汽车安全新技术探讨

关键词： 集中控制 引言 汽车 系统

汽车安全新技术探讨（精选6篇）

篇1：汽车安全新技术探讨

论文题目：

汽车安全新技术

汽车安全新技术

通过上我们的选修课以及课后查找相关的资料，对汽车安全技术有了更深层次的了解。在汽车设计上，汽车新技术的研究是非常重要的。汽车安全技术概述主动安全系统是指通过事先防范，避免事故发生的安全系统。提高汽车的主动安全性的措施：视认特性；车辆底盘电子综合控制技术；信息传递技术。

汽车安全新技术之欧洲新车安全评价体系NCAP（European New Car Assessment Program）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。安全测试分为以下四点：1.正面40%重叠可变形壁障撞击测试。2.可变形壁障侧面撞击。3.行人安全测试。4.驾驶人头部保护安全测试。

汽车安全新技术之中国新车安全评价体系C-NCAP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。C-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。

汽车安全新技术之汽车行驶稳定性控制系统电子稳定程序ESP的作用。ESP 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。具体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。ESP在车上的整体结构。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。4.ESP工作情况。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对于安装ESP的车辆：1）车辆表现出转向不足的趋势，即将跑偏。ESP系统立即进行干预，在增加右后轮制动力的同时降低发动机输出扭矩。2）车辆保持稳定。

汽车安全新技术之防撞安全新技术防撞控制系统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。

汽车安全新技术之行人安全保护发动机罩机械系统。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。行人安全气囊系统。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。3.车辆智能安全保障系统。车辆智能安全保障系统是先进的车辆控制系统的一部分，它包括安全系统、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。这些车载设备包括安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，由计算机控制，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，利用车身四周的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，防止车辆与车辆、车辆与其他物体或车辆与行人间的正面、追尾和侧向碰撞。主动头部保护系统乘员头颈保护系统简称WHIPS（Whiplash Protection System），属于汽车被动安全装置，一般设置于前排座椅。当轿车受到后部的撞击时，头颈保护系统会迅速充气膨胀起来，其整个靠背都会随乘坐者一起后倾，乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起，靠背则会后倾以最大限度地降低头部向前甩的力量，座椅的椅背和头枕会向后水平移动，使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护，以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力，并防止头部向后甩所带来的伤害。

汽车安全新技术之安全气囊新技术高强度车身大众公司高强度车身HSB（High Strength Body）充分考虑了车辆安全性、轻量化以及人性化保护等方面的要求。在车辆发生侧面碰撞时，三层结构的侧围对整个车身结构起到了强大的支撑作用，为车内生存空间提供了保障。正面碰撞时，撞击力通过热成型钢板材质的保险杠支架向碰撞影响区结构分散，被纵梁吸收削弱后的碰撞能量继而被传递给同样由超高强度热成型钢板制成的脚部横梁、中央通道及门槛，这样就可以避免前排脚部区域在碰撞过程中的凸入危险。在行人保护方面，大众汽车HSB高强度车身也采用了周全的设计。车身前部众多零部件结构及空间布置充分考虑到了彼此间的相互影响及协同作用。翼子板的连接、前盖及铰链也得到优化。此外，保险杠区内还特为行人保护增加了吸能泡沫件，将行人腿部在碰撞过程中所受伤害程度降到最低。激光焊接运用于汽车可以降低车身重量、提高车身的装配精度、增加车身的刚度。目前的汽车工业中，激光技术主要用于车身焊接和零件焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接，例如顶盖与侧面车身的焊接。用激光焊接技术，工件连接之间的接合面宽度可以减少，既降低了板材使用量也提高了车体的刚度，极大提高了安全性。激光焊接零部件，零件焊接部位几乎没有变形，焊接速度快，而且不需要焊后热处理，常用于变速器齿轮、气门挺杆、车门铰链等。

汽车安全新技术在汽车的制造设计当中起到了很重要的作用，而目前为止汽车的安全性能的提高还有很大的发展空间，对于人身安全来说，汽车的安全技术是不容忽视的。

篇2：汽车安全新技术探讨

汽车侧面碰撞安全性研究探讨

文中对比分析了美国FMVSS214和欧洲ECER95法规,阐述了我国汽车侧面碰撞的乘员保护标准(GB1-)的`相关内容.在汽车侧面碰撞研究方法上,说明了FMVSS214和ECER95法规中移动变形壁障的几何尺寸.以及ECER95法规中移动变形壁障的力的变形特性,并且在汽车车身结构方面对提高汽车侧面碰撞安全性的措施进行了探讨,概述了一些提高车身结构抗撞性的措施.

