指示燈連接在電源和模塊D端子間，只要D端子(模塊動作時)搭鐵，燈就點亮，它作用是用來提醒駕駛員防盜系統各部分工作狀態(tài)。圖7-40所表示是防盜報警系統、門鎖側柱開關與觸發(fā)繼電器連接。圖7-41所表示是防盜報警系統處于防盜準備狀態(tài)左車門打開時電流方向。電流從電源經左門框側柱開關及二極管再經過觸發(fā)繼電器線圈后搭鐵，觸發(fā)繼電器吸合，使模塊J端子搭鐵，亮燈報警系統工作。

第126頁圖7-39防盜報警系統門鎖開關及指示燈電路

第127頁圖7-40防盜報警系統、門鎖側柱開關與觸發(fā)繼電器連接

第128頁駕駛員要想報警系統進入準備狀態(tài)，其操作應按以下4個步驟進行。(1)關掉點火開關，使電子模塊K端子失去電壓。(2)打開車門，借以閉合門框側柱開關，使蓄電池電壓加到觸發(fā)繼電器線圈，使其動作，把模塊J端子搭鐵，J端子搭鐵后引進模塊D端子搭鐵，使與其相連接指示燈閃爍，以提醒駕駛員系統沒有進入準備狀態(tài)。

第129頁(3)將自動門鎖開關置于鎖定位置，這時蓄電池電壓加到模塊G端子，使模塊D端子穩(wěn)定搭鐵，指示燈一直點亮。(4)關閉車門，借以打開門框側柱開關，觸發(fā)繼電器失壓釋放，J端子不再搭鐵，使燈2s后熄滅，此時系統進入報警準備狀態(tài)。

第130頁圖7-41防盜報警系統處于防盜準備狀態(tài)左車門打開時電流方向

第131頁當系統進入防盜準備狀態(tài)后，如有些人私自開門，報警繼電器將動作，喇叭、燈光系統報警，并由開啟中止電路阻止發(fā)動機開啟。圖7-42為防盜報警執(zhí)行電路。報警電路在準備狀態(tài)私自打開車門時觸發(fā)模塊，使報警繼電器線圈F端子搭鐵，繼電器吸合，接通喇叭、前照燈及尾燈電路報警，同時開啟中止電路，阻止發(fā)動機開啟。

第132頁圖7-42防盜報警執(zhí)行電路

第133頁2.豐田凌志LS400轎車防盜系統工作原理如圖7-38所表示為豐田凌志LS400車防盜系統電路圖，當把自動門鎖開關置于“LOCK”位置時，關閉車門，則系統進入防盜報警準備狀態(tài)。這時如有些人試圖不用鑰匙強行進入車內，打開發(fā)動機艙蓋和行李廂門，或當蓄電池端子被拆下又重新連接時，防盜系統ECU檢測到以后，從其A5端子輸出控制信號至防盜執(zhí)行部件以自動鎖死全部車門，同時也經過開啟機切斷系統來切斷開啟機電路，阻止發(fā)動機開啟，從而實現了防盜目標。

第134頁3.J31(天籟)防盜系統工作原理J31(天籟)采取了一個新型防盜鎖止系統，其工作原理如圖7-43所表示。該鎖止模塊裝在車身電腦BCM中，而以前車型(A33等)裝在ECM中?，F在，BCM接收并識別防盜開啟信號，假如接收到錯誤信號，BCM就經過ECM切斷燃油噴射，阻止發(fā)動機開啟。

第135頁圖7-43天籟防盜系統工作原理

第136頁7.3.3故障診療與檢修1.豐田LEXUS防盜系統故障診療與檢修1)防盜系統設定(1)關閉全部車門。(2)關閉發(fā)動機罩和行李廂門。(3)從點火開關鎖芯拔出點火鑰匙。

第137頁(4)出現以下任一操作時，防盜指示燈亮。30s后，防盜指示燈閃爍，防盜系統進入工作狀態(tài)，即此時車門鎖開關不能控制門鎖打開或鎖住，行李廂門不能由開啟器開關打開：①

用鑰匙鎖住左側或右側前門，全部車門也由聯鎖機構鎖住；②

用天線遙控器鎖上全部車門；③

鎖上后門和一個前門，不用鑰匙鎖上另一個前門(無鑰匙門鎖)。

第138頁2)消除已設定防盜系統檢驗防盜指示燈是否在閃爍。完成以下任一項操作時，防盜系統退出工作狀態(tài)，防盜指示燈熄滅。(1)用鑰匙打開左側或右側前門。(2)用無線遙控器打開全部車門。(3)將點火鑰匙插入點火開關鎖芯，并轉至“ACC”或“ON”位置，此方法適合用于沒有工作過防盜系統。(4)用鑰匙打開行李廂門，但假如行李廂門關閉2s后，防盜系統會重新返回工作狀態(tài)。

第139頁3)檢驗防盜系統工作情況查看防盜指示燈是否閃爍。當出現以下任一項操作時，電喇叭和防盜喇叭發(fā)聲，大燈和尾燈會閃爍大約30s或1min作為示警。同時，該系統切斷開啟機電路，并將全部車門鎖住(假如車門未鎖住，系統會在示警期間內每隔2s鎖門一次)。(1)用發(fā)動機罩蓋開啟器打開發(fā)動機罩蓋。(2)用鑰匙操縱使一扇前門或后門打開。

第140頁4)消除已處于工作情況下防盜系統完成以下任一項操作時，防盜系統功效被消除。(1)用鑰匙打開左側或右側車門。(2)用無線遙控器打開車門。(3)將鑰匙插入點火鎖芯，并轉至“ACC”或“ON”位置，但未恢復切斷開啟機電路。(4)開始執(zhí)行防盜功效30s或1min后，全部車門關閉，2s后防盜系統重新自動設定。

第141頁5)豐田LEXUS防盜系統故障診療與檢修豐田LEXUS防盜系統故障診療見表7-8所表示。防盜系統故障排除是以車門鎖控制系統工作正常為前提。所以，在進行防盜系統故障排除以前，應首先確信車門鎖控制系z統能正常工作。表7-8中電路可用防盜系統(TDS)檢驗器進行檢驗。

第142頁表7-8豐田LEXUS防盜系統故障診療一覽表

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