汽车安全新技术

5.1汽车安全技术概述5.2汽车行驶稳定性控制系统5.3防撞安全新技术5.4安全气囊新技术5.5轿车安全车身结构技术5.6报警系统5.7无死角安全视野系统第五章汽车安全新技术5.1汽车安全技术安全性是汽车最基本也是最重要的性能,对乘员的保护是汽车技术发展永恒主题。主动安全性：防止汽车事故发生所采取的措施（如汽车的视野、能见度、操纵方便性稳定性、乘坐舒适性；制动可靠性（ABS）等）。汽车安全性被动安全性：汽车发生事故后，所采取的措施（如增大车内空间、安装保险杆、可折叠转向盘、安全带、安全气囊、安全门窗等）。NCAP（EuropeanNewCarAssessmentProgram）包括两个方面，正面和侧面碰撞。正面碰撞速度为64公里/小时；侧面碰撞速度为50公里/小时。碰撞测试成绩则由星级（★）表示，共有五个星级，星级越高表示该车的碰撞安全性能越好。近年来，增加了车辆对被撞行人的安全保护程度的测试，并将结果划分为4个等级级：★★★★分数为28-36分，★★★分数为19-27分，★★分数为10-18分，★分数为1-9分。1、欧洲新车安全评价体系NCAP正面40%重叠可变形壁障撞击测试可变形壁障侧面撞击行人安全测试驾驶人头部保护安全测试C-NCAP(ChinesenewcarAssessmentProgram)要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。评分规则非常细致严格，最高得分为51分，星级最低为1星级，最高为5星。2、中国新车安全评价体系C-NCAPC-NCAP的评分项目包括三项测试：正面100%重叠刚性壁障碰撞试验（50km/h）；正面40%重叠可变形壁障碰撞试验（56km/h）；可变形壁障侧面碰撞试验（50km/h）。另外包括两个加分项：安全带提醒装置及侧面安全气囊和气帘。C-NCAP的总分是51分，其中正面100%重叠刚性壁障碰撞试验16分；正面40%重叠可变形壁障碰撞试验16分；可变形壁障侧面碰撞试验16分；安全带提醒装置2分；侧面安全气囊和气帘1分。星级共划分6个等级：5+、5、4、3、2、1。C-NCAP测试项目5.2汽车行驶稳定性控制系统ESP(Electronicstabilityprogram)最主要的作用是在紧急情况下，可以帮助驾驶员保持对车辆的控制，从而避免重大意外事故。主要是通过防止车辆侧滑，在车辆和地面间还有附着力的前提下，保证车辆的方向操控性。通过对驾驶员的动作和路面情况的判断，对车辆的行驶状态进行及时的干预。1、电子稳定程序ESP防止转向不足的前轮侧滑防止转向过度的后轮侧滑ESP系统可大致分为4个部分：用于检测汽车状态和司机操作的传感器部分；用于估算汽车侧滑状态和计算恢复到安全状态所留的旋转动量的ECU部分；用于根据计算结果来控制每个车轮制动力和发动机输出功率的执行器部分以及用于告知驾驶员汽车失稳的信息部分。ESP在车上的整体结构ESP以每秒25次的频率对车辆当前的行驶状态及驾驶员的转向操作进行检测和比较。即将失去稳定的情况、转向过度和转向不足状态都能立即得到记录。一旦针对预定的情况有出现问题的危险，ESP会作出干预以使车辆恢复稳定。ESP工作情况安装ESP与未安装ESP装置的车辆对比1）在多变的路面上行驶时2）在避让障碍物时3）在驾驶员转弯过快时DSC(DynamicStabilityControl)是宝马汽车公司对车辆稳定控制系统的缩写，其意思是“动态稳定控制”，是一种在动态行驶极限范围内将行车稳定性保持在物理范围内的控制系统，此外还能改善牵引力。DSC可以防止在紧急操控车辆时失去转向控制，特别是湿滑道路上。2.DSC动态控制防碰撞控制系统装有测距传感器，它们利用光线、激光或超声波，测得汽车与障碍物间的距离，这个距离信号，加上车速传感器和车轮转角传感器的信号送入电控单元（ECU），通过计算求出行驶汽车与前方物体的实际距离以及相互接近的相对速度，并向驾驶员发出预告信号或显示前方物体的距离。当将要碰撞时，ECU向制动装置和节气门控制电路发出控制指令，使汽车发动机降速并及时制动，从而有效地避免碰撞。