作 者：何昌錾 彭晓阳 程博 作者单位：广汽本田汽车有限公司,广东广州,510070 刊 名：北京汽车 英文刊名：BEIJING AUTOMOTIVE ENGINEERING 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U467.1+4 关键词：侧面碰撞   法规   标准   安全性

篇3：汽车被动安全系统改进措施探讨

1.1 安全车身 (吸能式车架)

车架设计的最优设想是, 在面临碰撞时车架会以哪种形式弯折, 从而最大程度保留完整的车体结构, 形成安全空间, 为后续的成员救援和逃脱带来更大机会。

1.2 防撞钢梁

前后防撞梁的意义就是车辆第一次承受撞击力的装置, 在车身被动安全方面有一个重要理念就是一点受力全身受力。说白了就是当汽车车体的某一个位置受到了撞击, 如果仅仅让这一部位去承受力的话, 那么达到的保护效果会很差。

1.3 安全气囊

车辆碰撞时, 汽车的动能瞬间变化, 驾乘人员由于惯性仍然保持原有的运动状态, 安全气囊就是要停止驾乘人员的惯性运动, 从而尽量减少人员的伤害。所谓的安全气囊通俗来讲就是在碰撞中自动弹出的一种充气垫, 对人体起到缓冲和包裹阻隔的保护作用。

1.4 汽车安全座椅

行车中, 乘员坐在座椅上, 因此座椅无疑成为将乘员与车身连接在一起的关键部件, 并直接关系到行车的舒适和安全。

1.5 头部保护系统

头颈部受损伤是交通事故中最常见的伤害。当车辆发生追尾碰撞时, 驾乘人员的颈部很容易受伤, 每十名交通事故伤员就有一名是永久性头颈部的受伤害者。可见对头部保护系统的研发深度和高度有待投入更大的力度。

1.6 行人和儿童乘员保护

发动机罩盖易被碰触部位的刚度在限制程度内, 如内板刚度分布和多圆锥的结构及发动机罩盖铰链结构布置等, 均可一定程度在碰撞中保护行人的头部。

1.7 安全带

汽车安全带的作用是当汽车遇到意外情况紧急制动时, 可以将驾驶员和乘客束缚在座椅上, 以避免前冲, 从而保护驾驶员和乘客避免二次碰撞所造成的伤害。

2 被动安全气囊系统基本部件的失效分析和改进措施

2.1 气体发生器

气体发生器是气囊的主要部件, 目前现代汽车多采用烟火式与压缩气体式混合型气体发生器, 其主要的工作原理是在短时间内由爆炸产生大量对人不毒害的气体来填满气囊气袋, 从而起到缓冲的作用。其常见的失效模式是发生器产生的压力值过低或者过高起不到预计的保护效果, 以及产生气体温度过高伤人。由于本文中所选车型的气体发生器失效概率明显高于其他关键部件, 所以通过对气体发生器故障模式的分析提出以下改进意见:

(1) 充气方式的改进

现阶段汽车仍以采用单级气囊为主, 单级气囊为一次点火起爆, 起爆压力较大容易造成对人体的伤害。采用改进充气方式后, 气囊分为两次点火起爆, 第一次只起爆气囊容积的60%, 降低了起爆的最大压力值, 减少了人体伤害的风险。并根据碰撞事故的严重性, 决定是否进行二次起爆, 二次起爆将点燃剩余全部气体并使气袋达到最大压力值。

(2) 安装设计的改进

气体发生器的充气口应与气袋的进气口相结合, 在实际的生产实践中有过装配人员将气体发生器接口与气袋接口连接错误的事件。因此应在设计之初为气体发生器设计相应的接口物理防错, 避免装配人员的误操作。

(3) 点火器的改进

点火器的点火的可靠性和点火时间的准确性是衡量点火器合格与否的重要标准, 为保证点火器在规定的时间能完成规定的点火动作应强化点火器的可靠性, 并在有可能的情况下适度增加点火器的数量以增加余度, 进一步保障点火器的可靠性。

2.2 控制模块 (ECU)

控制模块是气囊系统的核心部件, 刚性大的地方一般为防止外界的干扰多数安装在中控台内。在车辆行驶中, 有车前端传感器实时监测车辆的加速度、压力的敏感信息, 当监控值超过预定值就认为发生了碰撞事故。随后由控制模块向发生器发出控制信号, 发生器起爆气囊。

控制模块的失效主要表现为不能准确的控制点火时间 (多数为点火时间过晚) , 从而导致点火器触发时间偏后, 气体发生器升压时间晚气袋压力不足, 不能有效的保护乘客。

产生这种情况的原因一般是装备质量问题或者检验差错, 选择使用了不合格的元器件, 改进的方案如下

(1) 控制线束固定的改进

控制线束的松动或脱落是造成控制模块 (ECU) 失效的主要原因, 在控制模块 (ECU) 与控制线束接口之间设计锁止卡槽卡口, 能有效的防止控制线束松动脱落。

(2) 不合格原件使用的改进

在装车前进行原件的可靠性检验, 并通过静态环境试验和静态静起爆试验以保证使用的控制模块电子原件的可靠性。

2.3 气囊气袋

现代汽车的气囊气袋多采用能承受压力性能较好的高分子聚酰胺织物材料制成。在实际使用中为增加气囊的气密性, 多在气囊内部喷有涂料涂层, 并在气囊外表面做硫化处理以缓解高速充气时的冲击力。依据汽车的不同使用条件, 和实际用途评价气囊气袋的因素主要有体积大小, 展开形状和气密性。气袋安装在气囊饰盖之下并与气体发生器链接, 在触发前规则的折叠, 触发后气囊气袋后部或顶部有排气口, 用以减少和保持气袋内的压力值。司乘人员受撞击与气囊接触后将气体排出从而起到缓解冲击力的作用。气囊饰盖设有撕裂线, 气囊起爆后气袋从撕裂线处弹出, 以减少气囊气袋触发后的冲击力。改进方案如下:

