提高车辆安全性能的技术

提高车辆安全性能的技术提高车辆安全性能的技术 以制造安全性能更好 驾驶性能更高的汽车为目标 汽车的安全性能分为两种 一种是预知和规避危险 并防止事故于未然的预防安全 Activity Safety 主动安全 另一种是当事故发生时将其受害程度降到最小的碰撞安全 Passive Safety 被动安全 近年来着重发展的是 通过计算机控制 运用智能化技术防患 于未然的预防安全技术 1 转向装置 2 悬架装置 3 驱动装置 4 制动装置 5 提高碰撞安全性能的技术 6 各种安全及报警装置 转向装置转向装置 四轮转向和后轮转向系统 四轮转向 4WS 是指 在前轮转向的基础上 对后轮也主动给予转向角 从而保持转弯稳定性 同时在高速行驶中也能顺利换车道 后轮的转向角受汽车行驶速度 前轮转向角 前轮转向角速度 偏航率 汽车左右偏航速度 等的控制 近年来的主动 4WS 或主动后轮转向系统 可以根据侧风 路面的 变化 不平整等 装载量 等车辆状态变化 自动改变后轮的转向角 帮助驾驶者保持理想路面 这就是主动 4WS 或主动后轮 转向系统 超级 4WS 的工作原理 资料 本田技研 宣传资料 电动式动力转向装置 一直以来 动力转向装置的主流是油压式 而最近电动式动力转向 装置开始增多 它是通过电动机提供助力的装置 虽然助力有限 但是 具有控制性好 机械部分简单等优点 为此 最初在微型汽车上采用的电动动力助力 最近 开始在 2 升 级 FF 车中得到应用 油压动力转向装置需要不停地用发动机驱动油压 泵 即使在不需要助力的直线行使中 发动机也在驱动油压泵 而电动 式动力转向装置只有在必要时 才向发动机提供电力 因此在油耗方面 电动式动力转向装置也有优势 悬架装置悬架装置 主动悬架 Active Suspension 悬架装置用于支撑车体 吸收来自路面的凹凸撞击 悬架装置有各种形式 最常见的是撑杆式 此外还有双横臂式 以及属于双横臂式的多连杆式 悬架吸收撞击力 通常是通过金属弹簧和减震器来进行的 此外还有 利用电子方式来控制减 震器减震特性的 电子控制悬架 以及进而用空气弹簧来替代金属弹簧的 电子控制气体悬架 而 主动悬架 如下图 用更为灵活的油压系统替代了弹簧和减震器 并根据行驶状态通过计 算机对车体振动进行控制 兼顾了行驶平顺性和操纵稳定性 装配了主动悬架的汽车 转弯时的侧倾 横摇 现象 以及起动时的车体后沉现象和刹车时的 车体前端下沉现象都明显减少 电动式动力转向装置的构造 资料 本田技研工业 宣传资料 主动悬架结构图 资料 日产汽车 宣传资料 驱动装置驱动装置 主动偏航控制系统 Active Yaw Control System 左右驱动力分配系统 是在左右车轮 驱动轮 之间适时转移驱动力 通过左右驱动力的力差 产生车辆旋转力 平摆力 矩 的系统 例如 在加速转弯或者方向盘切弯次数增加时 通过将扭矩 驱动力 转移至转弯外轮 来控制 转向不足 从而提高转弯性能 另外 在减速转弯时 通过将扭矩转移至转弯内轮 来缓和内倾转向 从而实现顺利转弯 提 高安全性能 进而 在更为复杂的情形下 例如左轮在潮湿的路面 右轮在结冰的路面上行驶时 即左右车 轮在磨擦系数不同的路面或者粗糙路面上行驶时 把扭矩向不打滑的一侧车轮转移 从而提高行 驶能力和加速性能 主动偏航控制系统的效果 资料 本田技研工业 左右驱动力分配系统 制动装置制动装置 稳定性控制系统 VSC ASC 等 稳定性控制系统是指 为避开障碍物而进行紧急的方向盘操作时 或不经意间驶入易滑路面时 通过 4 轮独立的刹车控制和发动机控制 防止车辆的侧滑 例如 在转弯时 经判断有转向过度时 在控制发动机输出功率的同时 在转弯外侧的前轮上 施加制动力 通过在汽车外侧产生力矩进行控制 相反 经判断有转向不足时 在控制发动机输出功率的同时 在后轮上施加制动力 控制车辆 稳定性控制系统的效果 资料 丰田汽车 宣传资料 制动助力器 是在紧急状态下 