一种汽车主动安全系统的构想方案

摘要:文章介绍了一种新型的汽车保险杠以及与其依存的信号检测设备，与汽车安全气囊构成汽车高速碰撞时的主动安全系统。在事故发生时能够缓冲撞击时的巨大能量，降低二次碰撞对人造成的伤害，增强安全气囊工作的可靠性与准确性，以增强汽车的安全性能。

关键词:汽车主动安全系统；保险杠；安全气囊

中图分类号:U463　文献标识码:A　文章编号:1009-2374(2011)24-0021-02

一、概述

汽车的安全性能是衡量一个汽车的重要指标之一，汽车保险杠是汽车十分重要的安全部件。现有的保险杠由外板、缓冲材料、横梁三部分组成。保险杠能在汽车发生碰撞时把碰撞的能量均匀的分布在汽车骨架上，以减少汽车产生的形变，保护车内的人员安全。安全气囊作为另一种安全部件，在汽车碰撞时能减小二次碰撞给车内人造成的伤害，在提高汽车安全性能方面也起到了重要的作用。但是，在生产生活实践中现有的汽车保险杠与安全气囊仍然存在着以下的不足:

1.在汽车发生碰撞的瞬间，保险杠极高的刚度使得汽车减速时的加速度非常大，直接导致加剧车内人员二次碰撞的伤害。

2.保险杠是作为一个独立的安全部件存在，未能与其他安全手段结合，只能被动的保证安全性。

3.安全气囊在不与安全带结合使用的情况下效果不佳，而我国驾驶员与乘员大多没有使用安全带的习惯，所以安全气囊的保护性能没有得到充分的发挥。

4.车内人员坐姿不正确或者其他原因的误操作致使安全气囊打开时对乘员造成伤害，甚至对儿童造成致命伤害。

二、主动安全系统的组成及其工作原理

(一)前保险杠结构

前保险杠的结构简图如图1所示。其中1压力传感器；2保险杠横梁；3保险杠骨架；4侧导向架；5快速反应物质；6活塞；7速度距离传感器。

其中，速度距离传感器能测定前方车辆或障碍物与自己的距离与接近的速度；侧导向架能穿过保险杠骨架并沿其前后滑动；快速反应物质能在短时问内产生大量气体使活塞从汽缸内弹出，活塞弹出以后，保险杠横梁向前移动，侧导向梁沿轨道向前滑动，直至滑动至最大限度。

汽车正常行驶时，其他设备处于关闭状态，速度距离传感器工作，控制端通过传感器所给信号判断是否为危险状况，如果是危险情况，则控制前保险杠汽缸内的物质反应瞬问产生大量气体使活塞带动前保险杠向前弹出，在弹出同时压力传感器开始工作。如果之后汽车发生碰撞事件，则压力传感器输出有效信号，控制端判断为汽车发生碰撞，之后控制端发出控制信号控制汽车内安全气囊弹出保护车内人员，并同时切断油路。如果压力传感器在一定时间内未输出有效信号，则控制端判断为没有事故发生，之后发出控制信号将前保险杠活塞缸内气体排出，使前保险杠复位，压力传感器随之停止工作，汽车恢复正常行驶状态。

三、主动安全系统的优点

和传统的汽车安全技术及措施相比，此主动安全系统的优点主要体现在以下几个方面:

1.将各个安全措施整合为一个系统，能够有顺序系统化的控制安全部件的工作使安全性能得到提升。

2.改进后的前保险杠伸出时相当于一个气体压缩弹簧，有效的增加了缓冲的距离，减小了碰撞减速过程的加速度。

3.安全气囊的保护效果更加显著，有效的改善了安全气囊无法弹出或者不正确弹出的现象，在汽车发生碰撞之前瞬间启动安全气囊，防止了碰撞之后乘员坐姿不对而被安全气囊误伤。

四、应用前景展望

现有的汽车安全技术已经发展到了一个全新的阶段，如ESP电子稳定系统、一体成型底盘、激光无缝焊接车身等已经在现有高档汽车上大量使用。但是其主要技术更新换代较慢，价格较高，有些新型安全技术还有待于市场的考验。所述主动安全系统充分的将现有的安全技术与控制技术相结合，让各自为阵的安全技术紧密结合成为一个整体以达到提升汽车安全性能的目的。这个方案对技术的要求不高，主要运用的都是一些成熟的控制技术，因此在提升少量成本的同时却将汽车的安全等级提到更高的台阶，从而能大幅提高汽车的可靠性与竞争力。此外也为解决汽车的安全问题提供了一个新的思路。

参考文献

[1]史文库.现代汽车新技术[M].北京:国防工业出版社，2011.

[2]王忠良，陈昌建.安全气囊维修技术[M].石家庄:河jE科学技术出版社，1999.

[3]钟志华.汽车碰撞安全技术[M].北京:机械工业出版社，2005.

[4]吴丽敏，王立刚.汽车车身结构[M].北京:人民邮电出版社.1999.

[5]王宏雁，陈君毅.汽车车身设计基础[M].北京:北京大学出版社，2011.