(1) 锁止螺母的改进

气囊与发生器及挡板分离是因为螺母松动, 在此处改为使用锁止螺母。在锁止螺母的选择时要是选择适当的螺母残余力矩或拧紧力矩。

(2) 缝纫设计的改进

在缝纫气囊的排气口时要设计倒针和重逢区, 以防止排气口处撕裂。在缝纫起针和结尾处要设计有足够的倒针长度。设计时要选择合适的缝纫线, 保证缝纫线的抗拉强度和抗腐蚀性。

3 安全车身的改进

车身结构是保障车辆安全性的关键, 车身结构设计的科学合理就能有效的降低整车装备重量, 又能极大地提高车体本身的安全性为车内乘员提供更全面的保护。

3.1 正面碰撞是最为常见, 同时也是对乘员保护的重难点, 改进措施如下

(1) 前侧梁和撞击防护箱采用高强度钢板, 以使车辆前部在撞击中的损坏程度降到最低。

(2) 强化水箱支架及底部结构, 提高撞击能量吸收效率。

(3) 强化车门内板、设计出缓冲横梁, 以抑制车舱变形并为驾乘人员提供足够的安全生存空间。

3.2 侧面碰撞也是之一种常见的事故

类型, 和正面碰撞相比, 它的碰撞缓冲区域相当狭小, 因此对安全性设计也就要求更高。安全车声侧面碰撞防护措施:

(1) 强化车侧面部件:通过将B柱加强梁采用多层高强度钢板、地板横梁增加了强化件以及将冲击梁进行最佳配比等方法增强汽车乘员车舱的强度, 将车舱的损坏程度降到最低。

(2) 对车顶进行加固, 将撞击能量传递和分散到碰撞的相反方向上, 以减小车身的变形。

4 减少对行人伤害的改进

(1) 发动机舱盖采用纵梁结构, 在发生碰撞时减少对行人头部的伤害。

(2) 发动机舱盖断面采用缓冲结构设计, 减少行人身体和车辆接触时的冲击力。

(3) 对保险杠前端进行加固, 并在水箱支架下或后部设计安装缓冲装置, 从而减少对行人腿部的伤害。

5 安全带的改进

(1) 预紧带安全带, 在发生碰撞时预紧安全带能更准的发挥作用, 瞬间收紧将乘员紧紧地束缚在安全座椅内, 同时限力装置会根据碰撞能量的大小合度的放松预紧力减小约束力过大对人员造成伤害。

(2) 安全带气囊的使用, 因为考虑到安全带使用的便利性, 一般安全带织带的宽度有限, 在碰撞时对乘员的束缚作用有限并可能对乘员造成伤害。在安全带内侧安装小型安全气囊, 可以极大的提高安全带的约束作用, 减少了安全带正常使用对乘员的伤害。同时安全带气囊也用较好的吸能作用, 更好的保证了驾乘人员的安全。

6 防撞钢梁的改进

(1) 采用液压缓冲器:将防撞横梁内侧通过与液压缓冲器相连接。当发生碰撞时, 可以保证防撞横梁有更多的缓冲作用时间, 使得防撞钢梁受力更为平衡。同时内设的液压缓冲器也有相当的吸能作用, 在低速时可有效的降低碰撞强度, 将损失降到最小。

(2) 吸收能量性能的强化, 在横梁内部或传统的吸能盒填充树脂类材料, 在事故发生时, 树脂材料能更好的吸收冲击能量, 避免过多的能力传到进乘员舱。

(3) 外部安全气囊的使用, 简单来说就是将原本在乘员舱使用的安全气囊安装在防撞钢梁前部, 当检查到不可避免的碰撞事故时自动起爆, 进一步减少碰撞的冲击能量。

7 安全座椅的改进

(1) 加大坐垫的摩擦系数, 防止碰撞时乘员从座椅上向前滑动, 影响与安全相配合的固定作用, 降低安全气囊的使用效果。

(2) 安全座椅靠背内置充气系统, 当碰撞发生时瞬间充气, 为乘员提供更好的侧向包围, 尤其是在发生翻过事故中能有效的保护乘客不与车辆内饰件相撞。

(3) 加强安全座椅背部的强度, 避免正面碰撞时后排乘客对前排乘客造成二次撞击, 或后备箱物品对后排乘客造成冲击伤害。

摘要：对行车安全起关键作用的部件依次为:气体发生器>控制模块ECU>气囊气袋, 可知不同的部件对汽车的安全性行驶的贡献是不同的。这样在使用过程中我们就可以有针对性的对各部件进行改进设计或维修保养。

关键词：被动安全,关键部件,故障模式,安全

参考文献

[1]吴穹, 许开立.安全管理学[M].北京:煤炭工业出版社, 2000.

[2]翁亦乐.现代汽车安全气囊技术[M].北京:机械工业科技出版社, 2009.

[3]钟声.最新汽车被动安全技术[M].北京:实用汽车技术, 2009.

[4]翁亦乐, 现代汽车安全气囊技术[M].北京:机械工业科技出版社, 2009.

