欧洲商用车最新技术二--安全防护系统 _ 行业新闻 _ 行业资讯 _

2018-01-14 11:07

  ABS(Anti-lockBrakingSystem,防抱死制动系统)和ASR(AccelerationSlipRegulation,驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)均已发展多年,已谈不上是新技术,二者目前已成为欧洲多数重型载货车产品的标配装置。

  斯堪尼亚驾驶员辅助系统可持续分析各种车载传感器提供的实时数据,惠泽社群755755,对驾驶员的表现进行监督。该系统依据斯堪尼亚驾驶员培训中强调的重要参数评估驾驶员的操作,同时提供指导性建议,并在行车结束后对驾驶员的驾驶风格给予全面评价。

  TCS与ABS作用模式十分相似,两者都使用感测器及刹车调节器。当TCS感应到车轮打滑的时候,首先会经过引擎控制电脑改变引擎点火的时间,减低引擎扭力输出或是在该轮上施加刹车以防该轮打滑,如果在打滑很严重的情况下,就再控制引擎供油系统。TCS在运用的时候,变速箱会维持较高的挡位,在油门加重的时候,会避免突然下档以免打滑的更厉害。TCS最大的特点是使用现有ABS系统的电脑、输速感知器和控制引擎与变速箱电脑,即使换上了备胎,TCS也可以准确的应用。

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  EVB大致可分为:排气蝶阀制动,泄气式制动还有压缩释放式制动三大类型。目前,欧洲厂商主要采用压缩释放式制动系统。

  SPA可以防止由于驾驶员长途、连续驾驶车辆而疲劳或疏忽分心时产生操作失误而导致严重后果,通常适用于长途高速公路运输。驾驶员由于长时间驾驶车辆,当感到疲劳时,会下意识地低头闭眼,两手自动下垂,转向盘就会偏向一边,使车辆偏离正常方向,此时寻道系统将迅速报警,提醒驾驶员注意方向。报警系统通过蜂鸣器发出间断时间不同的声音,车辆偏离航向越多,则响声越急促。此系统在欧洲奔驰、斯堪尼亚等重型车上已作为选配装置采用。

  TPMS一般是安装在轮毂上,通过内置的传感器感应轮胎内的气压,将气压信号转换为电信号,通过无线发射装置将信号发射到接收器上,在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式,驾驶者可以根据显示数据或报警器及时地对轮胎进行加气或放气,发现渗漏可以及时处理,让大意外能在小处化解。目前,该装置在欧洲重型载货车上应用较为普遍。

  1.1主动安全性及其主要技术措施

  EBS(电子控制制动系统),是近几年在ABS与ASR的基础上发展起来的,并且是集ABS与ASR控制功能于一体的电控制动系统,它是由一些传感器和控制装置组成。EBS主要用于改善载货汽车,特别是重型载货车的制动性能。重型车上通常使用的气压制动系统功能强大,但是对制动板踩下去的反应有一些延迟,因此新驾驶员要花费较长时间才能熟悉如何安全地使用这些系统;另一个复杂的情况是:装满货物的重型车的制动反应要比空载的重型车制动较为迟钝。而EBS就可以解决这些缺陷,使得重型载货车对踩下制动的反应能像轿车一样灵敏。试验表明,安装了ABS的气压制动系统可以让时速为96.5km的重型车在76.4~85.4m之间完全停住,而安装了EBS制动系统的重型车可以将停车距离再缩短15%。

  除上述外,欧洲重型载货车上还可以看到以下预警安全技术:各种车距控制报警装置(如防追尾报警),超速报警,等等。

  (6)安全玻璃

  斯堪尼亚全新R系列在安全性方面的最大亮点就是其驾驶员辅助系统。该系统是斯堪尼亚新开发的驾驶员实时支持系统,能为专业驾驶员的驾驶提供操作指示,并对驾驶表现进行评估,帮助他们改进驾驶方式。这一创新型辅助系统与斯堪尼亚驾驶员培训项目相结合,旨在帮助驾驶员巩固他们在培训课程中学习到的高效驾驶技巧,重点在于强化他们对于关键性参数指标的认识,并在实际操作中严格执行,提高行车安全性和燃料经济性。斯堪尼亚驾驶员辅助系统已作为标准配备安装于大多数斯堪尼亚长途牵引车上。

