电子式碰撞传感器可将汽车碰撞的强度转换为相应的电压信号,安全气囊ECU可根据电子式碰撞传感器的信号强弱来判断汽车的碰撞强度,并作出相应的控制。电子式碰撞传感器有压敏电阻式、电阻应变计式、压电效应式等不同的结构形式,目前汽车上采用较多的是压敏电阻式碰撞传感器。
1.压敏电阻式碰撞传感器
压敏电阻式碰撞传感器的结构和测量原理如图10-23所示。压敏电阻式碰撞传感器的传感元件是受力变形后其电阻值会相应改变的电阻应变片,应变片被固定在压敏电阻式碰撞传感器测量悬臂端部。当汽车发生碰撞时,测量悬臂受减速惯性力的作用而使其端部变形,测量悬臂端部的电阻应变片产生形变而使其电阻值相应改变。电阻应变片连接于压敏电阻式碰撞传感器测量电路(电桥)中,应变片电阻值改变时,电桥输出端就有相应的电压信号(US)输出。安全气囊ECU根据压敏电阻式碰撞传感器输出的信号判断汽车碰撞的强度,并输出相应的控制信号。
图10-23 压敏电阻式碰撞传感器
a)传感器结构 b)传感器测量电路
1—集成电路 2—测量悬臂 3—电阻应变片 4—悬臂架
2.电阻应变计式碰撞传感器
电阻应变计式碰撞传感器与压敏电阻式碰撞传感器很相似,其结构如图10-24所示,电阻应变计式碰撞传感器的核心部件是电阻应变计、振动块和电子电路。电子电路包括稳压与温度补偿电路W、信号处理与放大电路A。电阻应变片R1、R2、R3、R4粘贴在硅膜片上,构成电阻应变计(图10-24b)。当膜片产生变形时,应变电阻的阻值就会发生变化。为了提高电阻应变计式碰撞传感器的灵敏度,将电阻应变片连接成直流电桥电路,并设计有稳压和温度补偿电路(图10-24c)。
图10-24 电阻应变计式碰撞传感器
a)结构 b)电阻应变计 c)电路原理
1—密封树脂 2—传感器底板 3—壳体 4—电子电路 5—电阻应变计 6—振动块 7—缓冲介质 8—硅膜片
当汽车发生碰撞时,振动块在惯性力的作用下振动,缓冲介质随之振动,应变计的应变电阻产生变形,电阻值随之发生变化,经过信号处理与放大后,从电阻应变计式碰撞传感器的S端输出一个与汽车碰撞强度相对应的电压信号。
3.压电效应式碰撞传感器
压电效应式碰撞传感器的核心部件是压电晶体和重块。压电晶体通常用石英或陶瓷制成,在压力的作用下,压电晶体受力而产生相应的电压。
当汽车发生碰撞时,压电效应式碰撞传感器内的压电晶体就会受重块的作用力而产生电压信号。汽车的碰撞强度大,压电晶体受力也大,产生的电压信号也强。因此,安全气囊ECU根据压电效应式碰撞传感器输出的电压信号便可判断汽车碰撞的强度。(www.xing528.com)
4.电子式碰撞传感器的检测方法
电子式碰撞传感器可能出现的故障有:传感元件失效、内部线路接触不良或断路等。这些故障会导致电子式碰撞传感器失效,在汽车发生碰撞时,安全气囊系统不能起正常的保护作用。
当电子式碰撞传感器电路出现了断路或短路故障时,安全气囊ECU就会使SRS警告灯亮起,并储存相应的故障码。电子式碰撞传感器的检测方法如下:
(1)检查SRS警告灯
接通点火开关(ON),SRS警告灯应亮起,这表示安全气囊电子控制系统进行正常的自检;SRS警告灯应在数秒后熄灭,这表示安全气囊系统正常。
如果接通点火开关时,SRS警告灯亮起后不熄灭,这表示电子式碰撞传感器或安全气囊系统电路有故障,应读取故障码,并按故障码的提示检修故障。
如果在接通点火开关后,SRS警告灯不亮,这表示SRS警告灯电路有故障,应进行相应的故障检修。
如果是在汽车运行中SRS警告灯亮起,并一直保持亮着,这表示电子式碰撞传感器或安全气囊系统电路出现了故障,应到汽车维修厂进行故障检修。
(2)检测电子式碰撞传感器电阻
1)检测电子式碰撞传感器信号端子之间的电阻。关闭点火开关,断开电子式碰撞传感器插接器,测量电子式碰撞传感器信号端子之间的电阻,应与规定值相符。如果电阻值异常或通路,更换碰撞电子式碰撞传感器。
2)检测电子式碰撞传感器端子与搭铁之间的电阻。测量电子式碰撞传感器接线端子与搭铁之间的电阻,应为无穷大。如果通路,更换电子式碰撞传感器。
(3)检测电子式碰撞传感器连接线路电阻
电子式碰撞传感器线路短路和断路的检测。检测方法如下:
①关闭点火开关,拔开电子式碰撞传感器及SRS ECU插接器。
②测量电子式碰撞传感器插头与ECU插头相关端子(连接某根导线)之间的电阻,应为0.5Ω以下。如果电阻较大或无穷大,说明线路连接点有接触不良或线路有断路,需检修或更换线束。
③测量电子式碰撞传感器插头端子与搭铁之间的电阻,应为无穷大。如果电阻较小或通路,说明该端子所连接的电子式碰撞传感器线路有漏电或搭铁故障,需检修线路。
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