篇4：汽车安全新技术探讨

关键词：汽车；汽车驾驶；安全操作；驾驶技术

在现今频频发生的意外交通事故中，不论是出于哪种事故问题，与驾驶员的操作技术都有着直接的关系。部分驾驶员是因为刚取得驾驶证便直接上路，没有丰富的驾驶经验，而酿成交通事故；部分驾驶员是因为有着不良或是不正确的驾驶习惯，而不能很好地应对突发状况终究酿成交通事故等等。

一、汽车内操作系统的驾驶要求

关于汽车内部操作系统的驾驶要求，一般在驾驶人员考取驾驶证的时候都会全面的了解，对汽车的各方面性能了解透彻，但是在这里也还是很有必要再次重申一下操作系统的驾驶技术要求。首先车辆的品牌很多、种类很多，各个车辆的性能要求也存在一定的差异，所以驾驶员在开车之前务必先要熟悉车辆的系统性能，只有先熟悉了车辆系统才能确保在遇到突发状况的时候能够及时有效的做出应对之策。一般现在汽车分为手动挡和自动挡两种，对于手动挡车辆来说，驾驶员上车后首先要确定离合器、油门、刹车、手刹的具体位置，对于自动挡的车辆来说，驾驶员之前若是没有开过自动挡的汽车，就很容在开车过程中将刹车当做离合，所以驾驶员上车后应尽快熟悉自动挡与手动挡车辆的区别，避免由于对车辆的误操作引发交通事故。

二、汽车驾驶过程中的意外现象分析

（一）车辆起步突发状况分析

在汽车起步时，由于驾驶人员驾驶不当可能会发生汽车猛然向前跃进或是向后退的现象，这种情况多半是由于汽车在起步前就挂在了档位上而不是挂在空挡上引起的，汽车起步，发动机变处于了启动的状态，而这时假如档位正好在一档的位置，汽车便会猛地向前跃一下，假如档位处于倒档的位置，汽车便会向后退，若是周围的车辆间距不是很大，便会发生车辆相撞的事故。所以，在车辆起步之前，务必要确认好车辆档位是否处于空挡位置，检查一下车辆手刹是否拉紧，在确认无误后，车辆起步前再松開手刹。一旦没有确认好而引发了车辆跃动起步的现象，可通过紧急刹车来进行直至，防止引发意外事故。除此之外，汽车若是处于坡路，在起步之前要先确认轮胎周围是否已经清楚掉碎石、树干等障碍物，防止由于汽车颠簸产生坡路滑溜现象。

（二）车辆倒车时防范事故突发

车辆倒车过程中也极容易发生一些意外事故，多是由于没有根据周围环境谨慎操作引起的。在倒车过程中，如果紧紧靠近后视镜，就难以确保汽车后轮与附近地势的状况，如果不能谨慎操作，在倒车时就可能引发后外轮的掉沟现象，造成严重的交通事故，对其他人员和驾驶员都造成安全威胁。如果驾驶员在倒车时不能了解车轮所处位置或者不能及时停车，也可能发生危险。那么在驾驶过程中，应尽量避开危险的地段，在倒车时尽量选择平坦路面，降低倒车的难度，一般将车头朝向危险的方向，以便及时观察，确保倒车与前行方向都留有足够的余地。

（三）汽车刹车技术的控制分析

汽车驾驶过程中会遇到各种各样的突发问题，一旦驾驶人员的驾驶技术不熟练或是上路经验不丰富、应对突发状况的心理素质差等，便会盲目的紧急刹车，这样很容易引发交通事故。所以在车辆驾驶过程中，熟练的掌握刹车技术十分重要。驾驶人员应能确认什么情况下应紧急刹车，什么情况下可踩下离合，做到对交通情况的应对自如，同时也是确保车内乘车人员不会因为紧急刹车产生眩晕或是误伤现象，所以，驾驶人员在掌握刹车技术的同时，还要时刻观察路况，对一些不良路况能够紧急躲闪。目前大多数汽车上都设有防抱死装置，一旦驾驶人员踩刹车用力过猛，汽车便会发出振动响声，所以驾驶人员切忌不要发生集中力不高的情况下而长时间踩刹车。还有一些车辆没有设置ABS防抱死系统，这种情况下，驾驶人员不能用力过猛将刹车踩死，也就是将踏板踩到底，而是应该保持踩下之后再抬起，然后在踩下的状态，这样便能排除车辆制动管道中的空气，保证车辆制动。

（四）应对恶劣天气的驾驶技术

1、雨天驾驶。雨天尤其是暴雨天气，是交通事故突发频率较大的恶劣天气。下雨天气会使得驾驶视线变暗，驾驶人员应放慢行车速度，一旦行车过快，很容易发生车轮打滑的现象，进而引发交通事故，还要减少紧急刹车的频次，防止车辆侧滑。并且要确保汽车轮胎气压正常，避免车辆经过积水严重的路面，防止积水严重的情况下使得汽车刹车失灵。

2、雾天驾驶。雾天使得驾驶视线更加模糊，这时要确保雾灯和双闪能够正常开启，放慢驾驶速度，将车距拉大，以便于路上突发状况时能及时应对。同时在路面较窄时，要及时向来向车辆进行闪灯警示，避免车辆由于看不清对面情况而发生车辆相撞。

3、雪天驾驶。雪天引起的交通事故概率最大，并且情節严重的情况下经常会发生多辆汽车连撞的现象。所以，驾驶人员在雪天驾驶时应该注意的问题有很多：首先，雪天驾驶全程都应放缓速度，给油儿要慢、刹车要慢，防止车胎打滑引发撞车；其次，如果需要采取制动停车，也要先引擎制动，降低车速之后再轻轻踩踏制动板，完成停车过程；最后，注意观察路况信息，保持警惕，及时判断可能发生的事故，做好应对措施。

参考文献：

[1]赵国柱.确保安全的汽车驾驶技术研究[J].科技展望，2016，08：173.

