【正文】 本論文的結(jié)論如下： （ 1）通過對(duì) CNCAP 碰撞測(cè)試結(jié)果，以及有無 ABS、 ESP、車道偏離警示系統(tǒng)、TPMS、 BMBS、安全氣囊和安全帶對(duì)汽車安全性能的影響進(jìn)行分析，充分證明了汽車安全技術(shù)與交通安全之間的關(guān)系， 即有效的汽車安全裝置， 對(duì)減少交通事故有很大的作用。這些智能裝置將具有一定的識(shí)別、判斷能力在各種情況下都能自動(dòng)協(xié)助或自行控制。 有人預(yù)測(cè)，未來的汽車會(huì)成為各種尖端電子技術(shù)的載體 ， 或者說 21 世紀(jì)的汽車是 26 移動(dòng)的電腦平臺(tái)，智能制動(dòng)、智能減速和智能轉(zhuǎn)向?qū)⑹俏磥碇悄芷嚨幕咎卣?。只有將主?dòng)安全技術(shù)與被動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行有效的融合，才能得到更好的安全保護(hù)效果。 汽車安全技術(shù)所涉及的范圍越來越廣，技術(shù)也不斷推陳出新，但是汽車安全技術(shù)還存在以上的 不足 ，而且任何一項(xiàng)單一技術(shù)都或多或少存在不盡人意之處，僅僅依靠某一項(xiàng)技術(shù)已很難使汽車整體安全性能得到很大提高。提高車輛的被動(dòng)安全只能代表過去，而如何更好地避免事故發(fā)生才是現(xiàn)在及未來的目標(biāo)。其原因之一是成本高，例如，東風(fēng)本田 VTiS車型配備的側(cè)安全氣囊和側(cè)安全氣簾，市場(chǎng)價(jià)格在 6000 元左右 [21]。它們將感知的乘員實(shí)際坐位、質(zhì)量、性別等，使得控制系統(tǒng)能自動(dòng)地修正生物力學(xué)參數(shù)偏差，可以在碰撞最初的 20ms 前對(duì)碰撞強(qiáng)度進(jìn)行分類，調(diào)整安全帶和氣囊的特性參數(shù)，在實(shí)際碰撞條件下為乘員提供保護(hù)。但協(xié)調(diào)性問題研究的重點(diǎn)仍然是轎車和重型商用汽車的碰撞。 可見，解決 駕乘 人員忘系安全帶的問題，可以挽救很多人的生命。 智能安全帶 經(jīng)研究表明，在我國(guó)有 90%的駕乘人員沒有自覺系安全帶意識(shí)和習(xí)慣 [20]。被動(dòng)安全技術(shù)的研究對(duì)主動(dòng)安全技術(shù)起輔助作用，對(duì)其進(jìn)行研究也很重要?？梢妭鞲衅鞒杀靖呤?ABS 價(jià)格高的重要原因之一。 目前 該技術(shù) 正在研究中， 這種技術(shù)將成為未來的熱門新技術(shù)，為減少交通事故發(fā)揮很大作用。即利用衛(wèi)星定位系統(tǒng) (GPS) 和車輛定位系統(tǒng)，預(yù)計(jì)將發(fā)明一種不影響交通，但對(duì)每一個(gè)行車駕駛員進(jìn)行自動(dòng)酒精檢測(cè)的方法。由于大的汽車沖擊力，超速駕駛的交通事故，所造成的破壞程度也是非常嚴(yán)重的。EyeCar 等技術(shù)在試驗(yàn)中能有效提高汽車安全性能，可是只在概念車上應(yīng)用。 Vitello W 等曾經(jīng)報(bào)道了 一 例由于汽車安全氣囊破裂造成手全層皮膚燒傷病例。以安全氣囊為例。但是，同種車型的以上各裝置價(jià)格分布趨勢(shì)應(yīng)與表 大致相同。如 圖 所示，列出了目前在中國(guó)，幾種典型汽車安全裝置的裝車率 。 可是，現(xiàn)代汽車安全技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們的要求，我們 應(yīng)該 看到汽車安全技術(shù)還存在的一些不足： （ 1）技術(shù)空白 雖然汽車安全技術(shù)的研究持續(xù)了一個(gè)多世紀(jì)，新的汽車安全技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，但是，在某些技術(shù)方面仍然存在一些空白。在正面碰撞事故時(shí)，使用安全帶可減少頭、臉部受傷率約 60%。 