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分享安全气囊系统线束与保险机构的知识点

高工
2025-07-07 20:29:30     打赏

        为了便于区别电器系统线束连接器,安全气囊系统的连接器与汽车其他电气系统的连接器有所不同。过去曾采用过深蓝色连接器,目前安全气囊系统的连接器绝大多数采用黄色连接器。安全气囊系统的连接器采用导电性能和耐久性能良好的镀金端子,并设计有防止气囊误爆机构、L 端子双重锁定机构、连接器双重钮定机构和电路连接诊断机构等,用以保证气囊系统可靠工作。轿车安全气囊系统采用的各种特殊连接器如图 下所示,连接器采用的各种保险机构见表所示。

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(1)防止 SRS 误爆机构 从 SRS ECU 至 SRS 点火器之间的连接器 2、5、8 均采用了防止气囊误爆的短路片机构,主要用于当连接器拔下时,短路片自动将靠 SRS点火器一侧插头或连接器两个引线端子短接,如图下所示,防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误膨开。

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连接器短路片有的设置在插头上,有的设置在连接器上,但短路片必须靠近 SRS 点火器一侧,其作用效果完全相同。短路片设在连接器上。当插头与连接器正常连接时,插头的绝缘壳体将短路片向上顶起,如上图a)所示,短路片与连接器端子脱开,插头的引线端子与连接器的引线端子接触良好,点火器电热丝电路的“+”端与保险传感器电路接通,“-”端与前碰撞传感器电路接通,电热丝电路处于正常连接状态。当插头与连接器脱开时,短路片自动将气囊点火器一侧连接器的引线端子短接,使电火器的电热丝与短路片构成回路,如图上所示。此时即使将电源加到气囊点火器一侧连接器上,由于电源被短路片短路,因此点火器也不会引爆,从而防止 SRS 误爆。

(2)电路连接诊断机构 电路连接诊断机构用于监测连接器的插头与连接器是否连接可靠。前碰撞传感器连接器及其与 SRSECU连接的连接器采用了电路连接诊断机构,其结构如图 下所示。连接器插头上有一个诊断销,连接器上有两个诊断端子,端子上有弹簧片。其中一个诊断端子与碰撞传感器触点的一端相连,另一个诊断端子经过一个电阻与邵撞传感器触点的一端相连。前碰撞传感器触点为常开触点,当传感器插头与连接器半连接(未可靠连接)时,诊断端子与诊断销尚未接触,如图下(a)所示,此时电阻尚未与传感器触点构成并联电路,连接器引线“+”与“_”之间的电阻为无穷大。因为“+”“_”引线与 SRS ECU 连接器1或3的插头连接,所以当 ECU监测到碰撞传感器的电阻为无穷大时,即诊断为连接器连接不可靠,自诊断电路便控制 SRS提示灯闪亮报警,同时将故障编成代码储存在存储器中。

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当传感器插头与连接器可靠连接时,诊断端子与诊断销可靠接触,如上图(b)所示,此时电阻与碰撞传感器触点并联。因为传感器触点为常开触点,所以,当 SRS ECU 检测到的阻值为该并联电阻的阻值时,即诊断为连接器连接可靠。

(3)连接器双重锁定机构 安全气囊系统在线束的重要连接部位上,其连接器采用了双重锁定机构,用于锁定连接器插头与连接器,防止连接器脱开,其结构如图 下所示。连接器插头上有主锁和两个凸台,连接器上有锁柄能够转动的副锁。

当主锁未锁定时,插头上的两个凸台阻止副锁锁定,如图下(a)所示;当主锁完全锁定时,副锁锁柄方能转动并锁定,如图下(b)所示;当主锁与副锁双重锁定后,连接器插头与连接器的连接状态如图下(c)所示,从而防止连接器插头与连接器脱开。

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(4)端子双重锁定机构 安全气囊系统的每一个连接器都没有端子双重锁定机构,用于防止引线端子滑动,主要由连接器壳体上的锁柄与分隔片组成。锁柄为一次锁定机构,可防止端子沿引线轴线方向滑动:分隔片为二次锁定机构,可防止端子沿引线径向移动。