[2]张法强.汽车驾驶安全操作技术研究[J].科技展望，2016，13：47.

篇5：先进汽车安全技术

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摘 要：自20世纪60年代开始，汽车普及带来的负面影响-道路交通事故死亡人数持续上升趋势，企业、学校、研究机构都加大了对汽车安全技术研究开发的投入，加快了安全技术研发能力的提升和产品化进程。进一步开展对行人保护、后排乘员保护、防后碰鞭打保护以及骑自行车人保护等被动安全研究的同时，主动安全系统，更高层次的乘员、车和环境等相关主被动安全技术的统合协调，将推动零碰撞零伤亡汽车安全理念的实现[1]。从汽车安全新技术方面分析和阐述了开发具先进安全汽车对车辆及行人在提高道路交通安全方面的重要作用，关键词：汽车安全；主动安全系统；被动安全系统；先进安全汽车 1引言

现代汽车技术的发展的主要方向是安全、环保和节能世界各国都在围绕这三个方面开展大量研究开发工作。其中对人类生命财产有直接关系的是汽车安全。汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类。主动安全性是指避免交通事故发生之前的主动安全技术包括制动、转向、悬架、车距雷达报警系统，即自适应巡航控制系统等。被动系统是指避免交通事故发生时和发生后对乘客的二次伤害包括安全车声、安全带、安全气囊。以及最新研发的ASV-是一种21世纪开发使用的高度智能化汽车。

2、汽车主动安全技术

主动安全技术，又称预防安全技术，是指在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故。[1]

2.1、典型主动安全技术[2]

（1）ABS。当车辆制动时，它能使车轮保持转动而不抱死，从而帮助驾驶员控制车辆 并安全停车。在制动过程中不仅可以控制方向稳定性，还可以减小制动距离，目前已成为 绝大多数车辆的标准配置。（2）ASR。它是在ABS的基础上发展起来的新系统。ABS 在汽车制动时控制4个车轮，而ASR只控制驱动轮，当汽车加速时，将滑动控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。其功能在于避免驱动轮滑转，提高牵引力和保持车辆行驶稳定性。

（3）ESP，它是博世公司的专利产品，综合了ABS 及ASR 的功能。在汽车行驶过程中，通过不同传感器实时监控驾驶者转弯方向、车速、节气门开度、制动力及车身倾斜度和侧倾速度，以此判断汽车正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距，然后通过调整发动机的动力输出和车轮上的制动力分配，修正过度转向或转向不足。ESP 可防止车辆侧滑和侧翻，在提高汽车行驶稳定性方面效果显著，逐渐在发达国家成为车辆标准配置。ESP的应用使事故降低16%。

2.2、主动安全技术的发展趋势

随着网络技术的发展和对车辆动态控制认识的深化，主动安全技术的范畴已在ABS和ESP的基础上拓展出更多的功能，朝着预防纵向碰撞、纵向临近车辆监控、横向稳定及车况实时监控等方面延伸，以满足在各种行驶状态和路面条件下，既保证安全又提高行驶效率的目的，而多系统控制的集成和协调问题也成为技术上的重点和难点。

3、汽车被动安全技术[3]

汽车被动安全技术是指当交通事故本可避免地要发生时，汽车本身保护乘客和行人，减轻人员伤害和货物损失的能力。

3.1、典型被动安全技术

（1）安全车身。其主要功能是当碰撞发生时能够通过车身前后部的变形有效保护车内 乘员。提高车身碰撞安全性的措施主要集中于汽车车身结构的缓冲与吸能，以在碰撞时能 够有效吸收大部分的冲击能量。

(2)安全带。其主要功能是当事故发生时，限制乘员身体的前移，避免发生乘员与车 体相应部位的碰撞伤害。安全带的使用可以有效约束乘员身体前移而大大降低乘员受重伤 或死亡的概率。

(3)安全气囊。通常作为安全带的辅助安全装置和安全带一同使用。据统计，配备安 全气囊的车辆发生正面碰撞时，可使乘客受伤程度减轻64 %，即使未系上安全带，防撞安 全气囊仍可减轻伤害 3.2被动安全技术的发展趋势