5.3防撞安全新技术（1）CCD照相机1.防碰撞传感器（2）激光雷达（3）超声波传感器（4）电磁波传感器。系统采用激光雷达在水平面上呈扇形快速扫描来监测车距，并能监测弯道上的障碍物。激光扫描雷达监测范围一般在120m以上。系统同时根据路面状况（湿/干）、后面车速及相对车速，计算出“临界车间距离”。判断安全/危险的方法，就是将实际测量的车间距等于或小于临界车间距离时，自动制动控制系统启动。2.防碰撞控制系统（1）系统组成主要由行车环境监测、防碰撞预测和车辆控制三部分组成。（2）控制原理发动机罩机械系统能够在汽车发生碰撞时迅速鼓起，使得撞击而来的人体不是硬碰硬，而是碰撞在柔性与圆滑的表面上，减少了被撞人受伤的可能或程度。3.行人安全保护（1）发动机罩机械系统行人保护安全气囊进一步避免人体撞击汽车的前挡风玻璃，以免在猛烈碰撞下行人与车内乘客受到更大的伤害。（2）行人安全气囊系统（3）车辆智能安全保障系统该系统包括安全系统、危险预警系统、防撞系统等，涉及传感器技术、通信技术、决策控制技术、信息显示技术、驾驶状态监控技术等。设备包括装在车身各个部位的传感器、激光雷达、红外线、超声波传感器、盲点探测器等。具有事故监测功能，在超车、倒车、变换车道、雨天、大雾等容易发生事故的情况下，随时通过声音、图像等方式向驾驶员提供车辆周围及车辆本身的必要信息，并可以自动或半自动地进行车辆控制，从而有效地防止事故的发生。同时，利用各种传感器分别探测车辆前后左右的路况，为驾驶员提供及时的回避操作指令，并提醒驾驶员保持安全车距，防止车辆与其他物体或行人间的正面、追尾和侧向碰撞。前保险杠骨架前面装的行人保护缓冲垫防撞杆乘员头颈保护系统（WhiplashProtectionSystem）电池线路切断安全装置在发生碰撞事故时自动启动，以防止可能的短路，保护连接车辆起动器、交流发电机和其他主要用电设备的线路不受损害。电池线路切断装置安全气囊(SupplementalRestraintSystem简称SRS)是一种被动性性安全装置。它与座椅安全带一起，用来帮助保护司机和前座乘客。在车辆发生意外碰撞时，气囊的碰撞传感器检测冲击力，如果冲击力超过规定值，座椅安全带收紧机构开始作用，藏在方向盘缓冲垫里的司机气囊和前座乘客的气囊也同时引爆，急剧充气膨胀，缓冲对乘员的冲击。5.4安全气囊新技术一、汽车对安全气囊的要求：可靠性高：安全气囊的使用年限为7-15年。安全可靠：能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别。灵敏度高：当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开。有防误爆功能：减速度过过低，轻微碰撞不能引爆。有自动诊断功能：电控安全气囊要有备用电源。二、安全气囊的类型按碰撞类型分：正面防护安全气囊侧面防护安全气囊顶部碰撞防护安全气囊。按气囊数目分：单气囊系统双气囊系统三、安全气囊组成汽车安全气囊系统主要由传感器、气囊组件、控制系统(ECU)等部分组成。四、安全气囊工作原理ECU五、安全气囊主要部件（1）碰撞传感器检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给安全气囊ECU，安装于汽车前部的碰撞传感器叫前碰撞传感器；安装于安全气囊ECU内部的碰撞传感器叫中央传感器。I.滚球式传感器II.偏心锤式传感器(2)安全传感器安全传感器也叫做保险传感器，防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。安全传感器安装在安全气囊ECU内部，通常有两个安全传感器。(3)气体发生器作用：是在有效的时间内产生气体，使气囊张开。气体发生器由上盖、下盖、充气剂（叠氮化钠固体药片）和金属滤网组成。金属滤网安装在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧产生的渣粒。(4)气囊驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成。