安全帶 汽車事故調(diào)查表明，在發(fā)生正面撞車時(shí)，如果系了安全帶，可使死亡率減少 57%，側(cè)面撞車時(shí)可減少 44%，翻車時(shí)可減少 80%[20]，如圖 所示 。 表 汽車事故中車內(nèi)人體各部位受傷概率表 人體部位 頭部 頸部 胸部 腰腹部 上肢 下肢 背部 其他 概率 /% 從表中數(shù)據(jù)可以看出，汽車發(fā)生交通事故時(shí)，人體胸部以上（特別是頭部）受到傷害的概率在 77%以上，而且汽車行駛速度越高，人體上身受傷害的概率越大。高速行駛爆胎被公認(rèn)為高速行駛狀態(tài)下行車安全的頭號(hào)殺手 [18]。沃爾沃汽車研究人員估計(jì)，在車速 70~100km/h之間時(shí)，車道偏離警示系統(tǒng)可以使這類事故減少 30~40%。 另外，在福布斯公布的 “ 未來十大焦點(diǎn)汽車安全技術(shù) ” 中， ESP 排在首位，由于每年能挽救 7000 人的生命，并避免 56%的單車翻覆事故，美國(guó)甚至準(zhǔn)備在 2021 前強(qiáng)制所有新車安裝 ESP；而歐洲 60%的新車也配有 ESP 系統(tǒng)。 8 10 4 0 5 10 15 減少率（ ％ ） 平均量 公共汽車事故 重型載貨車事故 輕型載貨車事故 事故類型 17 ESP 系統(tǒng) ESP（ Electronic Stability Program，縮寫為 ESP） 是電子穩(wěn)定裝置。 2021 年 美國(guó) 一 項(xiàng)對(duì) 20 多萬起交通事故的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，汽車安裝 ABS 后，使車輛與行人和自行車的碰撞危險(xiǎn)降低了 27%；裝有 ABS 的汽車使事故潛在減少了 8%~15%。充分表明了，加分項(xiàng)即以上三種被動(dòng)安全裝置對(duì)提高汽車安全性能有較好的作用。 （ 3）對(duì)附加分進(jìn)行分析： ① 在各星級(jí)汽車總數(shù)中，加了分的汽車數(shù)量所占該星級(jí)汽車數(shù)量的百分比如下圖 所示。其中， “ 三位一體 ” 的車內(nèi)安全裝備是指三點(diǎn)式安全帶、兩級(jí)燃爆式安全氣囊和貫穿前后的側(cè)氣簾。 在正面 100%、 40%和側(cè)面碰撞試驗(yàn)中的分?jǐn)?shù)都高時(shí)，總分一定是很高。 對(duì)所測(cè)汽車碰撞得分低的原因進(jìn)行分析，以小型車為例，表 中的小型車附加分都為 0 的情況下，哈飛路寶、天津一汽威志的碰撞測(cè)試結(jié)果卻分別為 2 星級(jí)、 3 星級(jí)。眾所周知，碰撞測(cè)試星級(jí)越高，總得分越高，則對(duì) 乘 員產(chǎn)生的傷害越小，表示其對(duì)應(yīng)的車輛相對(duì)安全性越高。 CNCAP 在籌備過程中就已受到國(guó)外的關(guān)注，一些國(guó)外公司已經(jīng)開始對(duì)應(yīng) CNCAP 進(jìn)行深入研究和試驗(yàn)，國(guó)外 NCAP 機(jī)構(gòu)也對(duì) CNCAP 結(jié)合中國(guó)情況的試驗(yàn)和評(píng)分規(guī)則給予肯定。 CNCAP是將在市場(chǎng)上購買的新車型按照比我國(guó)現(xiàn)有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格和更全面的要求進(jìn)行碰撞安全性能測(cè)試，評(píng)價(jià)結(jié)果按星級(jí)劃分并公開發(fā)布，旨在給予消費(fèi)者系統(tǒng) 的 、客觀的車輛信息，促進(jìn)企業(yè)按照更高的安全標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和生產(chǎn)，從而有效減少道路交通事故的傷害及損失。 