研究表明，汽车被动安全技术水平越高，其安全性也越高。随着人们对车辆安全的 日益重视，被动安全技术也获得快速发展，如安全车身、安全座椅、行人保护气囊、碰 撞传感器等。汽车安全车身旨在通过车身前后部的合适变形，以最大限度地保护车内乘 员。汽车安全座椅的功能越来越多，座椅头颈部保护、腰部支撑、加热功能、按摩功 能、通风功能及座椅记忆功能等新技术不断发展，使座椅的安全性和舒适性大大提高行人保护气囊可以在行人与车辆发生碰撞时保护行人安全。行人保护气囊安装在发动机罩上，位于前风窗玻璃下部，碰撞发生时气囊打开可减轻行人头部与前风窗玻璃的撞击程度;同时，发动机罩后边缘在爆燃装置的作用下向上抬起，使发动机罩与发动机舱之间形成一定的变形空间，当行人头部与发动机罩撞击时，减轻行人头部伤害。这些被动安全新技术的应用将进一步减轻对乘员及行人的伤害程度。[4]

4、ASV简介

ASV是为21世纪开发使用的高度智能化的安全车，其主要是利用电子技术进一 比提高汽车的安全性能。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。涵盖了众多的汽车安全装全平台装备。研究ASV 的主要目的是避免交通事故的发生和减轻交通伤害程度。通过应用电子技术和计算机技术术等使车辆实现高度智能化，极大地改车辆的安全性。[5]

4.1、ASV 的组成及主要结构与功能[6]（1）摄像机和雷达。装置授像机的目的是为驾驶员行车过程中扫除育区，通过车内的显示屏显示出驾驶员看不到的死角和盲区，防止由于视线不佳造成的错误判断。汽车的前端装有雷达。雷达的功能是精确测量距离和速度，以使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驶速度。

(2)ECU。其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使车辆与前方车辆之间的间距大于安全距离，让驾驶员能更安全、高速的行驶。ECU 还能通过两车的相对速度和距离的变化判断是否存在与前车追尾的可能。一旦发现存在与前车追尾的可能，立即报警，警示驾驶员减速直至自动控制制动系统对车辆采取紧急制动。

(3)各种传感器。其包括轮速传感器、轮胎气压传感器、转向角度传感器等一些传统的主动安全装备。有了轮速传感器和转向盘转角传感器，再配合制动控制系统和节气阀控制系统，就能实现在高速转弯和湿滑路面驾驶时对车辆速度的动态控制，也就是ABS、ASR.EBD、ESP 等电子系统的控制功能。

(4)心率传感器。通过检测驾驶员的心率判断驾驶者的驾车状态，是否存在打瞌睡的倾向，一旦心率达到临界值，ECU 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，以提醒驾驶者。

结束语

如今，汽车技术获得飞速提升的同时，汽车安全技术也逐渐涉及到汽车的各个方面，中国汽车安全的发展方向必将走向全面、综合和创新。只有汽车安全相关学科和技术得到完善，才能有效促进汽车安全技术的长足发展。

参考文献

篇6：汽车安全性新技术论文

尤敏

（湖北汽车工业学院 汽车工程系，湖北 十堰 442002）

摘要：汽车行驶的安全性直接关系着人们的生命安全和财产安全。本文主要从汽车的主动安全技术和被动安全技术两方面来阐述如何改善汽车行驶的安全性。

关键词：汽车、主动安全技术、被动安全技术

Security technology of automobile

Youmin(Department of Automotive Engineering, Hubei Automotive Industries Institute, Hubei, Shiyan 442002)Abstract: The safety of car driving is directly related to people’s life and property.This paper mainly talks about initiative security technology and passivity security technology to express how to improve the security of driving.Key words: automobile、initiative security technology、passivity security technology

随着交通工具的现代化和绝对数量的急剧增长,车祸也不断增加。汽车交通事故已成为严峻的全球性社会问题。毋庸置疑,先进的汽车安全设施是行车安全不可缺少的保障。所以,我们要从技术上入手,努力研究开发高性能、高安全性的汽车,同时也要加强对在用汽车的定期检查,以便及时维修调查,使汽车经常处于良好的技术状况,以提高汽车行驶的安全性能。

一、汽车主动安全技术

1、ABS防抱死制动系统

防抱死制动系统(Anti-lock Braking System,简称ABS)由ABS电脑、液压装置、车轮转速传感器、制动液压管路及电器配线等组成。

ABS统对于汽车在各种行驶条件下的制动性能及制动安全尤为重要，特是紧急制动，能够充分利用轮胎和路面之间的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑性能并缩短制动距离，充分发挥制动效能，同时增加了汽车制动过程中的可控性。从而减少了汽车事故发生的可能性。

没有安装ABS的汽车，如果在行驶中用力踩踏制动踏板，车轮会急速降低转速，最后车轮停止转动，但车身由于惯性依然保持向前滑动。这种现象在车轮与路面之间发生较大的“滑移”，出现这种状况时，汽车轮胎对路面的侧滑摩差力几乎消失，于是会出现下述现象：

（1）转向稳定性下降：方向盘操纵不灵，车辆尾部上翘，严重时车辆打转或出现折叠现象；（2）操纵性下降：操纵方向盘而达不到转向要求；（3）制动距离延长：超过一般的制动距离。