橡胶涂层起密封和保护作用，气囊背面有2个泄气孔。乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。气囊是用具有一定物理力学特性的膜状材料制成的，具有特定结构的袋子，袋子的进口与气体发生器的气体出口相连，以使气体发生器产生的气体全部进入袋子。气囊可以是单气室的，也可以是多气室的。对多气室的气囊来说，各气室之间应有通道相连，以保证所有气室都能获得来自气体发生器的气体。(5)安全气囊系统线束安全气囊系统的所有线束都套装在黄色的波纹管内，并与车颈线束连成一体，以便于区别。为了保证方向盘具有足够的转动角度而又不致损伤驾驶员气囊组件的连接线束，在方向盘与转向柱管之间采用了螺旋线束，即将线束安装在螺旋形弹簧内，再将螺旋弹簧放到弹簧壳体内。电喇叭线束也安装在螺旋在弹簧内，螺旋弹簧安装在方向盘与转向柱之间，安装时应注意其安装位置和方向，否则将导致螺旋线束和电喇叭线束折断、方向盘转向角度不足或转向沉重。线束结构图(6)安全气囊ECU安全气囊ECU由中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存储器RAM、I/O接口，驱动器等电子电路组成，同时，安全气囊ECU内部还有安全传感器、备用电源、稳压电路和故障自诊断电路等等。ECU电控系统的原理工作原理当汽车车速低于30km/h发生碰撞时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为不引爆安全气囊，只引爆安全带收紧器的点火器。与此同时，向左、右安全带点火器发出点火指令使安全带收紧，防止驾驶员和乘客受伤。当汽车车速高于30km/h发生碰撞时，碰撞产生的减速度和惯性力较大，安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU，安全气囊ECU判断结果为需要引爆安全气囊和安全带收紧器共同保护驾驶员和乘客。与此同时，向左、右安全带点火器和安全气囊点火器发出点火指令，在安全带收紧的同时，驾驶员侧气囊和乘客侧气囊同时打开，达到保护驾驶员和乘客目的。机械逼近安全气囊爆燃式安全带安全气囊工作图解5.5轿车安全车身结构技术1.高强度车身2.高强度激光焊接车身3H结构车身主要是指在车身的底部、侧面、顶部采用三个H形钢架结构布置来加强车身刚性，发生意外时防止车身变形，确保乘员的有效生存空间。3.马自达3H车身4.全铝车身(奥迪A8)5.钢管式车架(VOLVO轿车）5.6报警系统1.侧向警报系统（采用红外技术）2.倒车报警系统将诸如超声波传感器等安装在汽车前、后、左、右四个角，用来检测汽车四角附近是否遇有障碍物，并以某种方式将所检测的情况显示给驾驶员，确保行车安全。3.角声纳检测系统4.离线报警系统5.警告灯自动点亮技术TPMS是汽车轮胎气压监测系统（TirePressureMonitoringSystem）的缩写，主要用于汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时监测，对轮胎漏气和低压进行报警，以保障汽车行驶安全性。轮胎气压对汽车行驶安全性的影响:第一，轮胎气压对汽车承载能力的影响。第二，轮胎气压对制动性能的影响。第三，轮胎气压对侧偏特性的影响。第四，轮胎气压对高速性能的影响。6.轮胎气压自动监测系统（TPMS）汽车轮胎压力监测系统(TireSafeGuard)报警状态示意图显示面板示意图5.7无死角安全视野系统无死角安全视野系统(TotalBlindZoneManagement)，以小型的液晶屏幕与微型摄影机辅助，创造出完整无死角的驾驶安全视野。整套系统，是由四个不同方向的安全系统组成，分别是前向的预警式前照明系统(PredictiveFrontLighting)、侧向的警示系统(CornerVue)、侧后向的死角后视镜(BlindZoneMirror)、以及完全后向的倒转辅助系统(ReverseAid)所组成。红外夜视系统