二、电子控制安全气囊的结构与组成
    汽车电子控制安全气囊主要由冲击式传感器、气囊组件、膨胀阀总成、安全气囊电子控制单元ECU（通常简称为SRS ECU）、旋转连接器、故障指示灯、电压保护装置及储备电源等组成。安全气囊组成原理可以用图1所示的方框图来表示，其实际结构和安装位置因车型不同而异。

    （一）电子控制安全气囊常用的传感器
    电子控制安全气囊系统能否可靠和正确地工作，传感器是首要的关键元件。
    1．安全气囊常用传感器的类型与功能
    汽车安全气囊常用的传感器按功能分为碰撞传感器和安全传感器，两者之间采用串联式激活方式。碰撞传感器和安全传感器均为惯性式传感器。其功能是检测汽车发生碰撞的减速度（冲击力），并将信号传送给SRS控制单元。
      （1）碰撞传感器
    碰撞传感器也称为冲击传感器，早期的碰撞传感器安装在汽车前部，现在的碰撞传感器多与SRS ECU控制单元组合在一起。碰撞传感器用来检测碰撞强度，并送到SRS ECU、SRS ECU控制模块快速对该信号进行处理。如果汽车以40 km/h车速撞在一辆同样大小的静止汽车上，或者以不小于22 km/h的车速迎面撞在一个不可变形的固定障碍物上，碰撞传感器检测到该信号，且SRS ECU控制单元确认碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力时，就会点火迅速释放气囊。
      （2）安全传感器
    安全传感器又称为保护传感器，早期的安全传感器安装在汽车内部，现在的安全传感器多与SRS ECU控制单元组合在一起。安全传感器检测的减速度稍小一些，其功能是起保险作用，可防止由于碰撞传感器短路而造成气囊误膨开。
    安全传感器通常与碰撞传感器串联工作，具有保险作用，只有两者同时工作并输出信号才能向气囊充气，这样可防止气囊意外膨开造成事故。
    碰撞传感器有偏心转子式、滚针斜接式、偏压磁铁式、气囊螺旋弹簧式及电子式等多种类型。现在的车辆大都采用电子式碰撞传感器。

    2．电子式碰撞传感器的特点
    电子式碰撞传感器总成由压电式加速度计或电容器式加速度计与微处理器组成。它不断地监测汽车运动过程中的减速度，并将测量结果送入微处理器。微处理器对碰撞信号进行识别，然后输出控制信号引爆安全气囊。微处理器还具有故障自诊断功能。
    电子式碰撞传感器结构简单、安装空间小、可连续检测碰撞信号，改变微电脑中的程序，还能调整其使用特性，但需要对各种车型分别进行微电脑编程，对各种车身结构要进行特殊控制。

    （二）电子控制安全气囊常用的气囊组件
    汽车安全气囊常用的气囊组件主要由充气器、气囊、饰盖、底板等组成。驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处，其结构示意图如图2所示。

    1．充气器
    充气器包含有引爆装置、爆开充气装置和膨胀器（也称为气体发生器）等。充气器是一个固体燃料气体发生器，固体燃料是片状叠氮化钠，通过改变片剂厚度可调节充气器的特性。

    2．气囊
    气囊也称为气袋，按布置位置分为驾驶员侧气囊、乘客侧气囊、后排气囊、侧面气囊等。乘客侧气囊离乘客较远，通常使用张开后体积较大的气囊。驾驶员侧气囊使用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制造；也有采用防裂性能好的聚酞胺织物制成，它是一种半硬的泡沫塑料，并经过硫化处理过，以减小气囊吹胀时的惯性力。为了使气体密封和阻燃，气囊的里面涂有聚氯丁二烯。气囊一般被紧紧地折叠后置于气囊式方向盘的缓冲垫下面。乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。
    安装在方向盘的气囊上设有通气孔，以便膨开后迅速放气。在气囊被氮气充满的同时，气体冷却后迅速从通气孔排出，以保证驾驶员的正常视野。

   3．饰盖
    汽车安全气囊饰盖是气袋组件的盖板，上面有撕缝，以便于气囊能够冲破饰盖而迅速张开。
    4．底板
    底板是气囊和充气器安装的基板，它安装在方向盘或车体上，气囊张开时，底板承受气囊张开时的反力。
    （三）电子控制安全气囊电子控制单元
    汽车安全气囊中的SRS ECU用于控制气体发生器的点火，监测汽车的碰撞程度及系统发生的故障情况。
    当汽车发生碰撞时，SRS ECU接收到碰撞传感器传输来的碰撞信号，并对这些信号进行判断和分析，以便确定是否启动安全气囊。如果汽车碰撞程度足够剧烈，达到了启动安全气囊的条件，SRS ECU就会有信号提供给触发装置，接通安全气囊点火电路，从而点爆气体发生器，使安全气囊进入工作状态。具有碰撞记录功能的SRS ECU，还会在安全气囊点火电路接通后立即将有关碰撞和安全气囊工作情况的某些数据存入存储器中。SRS ECU还具有系统的故障诊断功能，用于不断地对整个控制系统进行检测，一旦发现故障就会发出报警信号。
    SRS ECU电子控制单元通常主要由5个功能控制电路组合而成，其内部电路组成方框图如图3所示。
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    1．电压调整电路
    电压调整电路主要是指5V调节器，设置该电路的目的，主要是由于车辆上的电器负载变化频繁，许多电感线圈和开关通断时，均会造成负载电流的突变。为了维持各元件工作电压的平衡，使控制电路始终保持在最佳状态，电压调节电路随时对气囊的供电进行相应的调整，使其维持在正常值范围内。
2．限压器与ECU储能装置
    限压器与ECU储能装置通常是由电容量较大的电容器为核心构成的，用于防止车辆碰撞后电路断电而不能引爆气囊。通过电容器的自放电功能，为引爆电路提供应急电流，以确保安全气囊及时迅速引爆。
    每次接通点火开关后，限压器与ECU储能装置中的大容量电容器就会被电压转换器充电、电压转换器在蓄电池电压低于4 V，而需要引爆气囊（点火开关处于接通状态）时，可将供给气囊系统的电压增至12V左右。
    3．引爆控制电路
    引爆控制电路主要由微处理器、电压产生与储能电路、点火电路等组成。用于接收安全传感器的触发信号，并为气囊的电热引爆管发送引爆大电流。

