王玉梅 郭慶祥
(1.石家莊機(jī)動(dòng)車駕駛學(xué)校;2.浙江吉利汽車研究院有限公司)
隨著汽車安全性得到越來越多的重視,廠商已不再僅關(guān)注本國(guó)的NCAP 的表現(xiàn),而開始更多地重視車輛在國(guó)外的NCAP 表現(xiàn),特別是Euro-NCAP(Euro-New Car Assessment Program)評(píng)價(jià)規(guī)則。Euro-NCAP于2011年發(fā)布了新版評(píng)價(jià)規(guī)則,2013年正式施行,其更新了除乘員保護(hù)以外的內(nèi)容。為使我國(guó)乘用車能滿足新版Euro-NCAP的要求,文章總結(jié)了未來Euro-NCAP更新規(guī)劃的重點(diǎn),同時(shí),采用對(duì)比的方法,對(duì)已經(jīng)進(jìn)行過2012 版E-NCAP 評(píng)價(jià)的某汽車,應(yīng)用2013 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)規(guī)則進(jìn)行預(yù)測(cè),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析討論,總結(jié)其影響因素,為開發(fā)人員設(shè)計(jì)乘用車安全性提供參考。
表1 示出2013 版Euro-NCAP 各項(xiàng)試驗(yàn)星級(jí)評(píng)價(jià)具體得分最低要求[1]。與2012 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)規(guī)則比較[2],2013 版星級(jí)評(píng)價(jià)機(jī)制主要提升了兒童保護(hù)、行人保護(hù)和安全輔助項(xiàng)的得分要求,同時(shí)對(duì)總得分率的要求也有所提高,如表2 所示。同時(shí),能在2012 版Euro-NCAP 的評(píng)價(jià)規(guī)則得到3 星級(jí)評(píng)級(jí)的車型,按照2013 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)體系,卻僅能得到1 星級(jí)評(píng)級(jí)。
表1 2013 版Euro-NCAP 各項(xiàng)試驗(yàn)星級(jí)評(píng)價(jià)具體得分最低要求分
表2 2013 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)得分率要求
1.2.1 乘員保護(hù)
在乘員保護(hù)方面,2013 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)規(guī)則沒有變化。
1.2.2 兒童保護(hù)
Euro-NCAP 兒童保護(hù)法規(guī)2012 V5.3 版[2]與2013 V6.1 版[3]之間的對(duì)比,主要更新內(nèi)容如下:
1)升級(jí)了兒童約束系統(tǒng)安裝檢查的流程,同時(shí)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中將采用Q 型假人取代原P 型兒童假人,傷害值要求也發(fā)生了改變(g=9.8 m/s2):頭部“3 ms 合成加速度”指標(biāo)中,P1.5,P3,Q1.5 假人的高低限值仍然都是72~88 g,但Q3 假人高低限值變?yōu)?7~100 g;頸部指標(biāo)中,P3 假人正碰無頸部評(píng)分,而Q 假人正碰頸部中有評(píng)分要求,滿分都為2 分,同時(shí)Q 假人需考核上頸部拉力;正碰胸部評(píng)分指標(biāo)中,P 假人有“垂直加速度”考核要求,Q 假人沒有此考核項(xiàng);胸部“3 ms 合成加速度”中,P1.5,P3,Q1.5 假人高低限值仍然都是41~55 g,但Q3 假人限值變?yōu)?0~66 g。
2)增加了對(duì)無后排座椅車輛和后排座椅空間有限車輛的評(píng)價(jià)。
3)將每個(gè)座位都配備三點(diǎn)式安全帶作為車輛評(píng)估是否得分的先決條件。
