毕业设计(论文)SRS安全气囊系统检测与诊断.doc
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1、SRS气囊系统检测与诊断摘 要近几年来,随着安全气囊制造成本的降低,安全气囊现在已经得到普及使用。当汽车发生正面严重碰撞事故时,安全气囊系统协同三点式安全带对前排成员的头部及胸部提供有效保护。发生侧面碰撞时,侧面安全气囊可减轻成员处于碰撞区域身体部位的伤害程度。 本文介绍了安全气囊的国内和国外的发展应用状况,结构组成、工作原理和保护作用的机理等知识,还具体介绍了日本马自达626系列以及本田雅阁轿车SRS系统的特点、组成、原理。分别重点地论述了检测诊断部分,结合所学知识和搜集整理的大量资料,并与具体车型对应建立了大量的还有分别的故障诊断图,写了两款车型具体的故障诊断并且根据诊断过程根据自己的理解
2、附加了诊断流程图也属于本篇论文创新的一部分,最后还通过故障实例来分析故障诊断的具体应用。关键词:SRS;故障;检测;诊断Inspection and diagnosis about SRS systemAbstract In recent years, as the reduction of production costs of the SRS airbags, they have now been widely used. When facing a serious vehicle collision accident, SRS System synergy of three-point
3、seat belts provides effective protection for front members in the head and chest. When side collision occurs, side SRS reduce the extent of the injury at the regional parts of passengers. This paper presents a safety airbag domestic and foreign development application, composition, working principle
4、 and mechanism of the protective effect, also briefly introduce characteristics, composition and mechanisms of Japanese Mazda 626 and Honda Accord series SRS system, It focused on detection and diagnosis respectively. With the knowledge we learned, a lot of collected information, and the correspondi
5、ng fault diagnosis map made for specific models respectively, two specific types of fault diagnosis, According to the diagnostic process and, based on its own understanding of the additional diagnostic flow charts, which also belongs to this paper innovations. Finally, it analyzes fault diagnosis of
6、 the specific application through fault case.Key words:SRS;Fault;Inspection;Diagnosis目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 SRS气囊系统的发明11.2 SRS安全气囊系统的发展及应用现状11.2.1 SRS安全气囊系统的发展情况11.2.2 发展趋势21.2.3 课题选题的意义32 安全气囊系统的基本知识42.1 安全气囊的分类42.2 安全气囊的组成42.3 安全气囊的原理52.4 碰撞传感器62.5 SRS电脑、SRS指示灯和SRS气囊组件63 马自达轿车SRS气囊系统的检修73.1 马自
