由安全气囊系统(SRS)和带预紧器的安全带组成的被动安全保护装置能在汽车发生碰撞时有效保护车内驾驶员和乘员,降低伤害程度。为了确保SRS能发挥应有的保护作用,当SRS发生故障时应尽快修复。但如果不严格执行维修规程而盲目、忙乱检修,容易导致SRS气囊组件在维修中意外引爆;如果维修质量低下,则可能导致SRS气囊组件在汽车运行中意外引爆,造成伤害事故和经济损失。这一特点使一些维修人员不敢或不愿维修SRS。其实,SRS故障的诊断和检修并不复杂,只要懂得其结构和工作原理,讲究方法,严格遵守检修规程,就可以排除SRS的一般性故障,甚至疑难杂症。
1SRS的基本组成与工作原理
1.1SRS的基本组成
汽车SRS可分为不同类型:按适用的碰撞类型,可分为正面碰撞防护、侧面碰撞防护和顶部碰撞防护三类;按气囊的数量,可分为单气囊、双气囊和多气囊三类;按气囊触发机构的形式,可分为机械式、电气-机械式和电子式三类。现代汽车上选装较多的正面碰撞防护-双气囊-电子控制式SRS的组成部件及安装位置。
现代汽车选装的SRS的结构、数量和安装位置尽管因车型而异,但其基本组成大致相同,一般由如下四大部分组成:
(1)传感器,包括碰撞、安全、减速度传感器,座椅开关和安全带搭扣开关等。
(2)电控单元,即SRS-ECU。
(3)执行器,包括SRS气囊组件(或称气囊总成,包括气囊、气体发生器等)、安全带预紧器(一般为高档汽车所选装)和SRS警告灯。
(4)配线,包括SRS主线束和螺旋线盒(也称螺旋弹簧或螺旋电线)。
SRS的传感器、ECU、气囊组件和安全带预紧器等部件均按规定的方向安装,并与车身刚性连接,其上均标有黄色警告标识。SRS主线束均以黄色波纹管为护套,成束单独布线。
1.2SRS的工作原理
当汽车在行驶中发生碰撞时,首先由碰撞传感器接收撞击信号,只要碰撞强度达到或超过设定的强度,碰撞传感器即产生动作并向SRS-ECU发出信号;SRS-ECU接收到信号后,与已存储的数据进行比较,若已达到或超过气囊引爆的标准(即门限值,相当于汽车以20～30km/h的速度行驶时与不移动或不变形的固定障碍物直接撞击),则发出指令,由驱动电路向SRS气囊组件中的气体发生器发送起动信号;气体发生器的点火器(也称引爆管)接到信号后引燃充气剂,产生大量气体,经过过滤和冷却后充入气囊,使气囊在30～50ms内突破衬垫,快速膨胀展开,在驾驶员、乘员与转向盘、仪表台、车门之间形成弹性气垫,吸收强大的惯性冲击能量,并及时由小孔排气收缩,从而有效保护人体头部和胸部,减轻受伤程度。如果碰撞强度能使传感器输出电信号而不能使SRS-ECU发出引爆气囊的指令(碰撞时车速为20～30km/h),SRS-ECU就发出引发安全带预紧器的指令,使安全带拉紧,保护驾驶员和乘员。
2SRS故障诊断
故障诊断是SRS检修的前提。现代汽车装备的SRS都具有自我诊断功能。因为SRS的故障现象难以凭人工经验确诊,所以充分利用SRS的自我诊断功能进行故障诊断和检修十分重要和必要。SRS故障诊断的一般程序:首先,通过SRS警告灯对SRS进行检查,并通过人工方式或仪器对SRS进行解码诊断,确定有无故障码;如果有故障码,则在清除记忆故障码后,再次解码确定并解释当前故障码,找到故障原因和部位;然后以诊断结果指导SRS检修。
2.1利用SRS警告灯诊断
打开点火开关至ACC或ON档时(不起动发动机),如果仪表上的SRS警告灯点亮,并在SRS自检4s(如大众车系)或6s(如丰田车系)后熄灭,则表示SRS正常。如果打开点火开关后SRS警告灯不点亮或在SRS自检后不熄灭,则表明SRS-ECU有故障;如果在汽车行驶中SRS报警灯点亮或闪亮,则表明SRS已发生故障。这时应对SRS进行解码诊断。如有必要,可以检查SRS对气囊组件的自检电压(正常为5V)。