4)車輛評(píng)估細(xì)則有變化:乘員氣囊標(biāo)簽滿分由2 分變?yōu)? 分;取消前排安裝后向兒童座椅能力的評(píng)估;取消評(píng)估ISOFIX 位置個(gè)數(shù);新增對(duì)標(biāo)配2 個(gè)或更多集成兒童座椅的評(píng)估;新增對(duì)裝有3 個(gè)能夠同時(shí)調(diào)節(jié)i-SizeCRS(通用兒童約束系統(tǒng))的座椅位置的評(píng)估;新增“所有乘員座椅均滿足Gabarit(座椅校核模塊)安裝要求”。
1.2.3 行人保護(hù)[4]
行人保護(hù)方面主要更新了行人保護(hù)頭部評(píng)價(jià)試驗(yàn)和規(guī)程,其中,發(fā)動(dòng)機(jī)罩測(cè)試的區(qū)域劃分部分采用100 mm 網(wǎng)格法進(jìn)行,同時(shí),頭部碰撞傷害值分為5 個(gè)等級(jí),每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)得分,如表3 所示。
表3 2013 版Euro-NCAP 行人頭部碰撞傷害值等級(jí)劃分
頭部碰撞試驗(yàn)變化較大,新的評(píng)價(jià)方法要求汽車制造廠商在Euro-NCAP 官方試驗(yàn)開始時(shí)就提供所有頭部碰撞網(wǎng)格點(diǎn)的碰撞傷害值情況,其試驗(yàn)步驟如下:
1)在試驗(yàn)開始前由制造廠商向Euro-NCAP 官方提供所有網(wǎng)格點(diǎn)傷害值情況、車輛基本參數(shù)及網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)。(傷害值可以是CAE 仿真的計(jì)算結(jié)果或?qū)嵻囋囼?yàn)結(jié)果);
2)Euro-NCAP 官方隨機(jī)選取10 個(gè)碰撞點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,制造廠商可以額外選取最多10 個(gè)碰撞點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試;
3)Euro-NCAP 官方進(jìn)行試驗(yàn)后,將官方試驗(yàn)結(jié)果與制造廠商提供結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,并按照Euro-NCAP 行人保護(hù)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)分。
1.2.4 安全輔助
將SLD(限速裝置)評(píng)價(jià)擴(kuò)展至ISA(智能限速系統(tǒng))評(píng)價(jià)規(guī)程,另外對(duì)SBR(安全帶未系上提醒)的加分從1 分提升為最高3 分,安全輔助的總分也由7 分變?yōu)? 分。
Euro-NCAP 的更新規(guī)劃中,2014年Euro-NCAP 總分的分配比例相對(duì)2013 版的乘員保護(hù)所占比例降低10%,主動(dòng)安全所占比例增加10%。即總分的分配比例變?yōu)槌藛T保護(hù)40%,兒童保護(hù)20%,行人保護(hù)20%,主動(dòng)安全保護(hù)20%。評(píng)價(jià)方法變化細(xì)則更新如下:
1)成人乘員保護(hù)方面將增加針對(duì)后排座椅的Whiplash(鞭打試驗(yàn))靜態(tài)評(píng)價(jià)要求,并推薦一種用于低速追尾車輛的AEB(自動(dòng)緊急制動(dòng)) 評(píng)價(jià)體系,Whiplash 試驗(yàn)總分從4 分提升為6 分,因此成人乘員保護(hù)試驗(yàn)總分變?yōu)?8 分。
2)行人保護(hù)方面將采用新型的沖擊器,同時(shí)將會(huì)更新BLE(發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣)和副保險(xiǎn)杠性能試驗(yàn)的區(qū)域劃分方法,推薦一種用于行人保護(hù)的AEB 評(píng)價(jià)方法,該試驗(yàn)最高得分為6 分,因此行人保護(hù)試驗(yàn)總得分從36 分上升至42 分。
3)安全輔助項(xiàng)總得分則從9 分提升為13 分,將推薦一種用于中高速追尾事故的AEB 評(píng)價(jià)體系,將會(huì)更新ESC 試驗(yàn)要求,并對(duì)LDW(車道偏離預(yù)警)/LKA(車道保持輔助功能)系統(tǒng)提出了新的設(shè)備要求。