4．安全传感器电路
    安全传感器电路属于逻辑分析电路，用于判断碰撞的性质与碰撞的程度是一般性的，还是具有伤亡性的严重碰撞，最终确定是否输出引爆信号。逻辑分析电路进行逻辑分析的依据是碰撞速度的大小，持续时间的长短，冲击波的状态。真正的伤亡碰撞应该是减速度极大，超过设定值，且持续时间长，有两级冲击波形。如果只有一个引爆波形，碰撞传感器虽会导通但不会引爆，只能引起报警灯长亮，以示为偶发性故障，只要通过检码和消码后即可恢复正常。
5．自诊断报警电路
    自诊断报警电路主要由微处理器、测试电路、灯驱动电路、报警灯等组成。安全气囊的报警灯设置在组合仪表内。正常情况下点火开关接通以后，该灯亮起，系统进入自检状态。如系统无问题，6s后灯自动熄灭，系统进入等待状态。汽车在行驶中，SRS ECU控制单元还不断地对系统中的主要部件和外部电路进行诊断检测。一旦发现因震动、减速度或其他偶发性原因，电路和元件有故障被检测到，微电脑便通过串行通信接口输出诊断数据，并驱动组合仪表中的报警灯点亮，以提示驾驶员安全气囊出现了故障。
（四）电子控制安全气囊膨胀器总成
汽车安全气囊膨胀器一般设置在安全气囊的下面，主要由加热器、电气点火装置、点火剂（硼、硝酸盐、钾等）及氮气发生器等组成。其结构示意图如图4所示。

    当安全气囊SRS ECU控制单元发出点火指令时，‘加热器发热，电气点火装置点火，点火剂发火燃烧并传到氮气发生器，氮气发生器产生大量的氮气后经滤网送至气囊（气袋），并使气囊炸开。

   （五）电子控制安全气囊报警指示灯
    汽车安全气囊报警指示灯又称为保养提示灯或保养警告提示灯，用来指示气囊系统的工作情况。当点火开关置于点火位置时，安全气囊报警灯会点亮，点亮6s后熄灭，表示系统工作正常。如果点亮6s后灯不熄灭或依然闪烁，则说明气囊系统有故障，应及时进行修理。
    若安全气囊SRS ECU控制单元本身发生故障，不能控制故障灯，则安全气囊系统在其他点亮的灯直接控制下会出现如下显示：
    ①SRS ECU控制单元无点火电压，故障灯常亮；
    ②SRS ECU控制单元无内部工作电压，故障灯常亮；
    ③SRS ECU控制单元不工作，故障灯在相应电路的控制下以3Hz的频率闪烁。

  （六）电子控制安全气囊系统的电气连接件
汽车安全气囊系统使用的电气连接件主要是时钟弹簧、配线连接器和线束。
1．时钟弹簧
    时钟弹簧又称为螺旋形电缆。由于驾驶员侧气囊安装在转动的方向盘上，为实现活动端与静止端转向柱的电气连接，故采用螺旋形电缆来实现旋转运动的方向盘一端与固定端的电气连接。
    时钟弹簧的簧管采用正反两个方向盘绕，并采用螺栓固定在转向柱的顶部。其功能是实现活动端与静止端的电气连接，保证转向盘自由转动。由于与时钟弹簧串联的触发器阻抗很小，所以对时钟弹簧阻抗偏差的要求非常严格，否则将影响诊断系统对触发器故障的正确诊断。
时钟弹簧盘绕中心转向林的同轴度，对弹簧伸用寿命有很大的影响（时钟弹簧的使用寿命要求不低于10万次循环）。如果偏差过大，会导致弹簧旋转过量而产生永久变形。考虑到偏差无法避免，时钟弹簧在正、反两个方向上均留有半圈余量。因此每次拆卸时都要做上记号，以确保原位装回。
2．连接器
    安全气囊系统的所有连接器通常采用黄色，以便与其他连接器相区别。连接器使用镀金端子，以确保电气接触良好，且采用了双保险自动锁定和分段自动短接措施。连接器分段后，气囊侧引发器的电源端和地线端会自动短接，可防止由于误通电或静电作用而造成触发器误触发引爆气囊。SRS ECU控制单元的连接器还设有一个自检机构，如果连接器插接不良就会使气囊系统故障灯常亮。
3．气囊线束
    安全气囊系统线束同车颈配线总成连成一体，气囊线束装在一个黄色的波纹管内，工作可靠、检修方便。

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