汽车安全气囊系统电控单元工作原理与流程

安全气囊ECU的结构如图6-20所示。

安全气囊系统的工作程序：安全气囊的全部动作完全是由电脑的程序控制，按照人们事先设计的工作内容与步骤按部就班地逐条执行的。汽车在速度为50km/h时与前面障碍物相撞，安全气囊引爆过程如下：

1）撞车10ms后，达到引爆系统引爆极限，点火器（传爆管）引爆，产生大量的炽热气体。此时，驾驶人由于惯性仍然坐着。

2）20ms后驾驶人开始移动，但还没有到达气囊。

3）40ms后气囊已完全胀起，驾驶人逐渐向前移动，安全带被拉长，人的部分冲击能量已被吸收。

4）60ms后驾驶人已经开始沉向气囊。

5）80ms后驾驶人的头部和身体上部沉向气囊。气囊的排气口打开，其中的气体在高压下匀速地逸出，以吸收能量。

6）100ms后车速已降为0，这时对车内的乘员来说，危险期已经结束。

7）110ms后驾驶人向前移动已经达到最大距离，随后身体开始后移，回向座位。这时大部分气体已从气囊中逸出，前方又恢复了清晰的视野。

图6-20 安全气囊ECU的结构

电子控制装置（ECU）是安全气囊系统的控制中心，主要由微处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、放大器、驱动器、输入/输出（I/O）接口等电子电路组成。ECU的核心部件是单片机，一般与其他电路做成两块印制电路板，外壳用金属制作。一方面加强机械强度，另一方面为了屏蔽外界的电磁波的干扰。它通过牢固的插接件把传感器等输入信号及点火器、报警器等输出信号和电子控制器连接起来，一般电路图上的接线标号就是插接件上的标号。SRS ECU功能是连续监测汽车行驶过程中，碰撞传感器和安全传感器输送来的信号，经计算处理后，确定是否需要给气囊充气。如果需要给气囊充气，便向气囊组件发出指令，引爆气囊，如图6-21所示。(www.xing528.com)

图6-21 安全气囊系统工作原理及工作流程

此外，SRS控制单元（ECU）还不断地对系统中的主要部件和外部电路进行诊断检测。一旦系统有故障被微电脑自我诊断系统检测出来，微电脑便通过串行通信接口输出诊断数据，并驱动仪表板上的SRS警告灯使其点亮。

带自动收紧式安全带的安全气囊系统工作原理及工作流程如图6-22所示。

自动收紧式安全带的作用是当车辆以较低速度行驶发生碰撞时，收紧式安全带动作，防止乘员遭受伤害；当车辆以较高速度行驶发生碰撞时，安全气囊与收紧式安全带同时作用，以减轻伤害程度。

自动安全带收紧器分为电子式和机械式两种。电子式自动收紧式安全带系统由碰撞传感器、电子控制器、安全带、带扣锁、安全带收紧器和安装附件组成，其中传感器和电子控制器与安全气囊系统共用。

图6-22 带自动收紧式安全带安全气囊系统工作流程

安全带收紧器由收紧机构、收缩机构和紧急锁紧收缩器（ELR）等组成。电子式收紧器由SRS系统传感器和电子控制器控制其工作；机械式收紧器带有自己的收紧传感器，可检测减速惯性力，并据此点燃气体发生器，此外还有一个安全装置来锁定此传感器。

收紧机构由气体发生器（与安全气囊系统的气体发生器工作原理相似）、缸筒、活塞以及与活塞连在一起的拉索组成，当汽车遭受碰撞且减速度达到前碰撞传感器和防护传感器设定值时，安全带控制系统的防护传感器将接通安全带点火器电源电路，前碰撞传感器信号输入SRS ECU，SRS ECU将立即发出控制指令接通安全带收紧器点火器电路，收紧器动作，由气体发生器释放出的大量气体推动活塞向下运动。由于拉索与活塞连在一起，所以活塞带动拉索，使鼓轮带动轴转动，并在8ms内将安全带收紧10～15cm，确保乘员身体不会前移。

电控单元在向安全带收紧器点火器发出点火指令的同时，还要向气囊点火器发出点火指令，引爆气囊点火器。因此，在座椅安全带收紧的同时，驾驶席气囊和乘员席气囊将同时爆开，吸收碰撞产生的动能，从而达到保护驾驶人和乘员的目的。