高新科技產(chǎn)品鎖緊汽車駕車的“安全鏈”

東風(fēng)本田汽車有限公司 崔立宏

The auto as high tech products, for its development in science & technology, every large manufactures have spared no effort, from the Hybrid mixed driving power in accordance with the main theme of environmental protection to uplifting the PRE-SAFE System of safety driving, which all have provided grand new feeling at using auto.At present, the top high tech products among mass manufacturing of auto models in market,have led new tide of automotive development, which has become the safety God for auto safety.

汽車作為高科技的產(chǎn)品 各大廠商在其科學(xué)技術(shù)上的研發(fā)向來不遺余力 從符合環(huán)保主題的Hybrid混合動力到提升行車安全的PRE-SAFE系統(tǒng) 都為消費者提供了全新的用車感受。目前市場上量產(chǎn)車型中頂尖高科技產(chǎn)品 引領(lǐng)著汽車發(fā)展的新潮流 成為汽車安全的保護神。

目前 汽車安全產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是從被動安全轉(zhuǎn)向主動安全。被動安全側(cè)重于事故發(fā)生后最大限度減少損害 而主動安全則重在避免事故的發(fā)生。汽車安全系統(tǒng)越來越向智能化的方向發(fā)展 半導(dǎo)體廠商和系統(tǒng)廠商 都在想方設(shè)法將最新的電子技術(shù)應(yīng)用到汽車安全產(chǎn)品上。由于主動安全是預(yù)防事故的發(fā)生 更能保證駕乘者的安全 因此主動安全系統(tǒng)將比被動安全系統(tǒng)更受人關(guān)注。本期我們來看一下底盤系統(tǒng)上的高科技產(chǎn)品。

一、省力省心的電子駐車系統(tǒng)

電子駐車制動系統(tǒng)(EPB)是指將行車過程中的臨時性制動和停車后的長時性制動功能整合在一起 并且由電子控制方式實現(xiàn)停車制動的技術(shù)。它的技術(shù)含量要比傳統(tǒng)手動制動系統(tǒng)前進一大步。在結(jié)構(gòu)上 電子駐車制動系統(tǒng)用駐車制動按鈕代替了傳統(tǒng)手動駐車制動的制動手柄 有些車型為踏板式 這不僅為車內(nèi)留出了更多的空間 而且操作時也更加方便 停車制動由一個觸手可及的電子按鈕進行。同時也有效避免了傳統(tǒng)手動駐車制動的制動力受制動手柄拉緊力影響的缺點 駕駛者不用像駕駛普通自動擋車型那樣 在停車時持續(xù)踩下制動踏板 使得駕車更加輕松舒適。而遇到坡道時 也可有效避免向后溜車的危險。因此EPB能夠始終保證基本恒定的制動力 穩(wěn)定而有效 這尤其對于女性駕駛者來說 操作既簡單、省力 又安全、可靠。目前國產(chǎn)車型中 林蔭大道、邁騰配備了該系統(tǒng)。

由于采用智能傳感器系統(tǒng) 查找并使用路邊可用的停車場將變得很簡單。電子駐車輔助允許駕駛員在沿著路邊的緊湊的停車空間舒適安全地停車。當(dāng)車輛進入停車空間時 一超聲傳感器測量間距。如果空間足夠大 駐車操作就會開始啟動。駕駛員需要做的就是踩下加速和制動踏板。所有的轉(zhuǎn)向運動是自動進行的。海拉推出電子駐車輔助系統(tǒng)系列產(chǎn)品。與進入路邊停車場相關(guān)的最令人頭痛的就是 在一繁忙車位盡量準(zhǔn)確地評估停車空間 缺少駕駛經(jīng)驗的駕駛員給他們的車子所留下足夠大的空間。現(xiàn)在這些緊迫的停車狀況可以用電子駐車輔助系統(tǒng)來毫不費力地處理。一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)適合的停車空間就會給駕駛員一個信號。如果駕駛員確認需要停車并進入倒車擋 或者按壓下某一個按鈕——依靠系統(tǒng)的設(shè)計——輔助系統(tǒng)接管駐車程序。駕駛員的手離開方向盤 注意交通間隔 通過加速和制動來控制駐車操作——在幾秒中移動一下 車輛準(zhǔn)確地滑進停車空間 然后向前行進幾英尺以便讓駕駛員出來。當(dāng)車輛駛過時 停車空間是由強烈的超聲波傳感器輔助測量的。它意味著停車空間的測量是部分的。停車空間的長度和深度取決于車圍。如果系統(tǒng)確定停車空間適當(dāng) 駕駛員就會收到一個視頻聲控信號。為了在每一步移動中執(zhí)行駐車程序 系統(tǒng)基于由傳感器提供的環(huán)境地圖來計算最優(yōu)的路徑。在輔助路徑下 進入停車空間的路線不斷地調(diào)整 系統(tǒng)確保連續(xù)角度的移動 此時的方向盤受力最小 車輛可以自動地轉(zhuǎn)向進入到停車空間而不需要駕駛員操作方向盤。

