1.通过该任务的实施,应能够认识奥迪A6L轿车安全气囊的组成及工作原理。
2.能够掌握奥迪轿车安全气囊网络拓扑。
3.应具备完成该任务的车辆和该车辆的电路图等资料。
一、网络拓扑
奥迪A6L轿车安全系统网络拓扑,如图6-40所示。
图6-40 奥迪A6L轿车安全系统网络拓扑
E224—副驾驶员安全气囊关闭开关;E24—驾驶员侧安全带开关;E25—副驾驶员侧安全带开关;G128—副驾驶员座椅被占传感器;G179—驾驶员侧面安全气囊碰撞传感器(前门);G180—副驾驶员侧面安全气囊碰撞传感器前门;G256—驾驶员侧后排侧面安全气囊碰撞传感器;G257—副驾驶员后排侧面安全气囊碰撞传感器;G283—驾驶员安全气囊碰撞传感器;G284—副驾驶员安全气囊碰撞传感器;J234—安全气囊控制单元;J285—组合仪表控制单元;J393—方便系统中央控制单元;J533—数据总线诊断接口;J623—发动机控制单元;J655—蓄电池断开继电器;K19—安全带警报灯;K75—安全气囊警报灯;K145—副驾驶员安全气囊关闭警报灯;N95—驾驶员安全气囊触发器1;N250—驾驶员安全气囊触发器2;N131—副驾驶员安全气囊触发器1;N132—驾驶员安全带张紧器触发器2;N153—驾驶员安全带张紧器触发器;N154—副驾驶员安全带张紧器触发器;N199—驾驶员侧面安全气囊发触发器;N200—副驾驶员侧面安全气囊触发器;
N251—驾驶员头部安全气囊触发器;N252—副驾驶员头部安全气囊触发器;T16—16芯诊断接口
二、奥迪A6L轿车组成
1.安全气囊控制单元J234
其功能就是计算车辆的减速度,以便识别车辆的撞击力。该控制单元可识别前部、侧面和后部的交通事故,另外还会根据撞击的种类和强度来激活安全气囊和安全带。
2.安全气囊警报灯K75
该灯位于组合仪表(J285)上,由CAN总线触发。若无安全气囊控制单元数据信息,则该灯自动点亮。
3.车尾碰撞探测
发生车尾碰撞时,安全气囊控制单元评估车内碰撞传感器及前排安全气囊碰撞传感器(G283和G284)的信号,若信号超过规定值,则安全带张紧器被触发,同时触发蓄电池断开继电器。
4.数据交换
安全气囊控制单元装在传动系统CAN总线里,通过传动系统数据总线传输下列信息:警报灯K75触发、触发安全带警报、诊断数据、碰撞信号、检测执行元件的碰撞信号、ESP数据、前排乘员安全气囊关闭(仅用于美国)。若安全气囊警报灯暗,该乘员安全气囊关闭。
5.传感器
①碰撞传感器(在控制单元里):可探测汽车纵轴(y轴)及横轴(x轴)减速度的位置。
②安全开关(在控制单元内):该传感器可探测汽车行驶方向(x轴)的减速度,并将信号传送给控制单元进行检查。
③前排安全气囊碰撞传感器G283和G284(前端传感器):碰撞严重程度使信号发生变化,将信号传送至安全气囊控制单元,根据信号安全气囊控制单元触发,从而改进了碰撞探测功能,使安全气囊可被提前触发,提高保护效率。
④侧面安全气囊碰撞传感器G179和G180(在前门内):两前门内装有压力传感器,发生侧面碰撞时,汽车变形使车门内的空气压力短时增高,传感器测得压力增高,并将该信号传至安全气囊控制单元。
⑤侧面安全气囊车尾碰撞传感器G256和G257:两传感器装在左右C柱附近,属传统加速传感器。
6.安全带警报装置
奥迪A6L的前排座椅具有安全带警报功能。打开点火开关,安全气囊控制单元评估驾驶员安全带锁开关,副驾驶员安全带锁开关。副驾驶员侧座椅被占传感器,根据座椅被占传感器的电阻值,控制单元识别副驾驶员座椅是否被占。如副驾驶员未系安全带,组合仪表里的安全带警报灯K19点亮,并发出声响警报。
7.安全气囊
(1)驾驶员安全气囊N95和N250
采用两级气体发生器,撞车时作用在驾驶员身上的负荷取决于碰撞类型和严重程度。两次点火之间的延迟时间约为5~50ms。安全气囊气体发生器装在一橡胶环上,如减震器,从而可将转向盘的震动降至最低程度。
