汽車安全系統(tǒng)現(xiàn)狀研究

孫樂(lè)春

（長(zhǎng)春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校汽車運(yùn)用學(xué)院,長(zhǎng)春 130013）

汽車安全系統(tǒng)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)方面是主動(dòng)安全系統(tǒng)，另外一個(gè)方面是被動(dòng)安全系統(tǒng)。主動(dòng)安全系統(tǒng)的作用是預(yù)防交通安全事故的發(fā)生；而被動(dòng)安全系統(tǒng)則是在發(fā)生事故時(shí)減少車輛碰撞時(shí)對(duì)駕駛員與乘員的傷害。

1 主動(dòng)安全系統(tǒng)

凡是能盡量阻止事故發(fā)生的安全裝置都屬于主動(dòng)安全系統(tǒng)。其中包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、良好的底盤性能以及與底盤匹配、良好的牽引系統(tǒng)、極為有效的制動(dòng)系統(tǒng)和牽引力強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī)。舒適的座椅、清晰的視野、良好的空調(diào)裝置以及簡(jiǎn)潔明了的操作和顯示元件都能幫助駕駛員保持良好的狀態(tài)。

具體來(lái)說(shuō)，主動(dòng)安全系統(tǒng)主要包括以下系統(tǒng)：ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、EBV電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)、ASR驅(qū)動(dòng)防側(cè)滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)、ESP電子穩(wěn)定性調(diào)節(jié)系統(tǒng)、ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。

ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是防止剎車抱死汽車車輪的裝置，該系統(tǒng)可以減少車輪抱死的時(shí)候，車輛的跑偏，側(cè)滑，方向不受控制等危險(xiǎn)情況，為車輛主動(dòng)安全系統(tǒng)的重要組成部分。ABS防抱死系統(tǒng)通過(guò)輪速傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)速信息，由ABS控制單元判斷車輪是否已經(jīng)抱死，然后再通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整制動(dòng)壓力，讓車輪處于理想的制動(dòng)狀態(tài)，即“點(diǎn)剎車”的狀態(tài)。

ESP電子穩(wěn)定性調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要作用是保持車輛平穩(wěn)行駛。例如后輪驅(qū)動(dòng)車輛常會(huì)發(fā)生后輪轉(zhuǎn)向過(guò)度的情況，此時(shí)若不加干預(yù)，常常導(dǎo)致后輪失控而甩尾，此時(shí) ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)會(huì)放慢外側(cè)的轉(zhuǎn)向輪來(lái)穩(wěn)定車子；當(dāng)轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí)，為了校正車輛轉(zhuǎn)向半徑，ESP則會(huì)放慢內(nèi)后輪，從而保持車輛穩(wěn)定行駛。

ACC自適應(yīng)巡航控制是一個(gè)允許車輛巡航控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整速度以適應(yīng)交通狀況的汽車功能。安裝在車輛前方的雷達(dá)用于檢測(cè)在本車前進(jìn)道路上是否存在速度更慢的車輛。若存在速度更慢的車輛，ACC系統(tǒng)會(huì)降低車速并控制與前方車輛的間隙或時(shí)間間隙。若系統(tǒng)檢測(cè)到前方車輛并不在本車行駛道路上時(shí)將加快本車速度使之回到之前所設(shè)定的速度。此操作實(shí)現(xiàn)了在無(wú)司機(jī)干預(yù)下的自主減速或加速。

2 被動(dòng)安全系統(tǒng)

被動(dòng)安全系統(tǒng)是指在發(fā)生事故時(shí)所有用于防止乘員受傷或者降低受傷危險(xiǎn)的工程設(shè)計(jì)和裝備。尤其是在發(fā)生碰撞時(shí)，被動(dòng)安全系統(tǒng)除了自我保護(hù)之外，還能在發(fā)生事故時(shí)兼顧對(duì)其它車輛和行人的保護(hù)。車輛被動(dòng)安全系統(tǒng)最主要的部件包括帶安全帶預(yù)緊器的安全帶系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、行人保護(hù)裝置等。

2.1 安全帶系統(tǒng)

汽車安全帶系統(tǒng)就是在汽車上用于保證乘客以及駕駛員在車身受到猛烈打擊時(shí)防止乘客被安全氣囊彈出時(shí)傷害的裝置。安全帶系統(tǒng)是由安全帶織帶，卷收器，預(yù)緊器等部件組成的一套安全系統(tǒng)。

