在车辆发生严重碰撞时,由于安全带不能完全保护乘客安全,所以需要安全气囊系统来给乘客提供额外的保护,安全气囊被设计用来吸收当车辆发生碰撞时乘客移动产生的惯性力。
系统识别：
对于车辆的安全气囊系统的配置,可以通过车辆识别码(VIN)第七位进行识别,如图24-6所示。车辆VN第七位代码不同,代表车辆被动安全系统配置不同,其具体含义如下：
①1表示安全带。
②2表示安全带、驾驶员、前排乘客正面安全气囊。
③3表示安全带、驾驶员、前排乘客正面安全气囊、侧安全气囊及侧气帘。
④4表示安全带、驾驶员、前排乘客正面安全气囊、侧安全气囊。
上汽通用对车辆上安全气囊系统各个部件按位置划分了不同的区域,如图24-7所示。
区域1包括有前部碰撞传感器,区域2~9主要与前排乘客客有关,包括驾驶员、乘客侧安全气囊、侧气囊、膝部气囊、侧气帘、安全带张紧器、安全气囊控制模块和侧碰撞传感器。
区域10~12和后排乘客有关,如后排乘客侧气囊。
系统组成：
安全气囊系统根据车型不同,其配置也不尽相同,基本配置包括驾驶员和乘客侧正面气囊,组成部件通常包括①驾驶员侧正面气囊,位于方向盘上。
②乘客侧正面气囊,位于乘客侧仪表台上。
③安全气囊控制模块,位于中央通道地板上。
④前碰撞传感器,位于车辆前部,通常安装于车辆前部散热器支架上。
⑤乘客感知传感器,位于前排乘客坐垫内部,替代乘客侧正面气囊启用开关。
⑥座椅位置传感器,位于驾驶员座椅下方。
⑦“ AIR BAG”指示灯,位于仪表台信息中心。
若车辆的安全气囊系统同时配置有侧气囊或侧气帘则需要增加侧方碰撞监测传感器等部件,如图24-8所示。
侧气囊或侧气帘独立于前部气囊展开。车辆两侧的侧气囊和侧气帘同样也独立展开。与侧气囊或侧气帘相关的部件包含：
①侧气囊,位于座椅靠背外侧(或B柱上)。
②侧气帘,位于车顶纵梁上。
③侧碰撞传感器,位于B柱下方。
1.安全气囊控制模块安全气囊控制模块为安全气囊系统的核心部件。与安全气囊系统相关的控制信号包括输入信号、输出信号和安全气囊控制模块内部信号。
如图24-9所示,安全气囊控制模块输入信号的来源包括:
①前碰撞监测传感器②侧碰撞监测传感器。
③座椅位置传感器。
④安全带监测开关。
⑤前排乘客气囊启用开关或乘客感知传感器。
如图24-10所示,作为安全气囊控制模块输出控制的部件包括:
①气囊指示灯(“ AIR BAG”指示灯)②驾驶员正面气囊。
③乘客侧正面气囊。
④前排膝部气囊。
⑤安全带张紧器。
⑥侧气囊。
⑦侧气帘。
安全气囊控制模块的功能,主要包括:
①持续监视气囊电气线路的操作状况。
②维持一定时间(大约1min)的电能储备。
③内部碰撞传感监测。
④存储诊断故障码。
⑤记录碰撞数据。
2.碰撞监测传感器碰撞传感器通常安装在车辆前部和侧面,采集车辆碰撞信息并发送给安全气囊控制模块。早期碰撞传感器是一个机电装置,利用车辆的突然减速使内部开关闭合,将产生的电信号发送到安全气囊控制模块,用于安全气囊的展开控制。通常有偏心锤机电开关式和滚球机电开关式两种类型的碰撞传感器。目前许多汽车的碰撞监测传感器采用半导体微刻技术,通过监测半导体内部元件电容的变化速率来判断车辆是否发生了碰撞。
