王興祥

摘 要：安全技術(shù)是汽車技術(shù)中最重要的問題。保證汽車技術(shù)的安全性可以減少交通事故的發(fā)生，減少交通事故帶來的傷亡和財產(chǎn)損失。研究和展望現(xiàn)階段的汽車主動安全技術(shù)和被動安全技術(shù)，并對汽車安全技術(shù)的前景進行展望。

關(guān)鍵詞：主動安全技術(shù) 被動安全技術(shù) 防抱死系統(tǒng) 電子穩(wěn)定系統(tǒng)

中圖分類號：U492.8 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-060-02

1 引言

作為現(xiàn)代社會不可缺少的交通工具，汽車在給人們帶來便捷的同時也帶來了大量的交通事故。由汽車引起的傷亡數(shù)量一直在增長，相關(guān)經(jīng)濟損失也非常巨大。因此汽車安全技術(shù)也越來越被全球各個國家所重視。在這種情況下，經(jīng)過各個國家和組織的不懈努力，汽車安全技術(shù)在很多方向上取得了一定成果。本文中，筆者將對汽車安全技術(shù)的現(xiàn)狀和汽車安全技術(shù)的未來進行研究和討論。

2 汽車主動安全技術(shù)

汽車主動安全技術(shù)主要包括：防抱死系統(tǒng)，電子穩(wěn)定系統(tǒng)，電子制動力分配系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)等技術(shù)。

2.1 防抱死系統(tǒng)

防抱死系統(tǒng)的基本功能是在實時狀態(tài)下感知汽車車輪的運動狀態(tài)，并對其作出調(diào)整，防止車輪抱死事故的發(fā)生。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，轎車，重型卡車和客車在安裝了汽車車輪防抱死系統(tǒng)后，交通事故發(fā)生率分別減少了8%，15%和5%。通常情況下，防抱死系統(tǒng)可以明顯的提升汽車運動狀態(tài)下車輪的安全性并很大程度上的減少相關(guān)事故的發(fā)生。

2.2 電子穩(wěn)定系統(tǒng)

通常情況下，電子穩(wěn)定系統(tǒng)包括以下幾種功能模塊：駕駛員疲勞檢測，距離控制，周圍環(huán)境檢測，剎車助力器，限速器，綜合穩(wěn)定性控制，汽車軌道設(shè)置器和汽車軌道偏離警示系統(tǒng)。這幾種功能模塊的綜合使用，可以很好的提升汽車運行的穩(wěn)定性，從而減少汽車交通事故的發(fā)生。

電子穩(wěn)定系統(tǒng)的工作原理是：通過感應(yīng)監(jiān)控設(shè)備來監(jiān)控汽車運行狀態(tài)下的所有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會被傳輸?shù)轿⑿陀嬎銠C控制系統(tǒng)，系統(tǒng)用提前存儲好的標準狀態(tài)數(shù)據(jù)和接受的數(shù)據(jù)進行比較，以此來判斷汽車當前是否處于不穩(wěn)定的運行狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)汽車處于不穩(wěn)定的運行狀態(tài)，系統(tǒng)會迅速的分析當前汽車的不穩(wěn)定程度和可能出現(xiàn)的后果，如果不穩(wěn)定程度比較嚴重，系統(tǒng)會取代駕駛者自動控制汽車。從而減少潛在的事故發(fā)生，保證汽車安全。

2.3 電子制動力分配系統(tǒng)

電子制動力分配系統(tǒng)經(jīng)常被看做是防抱死系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)。它可以調(diào)節(jié)汽車前軸和后軸剎車制動力的分配比例，從而保證汽車的剎車性能。同時，電子制動力分配系統(tǒng)可以和防抱死系統(tǒng)結(jié)合使用來提升剎車的穩(wěn)定性。其工作原理是，利用計算機感應(yīng)汽車每個車輪的周圍環(huán)境和摩擦力，控制每個車輪對應(yīng)的剎車裝置，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)提供相應(yīng)的制動力分配方案，從而保證汽車駕駛的安全性。

2.4 汽車牽引方向控制系統(tǒng)

汽車牽引控制方向系統(tǒng)是用來控制汽車的轉(zhuǎn)向過程的。它是由剎車液壓傳感器，減速傳感器，車身搖擺角速度傳感器，轉(zhuǎn)向輪角度傳感器和車輪速度傳感器組成的。汽車牽引力控制系統(tǒng)可以修正使汽車偏離安全路徑的牽引力，防止汽車偏離正常行駛路徑。主要工作原理是：利用傳感器實時的感應(yīng)汽車的行駛狀態(tài)的信息。如果發(fā)現(xiàn)汽車當前行駛方向的數(shù)據(jù)和標準安全數(shù)據(jù)不同，系統(tǒng)會自動的調(diào)節(jié)剎車控制器和加速器，同時在不同的車輪上獨立的進行制動，從而保證汽車駕駛的安全性。

2.5 汽車防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)

汽車防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)是一種新出現(xiàn)的系統(tǒng)，是建立在防抱死系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的。系統(tǒng)通過監(jiān)測和控制主動輪來防止由于汽車大幅度轉(zhuǎn)向或路滑引起的汽車失控。主要的工作原理是：電子傳感器監(jiān)測主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)速，如果發(fā)現(xiàn)主動輪的轉(zhuǎn)速比從動輪的轉(zhuǎn)速高，系統(tǒng)就自動發(fā)出控制命令，例如降低檔位或者剎車從而防止車輪滑轉(zhuǎn)。

3 汽車被動安全技術(shù)

