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Euro-NCAP更新对乘用车安全评价的影响

2014-06-22王玉梅郭庆祥

汽车工程师 2014年4期
关键词:乘员星级头部

王玉梅 郭庆祥

(1.石家庄机动车驾驶学校;2.浙江吉利汽车研究院有限公司)

随着汽车安全性得到越来越多的重视,厂商已不再仅关注本国的NCAP 的表现,而开始更多地重视车辆在国外的NCAP 表现,特别是Euro-NCAP(Euro-New Car Assessment Program)评价规则。Euro-NCAP于2011年发布了新版评价规则,2013年正式施行,其更新了除乘员保护以外的内容。为使我国乘用车能满足新版Euro-NCAP的要求,文章总结了未来Euro-NCAP更新规划的重点,同时,采用对比的方法,对已经进行过2012 版E-NCAP 评价的某汽车,应用2013 版Euro-NCAP 评价规则进行预测,并对预测结果进行分析讨论,总结其影响因素,为开发人员设计乘用车安全性提供参考。

1 Euro-NCAP更新规划及关注点总结

1.1 2013版Euro-NCAP评价规则介绍

表1 示出2013 版Euro-NCAP 各项试验星级评价具体得分最低要求[1]。与2012 版Euro-NCAP 评价规则比较[2],2013 版星级评价机制主要提升了儿童保护、行人保护和安全辅助项的得分要求,同时对总得分率的要求也有所提高,如表2 所示。同时,能在2012 版Euro-NCAP 的评价规则得到3 星级评级的车型,按照2013 版Euro-NCAP 评价体系,却仅能得到1 星级评级。

表1 2013 版Euro-NCAP 各项试验星级评价具体得分最低要求分

表2 2013 版Euro-NCAP 评价得分率要求

1.2 2013版Euro-NCAP关注点总结

1.2.1 乘员保护

在乘员保护方面,2013 版Euro-NCAP 评价规则没有变化。

1.2.2 儿童保护

Euro-NCAP 儿童保护法规2012 V5.3 版[2]与2013 V6.1 版[3]之间的对比,主要更新内容如下:

1)升级了儿童约束系统安装检查的流程,同时动态试验中将采用Q 型假人取代原P 型儿童假人,伤害值要求也发生了改变(g=9.8 m/s2):头部“3 ms 合成加速度”指标中,P1.5,P3,Q1.5 假人的高低限值仍然都是72~88 g,但Q3 假人高低限值变为87~100 g;颈部指标中,P3 假人正碰无颈部评分,而Q 假人正碰颈部中有评分要求,满分都为2 分,同时Q 假人需考核上颈部拉力;正碰胸部评分指标中,P 假人有“垂直加速度”考核要求,Q 假人没有此考核项;胸部“3 ms 合成加速度”中,P1.5,P3,Q1.5 假人高低限值仍然都是41~55 g,但Q3 假人限值变为50~66 g。

2)增加了对无后排座椅车辆和后排座椅空间有限车辆的评价。

3)将每个座位都配备三点式安全带作为车辆评估是否得分的先决条件。

4)车辆评估细则有变化:乘员气囊标签满分由2 分变为4 分;取消前排安装后向儿童座椅能力的评估;取消评估ISOFIX 位置个数;新增对标配2 个或更多集成儿童座椅的评估;新增对装有3 个能够同时调节i-SizeCRS(通用儿童约束系统)的座椅位置的评估;新增“所有乘员座椅均满足Gabarit(座椅校核模块)安装要求”。

1.2.3 行人保护[4]

行人保护方面主要更新了行人保护头部评价试验和规程,其中,发动机罩测试的区域划分部分采用100 mm 网格法进行,同时,头部碰撞伤害值分为5 个等级,每个等级对应得分,如表3 所示。

表3 2013 版Euro-NCAP 行人头部碰撞伤害值等级划分

头部碰撞试验变化较大,新的评价方法要求汽车制造厂商在Euro-NCAP 官方试验开始时就提供所有头部碰撞网格点的碰撞伤害值情况,其试验步骤如下:

