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汽车安全系统现状研究

2014-08-15孙乐春

山东工业技术 2014年19期
关键词:乘员气囊安全带

孙乐春

(长春汽车工业高等专科学校汽车运用学院,长春 130013)

汽车安全系统主要体现在两个方面,一个方面是主动安全系统,另外一个方面是被动安全系统。主动安全系统的作用是预防交通安全事故的发生;而被动安全系统则是在发生事故时减少车辆碰撞时对驾驶员与乘员的伤害。

1 主动安全系统

凡是能尽量阻止事故发生的安全装置都属于主动安全系统。其中包括转向系统、良好的底盘性能以及与底盘匹配、良好的牵引系统、极为有效的制动系统和牵引力强劲的发动机。舒适的座椅、清晰的视野、良好的空调装置以及简洁明了的操作和显示元件都能帮助驾驶员保持良好的状态。

具体来说,主动安全系统主要包括以下系统:ABS防抱死制动系统、EBV电子制动力分配系统、ASR驱动防侧滑调节系统、ESP电子稳定性调节系统、ACC自适应巡航控制系统。

ABS防抱死制动系统,简单来说就是防止刹车抱死汽车车轮的装置,该系统可以减少车轮抱死的时候,车辆的跑偏,侧滑,方向不受控制等危险情况,为车辆主动安全系统的重要组成部分。ABS防抱死系统通过轮速传感器检测转速信息,由ABS控制单元判断车轮是否已经抱死,然后再通过执行机构调整制动压力,让车轮处于理想的制动状态,即“点刹车”的状态。

ESP电子稳定性调节系统主要作用是保持车辆平稳行驶。例如后轮驱动车辆常会发生后轮转向过度的情况,此时若不加干预,常常导致后轮失控而甩尾,此时 ESP电子稳定系统会放慢外侧的转向轮来稳定车子;当转向过少时,为了校正车辆转向半径,ESP则会放慢内后轮,从而保持车辆稳定行驶。

ACC自适应巡航控制是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆,ACC系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。若系统检测到前方车辆并不在本车行驶道路上时将加快本车速度使之回到之前所设定的速度。此操作实现了在无司机干预下的自主减速或加速。

2 被动安全系统

被动安全系统是指在发生事故时所有用于防止乘员受伤或者降低受伤危险的工程设计和装备。尤其是在发生碰撞时,被动安全系统除了自我保护之外,还能在发生事故时兼顾对其它车辆和行人的保护。车辆被动安全系统最主要的部件包括带安全带预紧器的安全带系统、安全气囊系统、行人保护装置等。

2.1 安全带系统

汽车安全带系统就是在汽车上用于保证乘客以及驾驶员在车身受到猛烈打击时防止乘客被安全气囊弹出时伤害的装置。安全带系统是由安全带织带,卷收器,预紧器等部件组成的一套安全系统。

安全带织带就是用于固定身体的部分编织带,主要由涤纶,丙纶和尼龙三种材质构成。

卷收器内部的卷轴与安全带一端相连,并且依靠其内部的弹簧为卷轴提供自主旋转的扭矩。此时螺旋弹簧会带动卷轴旋转,收起松弛的安全带。有了这个小元件,安全带就能够适应各种身形的乘员。卷收器有一个锁定机构,可以在发生碰撞时停止卷轴的旋转。

安全带预紧器能够在发生碰撞时沿安全带拉伸的反方向卷起,由此来拉紧安全带,这样可以缩小安全带与乘员身体之间空隙,这样便能通过安全带及早防止乘员向前运动。若安全带中没有安全带预紧器,遇到事故发生碰撞时,人向前,座椅向后,不能够及时拉紧安全带,可能导致乘员从安全带下面滑出去,或者人碰到气囊时安全带还没有收紧,这两种情况下都可能导致乘员严重受伤。所以为了使安全带能够及时地收紧,安全带预紧器存在很有必要性。

2.2 安全气囊系统

安全气囊系统也称辅助乘员保护系统。它是一种当汽车遭到冲撞而急剧减速时能很快膨胀的缓冲垫,通常它与座椅安全带配合使用,可以为乘员提供十分有效的防撞保护。当汽车发生碰撞时,安全气囊系统控制单元通过碰撞传感器检测车辆碰撞信号,若达到安全气囊打开条件,安全气囊系统会迅速在乘员和汽车内部之间打开一个迅速充气的气袋,使乘员撞在气袋上,通过气袋吸收碰撞能量,减弱乘员受到的碰撞,从而达到保护乘员的目的。当乘员和气囊相碰时,气囊通过气囊布背后的圆孔的进行放气,进行碰撞能量释放,因此可以很快地吸收乘员的动能,有助于保护乘员。

2.3 行人保护装置

汽车安全不仅是针对车内的驾乘人员而言,同时也要保护行人的安全,因此车辆碰撞防护技术也开始将保护行人安全列为它的重点发展目标。因此,行人保护装置主要作用用来保护行人的安全。目前国际上用于车辆的行人安全保护装置可分为4大类:一是发动机盖弹升技术;二是行人安全气囊系统;三是车辆智能安全保障系统。

发动机盖弹升技术通过发动机罩机械系统把撞向行人的动能转换成成提升机仓盖的能量,这就在行人、发动机罩和发动机室内之间形成吸能区域,通过发动机罩的变形减小对行人头肩部的冲击。

行人安全气囊系统避免人体撞击汽车的前挡风玻璃,以免在猛烈地碰撞下对行人与车内乘客受到更大的伤害。主要采用两种新颖的安全气囊,一是发动机罩气囊,一是前围安全气囊,两者配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。

车辆智能安全保障系统能对行人采取主动保护,在事故发生以前就及时通知驾驶员,避免车祸的发生,将事故的损伤降到最小程度。比如说自动紧急刹车系统。

3 总结

随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车的行驶速度越来越快,特别是由于汽车拥有量的迅速增加,交通越来越拥挤,使得事故更为频繁,所以汽车的安全性就变得尤为重要。本文阐述了常见的主动安全系统类型及被动安全系统组件,为深入探索汽车安全系统奠定了基础。

[1]柴毅,黄席樾,周欣,汪先矩,黄瀚敏.汽车驾驶智能型防碰撞系统[J].重庆大学学报(自然科学版),2001(04).

[2]刘金琨,尔联洁.多智能体技术应用综述[J].控制与决策,2001(02).

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