EPB 電子駐車制動系統(tǒng) 通過內(nèi)置在其電腦中的縱向加速度傳感器來測算坡度 從而可以算出車輛在斜坡上由于重力而產(chǎn)生的下滑力 電腦通過電機對后輪施加制動力來平衡下滑力 使車輛能停在斜坡上。當(dāng)車輛起步時 電腦通過離合器踏板上的位移傳感器以及油門的大小來測算需要施加的制動力 同時通過高速CAN與發(fā)動機電腦通訊來獲知發(fā)動機牽引力的大小。電腦自動計算發(fā)動機牽引力的增加 相應(yīng)地減少制動力。當(dāng)牽引力足夠克服下滑力時 電腦驅(qū)動電機解除制動 從而實現(xiàn)車輛順暢起步。該系統(tǒng)可以保證車輛在30%的斜坡上穩(wěn)定駐車。另外該系統(tǒng)自動實現(xiàn)熱補償 即如果車輛經(jīng)過強制動后駐車 后制動盤會因為溫度下降與摩擦片產(chǎn)生間隙 此時電機會自動啟動 驅(qū)動壓緊螺母來補償溫度下降產(chǎn)生的間隙 保證可靠的駐車效果。

二、更人性、更智能的ESP車身穩(wěn)定程序

所謂電子穩(wěn)定程序 其主要的工作原理為 在車輛行駛過程中 由行車電腦對車輛的動態(tài)信息進行實時的監(jiān)控 當(dāng)發(fā)生打滑、側(cè)滑或者甩尾等情況 系統(tǒng)能及時對車輛進行干預(yù) 分別對4個車輪實施不同的制動力 并且控制油門的開合 以幫助駕駛者挽救車輛的失控狀態(tài) 使車輛回到應(yīng)有的行進軌跡 將發(fā)生碰撞事故的概率降低。

ESP車身穩(wěn)定程序 包含ABS及ASR 是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸。因此 ESP稱得上是當(dāng)前汽車防滑裝置的最高級形式。ESP系統(tǒng)由控制單元及轉(zhuǎn)向傳感器 監(jiān)測方向盤的轉(zhuǎn)向角度、車輪傳感器 監(jiān)測各個車輪的速度轉(zhuǎn)動、側(cè)滑傳感器 監(jiān)測車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的狀態(tài)、橫向加速度傳感器 監(jiān)測汽車轉(zhuǎn)彎時的離心力 等組成?？刂茊卧ㄟ^這些傳感器的信號對車輛的運行狀態(tài)進行判斷 進而發(fā)出控制指令。有ESP與只有ABS及ASR的汽車 它們之間的差別在于ABS及ASR只能被動地作出反應(yīng) 而ESP則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤 防患于未然。ESP對過度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向特別敏感 例如汽車在路滑時左拐過度轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)彎太急 時會產(chǎn)生向右側(cè)甩尾 傳感器感覺到滑動就會迅速制動右前輪使其恢復(fù)附著力 產(chǎn)生一種相反的轉(zhuǎn)矩而使汽車保持在原來的車道上。當(dāng)然 任何事物都有一個度的范圍 如果駕車者盲目開快車 現(xiàn)在的任何安全裝置都難以保全 ESP大概由以下幾部分組成 一是傳感器。有轉(zhuǎn)向傳感器、車輪傳感器、側(cè)滑傳感器、橫向加速度傳感器、方向盤油門剎車踏板傳感器等。這些傳感器負責(zé)采集車身狀態(tài)的數(shù)據(jù) 二是ESP電腦 將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行計算 算出車身狀態(tài)然后跟存儲器里面預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)進行比對。當(dāng)電腦計算數(shù)據(jù)超出存儲器預(yù)存的數(shù)值 即車身臨近失控或者已經(jīng)失控的時候則命令執(zhí)行器工作以保證車身行駛狀態(tài)能夠盡量滿足駕駛員的意圖 三是執(zhí)行器說白了ESP的執(zhí)行器就是4個車輪的剎車系統(tǒng) 其實ESP就是幫駕駛員踩剎車。和沒有ESP的車不同的是 裝備有ESP的車其剎車系統(tǒng)具有蓄壓功能。簡單地說蓄壓就是電腦可以根據(jù)需要 在駕駛員沒踩剎車的時候替駕駛員向某個車輪的制動油管加壓好讓這個車輪產(chǎn)生制動力 四是與駕駛員的溝通 儀表盤上的ESP燈。ESP的工作過程 當(dāng)車左轉(zhuǎn)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的時候 就是速度太快拐不過來了 。ESP各個傳感器會把轉(zhuǎn)向不足的消息告訴電腦然后電腦就控制左后輪制動 產(chǎn)生一個拉力和一個扭力來對抗車頭向右推的轉(zhuǎn)向不足趨勢 還是左轉(zhuǎn) 后輪抓地不足或者后驅(qū)車油門踩猛了出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度的時候 就是甩屁股 。ESP會控制右前輪制動 同時減小發(fā)動機輸出的功率。糾正錯誤的轉(zhuǎn)向姿態(tài)由于地面附著力不均勻出現(xiàn)跑偏的時候直線剎車。ESP會控制附著力強的輪子減小制動力 讓車按照駕駛員預(yù)想的行駛線路前進。同樣當(dāng)一邊剎車一邊轉(zhuǎn)向的時候ESP也會控制某些車輪增大制動力或者減小制動力讓車子按照駕駛員的意圖行進。該系統(tǒng)除了博世公司開發(fā)的ESP最為常見以外 豐田的VSC、寶馬的DSC等 也有類似的效果。當(dāng)然有了電子穩(wěn)定程序的保護 并不是說車輛就絕對安全了 一旦超過物理極限 即使有電子穩(wěn)定程序的干預(yù) 車輛同樣會發(fā)生失控的狀況。另外 電子穩(wěn)定程序介入工作的時機也很關(guān)鍵 目前很多車型雖配備了該系統(tǒng) 但由于介入的時機掌握不好 反而給駕駛者挽救車輛幫了倒忙 因此如何讓電子穩(wěn)定程序在合適的時候開始工作 也是未來汽車科技發(fā)展的一種趨勢。

