ASV汽车安全系统_汽车安全管理系统
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随着汽车技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高,行车安全已经被越来越多的人所重视,很多国家在上世纪80年代就已经通过立法的手段来规范汽车安全性能的设计标准。中国由于汽车工业起步较晚,所以早期人们还没有认识到汽车安全性能的重要性。随着中国汽车工业近20年的发展。汽车安全的概念已经深入人心。说起ABS,安全气囊之类的安全装备大多数人都非常熟悉,现在也成了很多人购买汽车时最关注的配置之一。那ASV到底是一个什么样的安全系统呢?
其实ASV所指的并不是一个单独的系统或机构,而是一整套汽车安全平台。他涵盖了众多的汽车安全装备。现代汽车在安全方面的研发主要分为主动安全和被动安全两个方向。所谓主动安全,就是通过一些电子辅助设备,能让驾驶者在驾驶车辆接近极限时尽可能的避免事故的发生;被动安全是指一但发生事故,车辆能很好的保护车内成员的安全。
主动安全方面:
下图是丰田公司的ASV平台:
从图中的各种传感器和伺服机构可以简单的看出丰田ASV实现的一些功能。车上装有各种各样的摄象机和雷达,摄象机的目的是为驾驶员扫除忙区,通过车内的显示屏显示出驾驶员看不到的死角和盲区,防止由于视线原因造成的错误判断。在车的前端装有雷达。大家都知道,雷达有精确测量距离和速度的功能。有了雷达的辅助,车辆能自动判断与前方车辆的车距,以及相对前方车辆的行使速度,计算机可根据车辆的速度计算出安全距离,然后通过节气阀控制器把车辆控制在与前方车辆的安全距离以外。这套系统跟定速巡航系统配合使用能更加好的减小驾驶员的工作强度,让驾驶员能更安全,高速的行驶;电脑还能通过两车的相对速度和距离的变化判断是否有追尾的可能,如果在一定速度的情况下,与前车的距离急剧减小,那么计算机会控制制动系统对车辆进行制动,减小追尾的可能性。心率传感器则是通过检测驾驶员的心率,来判断驾驶者的驾车状态,是否有打瞌睡的倾向,一但心率达到临界值电脑会自动控制制动系统对车辆制动,并且发出声音和指示灯警报,提醒驾驶者。这样就可以减小由于疲劳驾车造成的事故隐患。
至于车轮转速传感器,轮胎气压传感器,转向角度传感器,则是一些传统的主动安全装备。有了车轮转速传感器和方向盘转角传感器,再配合制动控制系统和节气阀控制系统,就能实现在高速过弯和湿滑路面驾驶时对车辆的动态控制。也就是我门现在常说的ABS,EBD,ESP等电子辅助功能。
有了这些先进的传感技术和自动控制技术,车辆能够尽可能的达到主动安全的要求。但任何主动控制系统都只属于电脑辅助功能,也就是说,驾驶者本身的状态还是起安全行车的主导作用,并不是因为有了这些系统,驾驶员就能疲劳驾驶,暴力驾驶。因为现在的技术手段还并不能达到自动控制完全取代人工控制汽车的状态。被动安全方面:
车辆发生碰撞时,首先接触外界的就是车身,而乘客是乘坐在车身当中的,所以发生碰撞以后要想尽可能的保证乘客的安全首先就要从车身上做文章。安全车身也是ASV中的一个
重要设计对象。
要让车身能够全方位的保护乘客,我们就需要分析各种可能的撞击。汽车有4个撞击面,所以我们把撞击分成正面碰撞,侧面碰装和后面碰装来分析。
当车辆发生正面碰撞和后面碰撞时,首先与障碍物接触的就是车前端和后端的保险杠,而保险杠是直接连接在两根主纵向梁(图中的红色部分)上的,所以主纵梁的刚度就直接影响着碰撞安全。当发生侧面碰装时,首先与障碍接触的是车门,由于乘客离车门的距离很近,所以没有足够的缓冲距离,那就只能尽可能的提高车门刚度来减小碰装时的形变,保护车内乘客。通常的做法就是在车门内安装刚度较大的横梁来提高车门刚度。
一个好的安全车身,必须具有吸收撞击能量和保护车内成员安全的基本功能。前者可以通过使用不同材料和设计形状的配合来达到,后者,则需要通过提高驾驶舱的整体刚度来达到。见下图:
图中的红色部分为主纵向梁和构成驾驶舱的各梁柱。这部分梁柱通常都是使用的刚度非常大的材料,因为发生碰装时必须尽可能的保证驾驶舱不发生变形,这样才不会挤压到车内的乘客;这种刚度较大的材料还能尽可能使A柱和B柱不发生形变,保证在发生碰装以后车门能顺利打开。
但光有刚度是不够的,还必须设计专门的缓冲区来吸收撞击能量,并且要把某一个点的撞击能量分散到整个车身上去,这样才能减小撞击时的伤害。如下图是安全车身在发生正面和侧面碰装时的能量分散情况:
在发生正面碰装时发动机仓的防火墙还要起到能够阻隔发动机冲入驾驶舱的作用。这样才不会伤害到乘客的人身安全。因此,安全车身还需要在防火墙处设计有阻隔发动机的横向钢梁,来保护车内成员:
所以,总的来说安全车身需要具备:
1:驾驶舱拥有较强的刚度
2:装备侧面防装钢梁
3:能阻隔发动机进入驾驶舱的防火墙
4:设计缓冲区有效吸收和分散撞击能量
有了安全的车身,下一部就是在驾驶舱里面做文章了。安全带和安全气囊已经是众所周知的安全装备了,所以不用多言。在驾驶舱中除了安全带和安全气囊还有两样重要的安全装备,就是安全座椅和吸能转向柱:(如图)
安全座椅能在发生后面碰装时给乘客提供一个想后运动的自由行程来缓冲和吸收碰装能量,一定程度上保护乘客安全;座椅上的主动头枕,能在发生后面碰撞时,在碰装反作用力的作用下使头枕前移让乘员的头部靠在头枕上以不至于加速度过大而折断颈椎。
安全座椅能在发生后面碰装时给乘客提供一个想后运动的自由行程来缓冲和吸收碰装能量,一定程度上保护乘客安全;座椅上的主动头枕,能在发生后面碰撞时,在碰装反作用力的作用下使头枕前移让乘员的头部靠在头枕上以不至于加速度过大而折断颈椎。