2015年的Euro-NCAP 總體分?jǐn)?shù)分配與2014年相同,兒童保護(hù)及行人保護(hù)更新內(nèi)容與2013年大體相同,評(píng)價(jià)方法變化細(xì)則更新如下:
1)成人乘員保護(hù)增加了全正碰工況試驗(yàn),且對(duì)小尺寸女性乘員的傷害進(jìn)行評(píng)價(jià),具體碰撞速度等參數(shù)還沒確定,原正面偏置碰撞試驗(yàn)的16 分被降為8 分。
2)兒童保護(hù)增加了對(duì)Q6 和Q10+兒童假人的評(píng)價(jià)要求,但不影響試驗(yàn)總分。
2016—2017年Euro-NCAP 總體分?jǐn)?shù)分配與2015年相同,Euro-NCAP 各項(xiàng)測(cè)試具體分值將根據(jù)實(shí)際事故中收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)來分配并不斷改進(jìn)。例如可能在夜間或可視度較差的環(huán)境中發(fā)生的行人致命事故將越來越受到重視,另外,AEB Urban(高速自動(dòng)緊急制動(dòng))和LDW/LKA 設(shè)備的性能要求將繼續(xù)提高。
未來Euro-NCAP 主動(dòng)安全變化也表明了乘用車輛安全性能發(fā)展的方向,出口Euro-NCAP 區(qū)域車型必須依據(jù)星級(jí)要求增加主動(dòng)安全配置。
對(duì)已經(jīng)應(yīng)用Euro-NCAP 評(píng)價(jià)規(guī)程(2012 版)的某車型進(jìn)行評(píng)估,以變化較大的兒童保護(hù)和行人保護(hù)為例,分析其在2013版評(píng)價(jià)規(guī)則中的表現(xiàn)。
2.1.1 兒童保護(hù)得分
該車的兒童保護(hù)相關(guān)得分是通過實(shí)車試驗(yàn)獲得,其中兒童座椅安裝評(píng)估為12 分,車輛評(píng)估得5 分,動(dòng)態(tài)評(píng)估得22 分。
由于Euro-NCAPV6.1 版的兒童保護(hù)評(píng)估主要對(duì)動(dòng)態(tài)評(píng)估影響較大,所以主要分析V5.3 版兒童保護(hù)動(dòng)態(tài)評(píng)估性能,如表4 所示。所以,該車兒童保護(hù)總得分為39 分,得分率為80%,按照2012 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),兒童保護(hù)可以得到5 星。
表4 Euro-NCAP V5.3 版兒童保護(hù)動(dòng)態(tài)評(píng)估得分表
2.1.2 行人保護(hù)得分
2013 版行人保護(hù)方面主要在假人頭部傷害上對(duì)得分影響較大,所以文章主要分析頭部分?jǐn)?shù)變化情況。該車行人保護(hù)得分主要是依據(jù)在天津中國(guó)汽車技術(shù)中心零部件實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)車試驗(yàn)獲得,其中頭部評(píng)價(jià)中網(wǎng)絡(luò)劃分及選取點(diǎn),如圖1 所示,其中試驗(yàn)評(píng)估頭部得12.34 分(通過試驗(yàn)與預(yù)測(cè)方式獲得),大腿得0 分,小腿得3.558 分。所以該車行人保護(hù)Euro-NCAP 總得分為15.898 分,得分率為44%,按照2012 版Euro-NCAP評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可得到3 星。該車型碰撞試驗(yàn)頭部試驗(yàn)點(diǎn)選取,如表5 所示,其中,成人頭部得4 分,兒童頭部得8.34 分,所以行人保護(hù)的頭部總得分為12.34 分。
表5 2012 版法規(guī)頭部各試驗(yàn)點(diǎn)選取位置
2.2.1 兒童保護(hù)得分
該車兒童的保護(hù)評(píng)價(jià)中兒童座椅安裝評(píng)估為12 分,車輛評(píng)估得5 分,動(dòng)態(tài)評(píng)估得5.83 分。
