Узлы и системы автомобиля Land Rover, их устройство – ч.1

Система SRS на автомобилях Land Rover, подробное устройство

Рассмотрим элементы, входящие в систему SRS, их месторасположение, а также принцип действия подушки безопасности и работу системы в целом.

Мир стремится к безопасности, и автомобильная отрасль не исключение. Разработчики непрерывно занимаются созданием новых, или совершенствованием существующих, систем безопасности. Система SRS в результате кропотливого труда инженеров-конструкторов сегодня включает в себя следующие элементы:

  • фронтальные подушки безопасности водителя и переднего пассажира;
  • оконные подушки безопасности;
  • боковые подушки безопасности;
  • преднатяжители ремней безопасности;
  • блок диагностический (DCU);
  • датчики удара;
  • поворотный контактор ступицы руля;
  • проводка электрическая системы SRS.

Для множества систем SRS характерно расположение датчиков удара внутри блока DCU, в этом случае их называют «системами с центральным датчиком удара». Вместе с интегрированными в DCU блок контрольными элементами, также могут использоваться внешние датчики, в этом случае говорят о «системах с распределенными датчиками». Рынок автомобилей Северной Америки предусматривает обязательное наличие в их спецификации передних (левого и правого) инерционных датчиков «Rolamite». Эти элементы контроля действуют совместно с блоком DCU, осуществляя фиксацию фронтального удара автомобиля.

Последовательный порядок срабатывания подушек безопасности

Представленные рисунки показывают этапы срабатывания подушек безопасности, с соблюдением временной последовательности и указанием приблизительных значений интервалов времени, разделяющих происходящие события. В качестве примера, приведено лобовое столкновение автомобиля с каменной стеной, произошедшее на скорости приблизительно 32 км/ч.

1 этап. До столкновения.

На рисунке изображен водитель в момент до удара. Он находится в нормальном положении, и пристегнут ремнем безопасности, имеющим трехточечное крепление.

2 этап. Спустя 15 миллисекунд (мс) после удара.

Около 15 мс от момента столкновения происходит резкое замедление движения автомобиля. Происходит фиксация, произошедшего между стеной и автомобилем столкновения, датчиком удара и дублирующим датчиком безопасности. От них сигнал о зафиксированном событии поступает на блок DCU, относящийся к дополнительной системе безопасности (SRS), который определяет достаточность силы удара для начала активизации подушки безопасности. В случае соответствия его значения заданному пределу, блок DCU дает сигнал на воспламенение пиропатрона подушки безопасности, а далее поджигается, находящееся в газогенераторе, горючее вещество. При оборудовании ремней безопасности преднатяжителями, последние срабатывают вместе с подушками безопасности. Водитель продолжает находиться в вертикальном положении.

3 этап. После удара прошло 30 миллисекунд

Спустя около 30-ти мс после столкновения происходит разворачивание подушки безопасности. Оболочка подушки, наполняясь газом, двигается с скоростью около 320 км/ч. Происходит незначительный сдвиг тела водителя вперед, при этом передняя зона кузова, запрограммированная на деформацию, сминается и поглощает энергию удара. Срабатывание преднатяжителей (в случае их установки) осуществляется непосредственно в момент перед разворачиванием подушки безопасности.

4 этап. После удара прошло 40 миллисекунд

Через 40 мс с момента столкновения, происходит полное заполнение подушки безопасности. Блокируется инерционная катушка ремня безопасности, который частично поглощает энергию столкновения. Голова и тело водителя соприкасаются с подушкой безопасности, и после этого начинается ее сдувание. Газ, выходящий из имеющихся в оболочке подушки вентиляционных отверстий, обеспечивает постепенное замедление перемещения тела водителя.

5 этап. Прошло 120 миллисекунд после удара

Спустя примерно 120 мс с момента столкновения, водитель отбрасывается на спинку сиденья. В этот момент подушка безопасности достаточно спущена, в результате выхода газа через вентиляционные отверстия. В сдутом виде она не закрывает обзор для водителя. Пассажирская подушка безопасности срабатывает в аналогичной последовательности.

Важно! Если в ходе столкновения сила удара окажется недостаточно сильной, для того, чтобы водитель ударился о рулевое колесо головой, то разворачивания подушки безопасности водителя не произойдет. Ее несрабатывание при недостаточном ударе отнюдь не значит, что система дополнительной безопасности (SRS) неисправна.

Элементы SRS системы

Диагностический блок DCU

Управление работой системы дополнительной безопасности SRS осуществляет блок DCU. Он обычно прикрепляется посредством болтов к центральному туннелю трансмиссии. Крайне важным фактором обеспечения безопасности становится правильная затяжка крепежных болтов и гаек.

К сфере действия блока DCU относятся следующие основные функции:

  1. Отслеживание и обработка сигналов, переданных датчиками удара (датчиками столкновения, бокового удара или дублирующими датчиками безопасности).
  2. При фиксировании блоком DCU сигнала, подтверждающего серьезность столкновения, он в свою очередь отправляет сигнал, активизирующий необходимые компоненты системы SRS. Это, например, могут быть модули подушек безопасности, модуль отсоединения аккумулятора или преднатяжители ремней безопасности. Блок DCU различает следующие возможные ситуации:
    • обычное сотрясение (может быть вызвано движением по бездорожью или наездом на предмет);
    • слабое столкновение;
    • сильное столкновение.
  3. В ходе разработки автомобиля и его системы SRS, уделялось большое внимание исключению возможности срабатывания подушек безопасности в случаях, которые этого не требуют.
  4. Блок DCU, в целях обнаружения неисправностей, осуществляет мониторинг системы SRS.