(5)安全气囊系统线束 目前,安全气囊系统的所有线束都套装在黄色波纹管内,并与车颈线束总成连成一体,以便于区别。为了保证转向盘具有足够的转动角度而又不致损伤驾驶席 SRS组件的连接线束,在转向盘与转向柱管之间采用了螺旋线束。先将线束安装在螺旋弹簧内,再将螺旋弹簧安放到弹簧壳体内,如图下所示。通常电喇叭线束也安装在螺旋形弹簧内。在不同汽车公司的电路图中,螺旋线束的名称各不相同,有的称为螺旋弹簧、有的称为游丝、有的称为游丝弹簧。

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总结如下:

安全气囊系统(SRS, Supplemental Restraint System)的线束与保险机构是确保气囊在碰撞时可靠触发并避免误爆的关键组成部分。以下是关于这两部分的详细说明:

1. 安全气囊系统线束

安全气囊线束用于连接气囊模块、碰撞传感器、控制单元(ECU)等组件,需满足高可靠性和抗干扰要求。

特点与设计要求

高耐热性:线束需耐受高温(如发动机舱环境),通常采用硅胶或特氟龙绝缘材料。

机械防护:线束外包裹耐磨、防刺穿的波纹管或编织层,避免因振动或摩擦导致短路。

双绞线或屏蔽层:信号线常采用双绞设计或金属屏蔽层,防止电磁干扰(EMI)影响信号传输。

黄色标识:安全气囊线束通常为黄色,与其他系统线束区分,避免误操作。

短路过载保护:线束中可能集成保险电阻或熔断器,防止异常电流导致误触发。

关键连接部件

螺旋电缆(Clock Spring):位于方向盘内,连接驾驶员侧气囊与车身线束,确保方向盘旋转时线路不断裂。

自锁式插接器:采用特殊锁止设计(如二次锁止机构),防止车辆振动导致插头松动。

2. 安全气囊保险机构

保险机构的作用是确保气囊仅在特定条件下触发,避免因电气故障(如短路)或轻微碰撞导致误爆。

常见保险机制

机械式保险传感器(碰撞传感器):

前碰撞传感器:安装在车辆前部或ECU内,检测碰撞加速度(如≥2.5g)。

安全传感器(保险传感器):通常位于ECU内部,作为二级验证,需与碰撞传感器同时触发才会点火。

原理:机电式(滚珠、簧片)或微电子式(MEMS加速度计)。

电子控制单元(ECU)逻辑:

ECU综合分析多个传感器的信号,仅当符合预设的碰撞算法(如碰撞强度、方向、持续时间)时才会激活气囊。

具备自诊断功能(通过OBD-II检测故障码)。

点火回路保险:

短路片(Shorting Bar):在插头断开时自动短路点火线路,防止静电或误通电引爆。

低能量点火电路:使用小电流点火,需ECU提供足够能量才能触发。

备用电源:车辆断电时,ECU内置电容可短暂供电(约150ms),确保碰撞后仍能触发气囊。

3. 维护与注意事项

禁止随意拆卸:安全气囊系统涉及高压气体发生器,非专业人员操作可能导致误爆。

断电操作:检修前需断开蓄电池负极并等待≥3分钟(确保ECU电容放电)。

线束检查:若车辆曾发生碰撞,需检查线束是否破损或插头松动。

禁用万用表直接测量:点火回路电阻测量需使用专用设备,避免意外通电。

常见故障原因

线束断裂(如螺旋电缆老化)。

插头氧化或接触不良。

传感器进水或撞击损坏。

ECU软件故障或硬件损坏。

安全气囊系统的可靠性依赖于线束与保险机构的协同设计。




关键词: 电子     控制     气囊     线束     保险机构    

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2025-07-07 21:13:09     打赏
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2025-07-07 21:14:55     打赏
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