1)在试验开始前由制造厂商向Euro-NCAP 官方提供所有网格点伤害值情况、车辆基本参数及网格点坐标。(伤害值可以是CAE 仿真的计算结果或实车试验结果);

2)Euro-NCAP 官方随机选取10 个碰撞点进行测试,制造厂商可以额外选取最多10 个碰撞点进行测试;

3)Euro-NCAP 官方进行试验后,将官方试验结果与制造厂商提供结果进行对比,并按照Euro-NCAP 行人保护评价方法进行评分。

1.2.4 安全辅助

将SLD(限速装置)评价扩展至ISA(智能限速系统)评价规程,另外对SBR(安全带未系上提醒)的加分从1 分提升为最高3 分,安全辅助的总分也由7 分变为9 分。

1.3 2014年Euro-NCAP更新规划及关注点总结[1]

Euro-NCAP 的更新规划中,2014年Euro-NCAP 总分的分配比例相对2013 版的乘员保护所占比例降低10%,主动安全所占比例增加10%。即总分的分配比例变为乘员保护40%,儿童保护20%,行人保护20%,主动安全保护20%。评价方法变化细则更新如下:

1)成人乘员保护方面将增加针对后排座椅的Whiplash(鞭打试验)静态评价要求,并推荐一种用于低速追尾车辆的AEB(自动紧急制动) 评价体系,Whiplash 试验总分从4 分提升为6 分,因此成人乘员保护试验总分变为38 分。

2)行人保护方面将采用新型的冲击器,同时将会更新BLE(发动机罩前缘)和副保险杠性能试验的区域划分方法,推荐一种用于行人保护的AEB 评价方法,该试验最高得分为6 分,因此行人保护试验总得分从36 分上升至42 分。

3)安全辅助项总得分则从9 分提升为13 分,将推荐一种用于中高速追尾事故的AEB 评价体系,将会更新ESC 试验要求,并对LDW(车道偏离预警)/LKA(车道保持辅助功能)系统提出了新的设备要求。

1.4 2015年Euro-NCAP更新规划及关注点总结[1]

2015年的Euro-NCAP 总体分数分配与2014年相同,儿童保护及行人保护更新内容与2013年大体相同,评价方法变化细则更新如下:

1)成人乘员保护增加了全正碰工况试验,且对小尺寸女性乘员的伤害进行评价,具体碰撞速度等参数还没确定,原正面偏置碰撞试验的16 分被降为8 分。

2)儿童保护增加了对Q6 和Q10+儿童假人的评价要求,但不影响试验总分。

1.5 2016—2017年Euro-NCAP更新规划及展望[1]

2016—2017年Euro-NCAP 总体分数分配与2015年相同,Euro-NCAP 各项测试具体分值将根据实际事故中收集到的相关数据来分配并不断改进。例如可能在夜间或可视度较差的环境中发生的行人致命事故将越来越受到重视,另外,AEB Urban(高速自动紧急制动)和LDW/LKA 设备的性能要求将继续提高。

未来Euro-NCAP 主动安全变化也表明了乘用车辆安全性能发展的方向,出口Euro-NCAP 区域车型必须依据星级要求增加主动安全配置。

2 基于某车型的评价规则法规对比分析

对已经应用Euro-NCAP 评价规程(2012 版)的某车型进行评估,以变化较大的儿童保护和行人保护为例,分析其在2013版评价规则中的表现。

2.1 某车型2012版评价规则的得分情况

2.1.1 儿童保护得分

该车的儿童保护相关得分是通过实车试验获得,其中儿童座椅安装评估为12 分,车辆评估得5 分,动态评估得22 分。

由于Euro-NCAPV6.1 版的儿童保护评估主要对动态评估影响较大,所以主要分析V5.3 版儿童保护动态评估性能,如表4 所示。所以,该车儿童保护总得分为39 分,得分率为80%,按照2012 版Euro-NCAP 评价标准,儿童保护可以得到5 星。

