以2013年VOLVO V40汽车的行人安全气囊系统为例,来解析其功能、结构、原理与维修。
1 行人安全气囊系统的组成及系统功能
行人安全气囊系统由行人安全气囊控制模块、发动机控制模块、车身控制模块、制动控制模块、仪表、行人碰撞传感器、机盖铰链释放装置、行人安全气囊、机盖弹起限位装置(机盖挂钩和挂扣)组成,如图1所示。行人安全气囊系统的电气元件安装位置如图2所示。行人安全气囊及机舱内限位元件位置如图3所示。
行人保护功能的目的在于车与行人发生碰撞时吸收撞击能量,该系统采用7个加速度型传感器,位于前保险杠内。来自行人保护碰撞传感器的数据传送至行人安全气囊控制模块,计算碰撞时产生的能量,并决定是否要触发行人保护安全气囊及左/右机盖铰链释放装置。如果条件满足,行人安全气囊控制模块会启动以下组件:右/左机盖绞链释放装置;行人安全气囊;通过车身控制模块打开危险报警灯;通过制动控制模块使制动工作;通过发动机控制模块断开发动机油路;用仪表内文字信息提示在车主手册中查找如何处理已展开的行人安全气囊。
此时,机盖后端在铰链解锁后上移,在刮水器挡板下的行人安全气囊得以弹出,保护因撞击而移到机盖上部的行人。行人安全气囊的主要任务是在发生碰撞时实现缓冲,降低行人受伤程度。
2 行人安全气囊系统的工作原理
当点火开关在行车档时,行人安全控制模块会不断地检测来自发动机控制模块的室外温度信号和来自制动控制模块的车辆运行速度,当温度在-20~70℃之间且时速在20~50 km/h时,行人安全气囊系统会自动启动,且不能手动关闭。系统启动后会不断地监测行人保护碰撞传感器、行人安全气囊、左右机盖绞链释放装置。
通过检测确定是否有故障,检测结果会经由CAN线将信息传送到仪表,通过仪表内的信息灯及文字信息,通知驾驶员系统是否正常。如果侦测到故障严重时,仪表内会有信息显示并且故障灯亮起,此时行人安全气囊功能停止。当温度和车速条件不能同时满足时,行人安全气囊不会工作。当发生碰撞,启动条件满足时,行人安全气囊启动。
行人安全气囊系统通过内部的诊断系统检查所执行的输入、输出信号和计算结果。当控制模块探测到故障时,就会在控制模块内存储故障代码。该信息可用故障诊断仪读出。
行人安全气囊系统主要组件介绍如下。
1)行人保护安全气囊
行人保护安全气囊只有一级启动,其位于发动机盖与挡风玻璃之间的整流罩下方。行人安全气囊一旦启动,会传送一个触发信号至行人保护安全气囊上的引爆装置,安全气囊便会在挡风玻璃上展开,如图4所示。行人保护安全气囊包括火药式组件以及储存气体的储气筒。启动时,火药燃起并与储存的气体混合。气体混合物填充气囊使其膨胀。
2)右/左机盖绞链释放装置
机盖铰链释放装置位于车辆两侧的发动机盖铰链上(图5),并带有微型气体发生器,可驱动靠着铰链的活塞,并迫使铰链释放以拉出松开铰链的销。当铰链已松开时,发动机盖会被已膨胀的行人安全气囊抬高。行人安全气囊一旦启动,行人安全气囊控制模块会传送一个触发信号至对应的机盖绞链释放装置上的气体发生器。
3)机盖弹起限位装置:机盖挂钩和挂扣
当机盖铰链释放后,行人安全气囊抬起机盖后端得以打开,当机盖上升到一定位置后,限位装置机盖挂钩(图6a)钩住车身上的挂扣(图6b)后不再升起,机盖升起的行程是由限位机构进行限位。