7、达轿车SRS气囊系统的概述73.2 马自达SRS系统的组成和工作原理73.3 SRS安全气囊控制系统的结构83.4 SRS安全气囊控制系统检测与诊断93.4.1 故障诊断步骤93.4.2 SRS安全气囊控制系统故障的诊断133.5 安全气囊控制系统间歇性诊断224 本田雅阁安全气囊检测维修234.1 结构特点234.2 SRS系统故障自诊断测试234.3 SRS的故障检测与诊断264.3.1 SRS指示灯不亮264.3.2 SRS指示灯不熄灭274.3.3 无故障码自诊断后灯亮284.3.4 DTC1-1和DTCl-2294.3.5 DTC1-3314.3.6 DTC 1-4314.3.7 D
8、TCl-5334.4 清除故障码存储345 SRS故障典型维修案例分析355.1 故障实例1355.2 故障实例2355.3 故障实例3365.4 故障实例437结 论38致 谢39参考文献40附 录 A40附 录 B41附 录 C42附 录 D431绪 论汽车安全一直是汽车界的一个重要研究方向,安全气囊系统协同三点式安全带配合使用来达到有效的安全保护。所以安全气囊对减少交通事故起到了重要的作用。随着科学技术的发展,安全气囊的技术也有很大进步比如安装外置式安全气囊还有改进气体生成燃料等。下面介绍了安全气囊国内外的发展情况以及关于它的一些基本的知识。1.1 SRS气囊系统的发明SRS气囊系统是美
9、国机械工程师约翰赫缀克(John w.Hertrick)1953年发明的。约翰赫缀克发明的SRS气囊系统是纯机械式的。压缩空气装在一个圆柱形压力容器中,系统中设有一个弹簧装置来传感汽车的速度情况。当汽车减速到一定值时,通过弹簧移动将阀门打开,气体便从压力容器充入几个气囊中并使膨胀。这些气囊既可以防在方向盘中央或者仪表盘上方用以保护驾驶员,也可放在前排坐椅的背后,用以保护后排成员。1.2 SRS安全气囊系统的发展及应用现状安全气囊已有20多年的历史,它对减少撞车伤亡有不可替代的作用。美国“高速公路安全保险机构”的报告指出, 装有安全气囊的汽车在撞车时,死亡人数减少了23%。新泽西某一医院整形外科
10、在4年时间里对2 300起事故作了研究后认为, 配有安全带和安全气囊的驾驶员在车祸中面部受伤减少了75% , 而这主要是安全气囊的功劳。可见, 安全气囊的作用正为人们所关注。1.2.1 SRS安全气囊系统的发展情况1国外安全气囊系统的发展与应用最早发展安全气囊系统的国家是美国。(美国)1953年8月,赫特里克首次提出了“汽车用安全气囊防护装置”,并获得了“汽车缓冲安全装置”的美国专利。由于一些原因,安全气囊的安装一直推迟到1975年8月,1989年9月1日以后生产的轿车必须安装驾驶员被动安全装置。从1994年起开始给副驾驶员安装被动安全装置。1997年以后,为前排座安装双侧气囊的比例已达到10
11、0%。通用汽车公司1990年售出的轿车15% 装配了安全气囊。福特汽车公司已在90年代中期把驾驶员和乘客用安全气囊作为福特汽车标准装备。克莱斯勒汽车公司在这一领域保持世界领先的地位,早在90年代初期就已在本公司生产的所有车型上装配了安全气囊系统。(欧洲)在安全气囊方面起步较美国晚一些。1994年生产的客车20%为前排座椅安装双侧安全气囊,30%只在驾驶员侧装备,1995年为25%、35%以后逐年上升,到2000年装备率达到100%。(日本)汽车一直倾向于安装自动(座椅)安全带,虽然安全气囊系统在日本的安装比例不太高,但它日益显示的强大保护作用已引起该国各大汽车公司的关注。在1993年后,销往美
12、国的本田汽车上,把驾驶员侧安全气囊和副驾驶员侧安全气囊都作为标准装备。以上这些国家在汽车安全气囊系统这一领域内的发展起步较早,技术水平和普及率比较高,较具代表性。其他还有许多国家也正致力于这方面的研究和发展,如瑞典、意大利等国家。2国内安全气囊系统的研究和发展情况我国对安全气囊系统的研究是最近几年才开始的,而且只有少数几家公司在进行这方面的研究。随着国内汽车业的发展,人们安全意识的提高,相信对该系统的研究会迅速发展起来。北京赫达汽车安全技术公司。该公司是研究、开发、生产、销售汽车安全气囊的高新技术企业,是国内首家研制成功汽车安全气囊的公司,拥有两项安全气囊技术的国家专利。赫达公司利用其掌握的专