表4 Euro-NCAP V5.3 版儿童保护动态评估得分表

2.1.2 行人保护得分

2013 版行人保护方面主要在假人头部伤害上对得分影响较大,所以文章主要分析头部分数变化情况。该车行人保护得分主要是依据在天津中国汽车技术中心零部件实验室进行的实车试验获得,其中头部评价中网络划分及选取点,如图1 所示,其中试验评估头部得12.34 分(通过试验与预测方式获得),大腿得0 分,小腿得3.558 分。所以该车行人保护Euro-NCAP 总得分为15.898 分,得分率为44%,按照2012 版Euro-NCAP评价标准可得到3 星。该车型碰撞试验头部试验点选取,如表5 所示,其中,成人头部得4 分,儿童头部得8.34 分,所以行人保护的头部总得分为12.34 分。

表5 2012 版法规头部各试验点选取位置

2.2 该车型2013版评价规则得分

2.2.1 儿童保护得分

该车儿童的保护评价中儿童座椅安装评估为12 分,车辆评估得5 分,动态评估得5.83 分。

该车动态评估得分采用仿真分析计算获得[5]。首先基于MADYMO 软件搭建儿童约束系统仿真模型,如图2 和图3 所示,之后应用P 型假人调试模型,同时与2.1.1 节的试验结果进行对标,在对标完成后再应用Q1.5 及Q3 儿童假人,即可得出2013 版的儿童动态评估仿真结果,如表6 所示(g=9.8 m/s2),其中测量值位于高低限值范围之间的,得分采用线性差值法计算获得。所以,该车儿童保护的总得分为22.83 分,得分率为47%,按照2013 版Euro-NCAP 评价标准可得到3 星。

表6 Euro-NCAP V6.1 版儿童保护动态评估评分表

2.2.2 行人保护得分

该车行人头部评估得分采用仿真计算方式获得[6]。首先基于HYPERWORKS 软件搭建行人保护系统仿真模型并进行前处理。之后通过LS-DYNA 软件计算,并将仿真结果与2.1.2 节的实车试验结果进行对标,对标完成后,根据2013 版Euro-NCAP 行人保护评价要求,对发动机罩的网格重新划分,制定部分点的坐标,如图4 所示,其余点依此类推。

图5 示出2013 版行人保护头部评价规则的得分情况。参照表3 可获得头部得12.9 分(试验与预测),图5 中红、棕、橙、黄、绿5 种颜色依次代表获得0,0.25,0.5,0.75,1 分。

由于行人保护腿部评价方式没有变化,所以腿部得分与2.1.2 节相同,即大腿得0 分,小腿得3.558 分。因此该车Euro-NCAP 行人保护的总得分为16.458 分,得分率为45%,按照2013 版Euro-NCAP 行人保护评价规则可以获得3 星。

2.3 小结

对比2.1 及2.2 节的结果可以看到,儿童保护星级评价从5 星变为3 星,行人保护星级没有变化,说明儿童保护中更换儿童模型对得分影响较大,今后在儿童保护方面,可能要更多地考虑应用带有预紧限力式安全带等配置来保证儿童保护安全性能。

在行人保护方面,虽然整体星级没有变化,但评价的广度要求有很大提升,不但增大了前期仿真优化的计算量,而且要关注发动机罩的各个划分点的伤害情况,因此,要求制造厂商在正式试验开始前需进行详细的行人保护摸底与评分。

3 结论

从Euro-NCAP 更新规划中可以看到,Euro-NCAP的未来发展趋势已经非常明显,主动安全技术将引领未来乘用车安全技术的发展,被动安全难度和广度都将加大。

Euro-NCAP 对安全技术性能的要求不断提高,各项指标的权重也逐渐趋于均衡,并且不同星级间对性能要求的差距也越来越大,对消费者更好地区分车辆的安全性能差异将有很大的帮助。

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