三、預(yù)警安全系統(tǒng)保障乘客的安全

PRE-SAFE預(yù)警安全系統(tǒng)通過ESP和BAS感應(yīng)器來預(yù)知危險并觸發(fā)預(yù)防措施來保護駕駛員及乘客。行車中 由于轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足而產(chǎn)生打滑危險時 PRE-SAFE預(yù)警安全系統(tǒng)就會啟動 例如駕駛員和前排乘客安全帶被電動可回拉的安全收緊器拉緊。一旦撞擊無法避免 該項功能可以確保在安全氣囊啟動前前排人員坐姿處于最佳防護位置 從而使安全氣囊發(fā)揮出更好的保護效果。并且 PRE-SAFE系統(tǒng)可預(yù)先將前排座椅恢復(fù)至理想狀態(tài) 若座椅太靠前 PRE-SAFE系統(tǒng)將使其自動后移 同時若椅背傾角不適 系統(tǒng)也將其調(diào)整至最佳角度。這些措施均由座椅內(nèi)藏的電機帶動機械裝置完成。當(dāng)車輛開始打滑時 活動天窗會自動關(guān)閉。危險過后 可回拉的安全帶收緊器將恢復(fù)其原始設(shè)置 活動天窗也會重新打開。

奔馳的PRE-SAFE是預(yù)警安全系統(tǒng) 也叫預(yù)安全防護系統(tǒng)。事故表明 大部分交通意外 從發(fā)現(xiàn)狀況到實際撞擊 間隔有近一秒的時間 而現(xiàn)有的安全系統(tǒng) 如氣囊、安全帶收緊裝置 只需千分之一秒即可啟動。間隔的時間足以啟動更安全的預(yù)防措施 保障乘客的安全。

在眾多汽車安全技術(shù)當(dāng)中 梅賽德斯-奔馳最新開發(fā)的PRESAFE安全預(yù)警系統(tǒng)具有劃時代的意義 憑借于此 梅賽德斯-奔馳開辟了汽車安全領(lǐng)域的新紀(jì)元。PRE-SAFE系統(tǒng)在提前檢測到即將發(fā)生的碰撞后 能夠幫助駕駛員和乘客 以及車輛本身在撞擊發(fā)生前進入預(yù)備狀態(tài)。在梅賽德斯-奔馳事故調(diào)查人員的研究發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上 PRE-SAFE安全預(yù)警系統(tǒng)被開發(fā)出來。這些研究發(fā)現(xiàn)表明 在大約三分之二的事故中 從意識到碰撞即將發(fā)生直至碰撞真正發(fā)生的整個過程 會經(jīng)過一個較長的時間間隔。PRESAFE的設(shè)計宗旨正是利用這段時間 在對即將發(fā)生的碰撞進行感知和判斷的基礎(chǔ)上 提前啟動保護系統(tǒng) 以求進一步降低駕駛員及乘客受傷的危險。當(dāng)危險情況出現(xiàn)時 PRE-SAFE能夠自動監(jiān)測到碰撞的征兆 馬上啟動包括收緊安全帶等在內(nèi)的主動預(yù)防措施 在潛在的撞擊出現(xiàn)前 將駕駛員和前方乘客的位置調(diào)整至最佳狀態(tài) 從而使安全氣囊更具效力 為乘客和駕駛員的人身安全帶來更大的保障。今天 PRE-SAFE系統(tǒng)已經(jīng)成為梅賽德斯-奔馳S級、CLS級、新款R級等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配備 為乘員提供全面的安全保護。