Диагностирование системы SRS блоком DSU

Блок DSU, при каждом включении зажигания, диагностирует систему дополнительной безопасности. Тестирование заключается в проверке взаимодействия между собой компонентов системы SRS и исправности электропроводки. В течение времени, отведенного на тестирование, включен визуальный сигнализатор, который гаснет по окончании процедуры самодиагностики, свидетельствуя тем самым об отсутствии неисправностей в системе. На блок DCU возложен постоянно действующий мониторинг всех компонентов системы SRS, для подтверждения правильности функционирования этих устройств. Блок DCU предотвращает срабатывание системы в случае обнаружения неисправностей, и оповещает о них водителя, включением визуального сигнализатора. На выполнение мониторинга требуется не более 5 секунд.

Особенности настройки блока DCU

Появившиеся неисправности идентифицируются по специальным диагностическим кодам, которые записаны в памяти блока DCU. С помощью диагностического устройства «TestBook/T4» можно считать коды неисправностей из памяти DCU. Автомобили разных моделей могут неодинаково реагировать на столкновение, поэтому настройка блока DCU проводится соответственно характеристикам конкретной модели. Таким образом, если блоки DCU двух разных автомобилей выглядят одинаково, это не значит, что они взаимозаменяемы, так как каждый предназначен только для определенной модели.

Запись данных в память блока DCU

Блок DCU содержит четыре конденсатора, три из которых аккумулируют заряд, величины которого достаточно для активизации подушек безопасности, преднатяжителей ремней и т.п. Конденсаторы являются гарантией срабатывания системы SRS не больше чем через 150 мс с момента столкновения, включая ситуацию, когда в результате удара разрушается аккумуляторная батарея автомобиля.

Роль четвертого конденсатора сводится к поддержанию, за счет своего заряда, микропроцессора в активном состоянии, на протяжении 200 мс после прекращения подачи энергии от аккумуляторной батареи. Блоку DCU это дает возможность занести данные о столкновении в память автомобиля, что позволяет считывать оттуда, с помощью соответствующего оборудования, необходимую после ДТП информацию.

Таким образом, после столкновения, существует возможность детального анализа показателей функционирования системы SRS.

Диагностический прибор «TestBook/T4», рекомендованный Land Rover, не может считывать информацию с блока DCU, после принятия решения о срабатывании системы SRS. Блок DCU, для получения данных, требуется вернуть компании Land Rover.

Компоненты системы SRS, перед ремонтом или обслуживанием, требуется в обязательном порядке разрядить, так как находящиеся в блоке DCU конденсаторы, являются накопителями электрического заряда. Устранение напряжения в цепях системы SRS, должно сопровождаться строгим соблюдением правил ТБ.

ВНИМАНИЕ! При игнорировании предостережений, возникает возможность случайного срабатывания системы SRS, которое может повлечь травмирование водителя и пассажиров.

Работа блока DCU в режиме блокировки

Как уже указывалось выше, после принятия системой решения о срабатывании дополнительной системы безопасности и записи данных о столкновении в памяти блока DCU, происходит включение визуального сигнализатора системы SRS. Свечение сигнализатора остается постоянным при нахождении ключа в замке зажигания в положении. Этот этап сопровождается переключением блока DCU в режим блокировки, при котором исключается дальнейшее срабатывание компонентов системы, а сам блок DCU оказывается в отключенном состоянии.

Процесс диагностики

При проверке отсутствия неисправностей в системе SRS предусмотрено, при включении зажигания, срабатывание визуального сигнализатора. Он светится около пяти секунд и если диагностика не обнаружит в системе какие-либо неисправности, то происходит выключение сигнализатора. В противном случае, если в ходе тестирования была обнаружена проблема, то пятисекундное свечение сигнализатора сопровождается выключением на короткое время. Затем лампочка сигнализатора загорается вновь и горит постоянно в течение всего цикла работы автомобиля, пока не будет выключено зажигание. Если при проведении диагностики, сигнализатор не отключается, то возможна либо неисправна его лампа, либо нет подачи электрического напряжения на блок DCU.

Если при включении зажигания происходит включение сигнализатора и свечение продолжается без краткого выключения, то в системе, предположительно, имеется неисправность. В этой ситуации, причина неисправности является, скорее всего, замыкание в цепях DCU, соединения с «массой» либо в электропроводке системы SRS.

При обнаружении блоком DCU того, что неисправность случилась при включенном зажигании, свечение сигнализатора продолжается в течение рабочего цикла автомобиля, пока не будет выключено зажигание. Если при очередном включении зажигания, неисправность исчезнет, то сигнализатор выключится, но в память блока DCU при этом будет записан код неисправности.
Если в процессе следующего цикла зажигания, код неисправности будет продолжать присутствовать, то сигнализатор загорится при включении зажигании и будет оставаться во включенном состоянии.

Обеспечение точности измерения входящих на блок DCU сигналов, необходимо поддерживать питающее напряжение в определенном диапазоне 16-19.5 В.

При выходе напряжения питания за вышеуказанные рамки, будет происходить свечение сигнализатора неисправности системы SRS, а в память блока DCU запишется код неисправности.

В течение времени, когда величина напряжения, поступающего на блок DCU, будет выходить за указанные пределы, приостановятся все процедуры диагностики. Это необходимо, так как точность, требующаяся при диагностике не гарантируется, если питающее напряжение не находится в заданных пределах. Но при ударе автомобиля блок DCU, тем не менее, сделает попытку активизации подушки безопасности и преднатяжителей ремней, в случае если напряжение не опустилось ниже 7 В.