17 河南科技大学高等教育自学考试毕业论文 第三章 汽车安全气囊部件的结构与原理

3.1碰撞传感器

我们可以把碰撞传感器作为一只开关来看待，其工作状态取决于汽车碰撞时所产生惯性力的大小。传感器用于检测、判断汽车发生碰撞时的撞击信号，以便及时点爆安全气囊。传感器按其功能可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理基本相同，其区别在于设定的减速度阀值有所不同。一般碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可作碰撞防护传感器，但是必须设定其减速度阀值。碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度；设置防护传感器的目的是防止前传感器意外短路而造成防误膨开，因为在不设置碰撞防护传感器的情况下 ，当监测前碰撞传感器时，如果不恰将其信号输出端子端路使点火器嗲那电路接通，那么其囊就会引爆充气膨开。

碰撞传感器按结构可分为机械型碰撞传感器，汞开关型碰撞传感器和半导体型碰撞传感器。 一、机械型碰撞传感器

机械型碰撞传感器利用机械运动开控制触点开关的闭合。分为偏心锤型，滚球型和滚轴形式三种。 1.偏心锤型碰撞传感器

偏心锤型碰撞传感器主要由偏心转子，偏心重物，转动触点和固定触点组成。

18 河南科技大学高等教育自学考试毕业论文 如图3-1所示。不发生碰撞时，传感器处于静止状态，在复位弹簧弹力作用下，偏心转子与挡块保持接触处于图3-1a所示位置，转动触点与固定触点断开，传感器电路处于断开状态。当汽车发生碰撞且减速度达到设定值时，偏心重物，偏心转子和转动触点作为整体在惯性力拒作用下克服弹簧力矩沿逆时针方向转动一定角度，使转动触点与固定触点接触如图3-1b所示

图3-1偏心锤型碰撞传感器

2.滚球型碰撞传感器

滚球式碰撞传感器的工作原理如图-6所示。当传感器处在静止状态时，在永久磁铁的磁力作用下，导缸内的滚球被吸向磁铁，两个触点未被连通，如图3-2（a）所示。当汽车遭受碰撞，使滚球的惯性力 触点大于永久磁铁的吸力时，惯性力与磁力的合力就会使滚球沿着导缸向左运动，将两个触点接通，如图3-2（b）所示,从而接通SRS气囊的搭铁回路。

图3-2滚球型碰撞传感器

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3.滚轴型碰撞传感器、

汽车未碰撞时，传感器处于静止状态图3-3(a)。此时滚轴在弹起的片簧作用下，靠向止动销一侧，滚动触点与固定触点形成的开关处于断开状态，传感器电路不接通，无碰撞信号输入SRS ECU。当汽车碰撞且减速度达到碰撞强度设定的阈值时图3-3 (b)，滚轴由于惯性产生的惯性力大于片簧的弹力，滚轴就会压下片簧克服片簧的弹力向右滚动，使滚轴上的滚动触点与片簧上的固定触点接触，将传感器电路接通，碰撞强度信号即输入SRSECU。如果该传感器作为防护传感器使用，则将安全气囊引爆管电源电路接通。

图3-3滚轴型碰撞传感器

20 河南科技大学高等教育自学考试毕业论文 二、汞开关型碰撞传感器

汞开关型碰撞传感器是利用汞的导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通或切断，一般用作防护传感器。当传感器处于静止状态时，水银在重力作用使传感器的两个接线端子处于断开状态。当汽车发生碰撞时且减速度达到设定值时，水银产生的惯性力在运动方向克服重力的分力而将水银抛向传感器电极，使两个电极接通。 三、半导体型碰撞传感器

半导体型碰撞传感器由电阻应变片和集成电路组成。半导体型碰撞传感器测量减速度，并将其转变为电信号输送给SRS ECU用于判断安全气囊是否需要工作。当汽车遭受碰撞且减速度达到设定值时，传感器输入SRS ECU的信号电压就会达到设定值，SRS ECU立即发出控制指令，使点火器电路接通，从而引爆气囊充气，达到保护驾驶员和乘员的目的。

3.2电子控制单元

SRS ECU是安全气囊系统的核心部件，其内部如图-8所示，主要由中央处理单元CPU，备用电源电路，稳压电路，信号处理电路，保护电路，点火电路和监测电路等组成。

专用CPU的主要功能是监测汽车碰撞时，汽车前进方向上的减速度即碰撞强度是否达到设定的阈值，从而控制安全气囊引爆管是否引爆。专用CPU由模／数(A／D)转换器、数／膜(D／A)转换器、串行输入／输出接口、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、电可擦除可编程的只读存储器(EEPROM)和