13、利技术和专有技术,联合兵工、航天、电子等部门的7家大中型企业共同开展安全气囊的产业化工作,列入了国家级火炬计划。中国一汽集团、锦恒公司与美国布雷德(BREED)公司合作,正在为红旗CA7220型轿车开发SRS40型机械式气囊系统,其传感器、气源和气囊为一封闭整体。另外,一汽大众公司与奥托利夫(AUTOLIVE)公司合作为捷达王开发的电子式双气囊系统已经投放市场。上海大众公司也已进行气囊性能的撞车试验。1.2.2发展趋势当前,安全气囊出现了两种发展趋势。美国和日本的汽车公司正在努力增大气囊尺寸来保护乘员。而欧洲一些汽车制造公司,如“奔驰”、“宝马”和“沃尔沃”等则认为,安全气囊本身决不是保障乘员
14、的灵丹妙药,它必须在一个统一的汽车被动安全系统中才能有效地发挥作用,在这个系统中,一定要具备紧缩式安全带、结构可靠的座椅、儿童专用座椅和一系列其它部件。而且,最好在车身结构设计开始时就考虑到这个安全系统所有必须的组成部件的安装。1.2.3课题选题的意义设计现代汽车的两大重要课题是环保与安全。从70年代开始采用坐椅安全带和驾驶员正面SRS气囊系统以来,已经挽救了成千上万人的生命。据专家估计,汽车普及SRS气囊系统以后,仅在美国每年就可以挽救20000人的生命;另据德国敏感法律研究中心CSRL1995年提供的资料表明,如果SRS气囊系统与安全带一起装备德国所有汽车,那么每年能够挽救12000人生命
15、。本课题针对安全气囊方面,从安全气囊的发展历史开始介绍,然后又从最基础的组成、结构原理等方面进行叙述介绍两款车型的安全气囊结构维修的知识,分别是日本的马自达和本田雅阁。这里具体介绍了两款车型的安全气囊系统的特点、组成、原理还有分别的电路图和故障诊断图,写了两款车型具体的故障诊断并且根据诊断过程根据自己的理解附加了诊断流程图也属于本篇论文创新的一部分,最后还通过故障实例来分析故障诊断的具体应用。本篇论文我通过网络、电子图书、还有大量相关书籍文献资料收集了许多关于这方面的知识,更对这个在突发情况时保护人类生命的东西有了更深层次的了解。我国虽然起步晚在这一领域已经同国际的水平接轨,这也是汽车人不断努
16、力的结果。现在,各国正在研究外置式安全气囊,以保护车外人员安全,还有改进气体生成燃料,避免使用受到有毒性的含钠物质的危害等一些新技术。我国也在积极的发展安全气囊。所以我把安全气囊作为我的毕业设计的题目。2 安全气囊系统的基本知识2.1安全气囊的分类按其总体结构可分为机械式安全气囊系统和电子式安全气囊系统两大类。机械式安全气囊系统不需使用电源,没有电子电路和电路配线,全部零件组装在转向盘装饰盏板下面。检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置动作来完成。最早采用机械式安全气囊系统的是日本丰田汽车公司。电子式安全气囊系统是机械式安全气囊系统和电子技术发展的产物。它是利用传感器检测碰撞信号并送往SRS
17、电脑(ECU),ECU根据传感器信号并利用内部预先设置的程序不断进行数学计算和逻辑判断。当判断结果为发生碰撞时,ECU立即发出点火指令引爆点火剂,点火剂引爆时产生大量热量使充气剂(量氮化钠药片)受热分解,并产生大量氮气向SRS气囊充气。目前,汽车采用的安全气囊系统普遍都是电子式安全气囊系统。如日本本田公司的雅阁、市民;丰田公司的凌志、皇冠、佳美;日产公司的尼桑星球,瑞典沃尔沃公司的850、960;美国褐持公司的林肯城市、通用公司的卡迪拉克等轿车采用的均为电子式安全气囊系统。按照SRS气囊的数量可分为单安全气囊系统;双安全气囊系统和多安全气囊系统。单安全气囊系统只装备有驾驶席气囊。90年代以前装
