课题二 电控安全气囊的控制与检修.docx
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课题二 电控安全气囊的控制与检修.docx
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课题二电控安全气囊的控制与检修
JWC001-2-1
生产实习课教案(首页)
汽车检测技术专业12高汽3、制造1班共7页
课题名称
总课题:
模块三:
电控安全气囊的控制与检修
授课主要内容
1、安全气囊的作用与组成
2、安全气囊的检测与维修
授课
课时
4
需用
课日
0.5
分课题:
课题二电控安全气囊的控制与检修
起止
日期
2014.3.6
课题要求
技术理
论知识
电控安全气囊的作用与组成基本知识
实际技术操作
电控安全气囊各部件的检查与维修
设备、工、刃量具
准备
常用工具、万用表、电控安全气囊、蓄电池等
材料
准备
导线、绝缘胶布,碎布等
示范操
作准备
常用工具、万用表、发光二极管、手动真空泵、汽车发动机试验台架或整车、各种辅助电磁阀、发动机控制单元ECU导线、燃油、化油器清洗剂、绝缘胶布,碎布等
产品
名称
是否生产产品
图号
件数
定额工时
余(缺)工时安排
备注
工人
学生
合计
课题实习结束小结
1、了解安全气囊的作用与组成
2、掌握安全气囊的检测与维修
审阅者周超2014年3月6日
JWC001-2-2
教学过程
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课题二:
电控安全气囊的控制与检修
一、组织教学
1、清点人数,检查工装,是否符合标准
2、复习旧课,讲述新课。
二、教学目的
1、了解安全气囊的作用与组成
2、掌握安全气囊的检测与维修
导入:
陈老板两年前买了一辆2010款丰田卡罗拉轿车,某天上班前发现该车安全气囊灯常亮,于是进厂报修。
经检查,结果是控制单元损坏。
经一列检查,维修后,最后交质检验收交车。
三、教学过程
<一>安全气囊的作用
为了减小汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害,现代汽车在驾驶员前端转向盘中央普遍装有安全气囊,有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端和后排乘员座位上也装有安全气囊。
当汽车发生正面碰撞事故时,安全气囊控制系统检测到冲击力(减速度)超过设定值时,安全气囊电子控制装置立即接连充气元件中的传爆管电路,点燃传爆管内的点火介质,火焰引燃点火药粉和气体发生剂,产生大量气体,在0.03s的时间内将气囊充气,使气囊急剧膨胀,冲破转向盘,缓冲对驾驶员
和乘员的冲击,随后又将气囊中的气体放出,图-1所示为膨胀后的安全气囊。
图-1膨胀后的安全气囊
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实验和实践证明,汽车装有安全气囊后,汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害大大减小。
有些汽车不仅装有前端的安全气囊,还装有侧面安全气囊,在汽车发生侧面碰撞时,也能使侧向安全气囊充气,以减小侧向碰撞时的伤害。
据统计:
气囊在汽车相撞时.可使头部受伤率减少25%,面部受伤率减少80%左右。
<二>安全气囊系统的组成
虽然安全气囊的种类较多,但其基本结构都是大同小异的,主要由电控部分和机械部分组成
电控部分
安全气囊系统的电控部分由各种传感器、微处理器(CPU)、气囊和安全带预紧器的引爆装置、报警装置、接口、RAM和ROM等组成。
1、碰撞传感器
(1)偏心锤式碰撞传感器(机械式传感器)这种传感器一般安装在保险杠与挡泥板之间,用来感知低速碰撞的信号。
传感器安装在—个密封的防振保护盒内。
其结构如图-2所示。
图-2偏心锤式碰撞传感器结构
当传感器中的重锤的移动速度高于某一特定车速时(称为TBD车速,其大小决定于汽车的特性),重锤便将其机械能量直接传给引发器使气囊打开。
(1)具体的工作原理:
汽车正常行驶时,扭力弹簧将重锤、动触头定在上止点位置,传感器没有触发信号给中央控制器。
当汽车碰撞时,减速度所产生的惯性力克服弹簧的扭力而使重锤产生运动,带动触桥转动,使动、静触头结合。
此时,传感器向中央控制器发出接通信号.同时安全传感器也接通,CPU发出引爆安全带预紧器传爆管的指令,使安全带拉紧而运到安全保护作用。
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至偏心锤式传感器接线图:
偏心锤式传感器有4个引脚,其中两个引脚接中央控制器,