  ACC(AdaptiveCruiseControl,自适应巡航控制装置),汽车普遍拥有的巡航技术是在汽车行驶到一定速度后,启动巡航系统,汽车就会保持一个固定速度自动前进,不用再踩油门。这样可以减轻驾驶员长途行驶的疲劳,最适合在高速公路上使用。自适应自动巡航技术由扫描激光雷达、车距控制电控单元、转向角传感器和发动机电控单元构成。它在巡航控制系统的基础上增加了车距控制与车距报警功能,旨在减轻驾驶者的疲劳。该装置对前方车辆的距离通过二维扫描型激光雷达进行追踪,根据前方车辆的速度而控制本车的速度,以确保车与车之间保持一定距离。前车减速时,也自动减速。前车加速也跟着自动加速。当前车驶离车道后,屏幕显示前方中间车道无任何车辆,汽车立即恢复既定巡航速度迅速前进。但一遇有情况,必须立即刹车减速以防止事故发生,因此,司机必须随时准备刹车。采取刹车动作以后,巡航系统自动失去功能,必须重新加速后再次设置巡航速度。该装置目前在欧洲重型载货车上已普遍使用。

  被动安全性是指汽车在不可避免的情况下,一旦出现事故时,汽车本身具有能应对事故、保护乘员及行人生命安全,减少二次碰撞所引起的伤害,将伤害降至最小的性能。

  ESP(ElectronicStabiltyProgram,车身电子稳定程序,又称电控行驶平稳系统)包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。有ESP与只有ABS、ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS、ASR只能被动地作出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。

  (7)ESP

  SPA(辅助寻道系统),与LDWS有些类似,但又不完全一样。它是一套当驾驶员疲劳而游离其驾驶航线时可向驾驶员提供报警的电子系统。

        进入21世纪以来,欧洲重型载货车技术发展迅猛,但是,由于不断加快的排放法规升级抵消了新技术应用带来的动力性和经济性的提高,因此,从近年欧洲重型载货车整车性能发展情况来看,动力性和经济性几乎没有提高,但安全性和舒适性却提高显著。

  缓速器也是一种欧洲重型载货车普遍使用的辅助性制动装置,该装置既可以使汽车在下长坡时,进行缓速和恒速行驶,也可以在高速公路或路况较差的情况下,及时轻松地进行缓速,因此可极大地提高汽车行驶时的安全性与舒适性。

  比如,曼的ESP包含DSP和ROP两大功能,DSP是动力稳定性控制程序,其作用是在汽车转向过度或转向不足时,DSP将通过对不同车轮分别实施制动来对动力和扭矩进行补充,这样汽车可以自动地恢复到正常的行驶状态下。ROP是防侧翻程序,其作用是在转弯速度太快的情况下,通过对所有车轮施加制动力来防止汽车侧翻。

  电磁缓速器,相当于在传动轴上装了个"发电机",不通电时,无接触无磨损。需要减速时,司机将仪表板上的开关打开,传动轴便受到电磁场的阻力,达到制动的目的。再踩油门时会自动断电。优点是无磨损,缺点是结构庞大。

  目前用的缓速器主要有两种结构,一种是电磁缓速器,又叫电涡流缓速器;还有一种是液涡轮缓速器,前一种结构使用较为普遍。

  2.1.1预防技术

  工作原理差别在于,卷收器只是被动地感知危险,而预紧式安全带则是主动监测危险并付诸保护。在发生撞击瞬间,预紧式安全带的爆燃装置会自动将安全带往回拉一段距离,以消除安全带与身体之间的间隙,减少乘员的位移。很多预紧式安全带都采用爆燃原理,又谓燃爆式安全带。现在欧洲重型车上装备这种安全带的车型已经越来越多。

  LKS(车道保持系统),主要作用是帮助驾驶员监控载货车在道路上的位置。如果驾驶员与道路边缘或中心线过近,将通过声音信号发出警告。LKS可以帮助驾驶员在注意力分散时摆脱困境。其主要应用于长途运输业务过程中,此时载货车一般都在单调的交通状况下以稳定的巡航速度行驶。

  (5)EDB

  (3)采用安全带和安全气囊

  LDWS(车道偏移预警系统)是一种通过报警的方式辅助驾驶员减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。它可以在车辆超过一定速度的情况下无意识(驾驶员未打转向灯)偏离原车道前发出警报,为驾驶员提供更多的反应时间,大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故。它通过实时检测车道线,根据方向盘方向、车速、车与车道角度来估计偏离时间,如果偏离时间小于一个阈值,则会发出报警提醒驾驶员。目前,欧洲重型载货车普遍装备LDWS。

  FUPS在沃尔沃FH和FM系列车型上均为标准配置。沃尔沃开发的FUPS借助200毫米厚的压皱区,可大大减少穿入轿车车厢的可能性。此外,卡车保险杠的高度与普通轿车保险杠的高度相同,这样可以充分地利用轿车的变形区。

