安全气囊传感器也称之为碰撞传感器,其作用是感知汽车碰撞强度,一般安装在汽车前部两侧和中间。安全气囊传感器把汽车的碰撞强度转换成电信号,并输入电子控制器,作为安全气囊ECU是否使安全气囊展开的判断依据。电子控制式安全气囊所用的传感器有机电式和电子式两种类型。
1.机电式传感器。
机电式安全气囊传感器的内部有一触点,它是利用车辆碰撞时机械装置在惯性力作用下产生运动而使触点闭合,发出汽车碰撞信号。此类传感器有偏心锤式、滚球式、滚柱式、水银开关式等多种结构型式。
(1)偏心锤式碰撞传感器。
偏心锤式碰撞传感器的内部结构如图4-117所示。扭力弹簧力使重块、转盘及动触点臂等固定在触点断开的位置。当汽车发生碰撞时,重块在惯性力作用下克服弹簧力而移动,并通过转盘带动活动触点臂扭转而使触点闭合,向安全气囊控制器发出汽车碰撞电信号。
(2)滚球式碰撞传感器。
滚球式碰撞传感器的组成与内部结构如图4-118所示。汽车未发生碰撞时,钢球被永久磁铁吸引,触点处于断开状态。
当汽车发生较严重的碰撞时,钢球在惯性力的作用下,摆脱磁铁的吸引力滚向触点端,将触点接通,向安全气囊控制器发出汽车碰撞电信号。
(3)水银式碰撞传感器。
水银式碰撞传感器的组成与原理类似于应用在ABS控制系统中的水银式减速度传感器，其原理如图4-119所示。当汽车发生碰撞时,传感器内下方的水银在惯性力的作用下向上移动,将位于上方的常开触点接通,发出汽车碰撞信号。
些触点式的碰撞传感器也被用作安全传感器,将传感器的触点串联在安全气囊点火器的电源电路中,就可防止气囊误膨胀。因为只有当汽车发生碰撞而使安全传感器触点在惯性力的作用下闭合时,点火器电源电路才会被接通,使安全气囊充气装置能被安全气囊控制器的气囊膨开指令引爆;而在汽车正常行驶或故障检修时,由于安全传感器触点处于断开状态,即使汽车碰撞传感器或相关的电路短路而导致电子控制器误判,并发出了点火控制信号,点火器也会因为未接通电源而不能通电,因而避免了气囊误爆的可能。
2.电子式碰撞传感器。
电子式碰撞传感器可将汽车的减速度参数转变为相应的电信号,安全气囊ECU根据其信号对汽车碰撞强度作出判断,确定是否输出引爆气囊。安全气囊系统所用的电子式碰撞传感器有压电式和压敏电阻式等不同的类型,图4-120所示的是一种在汽车上使用广泛的压敏效应式碰撞传感器。
压敏效应式碰撞传感器的敏感元件是受力变形后其电阻值会相应改变的电阻应变片,被固定在传感器测量悬臂端部。当汽车发生碰撞时,测量悬臂的端部受减速惯性力的作用而变形,使电阻应变片产生形变,其电阻值相应改变。电阻应变片连接于传感器测量电路(电桥)中,应变片电阻值的改变,使得电桥输出端有与汽车碰撞强度相对应的电压信号(Us)输出。
电子式碰撞传感器和安全气囊控制器一起安装在汽车中间位置时,也被称之为中央安全气囊传感器。