安全帶織帶就是用于固定身體的部分編織帶，主要由滌綸，丙綸和尼龍三種材質(zhì)構(gòu)成。

卷收器內(nèi)部的卷軸與安全帶一端相連，并且依靠其內(nèi)部的彈簧為卷軸提供自主旋轉(zhuǎn)的扭矩。此時(shí)螺旋彈簧會(huì)帶動(dòng)卷軸旋轉(zhuǎn)，收起松弛的安全帶。有了這個(gè)小元件，安全帶就能夠適應(yīng)各種身形的乘員。卷收器有一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)，可以在發(fā)生碰撞時(shí)停止卷軸的旋轉(zhuǎn)。

安全帶預(yù)緊器能夠在發(fā)生碰撞時(shí)沿安全帶拉伸的反方向卷起，由此來(lái)拉緊安全帶，這樣可以縮小安全帶與乘員身體之間空隙，這樣便能通過(guò)安全帶及早防止乘員向前運(yùn)動(dòng)。若安全帶中沒(méi)有安全帶預(yù)緊器，遇到事故發(fā)生碰撞時(shí)，人向前，座椅向后，不能夠及時(shí)拉緊安全帶，可能導(dǎo)致乘員從安全帶下面滑出去，或者人碰到氣囊時(shí)安全帶還沒(méi)有收緊，這兩種情況下都可能導(dǎo)致乘員嚴(yán)重受傷。所以為了使安全帶能夠及時(shí)地收緊，安全帶預(yù)緊器存在很有必要性。

2.2 安全氣囊系統(tǒng)

安全氣囊系統(tǒng)也稱輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)。它是一種當(dāng)汽車遭到?jīng)_撞而急劇減速時(shí)能很快膨脹的緩沖墊，通常它與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供十分有效的防撞保護(hù)。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)控制單元通過(guò)碰撞傳感器檢測(cè)車輛碰撞信號(hào)，若達(dá)到安全氣囊打開(kāi)條件，安全氣囊系統(tǒng)會(huì)迅速在乘員和汽車內(nèi)部之間打開(kāi)一個(gè)迅速充氣的氣袋，使乘員撞在氣袋上，通過(guò)氣袋吸收碰撞能量，減弱乘員受到的碰撞，從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的。當(dāng)乘員和氣囊相碰時(shí)，氣囊通過(guò)氣囊布背后的圓孔的進(jìn)行放氣，進(jìn)行碰撞能量釋放，因此可以很快地吸收乘員的動(dòng)能，有助于保護(hù)乘員。

2.3 行人保護(hù)裝置

汽車安全不僅是針對(duì)車內(nèi)的駕乘人員而言，同時(shí)也要保護(hù)行人的安全，因此車輛碰撞防護(hù)技術(shù)也開(kāi)始將保護(hù)行人安全列為它的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。因此，行人保護(hù)裝置主要作用用來(lái)保護(hù)行人的安全。目前國(guó)際上用于車輛的行人安全保護(hù)裝置可分為4大類：一是發(fā)動(dòng)機(jī)蓋彈升技術(shù)；二是行人安全氣囊系統(tǒng)；三是車輛智能安全保障系統(tǒng)。

發(fā)動(dòng)機(jī)蓋彈升技術(shù)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)罩機(jī)械系統(tǒng)把撞向行人的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成成提升機(jī)倉(cāng)蓋的能量，這就在行人、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)之間形成吸能區(qū)域，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)罩的變形減小對(duì)行人頭肩部的沖擊。

行人安全氣囊系統(tǒng)避免人體撞擊汽車的前擋風(fēng)玻璃，以免在猛烈地碰撞下對(duì)行人與車內(nèi)乘客受到更大的傷害。主要采用兩種新穎的安全氣囊，一是發(fā)動(dòng)機(jī)罩氣囊，一是前圍安全氣囊，兩者配合使用可減少最常見(jiàn)的行人傷亡事故。

車輛智能安全保障系統(tǒng)能對(duì)行人采取主動(dòng)保護(hù)，在事故發(fā)生以前就及時(shí)通知駕駛員，避免車禍的發(fā)生，將事故的損傷降到最小程度。比如說(shuō)自動(dòng)緊急剎車系統(tǒng)。

3 總結(jié)

隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車的行駛速度越來(lái)越快，特別是由于汽車擁有量的迅速增加，交通越來(lái)越擁擠，使得事故更為頻繁，所以汽車的安全性就變得尤為重要。本文闡述了常見(jiàn)的主動(dòng)安全系統(tǒng)類型及被動(dòng)安全系統(tǒng)組件，為深入探索汽車安全系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

[1]柴毅,黃席樾,周欣,汪先矩,黃瀚敏.汽車駕駛智能型防碰撞系統(tǒng)[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001(04).

[2]劉金琨,爾聯(lián)潔.多智能體技術(shù)應(yīng)用綜述[J].控制與決策,2001(02).

[3]陳宗海,詹昌輝.基于“感知-行為”的智能模擬技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J].機(jī)器人,2001(02).