  除上述外,欧洲重型载货车上还可以看到以下预防安全技术:各种防侧翻装置,避撞系统,酒精锁,改善视野的先进车灯和后视镜,等等。

  通过仪表板上的开关即可方便地启动或关闭LKS。目前在欧洲重型载货车上LKS一般作为选装件。

  ABS系统既可有效避免紧急制动时车轮抱死(打滑)现象的发生,同时还可以保持车辆制动过程中的平稳;而ASR则可防止重载车辆在起步、再加速时驱动轮打滑现象,以维持车辆行驶方向的稳定性。二者的区别在于,ABS是防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑,而ASR则是防止汽车在加速时因驱动轮打滑而产生的侧滑,ASR是在ABS的基础上的扩充,两者相辅相成。

  此系统使用后视摄像机和两侧裙部的摄像机从三个角度对载货车周围的行人、自行车和其它障碍物的盲点区域进行监控。一旦有可能发生事故,该系统将通过语音报警,以提高驾驶员的注意力。

  (4)转向辅助装置

  FUPS(前部防钻入保护系统)是一种防止轿车与载货车前部碰撞时,而钻入载货车底部,以此来减轻轿车乘员伤害程度的一种防护安全装置。目前该装置在欧洲重型车上已广泛使用,有些车型还设计安装了后部防钻入保护系统。

  二、目前欧洲厂商主要采用的安全技术评介

  目前,欧洲在提高重型载货车的被动安全性方面主要采用以下技术措施:

  2.2被动安全性技术

  当驾驶员开始向右转向时,如果车前部传感器探测到附近有车辆和行人并存在危险时,该系统会以声音警告,提醒驾驶员注意,以保证行车的安全。

  (3)安全的室内设计及布置

  (5)智能安全气囊

  1.2被动安全性及其主要技术措施

  (3)DAS

  (4)采用防钻入装置。在车的前、后、侧面安装防钻入网,以防止汽车碰撞时小型车、行人钻入重型载货车车底部,造成严重的伤害。

  (5)侧后区监控系统

  目前欧洲重型载货车普遍使用EBS。比如,沃尔沃EBS系统有中级和高级两个不同的程序包,其中高级包主要适用于半拖车,而中级包(沃尔沃FL和FE系列车型的标准配置)是目前欧洲市场的标准。

  (2)采用多功能、数字化仪表板为驾驶员提供更多的安全信息及预警信息。

  LKS的主要组件为摄像机、处理器和控制单元。摄像机会持续拍摄道路标志。这些信息传输到车速表、制动信号和转向灯连接的控制单元并由它进行处理。如果满足载货车无意中驶离路线的某些条件,控制单元将发出警告信号。

  (4)预紧式安全带

  曼全新TGX系列重型载货车上装有一种转向辅助装置。该装置通过雷达传感器(24GHz频率范围)监测车辆与右侧车辆和行人的距离以及相对的速度。该系统可将雷达探测到的右侧车辆和人员以图标形式显示在车外的后视镜上以提醒驾驶员注意。

  它就是在车身内部装上多个传感器,能够随时测出车内座椅上有没有乘员、乘员的重量和尺寸、乘员是否处于离位状态,从而判断在车辆碰撞时用不用打开气囊、是打开气囊弱充气、还是打开气囊强充气,从而自动适应不同乘员在不同乘坐状态时的保护需求,最大限度地起到保护乘员作用。智能安全气囊目前已成为欧洲许多重型载货车的标准装备。

  (7)SPA

  2.1.2预警技术

  EVB(发动机排气制动)是重型载货车的一个辅助制动装置,作为整车制动系统的一个补充,能有效地减少底盘主制动系统部件的磨损,提高使用寿命,增强整车制动性能。特别是在刹车频繁的山道下坡路段,使用EVB能大大地降低主制动系统制动的频次及其所承受的负荷,有效避免因频繁和超负荷使用刹车导致主制动系统摩擦副过热而失效,从而保证整车制动安全。早期的发动机排气制动装置比较简单,仅在发动机排气道上安装一个气动翻板阀门,通过封闭排气通道,使排气歧管中产生较大背压,造成发动机不能正常吸气,也就是只压缩气体而不燃烧做功,导致发动机转速下降,从而对整车产生制动作用。而近年发展的EVB新技术则是通过操纵排气制动开关,控制发动机排气蝶阀,进而控制发动机的排气来实现减速制动的。目前,在欧美发达国家,EVB已成为交通法规规定的一种强制性必须安装的装置,因此,它在欧美重型载货车上几乎普遍使用。

  在欧洲主要品牌重型车驾驶室内部,都必须进行安全的室内设计及布置,方向盘、转向柱和仪表板都必须能吸收能量,齐膝的装饰物也一样。所有内部装饰织物均用防火材料制成。

  一、安全性分类及主要技术措施

  主动安全性是指汽车能主动预防事故发生的性能。目前,欧洲重型载货车主要采取的主动安全技术措施有:

  (1)FUPS

  (2)LKS

  (3)EVB

  TPMS(TirePressureMonitoringSystem,轮胎压力监测系统),其作用是在汽车行驶过程中(不是停驶中)对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。