汽車被動安全技術(shù)主要包括安全帶、安全座椅、氣囊系統(tǒng)和COF能量吸收剎車踏板。

3.1 安全帶系統(tǒng)

安全帶系統(tǒng)的作用是在交通事故中，減輕或防止乘坐者由于和物體碰撞引起的傷害。它主要的工作原理是：預(yù)緊裝置在汽車緊急剎車或碰撞時迅速的收緊，同時安全帶將乘坐者固定住，以防止乘坐者和物體碰撞并造成傷害。當撞車影響減弱時，安全帶會自動松開。大量的測試證明，安全帶最大可以承受1.4噸的力量，可以在90%的事故中起到減輕或防止傷害的作用。安全帶系統(tǒng)主要由兩部分組成。

（1）安全帶預(yù)緊裝置。預(yù)緊裝置的作用原理是專門的感應(yīng)器收集撞車信息，如果發(fā)生碰撞就釋放出脈沖，脈沖控制氣體發(fā)生器引爆氣體。爆炸產(chǎn)生的氣體迅速在管內(nèi)膨脹，迫使球鏈向前運動并帶動棘爪盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。棘爪盤和軸連為一體，棘爪盤帶動軸轉(zhuǎn)動，安全帶就繞在軸上，因此瞬間實現(xiàn)了安全帶的收緊功能。

（2）安全帶拉力控制器。安全帶控制器的作用原理是在預(yù)收緊裝置的軸上有一根金屬轉(zhuǎn)動棒。當汽車碰撞結(jié)束后，轉(zhuǎn)動棒即開始轉(zhuǎn)動，從而松開安全帶。

3.2 安全座椅

安全座椅主要是指以保護兒童乘車安全而設(shè)計，制作的專用汽車座椅。汽車的車座和安全帶一般都是按照成人體型來設(shè)計的，在保護兒童乘車安全性的功能方面有所欠缺。安全座椅根據(jù)兒童的身體特點而設(shè)計，可以在事故發(fā)生時對兒童起到很好的保護作用。

3.3 安全氣囊

汽車安全氣囊，通常設(shè)置在車內(nèi)正面，側(cè)面和車頂三個位置。旨在減輕乘員的傷害程度，當汽車發(fā)生碰撞時，安全氣囊在小于0.1秒的時間內(nèi)彈出并快速充氣，保護乘坐者的頭部和胸部。此技術(shù)的一個不足之處在于，當汽車碰撞不是非常劇烈時，安全氣囊的彈出可能會對乘坐者帶來不必要的損傷。

3.4 COF能量吸收剎車踏板

統(tǒng)計表明，世界上90%的駕駛者都在嚴重的汽車碰撞中腿部骨折，甚至造成了殘疾。這是由于在重大事故發(fā)生時，駕駛者通常都會用力的用右腳踩踏剎車，這樣由事故引起的巨大能量會通過和踩踏方向相反的方向傳遞給駕駛者右腿。因此駕駛者的右腿往往會在事故中受到相對嚴重的傷害。

為了減少這種情況的發(fā)生。德國大眾公司發(fā)明了一種能量吸收剎車踏板，最早被使用在POLO轎車上。當汽車遇到和行駛方向相反方向的碰撞時，剎車踏板會在制動后自動分解，從而使駕駛者右腿受到保護。

4 汽車安全系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

4.1 激光測距成像技術(shù)

激光測距成像技術(shù)一定程度上解決了機械成像的難題，但也具有一些自身的缺點，例如噪音大，測量精度和分辨率低，成本太高。因此在實際應(yīng)用上還具有一定難度，此技術(shù)未來的發(fā)展方向?qū)⑹翘岣咂錅y量精度和降低制造成本。

4.2 集成傳感器技術(shù)

和激光測距成像技術(shù)一樣，集成傳感器技術(shù)也正處在研究階段，并存在著一些缺點。傳感器在汽車技術(shù)中起著非常重要的作用，現(xiàn)階段的主要研究方向是怎樣將多個傳感器組成合理的傳感器陣列從而使這些傳感器綜合的發(fā)揮更好的作用。

4.3 綜合控制技術(shù)

此類技術(shù)的的應(yīng)用效果比單一使用技術(shù)要更好，分別在主動和被動安全技術(shù)方面取得一定進展。

例如美洲豹汽車的“自適應(yīng)約束系統(tǒng)”（ARTS），對前面提到的安全氣囊的缺點進行了改進，它能夠自動檢測乘坐者的體型，頭部所處的高度，并根據(jù)汽車碰撞的劇烈程度來控制氣囊是否彈出和氣囊充氣程度，從而使安全氣囊更好的起到保護乘坐者的作用。

福特公司的“綜合安全系統(tǒng)”（ISS），該系統(tǒng)綜合的涵蓋了多種先進的電子系統(tǒng)，由超過50種的系統(tǒng)綜合組成。

5 結(jié)語

人類對于科學技術(shù)的探索永遠不會停止。關(guān)于汽車技術(shù)，我們已經(jīng)取得了很多成果。安全技術(shù)作為汽車技術(shù)中非常重要的組成部分一定會隨著人類的努力和汽車技術(shù)整體的進步，朝著更高，更遠的方向而發(fā)展。

參考文獻：

[1] 王榮本，李斌.世界智能車輛行駛安全保障技術(shù)的研究進展[J].公路交通科技，2002（2）.

[2] 中國汽車工業(yè)年鑒編委會.中國汽車工業(yè)年鑒2004[G].北京：中國交通年鑒社，2004.

[3] 謝曉鵬，王喜順.現(xiàn)代汽車安全技術(shù)綜述[J].汽車運用，2005（5）.