2.2人工解码
SRS人工解码的方法因车型而异,下面以几种具体车型为例加以说明。
2.2.1日产蓝鸟轿车SRS人工解码
(1)故障码的读取。1)接通点火开关,待SRS警报灯亮7s后,关闭点火开关;等待3s后,重复上述操作3次;最后接通点火开关,SRS即处于诊断状态。2)通过SRS警报灯闪码(即闪亮时间间隔及闪烁次数)读取故障码。3)查阅SRS故障码表解释故障码,并指导检修。例如,18号故障码的含义是前乘客安全气囊模组电路故障。
(2)故障码的清除。对故障部件进行修理,复检正常后,及时清除故障码。关闭点火开关并保持1s以上,然后接通点火开关,故障码即被清除。
2.2.2本田思域轿车SRS人工解码
(1)读取故障码。1)当SRS警告灯点亮时,使用检修连接器(简称SCS)通过SRS警告灯的闪烁(即闪码)读取故障码。先关闭点火开关,等待10s,将SCS连接到2端子诊断插座上;然后接通点火开关,SRS警告灯将点亮6s后熄灭,闪烁输出故障码;读取故障码后,关闭点火开关,等待10s,拔下SCS。2)故障码包括一个主码和一个副码。系统最多显示3个不同的故障码。如果故障为持续性的,故障码将反复显示;如果故障是间歇性的,故障码将显示1次,然后SRS警告灯保持常亮;如果同时存在持续性故障和间歇性故障,则只显示持续性故障的故障码。系统正常时(无故障码),SRS警告灯保持常亮。3)查阅SRS故障码表解释故障码,并指导检修。例如,1-3号故障码的含义是驾驶员安全气囊点火器电路与其他电路短路或电路电阻减小。
(2)清除故障码。1)关闭点火开关,将SCS连接到记忆清除信号(MES)连接器上;2)接通点火开关,SRS警告灯将点亮6s后熄灭;3)在SRS警告灯熄灭后4s内拔下SCS,SRS警告灯将重新点亮;4)在SRS警告灯点亮后4s内重新将SCS连接到MES连接器上,SRS警告灯将熄灭;5)在4s内拔下SCS,SRS警告灯将闪烁2次,表示故障码已被清除;6)关闭点火开关,等待10s以上,然后进行检修操作。
2.3仪器解码
与汽车其他电子控制系统故障诊断一样,能用于SRS解码的仪器一般可分为通用型和专用型诊断仪(也称解码器)两大类。前者如元征X-431和金德K81等诊断仪,后者如大众VAG1552和通用TECH2等诊断仪。诊断仪的操作一般分为按键式菜单操作和触摸式菜单操作,其使用方法详见相应的使用说明书,在此不作赘述。例如,日产蓝鸟轿车SRS可以使用日产CONSULT诊断仪读取和清除SRS故障码,本田思域轿车SRS可以用本田PGM诊断仪读取和清除SRS故障码。
3SRS故障检修
3.1SRS故障检修方法
SRS的检修项目主要包括:1)清除记忆故障码;2)清理SRS线路;3)更换碰撞传感器、SRS气囊组件、SRS配线和SRS-ECU。实际检修中更多的是更换汽车事故中引爆的SRS气囊组件。
按照国外的习惯,汽车事故中SRS气囊组件引爆后,应全面更换SRS组成部件。但这种做法不符合中国视情维修的原则,维修效率低、成本高。汽车维修实践证明,在汽车运行中,SRS损坏了什么组件就更换什么组件的做法是可行的,但必须严格按照相应的规程实施检修。
3.1.1SRS警告灯不灭的检修
打开点火开关至ACC或ON档时,SRS警告灯经自检后不熄灭或在汽车行驶中SRS警告灯点亮,则表明SRS-ECU已存储故障码。可能情况有三种:1)曾经拆过SRS的电路,装复后没有清除故障码;2)曾经发生过碰撞事故,SRS-ECU自诊断系统存储有故障码,修复后没有清除故障码;3)SRS中确实存在故障,如传感器故障或线路故障或SRS-ECU故障。