所以，可想而知有无装设ABS系统对汽车行驶的安全性是非常重要的。

2、ASR驱动防滑控制系统

ABS用于防止汽车制动过程中车轮抱死，将车轮的滑移率控制在理想的范围内，以缩短制动距离，提高汽车制动时方向稳定性和转向操纵性，从而提高汽车行驶的安全性。随着对汽车性能要求的提高，不仅要求在制动过程中防止车轮抱死，而且要求在驱动过程中防止驱动轮滑转，使汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向控制能力和加速性能都得到提高，因此采用了汽车驱动防滑转向系统ASR（Acceleration Slip Regulation）。ASR是ABS的完善和补充，ASR可单独设置，但大多数是与ABS组合一起，常用ABS/ASR表示，称为防滑控制系统。

ASR主要用来防止汽车在起步、加速时车轮的滑转，保证汽车在加速过程中的稳定性并改善在不良路面上的驱动附着条件。它可以使无差速锁的汽车在冰雪路面和泥泞道路上起步并改善其通行能力，还可以防止在车速较高并通过滑溜路面又转弯时汽车后部的侧滑现象。

总之，ASR由于防止了车轮的滑转，便可最大限度地利用发动机的驱动力矩，保证汽车有足够的纵向力、侧向力和操纵力，使汽车在起动、转向和加速过程中，在滑溜和泥泞路面上、在山区上下坡过程中都能稳定地行驶，既保证了行车安全，减少轮胎磨损和燃油消耗，又改善了汽车的驱动性能。

3、VDC系统

ABS/ASR系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题，但不能解决汽车转向行驶的方向稳定性问题。例如当汽车转向行驶时，不可避免地受到侧向和纵向力的作用，只有当地面能够提供充分的侧向和纵向力时，驾驶员才能控制住车辆。如果地面侧向附着能力比较低，就会损害汽车按预定方向行驶的能力。雨天汽车高速转向行驶时，常常侧向滑出,就是地面侧向附着能力不足的缘故。为解决此问题，最近汽车工业发达国家又在 ABS/ASR系统的基础上发展成汽车动态控制系统（Vehicle Dynamics Control，简称VDC）。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等各主要总成的控制系统在功能上、结构上有机地综合在一起，可使汽车在各种恶劣工况下，如冰雪路面上、对开路面上、弯道路面上以及采取规避动作移线、制动、加速和下坡等工况时，对不同承载、不同轮胎气压和不同程度的轮胎磨损都有良好的方向稳定性，表现出最佳的行驶性能。VDC的应用，在制动、加速和转向方面完全解脱对驾驶员的要求，是汽车的主动安全行驶方面的一个新的里程碑。

VDC系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控制来实现的。例如汽车左转弯时，若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道，VDC系统即可测知侧滑即将发生，就采取适当制动左后轮的办法。若在同一弯道上，因后轮趋于侧向滑出而转向过多，VDC系统即采取适当制动右前轮的办法，维持车辆的稳定行驶。在极端情况下，VDC系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速，减少对地面侧向附着能力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用VDC系统后，汽车在对开路面上或弯道路面上的制动距离还可进一步缩短。

4、CCS汽车巡航控制系统

汽车巡航控制系统（Cruise Control System,缩写为CCS）就是可使汽车工作在发动机有利的转速范围内，减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。

汽车巡航系统（CCS）的作用是：按司机所要求的速度闭合开关后，不用踩油门踏板就可以自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以减省燃料。

在这个系统中，电子控制装置可根据行驶阻力的变化，自动调节发动机油门开度，使行驶车速保持恒定。这样既减少了不必要的车速变化，从而节省了燃料，同时也减轻了驾驶员的负担。

二、汽车被动安全技术

1、安全带

汽车安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰撞或急拐弯时，使乘员尽可能保持原有的位置而不移动和转动，避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带与安全气囊一样，都是现代轿车上的安全装置，但是前者的历史悠久，普及范围广。

看似简简单单的安全带其实并不“简单”。一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车公司，通过分析大量意外事故后发现：汽车安全带不但能使人保住性命，更能在超过半数的事故中减低甚至消除驾车者、乘车者受伤的机会。汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时产生的巨大惯性作用力，会使驾驶员、乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背等物体发生二次碰撞，极易造成对驾乘员的严重伤害，甚至将驾乘员抛离座位或抛出车外，而安全带能将驾乘人员束缚在座位上。发生意外时，它能有效防止二次碰撞，并且其缓冲作用能吸收大量动能，减轻驾乘人员的伤害程度。

2、安全气囊

当汽车前部发生强烈的碰撞时，由于惯性，驾乘者的身体向前快速移动，这时安全带便会尽力“拉住”驾乘者的身体，吸收部分冲击能量，同时安全气囊以“迅雷不及掩耳之势”充气并完全打开；接着驾乘者的身体上部便沉向安全气囊，气体也开始从气囊的排气口匀速逸出，并吸收了大部分冲击能量；随后，驾乘者身体向后并回到座椅上。以上整个过程几乎都是发生在一瞬间的，驾乘者完全处于被动的局面，在这种情况下，被动的依靠辅助乘员保护系统是唯一的选择。安全气囊的开发设计就是基于安全带有限的保护作用之上的，它们互相配合发挥对驾乘者的辅助保护作用。在乘员使用安全带的情况下，气囊有助于减轻胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。当汽车发生前碰撞时，首先是汽车要停止运动，车内乘员的惯性力作用下仍以原速度继续向前运动。不系安全带的乘员将会与转向盘、前挡风玻璃相碰，因而可能受到严重伤害；系安全带的乘员可以随着汽车停止运动而逐渐停止向前运动。如果碰撞剧烈，乘员向前运动更快，即使系了安全带，在完全停止运动前，仍会与车内物相碰。如果此时装在转向盘或仪表板内的气囊充气弹出，它就可以保护乘员减少其与车内物相碰的可能性，更均匀的分散头、胸的碰撞力，吸收乘员的运动能量，从而起到补充安全带效果的作用。