18、备车辆的基本上都是单安全气囊系统。双安全气囊系统装备有驾驶席和前排乘员席两个气囊,近几年生产的轿车大多数都采用了双安全气囊系统,如丰田佳美、马自达526、929型轿车和美国褐持林肯城市轿车用安全气囊系统等等。多安全气囊系统装备有3个或3个以上气囊,如瑞典沃尔沃850、960、S70型轿车装备的安全气囊系统。无论安全气囊系统气囊数量多少,均可采用一个SRS专用电脑控制。按安全气囊系统的功用可分为正面安全气囊系统,侧面安全气囊系统和顶部安全气囊系统三大类。2.2安全气囊的组成安全气囊系统的基本组成如图2-1所示。主要由安全气囊传感器、防碰撞安全气囊及电子控制装置(ECU)等组成。驾驶员侧防撞安全气
19、囊一般装置在仪表上,外层用一塑料盖遮住。安全气囊传感器分别装在驾驶室间隔板左右侧及中部;中央安全气囊传感器和安全气囊系统与ECU安装在一起。图2-1 安全气囊的基本组成2.3安全气囊的原理当汽车受到前方一定角度范围内的高度碰撞时,安装在汽车前端的碰撞传感器和与SRS ECU安装在一起的防护碰撞传感器就会检测到汽车突然减速的信号,碰撞传感器的防护传感器触点闭合,将汽车减速信号传送到SRS ECU。见图2-2所示。图2-2 安全气囊原理图2-3 SRS工作过程SRS ECU按预先设置的程序经过数学计算和逻辑判断后,立即向SRS气囊组件内的电热点火器(电雷管)发出点火指令,引爆电雷管,点火剂受热爆炸
20、(即电热丝通电发热引爆火药)见图2-3。2.4碰撞传感器碰撞传感器又称为撞击传感器。由于世界各国汽车公司安全气囊系统零部件的安装位置不尽相同,因此所用碰撞传感器的名称并不统一。碰撞传感器的作用是检测车辆发生碰按时的减速度或惯性力,并将信号送到安全气囊系统的专用SRS电脑。按碰撞传感器的总体结构分为机电结合式碰撞传感器、电子式碰撞传感器和水银开关式碰撞传感器。机电结合式碰撞传感器又可分为滚球式、滚轴式和偏心锤式碰撞传感器等等。2.5 SRS电脑、SRS指示灯和SRS气囊组件SRS电脑是辅助防护系统控制组件SRSCM的简称。电脑是气囊系统的核心部件,其安装位置依车型而异。当防护传感器与SRS电脑组
21、装在一起时,SRS电脑通常安装在驾驶室变速杆前、后的装饰板下面。SRS电脑模块的主要功用是监测汽车纵向减速度或惯性力是否达到设定阈值,控制气囊组件中的点火器引爆点火剂。SRS指示灯是辅助防护系统指示灯的简称。SRS指示灯的功用是:指示安全气囊系统功能是否处于正常状态。当点火开关接通“ON”或“ACC”位置后,如果SRS指示灯发亮或闪亮约6s(闪6下)后自动熄灭,表示安全气囊系统功能正常。如果SRS指示灯不亮、一直发亮或在汽车行驶途中突然发亮或闪亮,表示自诊断系统发现安全气囊系统有故陈,应及时排除。SRS气囊组件是辅助防护系统气膜组件的简称。SRS气囊组件按功能分为正面SRS气囊组件和侧面SRS
22、气膜组件两大类。按安装位置分为驾驶席、副驾驶席、后排乘员席气囊组件和侧面气囊组件、顶部气囊组件五种。正面SRS气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员的面部和胸部,防止转向盘、挡风玻璃、仪表台和前排座椅伤害人体;侧面SRS气膜组件的功用是保护驾驶员与乘员的头部和腹部,防止车门或车身伤害人体。3 马自达轿车SRS气囊系统的检修3.1马自达轿车SRS气囊系统的概述马自达(MAZDA)轿车SRS气囊系统前碰撞传感器有三只,即前左、右碰撞传感器和中央碰撞传感器。该公司将前碰撞传感器称为第一碰撞传感器或D碰撞传感器,将防护碰撞传感器称为第二碰撞传感器或S碰撞传感器。马自达轿车SRS气囊系统的显著特点是:不必跨接
23、诊断插座端子或使用专用仪器,AIR BAG指示灯即可自动闪烁故障代码。马自达(MAZDA)轿车采用的SRS气囊系统既有单SRS气囊系统。也有双SRS气囊系统。马自达轿车上配装的安全汽囊控制系统(SRS)已有三代产品.在1995年后生产的马自达轿车上使用的是第三代产品(SRS M),不向车型上的结构基本类同。现以马自达MX-6和626型轿车的双气囊SRS系统为例进行阐述。3.2马自达SRS系统的组成和工作原理汽车安全气囊系统由传感器、转向线盘总成、安全气囊、SRS装置(SRS ECU)、SRS警示灯等组成。1传感器 图3-1 碰撞传感器工作原理马自达轿车的安全气囊控制系统装有碰撞传感器,碰撞传感
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