前两种情况(即记忆故障码)可以通过清除故障码来排除;第三种情况(即当前故障码)较多的是由螺旋电缆断开、电源和搭铁不良、连接器接触不良等原因所引起,SRS-ECU一般来说很少损坏。
清除记忆故障码后,如果仍有故障码并且显示为驾驶员安全气囊点火器电路断路或点火器电路电阻增大,则应检查主线束的连接器;若连接器良好,可代换一个好的SRS-ECU重新检查;如果故障依然存在,则更换SRS主线束。
3.1.2更换碰撞传感器、SRS主线束和SRS-ECU
(1)在更换碰撞传感器或SRS主线束或SRS-ECU之前,拆下SRS气囊组件。
(2)以4～5(有资料认为2～6)的电阻代替SRS气囊组件接入电路进行解码诊断,确认SRS正常,即无故障码。
(3)在下列四种情况下用万用表测量SRS气囊组件连接器配线端的电压和电流,均为零即为正常:1)接好蓄电池和关闭点火开关时;2)打开点火开关和起动发动机时;3)汽车起步行驶和行驶中实施制动时,例如在汽车行驶速度超过80km/h紧急制动时;4)在崎岖颠簸路面上行驶时。或用2W/12V试灯并联到SRS气囊组件连接器配线端,试灯完全不亮即为正常。
(4)在上述检测确认为正常的前提下,装回拆下的SRS气囊组件。安装螺旋线盒时,先把转向轮旋转到直线行驶的位置,并确定螺旋线盒处于正中位置;然后将螺旋线盒上△与对正,螺旋线盒收紧和退松的圈数相等,且大于转向盘向左、向右转到极限位置的圈数,装上螺旋线盒;最后装上转向盘,并轻轻转动转向盘,确定螺旋线盒处于中间位置。
3.1.3更换SRS气囊组件
更换SRS气囊组件之前,首先以4～5的电阻代替SRS气囊组件接入电路,然后采用与更换碰撞传感器、SRS主线束和SRS-ECU一样的方法进行解码诊断和电压、电流检测,确认SRS正常后方可安装新的SRS气囊组件。
值得注意的是,在更换SRS组成部件时,必须严格按照规定的方向、规定的部位、规定的方式等进行安装,不然会导致SRS无法正常工作。
3.2SRS检修注意事项
(1)拆下蓄电池搭铁之前,应于第一时间进行解码。因为故障码是SRS故障诊断和排除的主要依据,而拆下蓄电池搭铁可能会导致故障码消失。
(2)检修之前,应在关闭点火开关后断开蓄电池搭铁90s以上,使SRS备用电源自动放电至无电,严禁在有电的情况下检修SRS。拆下蓄电池搭铁可能对汽车防盗装置造成锁止,应采取相应的措施加以保护。
(3)进行SRS检修或其他方面检修时,如果可能对SRS碰撞传感器造成冲击,应先拔下安全气囊模组端子,拆下SRS传感器。即使只发生轻微碰撞而安全气囊未打开,也应对前碰撞传感器和转向盘安全气囊进行检查。
(4)更换SRS配件时,必须更换原厂的新配件,严禁使用其他厂家的配件或旧件。SRS的传感器、气囊组件、主线束和SRS-ECU等零部件不可解体检修。
(5)进行电路检查时,必须使用高阻抗万用表、2W/12V的试灯或发光二极管试灯。
(6)检修中应仔细阅读和严格执行SRS配件标牌上的注意事项,严禁测量SRS气囊组件和安全带预紧器点火器的电阻;尽可能避免对碰撞传感器、SRS气囊组件等产生冲击,不得将拆下的SRS气囊组件置于高温、火焰和潮湿环境中。
(7)拆卸转向盘和转向器时,要特别注意保护螺旋线盒。
(8)对车身进行电弧焊维修作业之前,应依次拆开蓄电池搭铁、SRS-ECU连接器、SRS气囊组件连接器。
(9)检修完工后,要利用SRS警告灯检查和解码诊断对SRS进行检验,确定故障已被排除和故障码已被清除,之后方可交车使用。
4结语
SRS作为一种被动安全保护装置,已被广泛用于各类乘用车上。在SRS维修中,只有熟悉不同车型SRS的结构特点和工作原理,有针对性地进行分析,将SRS故障诊断与检修方法灵活地加以综合运用,方可顺利排除故障,提高检修质量和效率。