(2)副驾驶员安全气囊N131和N132
副驾驶员安全气囊配备两级气体发生器,与驾驶员安全气囊不同,副驾驶员安全气囊按混合气体技术工作,其气体发生器内有两种烟火气体发生剂。安全气囊控制单元点燃气体发生剂,产生压力使活塞加速运动,打开气缸,气体在气囊内膨胀。点燃气体发生剂Ⅱ,向气囊提供附加气体,结构如图6-41所示。工作过程如下。
①点火器ⅠN131已经将气体发生剂Ⅰ点燃,如图6-42所示。
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图6-41 副驾驶员安全气囊
图6-42 点火器已经将气体发生剂Ⅰ点燃
②气体发生剂Ⅰ正在燃烧,并推开活塞使高压气体进入气囊如图6-43所示。
③点火器ⅡN132将气体发生剂Ⅱ点燃并产生气体进入气囊,如图6-44所示。
图6-43 气体发生剂Ⅰ正在燃烧,并推开活塞使高压气体进入气囊
图6-44 点火器ⅡN132将气体发生剂Ⅱ点燃并产生气体进入气囊
两级释放安全气囊特点:
①气囊总能展开。两个独立的点火电路和炸药安装在两级释放安全气囊里。如果发生事故,两级释放安全气囊总能展开。但是,气囊展开时间是根据事故的严重性错开的。轻微事故两级气囊展开的时间比发生严重事故时两级气囊展开的时间要长一些,如图6-45所示。
图6-45 两级气囊展开时间和膨胀水平图
②发生严重事故,两个阶段展开的时间间隔影响安全气囊膨胀水平。如果第2阶段展开晚一些,第1阶段展开的安全气囊压力就会释放一些,安全气囊膨胀水平就相对较低。如果两个阶段展开的时间间隔短些,第1阶段展开的安全气囊压力还没有来得及释放,安全气囊就会变得硬一些。
(3)侧面安全气囊N199和N200
奥迪同期生产的侧面安全气囊的结构和功能相同。
(4)头部安全气囊N251和N252
侧面防撞范围包括整个侧窗区域,奥迪采用新型头部安全气囊。混合气体发生器不再装在C柱附近,而是装在B柱顶部,气体发生器所处中央位置确保气体均匀进入气囊,此外,不再需要喷气枪,因而,其总质量减轻了50%,并为邻近部件留出足够安装空间。
8.副驾驶员安全气囊关闭开关E224
此开关用于关闭副驾驶员安全气囊,关闭后,副驾驶员安全气囊关闭警报灯(K145)亮。
9.安全带与安全张紧器N153和N154
安全带张紧器比前排安全气囊先触发。发生侧面碰撞,侧面安全气囊触发时,也触发相应的安全带张紧器。
10.安全带开关E24和E25
此开关在安全带锁扣内。驾驶员与副驾驶员安全带配有安全带锁查询程序,通过测量电阻确定开关位置,根据测得的电阻值,安全气囊控制单元可知乘员是否已系安全带。
11.主动头枕
前排座椅采用主动头枕。发生车尾碰撞时,该系统使头枕前移,缩短头部和头枕间的距离,降低肩部和头部之间的相对加速度,大大降低颈部脊椎的受伤风险。
12.蓄电池断开继电器J655
奥迪A6L具有蓄电池撞车断开功能。撞车时,该继电器切断蓄电池与起动机及发电机的电路,从而避免因短路引发火灾。
凡安全气囊触发及车尾碰撞,均会触发该继电器。触发过的继电器必须更换。
13.座椅被占识别系统
副驾驶员座椅被占传感器G128由几个单独的压力电阻组成,感知座椅相关部位。该传感器根据压力改变电阻。若传感器承受的负荷大于5kg,则安全气囊控制单元确定“座椅被占”,副驾驶员座椅未被占时,传感器电阻很高,一旦该座椅被占,电阻下降。若电阻超过480Ω,则安全气囊控制单元判定为断路,并存储故障。安全气囊控制单元利用该传感器和安全带锁开关判断是否系安全带。
奥迪A6L轿车和VAS5051检测仪间的信息交流通过CAN总线、诊断总线进行。
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