3.座椅位置传感器在一些车辆上应用座椅位置传感器或位置开关来测量前排座椅和气囊之间的距离,如图24-11所示。安全气囊控制模块根据座椅位置传感器的输入信号,来决定展开双级气囊的一级还是两级。
4.乘客感知系统乘客感知系统用于识别前排乘客座椅上是否有人员乘坐,以禁用或激活乘客侧正面气囊。乘客感知系统通常包括乘客感知传感模块、压力传感器和乘客侧正面气囊禁用指示灯,如图24-12所示。乘客感知传感模块通过监测安装在座椅坐垫内的压力传感器的信号,来判断乘客的重量,并将该信息通过低速串行数据网络发送给安全气囊控制模块,用于乘客侧正面气囊的控制分为四个不同等级:
①第一级:无乘客时,乘客侧正面气囊禁用,点亮乘客侧正面气囊禁用指示灯。
②第二级:乘客重量在45-17kg时,乘客为儿童,乘客侧正面气囊禁用,点亮乘客侧正面气囊禁用指示灯。
③第三级:乘客重量在17-45kg时,乘客为儿童或未成年人,乘客侧正面气囊启用,但降低气囊展开级别(仅对双级气囊)④第四级:乘客重量大于45kg时,乘客侧正面气囊将根据车辆的碰撞情况正常展开。
5.气囊指示灯气囊指示灯( AIR BAG指示灯),位于组合仪表内(图24-13),用来通知驾驶员安全气囊系统有故障。当 AIR BAG指示灯点亮时,通常会禁用安全气囊系统。
6.驾驶员正面气囊驾驶员正面气囊位于方向盘上,在车辆前端发生碰撞时,缓冲驾驶员上部躯体向前移动产生的惯性力(图24-14)。
7.乘客侧正面气囊乘客侧正面气囊也叫仪表台气囊,位于车辆仪表台右侧,在车辆前端发生碰撞时,缓冲前座乘客上部躯体向前移动产生的惯性力(图24-15)。
8.侧气囊在车辆侧面发生碰撞时,缓冲乘客上部躯体向车辆外侧移动产生的惯性力。而与驾驶员和乘客侧正面气囊不同的是,只有发生碰撞一侧的侧气囊才会展开。
9.侧气帘当侧气帘展开时,气帘由上向下,伸展到整个乘客舱的两侧,来保护前排和后排乘客的头部和身体上部。侧气帘和同侧侧气囊通常一起展开。
10.前排乘客膝部气囊前排乘客膝部气囊通常位于驾驶员侧方向盘下方和前排乘客侧仪表台下方。膝部气囊在车辆前端发生碰撞时,缓冲前排乘客膝部向前移动产生的惯性力。
工作过程：
安全气囊系统有四种工作状态,分别是准备、展开、抑制、缩小,如图24-16所示。
1.准备在每个点火循环期间,安全气囊控制模块处于加电模式。安全气囊控制模块执行系统初始诊断测试,包括气囊指示灯检测、安全气囊系统展开回路检测和起爆器电阻检测等。完成初始诊断测试后,安全气囊控制模块向气囊展开回路内的高压电容充电(高压电容作为备用电源在车辆因意外断电时,向气囊展开回路供电)。初始诊断之后,安全气囊控制模块在准备状态期间对安全气囊系统执行持续监测。
2.展开在车辆发生碰撞后,安全气囊控制模块通过气囊展开回路向起爆器供电。电流点燃起爆器里的化学药品。点燃的化学药品将产生气体膨胀并冲破起爆器,释放气体。这些高温气体在进入气囊前需经过筛板过滤和冷却。
3.抑制在车辆发生碰撞时,安全气囊帮助抑制乘客躯体的位移,以减轻乘客的损伤。
4.缩小在气囊充气的同时,气囊上的小洞允许气体以一定的速率溢出。这样安全气囊在提供缓冲的同时,可以避免伤害乘客或使乘客窒息。