另外两个为自诊断引脚,如图12-5所示。
电阻的作用是诊断本传感器与中央控制器之间是处于开路状态,还是处于正常状态。
CPU启动自检程序后,用程序开关把外电源通过一个电阻4-1线上,并测量4-1与3-1之间的电压。
电压为设计值,则说明4-1与3-l两根线完好,如果电压为0,则说明4-1和3-1两线中间有一个是断路的。
再人为地把传感器触头闭合,同样测4-1与4-2之间的电压,如果为0,则说明4-1线是完好的。
同样可以自诊断其他线和其他传感器是否完好。
图-3偏心锤式传感器接线图
(2)安全传感器(机电式传感器)如图12-6所示的一种安全传感器是一个水银常开开关。
安全传感器用来防止系统在非碰撞状况引起气囊的误动作,一般装在中央控制器内。
当
发生碰撞时,足够大的减速度力将水银上抛,接通传爆管电路。
图-4安全传感器
(3)中央安全气囊传感器(电子式传感器)电子式传感器对汽车正向加速度进行连续测量,并将结果输送给微处理器,微处理器内有一套复杂碰撞信号处理程序,能够判定气囊是否需要打开。
如需要,微处理器便会接通点火电路,如果机电式保险传感器也闭合,则引发器接通,气囊打开。
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机械部分
1.气囊组件
气囊组件按功能分为正面气囊组件和侧面气囊组件两大类。
正面气囊组件的功用是保护驾驶员和乘员的面部和胸部。
防止转向盘、风窗玻璃、仪表板和前排座椅伤害人体。
侧面气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员的头部和腰部,防止车门或车身伤害人体。
驾驶员侧气囊组件的结构如图-5所示,主要三气囊装饰盖、气囊、气体发生器和装在气体发生器内部的点火器等组成。
1)气囊气囊通常是由防裂性能好的聚酰胺织物(如尼龙)制成,这是一种较软的泡沫材
料。
经硫化处理,以减少气囊吹胀时的惯性力,为密封气体,气囊的里层涂有聚氯丁二烯。
气囊背面(与驾驶员或乘员方向相反一面)或顶部制有2~4个排气孔。
当驾驶员在惯性力
图-5驾驶员侧气囊组件的结构
作用下压到气囊上时,气囊受压便从排气孔排气,持续时间不到ls,从而吸收驾驶员与气
囊碰撞的动能,使人体不致受到伤害。
2)气体发生器气体发生器的功用是在点火器引爆点火剂时,产生气体向SRS气囊:
充气使气囊胀开。
气体发生器用专用螺栓和专用螺母固定在气囊支架上。
由点火器、点火剂、金属过滤器及氮气发生剂等组成,如图12-12所示。
当碰撞传感器向SRS电控单元输送撞击信号时,SRS电控单元便向点火器发出指令,点火器点燃点火剂。
点火剂引爆时,迅速产生大量热量使充气剂受热分解并释放大量的氮气,通过金属过滤器的冷却、降压,迅速充胀气囊,使气囊爆胀。
图-6车用气体发生器
(3)点火器点火器外包铝箔,安装在气体发生器内部中央位置:
其功用是在前碰撞传感器和防护传感器将气囊电路接通时,引爆点火剂,产生热量使充气剂分解:
点火器的结构如图12-13所示。
它的所有部件均装在药筒内。
点火剂包括引爆炸药和引药:
引出导线与气囊连接器插头连接,连接器(一般都为黄色)中设有短路片(铜质弹簧片)。
当连接器插头拔下或
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插头与插座未完全结合时,短路片将两根引线短接,防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误胀开
2.安全带预紧器
安全带预紧器安装在前排座椅的左右两外侧,它包括电雷管、气化剂、气缸活塞和导线等。
当汽车发生碰撞时,电雷管(引爆管)由CPU控制接通电源引爆气化剂,活塞在膨胀气体作用下迅速下移,并带动安全带迅速预紧,将驾乘人员向座椅靠背拉动,防止他们冲向汽车前方。
<三>安全气囊的动作过程
根据德国博世(BOSCH)公司在奥迪(Audi)轿车上试验研究表明:
当汽车以车速为
50km/h碰撞时,安全气囊系统SRS的动作时序如图-7A、B、C、D所示。
图-7安全气囊系统SRS的动作时序
A触发B充气膨胀C头部陷入D气囊压扁
(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,使充气剂受热分解,驾驶员尚未动作,如图12-15A所示。
(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,如图12-15B所示。
(3)碰撞约60ms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,如图12-15C所示。