除了安全带和安全气囊外汽车被动安全技术还包括汽车保险杠、汽车安全玻璃、安全车身、乘员头颈保护系统（WHIPS）等。这些对提高汽车行驶的安全性能都有着非常重要的贡献。

三、汽车主动安全新技术

1、Eye Car技术

Eye Car技术可使每位驾驶员的眼睛处于同样的相对高度上，保证提供一个对路面和周围车道的无阻碍视眼和最好的能见度。这一技术还能提供一个特定的驾驶环境。

Eye Car通过使用电动座椅自动将不同身材驾驶员的眼睛调到同一高度来解决能见度的问题，同时，可对转向盘、制动与加速踏板、地板和中央控制台进行调整，以构成各自适应的驾驶环境。同时对前立柱进行了重新的设计，将它从驾驶员的视线中移开。因为汽车驾驶员所收到的最关键的信息一般有90%以上是从车外通过眼睛观察获得的。所以，这一改进对于汽车的安全性具有重要的意义。

2、Cam Car技术

Cam Car技术旨在帮助提高驾驶员的感知能力。其技术特点是：

（1）安装在汽车两侧的前向摄像系统，使驾驶员能够绕过大型车辆提前看到隐蔽处的汽车或行人。在典型的行驶情景中，驾驶员在拥挤的车流中左转弯时可以更容易地查看对面的车辆。（2）侧置后视摄像机提供了更广阔的侧面视野。摄像机的覆盖面比传统的后视镜要广，特别是对于相邻的车道。（3）安装在车后、扇面形布置的四个微型摄像机可以获得车后的全景视野。图像经电子合成，具有变焦和160°广角能力。（4）“夜眼”（Night Eye）摄像机可在低照度条件下，在汽车处于倒挡时工作，即使在近乎黑暗的情况下也能提供车后近距离内的细小影像。

四、汽车被动安全新技术

1、未来安全气囊（1）可充气式幕系统。这是一项全新的安全设计，其基本原理是为保护车内乘员的头部，当碰撞发生时其会进行充气，充气后的形状呈幕状。（2）管状充气结构头部空气囊。此套系统为补足目前侧边防护系统，仍停留于保护人的胸部、腹部、臂部，对于头部的保护较不足。它配合车身刚体结构、车门防护刚梁、侧边空气囊，可构成较完整的侧边安全防护网，这也将是未来的安全防护趋势。（3）头部支撑系统。头部支撑系统通称为头枕，车辆中座椅所配合的头枕，其实不只是为了舒适,更重要的是为了安全。车辆如果遇到紧急状况刹车时，车身会有强烈的前后摆动，由于惯性原理乘员身躯必然跟着摆动，尤其是颈部。如果没有头部的支撑缓冲的头枕时，颈部受伤所引起的伤害是非常惊人的。

（4）外部安全气囊。

2、自适应约束技术系统（ARTS）全新的自适应约束技术系统（ARTS）利用一系列传感器来监测驾驶员座椅位置、安全带使用情况、前排乘员乘坐质量和位置以及发生碰撞时的碰撞烈度和碰撞力的方向等信息，再根据具体的碰撞特点对每个前排乘员气囊的展开进行调节。该系统可进一步减少由于气囊展开不当对乘员造成的伤害，特别是对于身材较小的前排乘员。

3、汽车吸能方向管柱

汽车吸能方向管柱通过在汽车发生碰撞时重新分配传到方向盘上的冲击力，将冲击力路径迅速分流，使得传递到方向盘上的载荷最小。转向管柱由空心管和转向轴承构成。传统转向管柱的空心管和转向轴承是整体式的，转向轴上端和方向盘连接,下端与方向器连接。而吸能方向管柱的特点是将整体式转向管柱一分为二，分为上转向管柱和下转向管柱两部分；里面的转向轴也分为两截，它们之间用外向节机构连接。一旦发生碰撞令方向机构产生位移，外向节下端特制的转向轴会折叠，上转向管柱移入下转向管柱内，实现“缩进”，从而扩大空间减低伤害。

五、胎压力监视系统

在汽车的高速行驶过程中,轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的,也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故中70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS（Tire Pressure Monitoring System）----汽车胎压监视系统毫无疑问将是理想的工具。该系统主要用在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。

驾驶者从监视器上就可以清楚的知道每个轮胎的气压值，当轮胎的气压低于社定的气压下限时，监视器将自动报警。

驾驶者可以根据显示数据及时地对轮胎进行加气或放气，发现渗漏及时处理，减少意外的发生。

总之，汽车的主动安全技术和被动安全技术对汽车行驶的安全性是非常重要的，除此之外，还有环境因数、人为因数等对车辆行驶的安全性也是很重要的。因此，我们必须做好各方面的要求和技术，以保证车辆的安全行驶。

参考文献：