当驾驶员不能用力踩刹车时提供帮助的技术 它能从刹车的踩踏速度和踩踏 力量中 感知驾驶员的紧急制动状况 从而提高制动力 另外 当驾驶员有意识地踩松刹车时 会 减少助力 制动助力器的效果 资料 参考日产汽车 Triple Safety 制作 电子制动力分配装置 EBD 电子制动力分配装置 EBD 是指 根据汽车行驶状态对前后轮的制动力进行相应的合理分配的装 置 进而在转弯制动过程中 也能通过控制左右轮的制动力 确保汽车的稳定性 发挥优良的制动 性能 EBD 可根据制动时前后轮的负荷变化 或乘车人 装载量等不同装载情况引起的前后轮的负荷 变化 有效利用后轮的制动力 通常采用 ABS Anti lock Brake System 防抱死制动系统 的油 压控制装置 并将 ABS 功能和制动助力器相结合 发挥更理想的制动性 电子制动力分配装置的结构 资料 本田技研工业 宣传资料 提高碰撞安全性能的技术提高碰撞安全性能的技术 碰撞吸收车体 高强度车厢 万一发生碰撞时 为了保护乘车人 应将车厢受到的损害降到最小 为此 车体的前后部位采 用碰撞吸收结构 这样 在受到碰撞时可以在尽可能吸收撞击力的同时 把撞击力向车体骨架的各 个部位进行有效分散 另外 在车厢的周围 通过车身外板的一体化 增强各连接部的刚性 加大摇臂柱轨道等断面 坚固的锁闩合页 latch hinge 采用侧门防撞钢梁 Side Door Beam 等增强了车厢的强度 通 过这些措施 在发生碰撞时最大限度地减少车厢的变形 以提高乘车人保护性能 驾驶席 副驾驶席 SRS 安全气囊 当发生正面碰撞 感应器感知到来自前方 特定程度以上的撞击时 驾驶席和副驾驶席的安全 气囊即开始工作 气囊瞬时膨胀 以此来减少方向盘和仪表板对乘车人头部和胸部的撞击 同时 考虑到气囊快速膨胀对乘车人造成的伤害 在安全气囊的折叠上也下了工夫 驾驶席的安全气囊安装在方向盘内 副驾驶席的安全气囊折叠在仪表板内 可在感知到撞击的 0 2 秒内快速完成从膨胀到收缩的过程 侧安全气囊 侧安全气囊在感知到侧面碰撞时 瞬间打开气囊 减轻驾驶席和副驾驶席的乘车人受到的伤害 主要是胸部 当位于中柱下面的加速度感应器感知到来自车辆侧面 特定程度以上的撞击时 安装在座椅后 背里的安全气囊会迅速打开 因侧面碰撞比正面碰撞吸收碰撞能量的空间小 故安全气囊必须在短 时间内打开 在时速 50 公里下 受到来自正侧面的碰撞时 仅用 0 02 秒气囊便可完全打开 提高碰撞安全性能的技术提高碰撞安全性能的技术 安全带 1 预紧式安全带 当预紧式安全带感知碰撞 会通过高压气体发生器产生气体 按下有线活塞 并借助该力量拉紧安全带 2 能量吸收安全带 能量吸收安全带 是在受到碰撞时缓冲乘车人胸部所受撞击的系统 发生正面碰撞时 当乘车 人向前移动对安全带所产生的负荷达到预先规定的数值 则在保持该力量的同时 放出安全带 以 缓和胸部所受到的撞击 碰撞感知式门锁解除 碰撞感知式门锁解除是指 当碰撞感应器感知到来自汽车前后左右的碰撞时 自动解除门锁 便于在事故发生后快速逃离汽车以及保障外部营救方便性 各种安全及报警装置各种安全及报警装置 各种报警装置各种报警装置 盲角监视器 blind corner monitor 盲角监视器是用来在视野差的十字路口或者丁字路口帮助确认左右交通状况的辅助装置 安装 在车前部保险杆上的摄像头 可以把驾驶席所看不到的左右视野显示在车内监视器上 因无需驶入 十字路口附近 即可确认到左右的交通状况 故可以有效防止迎面相撞事故 盲角监视器 资料 参考日产汽车公司 Triple Safety 制作 脱离行车线警告系统 脱离行车线警告系统是指 通过内置于车内后视镜的摄像头所观测到的前方白线信息和车辆的 运动状况 以及驾驶员的驾驶操作情况等判断是否脱离行车线 并根据 显示 声音 方 向盘震动 等 警告驾驶员车辆驶入临近的行车线或者脱离行车线 脱离行车线警告系统 资料 三菱汽车 宣传资料 侧后方监视器 侧后方监视器是指 通过汽车后部的摄像头 