(4)碰撞约110ms后,大部分气体已从气囊逸出,驾驶员身体上部回到座椅靠背上,专车前方恢复视野,如图12-15D所示。
(5)碰撞约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。
从开始充气到完全充满约为30ms;从汽车遭受碰撞开始到气囊收缩为止,所用时间仅为120ms左右,而人的眼皮眨一下所用时间约为200ms。
因此,气囊动作状态和经历时间无法用肉眼确认。
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作用是:
当连接器拔开(插头拔下或插头与插座未完全结合)时,短路片(弹簧片)自动将靠近SRS气囊点火器一侧插座上的两个引线端子短接,防止静电或误通电将点火器电路接通而造成气囊误爆开。
图-8SRS气囊点火器之间的连接器
<四>安全气囊的自诊断
步骤一诊断检查(安全气囊警告灯检查)
将点火开关转到ACC或ON位置,(a)检查安全气囊警告灯是否亮。
(b)检查安全气囊警告灯是否在大约6秒钟后熄灭
步骤二检索DTC(故障诊断码)检查
(1)将点火开关转到ACC或ON位置并等待大约20秒钟。
使用SST(09843—18020),将TDCL的端子Tc和E₁连接起来(如图12-22),并把点火开关置于0N时,SRS指示灯将通过闪烁次数来表示原始的故障诊断码。
注意:
决不要接错端子,以免造成故障
(2)诊断代码的渎取
读取由警告灯闪亮的次数所表示的诊断代码。
①正常代码显示:
灯光闪动每秒2次。
②故障代码显示:
万一发生故障,灯会闪亮。
(3)查看并记下代码指示之后,根据代码指示的故障检修程序进行操作。
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步骤三诊断代码的清除
<五>SRS指示灯电路故障检修
步骤一SRS指示灯不亮的检修
1、拆下ECU—B保险丝,检查ECU—B保险丝的应导通。
(如图-9)即使用肉眼检查时保险丝似乎是正常的,它也可能是已经烧掉的。
如果保险丝正常,将其装上检查安全气囊警告灯电路。
如果保险丝不正常则更换保险丝,检查ECU—B保险丝是否再次烧掉?
2、检查安全气囊警告灯电路。
从蓄电池上拆下负极
(一)电缆,脱开中央安全气囊传感器总成。
将负极
(一)连到蓄电池上将点火开关置于ACC或ON。
测量中央安全气囊传感器总成的配线侧连接器端子LA的电压应为蓄电池电压如图-10所示。
不正常修理安全气囊警告灯电路。
正常更换中央安全气囊传感器总成。
图-9ECU—B保险丝的检查图-10安全气囊警告灯电路的检查。
3、ECU—B保险丝再次烧掉应检查ECU—B保险丝与安全气囊警告灯之间,以及ECU—B保险丝与中央安全气囊传感器总成之间的配线。
步骤二SRS指示灯常亮的检查
将点火开关转到LOCK。
从蓄电池上脱开负极
(一)电缆,脱开中央安全气囊传感器总成连接器,将负极
(一)电缆接到蓄电池上,将点火开关置于ACC或ON,检查安全气囊警告灯是否熄灭。
安全气囊警告灯不熄灭检查安全气囊警告灯电路,或TDCL的AB端子电路,或检查连接器短路。
。
安全气囊警告灯熄灭更换中央安全气囊传感器总成
<六>气囊引爆后组件的检查
注意:
在进行任何SRS检修之前。
要利用自诊断系统读出故障代码对于引爆较不明显的构件,如座椅安全带收紧装置、前碰撞传感器以及侧面安全气囊传感器等,参考故障代码检修索引。
步骤一在碰撞之后,座椅安全带收紧装置引爆的情况下,要更换下列装置:
座椅安
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全带收紧装置、SRS装置和前碰撞传感器。
步骤二在碰撞之后,侧面安全气囊引爆的情况下,要更换下列构件:
SRS装置、引爆的安全气囊、座椅安全带收紧装置和前碰撞传感器。
步骤三在碰撞之后,侧面安全气囊引爆的情况下,要更换下列构件:
SRS装置、引爆的侧面安全气囊和引爆的侧面碰撞传感器。
步骤四在检修过程中。
要检修下列区域:
检查所有SRS线束,更换而不是修补任何受损线束,检查转向线盘受到热损伤,如果有任何损伤,则更换转向线盘。
步骤五对车辆进行完全检修后,将点火开关置于0N(II),如果SRS指示灯大约亮6s,
然后气囊系统正常。
如果指示灯没有合适地进行指示,采用储存在存储器中故障代码41的方法清除。
四、布置实习任务
全班分六个小组对汽车安全气囊进行检修。
五、巡回指导
1.检查安全隐患
2.对部分动手能力较差的学生进行指导
3.对劳动纪律进行监督
六、结束课题
1、了解安全气囊的作用与组成
2、掌握安全气囊的检测与维修
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