  (6)LDWS

  (1)ABS和ASR

  EDB(电子制动力分配装置)是一种以光速传递制动信号的制动系统。当汽车制动时可能由于地面的摩擦力不同(如一侧有水,一侧无水),两侧车轮的制动力就不同,因此容易造成侧滑。此时EBD启动可改变两侧的制动力,以保持车辆制动得更平稳。目前,它在欧洲重型载货车上的使用率也很高。

  此外,微波炉和咖啡壶等内部附件全部被牢牢固定在驾驶室结构上。这样可确保在撞车事故中或者进行紧急制动时,这些物件仍能留在原位。

  (1)改善驾驶员的工作环境。根据人机工程学来设计布置驾驶室,优化前视野,利用手伸界面合理布置操作按钮;驾驶室内采用柔和色彩,减少对眼球的刺激,以便驾驶员保持最佳的身体状态、缩短遇到紧急情况的反应时间。

  (8)驾驶员辅助系统

  (4)缓速器

  欧洲厂商广泛采用的安全玻璃有两种,即钢化玻璃和夹层玻璃。钢化玻璃是在玻璃处于炽热状态下使之迅速冷却而产生预应力的强度较高的玻璃,钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块,不易伤人。夹层玻璃共有3层,中间层韧性强并有粘合作用,被撞击破坏时内层和外层仍粘附在中间层上,不易伤人。目前汽车用的夹层玻璃,中间层加厚一倍,安全性更好。

  TCS(TractionControlSystem,牵引力控制系统,又称循迹控制系统),与ASR的目标基本一致,但原理大不相同。它是根据驱动轮的转数及传动轮的转数来判定驱动轮是否发生打滑现象,当前者大于后者时,进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统。汽车在光滑路面制动时,车轮会打滑,甚至使方向失控。同样,汽车在起步或急加速时,驱动轮也有可能打滑,在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。TCS就是针以上问题而专门设计的。

  (6)TCS

  (2)提高驾驶室刚度。为了防止汽车碰撞和翻车给驾、乘人员造成严重的伤害,保证驾、乘人员的安全,欧洲重型载货车都采用高刚性驾驶室,而且在车门安装了一个横梁,车顶部安装防撞杆。

  (8)ACC

  (2)EBS

  目前,欧洲重型载货车驾驶室必须满足欧盟ECER29法规对卡车正面碰撞、顶盖静压、后面碰撞三个方面的要求。例如,曼TGS和TGX系列驾驶室采用3个金属环形带加强结构作为驾驶室抗冲击变形的基础结构,从而大大提高了驾驶室的刚度并满足欧盟法规要求。沃尔沃FH系列驾驶室甚至符合瑞典驾驶室强度标准,这是世界上最严格的标准,该驾驶室在用静止载荷15吨物体,对前面、后面进行动态冲击试验后,驾驶室内仍留有生存空间,用手可打开车门并不难。

  可以说,卷收器是当今三点式安全带的核心地方。然而,早期使用的单靠纯机械锁止卷收器并不是完美无缺,因为卷收器的锁止是基于碰撞时成员上半身往前移动的加速度决定的。当卷收器感知碰撞时,乘员的上半身已经往前移动了一定距离。基于交通事故对车辆造成的严重变形,哪怕是多一厘米的距离都有可能对乘员带来致命的危险。因此预紧式安全带就是为了杜绝这一厘米的距离而诞生的。

  (1)改善驾、乘环境。驾驶室内避免有棱角的设计,内饰须采用软包以便有一定的缓冲作用,同时还须有一定的阻燃性。风窗玻璃选用钢化玻璃或夹层玻璃,防止二次损伤。仪表板下部安装膝部缓冲垫,方向盘采用弹性有波纹的结构并且边缘可以变形,转向柱能弯曲或伸缩等。

  (1)TPMS

  液涡轮缓速器,在变速箱箱壳后端增加一个涡轮室,当制动电路开启后,使变速箱油在涡轮中加压产生阻尼达到制动效果,无磨损但要增加散热。

  (2)满足法规要求的高刚性驾驶室

  2.1主动安全性技术

  DAS(疲劳警告支持系统),其监控方向盘和踏板移动规律等参数。风挡玻璃内侧上的视频摄像头读取路面上的车道标记,车载计算机将采集的数据与路面标记进行比较。在方向盘移动不稳定时,警示音和闪烁指示灯会警告驾驶员,避免疲劳驾驶。通常,此系统与LKS系统并用。

  (3)采用大量的安全技术装置,如:EBS电子控制制动系统,ESP电子稳定程序,TCS牵引力控制系统,LDWS车道偏离预警系统,AEBS先进紧急制动系统,TPMS轮胎压力监测系统,ACC自适应巡航控制系统,等等。