四、輪胎的胎壓預(yù)警監(jiān)測裝置防患于未然

很多嚴(yán)重的交通事故都是由爆胎引起的 特別是車輛處于高速行駛的狀態(tài)下 一旦輪胎發(fā)生爆裂 車輛會在瞬間失去平衡特別是負責(zé)轉(zhuǎn)向的前輪 再加上駕駛者由于緊張不正確使用剎車 車輛很容易發(fā)生旋轉(zhuǎn)甚至翻滾的危險 因此爆胎已經(jīng)成為了引發(fā)惡性交通事故的一個很重要誘因。近年來 車輛的爆胎事故驟然增多。據(jù)統(tǒng)計 全球每年約有120萬人因公路事故死亡 其中 高速公路上的交通事故中爆胎占70%以上 超過1千萬人受傷或致殘 這意味著駕駛員與乘客安全的重要性正與日俱增。頻頻發(fā)生的爆胎事故造成的車禍引起人們的警覺和困惑 爆胎事故危險大 車毀人亡概率高 有些人談車色變 認為爆胎防不勝防。為了防患于未然 更好地、有效地預(yù)防爆胎 胎壓監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)(TPMS)在人們翹首期待的目光中浮出水面。TPMS對于提高汽車安全性有舉足輕重的作用 輪胎是汽車和路面唯一接觸的部分。輪胎過于膨脹或處于充氣不足狀態(tài)都會影響汽車安全性 有很多車禍都是因輪胎出現(xiàn)問題而導(dǎo)致的 因此對車輛進行監(jiān)測和預(yù)警提示可以避免潛在事故的發(fā)生。

美國在約十年前通過立法 要求新車廠出廠時逐步安裝TPMS對輪胎進行監(jiān)測。在2005年修訂后的法律要求 2007年9月1日新注冊的車輛必須100%安裝TPMS。同時 歐盟也作出類似的規(guī)定。因此人們把TPMS稱之為繼ABS、安全氣囊之后的第三大汽車安全系統(tǒng)。在歐美 胎壓監(jiān)測系統(tǒng)已成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。胎壓監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)被譽為汽車輪胎的“保護神” 當(dāng)汽車在行走時 胎壓感測系統(tǒng)能第一時間針對汽車輪胎的氣壓進行自動監(jiān)測 當(dāng)汽車輪胎的胎壓不足及出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象時 能夠給駕駛者提供即時訊息 以確保駕駛安全。

防止爆胎最直接有效的方式就是安裝TPMS胎壓監(jiān)測 在輪胎壓力發(fā)生異常變化的時候 能在第一時間告訴駕駛者 避免危險的發(fā)生。汽車胎壓監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng) TPMS 由發(fā)射器和接收器兩部分組成 其中發(fā)射器裝配在車胎里 由專用鋼圈箍牢 安全可靠。發(fā)射器內(nèi)傳感器可檢測到車胎內(nèi)的氣壓、溫度信息 經(jīng)過其內(nèi)置的處理器處理后 通過無線射頻的方式將信息發(fā)射出來 然后被接收器接收 一旦發(fā)生胎壓過高、胎壓過低 輪胎漏氣以及胎溫過高等異常情況 監(jiān)控主機立即以聲光圖數(shù)方式向駕駛員發(fā)出報警信息 以便及時采取措施 防止爆胎導(dǎo)致的車毀人亡事故。目前國內(nèi)配備該系統(tǒng)的車型還不是很多 上海通用別克的君越是其中之一 這也是中高級車型安全性發(fā)展的必然趨勢。

五、結(jié)束語

時下 企業(yè)研發(fā) 生產(chǎn)和銷售的汽車安全自控裝置產(chǎn)品 屬國家科技部認定的高科技產(chǎn)品 獲得國家的重點支持。未來的汽車安全自控裝置運用聲、光、電、機為一體 采用微波、遠紅外探測技術(shù) 根據(jù)你的車速自動探測車前方障礙物的距離 具有自動報警、自動減速、自動剎車的功能 避免汽車與障礙物相撞。它體積小 易安裝 適用于各種車型 不改變原車結(jié)構(gòu)和性能。