确认驾驶员难以从镜子里确认的死角附近的车辆 情况 当监视范围内有车辆接近 而驾驶员为了改变行车线 操作倒车杆时 警告音和显示会提醒 驾驶员确认后方 防止由于不注意后方情况而造成事故 侧后方监视器 资料 三菱汽车 宣传资料 后方监视器 后方监视器是通过汽车后部的 CCD 摄像头 在导航系统用监视器上显示后退时的汽车后方情况 是确认后方情况的辅助设备 通过在画面上显示车宽和距离 可帮助驾驶员掌握障碍物的距离和位 置 驾驶员通过参考显示屏上的线路和目标 可以轻松地进行纵向停车和驶入车库等操作 带有防夹功能的自动升降车窗 自动升降车窗上升时 关闭时 如果感知到被夹情况 则自动摇下车窗玻璃并停止 可以防止 儿童由于淘气而造成的夹伤事故 电动透光车顶也具有相同的功能 非平稳驾驶检测功能 非平稳驾驶检测功能是指 从导航系统的感应器 振动陀螺感应器和车速感应器的信号中获得 行驶中的轨迹信息 并根据轨迹预测出中心基准线 检测出由于打盹或侧风引起的汽车行驶不稳 蜿 蜒前行 进而通知驾驶员的系统 从开始行驶时起 它就开始学习驾驶员的驾驶模式 并设定报警 条件 因此能够减少因驾驶员的个人差异而引起的误报 同时也能在你注意力不集中时给予适当的 警告 非平稳驾驶感知功能 资料 本田技研工业 宣传资料 各种安全及报警装置各种安全及报警装置 安全自动控制装置安全自动控制装置 车间距自动控制 车间距自动控制是指 在保持一定车速的巡航控制 cruise control 装置功能上增加的 调 整和前面车辆的车间距的功能 它能在车间距过小的情况下 发出警报或自动减速 防止追尾事故 的发生 同时可通过激光雷达测量出和前面车辆之间的车间距 即使前面车辆速度发生变化 在设 定的车速范围内 仍然保持和车速成比例的车间距 并通过对发动机的输出和自动变速器进行控制 进行尾随行驶 有追尾危险的情况下 有的还可以自动起动刹车装置 配合导航系统进行换挡控制 是利用导航系统所提供的道路信息 确认前面拐弯处 十字路口等情况 在引路的同时 与驾 驶员的制动操作连动 自动进行换挡控制的系统 该系统能够根据即将要通过的拐角等路况信息 自动选择相应的挡位 确保正常顺利的行驶 配合导航系统进行换挡控制的结构 资料 丰田汽车 宣传资料 安全带 安全带是在发生碰撞时 主要是正面碰撞 为防止乘车人的面部 胸部遭受方向盘 控制板的 撞击 而对乘车人进行固定和保护的装置 最近的主流产品有 平时松弛 减少束缚感 发生撞击 时能够迅速拉紧的 预紧式安全带 Seat belt pretensioner 当发生碰撞时 能够缓冲安全 带对胸部的撞击的 带有束力限制器的安全带 符合 ISO FIX 标准的儿童安全座椅 符合 ISO FIX 标准的儿童安全座椅是指 带支撑腿 辅助固定装置的儿童座椅 它通过与 车内地面平行延伸的支柱型支撑腿 在发生碰撞或者紧急制动时 防止儿童座椅前移或旋转 减轻头部撞击力的头枕 减轻头部撞击力的头枕 是指在受到来自后部的撞击时 头枕向前移动 从而达到减轻前排乘 车人的颈部负担的目的 动作原理是 当发生追尾碰撞 将乘车人固定在座椅上的力量超过内置于座椅后背的弹簧的反 作用力时 推动动作板 同时通过连接机构 利用杠杆原理使头枕向前上方移动 提前支撑乘车人 的头部 缓冲颈部冲击力的头枕结构 资料 丰田汽车 宣传资料 SRS 安全气囊 SRS Supplemental Restraint System 安全气囊是在被安全带固定的乘车人受到正面碰撞时 缓和其头部所受撞击力的辅助固定装置 近年来 为了减轻因驾驶席 副驾驶席的安全气囊 特别是副驾驶席 急剧膨胀所造成的伤害 开始采用智能安全气囊 这种气囊能够检测到乘车人是否佩戴安全带 其充气机 双充气机 dual inflator 可根据碰撞速度分阶段 两阶段 点火 在相对低速行驶且佩戴安全带的情况下 分两 阶段点燃充气机 高速行驶时 则同时点火 这样一来 可以降低碰撞时尤其是低中速碰撞时由于 安全气囊而引起的伤害