該車動(dòng)態(tài)評(píng)估得分采用仿真分析計(jì)算獲得[5]。首先基于MADYMO 軟件搭建兒童約束系統(tǒng)仿真模型,如圖2 和圖3 所示,之后應(yīng)用P 型假人調(diào)試模型,同時(shí)與2.1.1 節(jié)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo),在對(duì)標(biāo)完成后再應(yīng)用Q1.5 及Q3 兒童假人,即可得出2013 版的兒童動(dòng)態(tài)評(píng)估仿真結(jié)果,如表6 所示(g=9.8 m/s2),其中測(cè)量值位于高低限值范圍之間的,得分采用線性差值法計(jì)算獲得。所以,該車兒童保護(hù)的總得分為22.83 分,得分率為47%,按照2013 版Euro-NCAP 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可得到3 星。
表6 Euro-NCAP V6.1 版兒童保護(hù)動(dòng)態(tài)評(píng)估評(píng)分表
2.2.2 行人保護(hù)得分
該車行人頭部評(píng)估得分采用仿真計(jì)算方式獲得[6]。首先基于HYPERWORKS 軟件搭建行人保護(hù)系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行前處理。之后通過LS-DYNA 軟件計(jì)算,并將仿真結(jié)果與2.1.2 節(jié)的實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo),對(duì)標(biāo)完成后,根據(jù)2013 版Euro-NCAP 行人保護(hù)評(píng)價(jià)要求,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩的網(wǎng)格重新劃分,制定部分點(diǎn)的坐標(biāo),如圖4 所示,其余點(diǎn)依此類推。
圖5 示出2013 版行人保護(hù)頭部評(píng)價(jià)規(guī)則的得分情況。參照表3 可獲得頭部得12.9 分(試驗(yàn)與預(yù)測(cè)),圖5 中紅、棕、橙、黃、綠5 種顏色依次代表獲得0,0.25,0.5,0.75,1 分。
由于行人保護(hù)腿部評(píng)價(jià)方式?jīng)]有變化,所以腿部得分與2.1.2 節(jié)相同,即大腿得0 分,小腿得3.558 分。因此該車Euro-NCAP 行人保護(hù)的總得分為16.458 分,得分率為45%,按照2013 版Euro-NCAP 行人保護(hù)評(píng)價(jià)規(guī)則可以獲得3 星。
對(duì)比2.1 及2.2 節(jié)的結(jié)果可以看到,兒童保護(hù)星級(jí)評(píng)價(jià)從5 星變?yōu)? 星,行人保護(hù)星級(jí)沒有變化,說明兒童保護(hù)中更換兒童模型對(duì)得分影響較大,今后在兒童保護(hù)方面,可能要更多地考慮應(yīng)用帶有預(yù)緊限力式安全帶等配置來保證兒童保護(hù)安全性能。
在行人保護(hù)方面,雖然整體星級(jí)沒有變化,但評(píng)價(jià)的廣度要求有很大提升,不但增大了前期仿真優(yōu)化的計(jì)算量,而且要關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)罩的各個(gè)劃分點(diǎn)的傷害情況,因此,要求制造廠商在正式試驗(yàn)開始前需進(jìn)行詳細(xì)的行人保護(hù)摸底與評(píng)分。
從Euro-NCAP 更新規(guī)劃中可以看到,Euro-NCAP的未來發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)非常明顯,主動(dòng)安全技術(shù)將引領(lǐng)未來乘用車安全技術(shù)的發(fā)展,被動(dòng)安全難度和廣度都將加大。
Euro-NCAP 對(duì)安全技術(shù)性能的要求不斷提高,各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重也逐漸趨于均衡,并且不同星級(jí)間對(duì)性能要求的差距也越來越大,對(duì)消費(fèi)者更好地區(qū)分車輛的安全性能差異將有很大的幫助。