CNCAP 結(jié)果分析 首先，簡(jiǎn)單介紹一下 CNCAP： CNCAP 是英文 ChinaNew Car Assessment Program 的縮寫 ， 即中國(guó)新車評(píng)價(jià)規(guī)范。而如何最大限度地保證碰撞時(shí)乘員的安全，減少交通事故造成的傷害，提高汽車的安全性，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 通常，在發(fā)生正面碰撞時(shí)，駕駛者最易受到傷害，因?yàn)樗赡茉馐馨l(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向柱后移造成的沖擊。甚至在車體結(jié)構(gòu)中故意加入一些孔洞，從而使壓皺在預(yù)先設(shè)計(jì)的點(diǎn)開始。當(dāng)防撞壓損區(qū)發(fā)生擠壓變形時(shí)，它可吸收能量并幫助減少乘坐艙的變形。 控制器 氣體發(fā)生器 傳感器 氣囊 9 現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)的目的及要求是，在車輛發(fā)生碰撞時(shí)限制車體的變形，減少乘員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。前端傳感器和安全傳感器必須同步對(duì)引發(fā)安全氣囊的碰撞進(jìn)行檢測(cè)。安全氣囊的設(shè)計(jì)是在發(fā)生 正 面撞車事故時(shí)避免乘員的頭部、頸部和胸部強(qiáng)烈撞擊在儀表盤、方向盤或擋風(fēng)玻璃上。 安全氣囊的結(jié)構(gòu)主要由傳感器、 控制器、 氣體發(fā)生器、氣囊系統(tǒng) 等 組成 [10]， 如圖 所示。根據(jù)車輛的設(shè)計(jì)，還可以增加一些附加的功能，以增強(qiáng)性能或 提高便利性。安全帶是從 50 年代開始作為選裝件裝備汽車的，但直到現(xiàn)在，它仍然是最基本的乘員保護(hù)裝置。它由操縱機(jī)構(gòu)輸入控制指令，通過速度控制模塊 PCM(Power Control Module)及真空伺 服 系統(tǒng)調(diào)整并反饋發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門工作狀態(tài)，從而達(dá)到調(diào)整和穩(wěn)定車速的目的。 是一種車速電子自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)行車速度在 40 公里 /小時(shí)以上時(shí)，該裝置可根據(jù)行駛阻力的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度，使汽車保持以某一恒定速度行駛而無需踩加速踏板。不僅如此，在有些現(xiàn)代汽車上還裝備有速度控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向，從而進(jìn)一步增加了汽車方向的可控性。 設(shè) 計(jì)中 考慮 了許多 因素，例如車輛的長(zhǎng)度和寬度、前后輪胎的重量分配、輪胎的尺寸和型號(hào)以及懸架配件間的相互影響等。 工作過程如圖所示。 TCS 工作原理如圖 所示。在汽車起步、勻速或加（減）速過程中，電子控制器還可監(jiān)視各車輪的速度或加速度，一旦發(fā)現(xiàn)某一車輪有打滑趨勢(shì)，便可對(duì)打滑車輪實(shí)現(xiàn)部分制動(dòng)，使其它車輪獲得更大的驅(qū)動(dòng)力矩，以便順利起步或加速。 ABS 的制動(dòng)系可以沿用傳統(tǒng)的閥類控制元件，而 EBS 則是完全的電控制動(dòng)系統(tǒng)。電子控制式 BAS 工作過程如圖 所示， BAS 的制動(dòng)加力器上有一個(gè)傳感器，向 ABS 控制器輸送有關(guān)踏板行程和移動(dòng)速度的信息，如果 ABS 控制器判斷是緊急制動(dòng)，它就讓加力器內(nèi)閥門開啟，加大壓力室內(nèi)的氣壓，以提供足夠的助力。但如果采用點(diǎn)剎的辦法或制動(dòng)不夠有力，車輪就不會(huì)被抱死， ABS 就沒有機(jī)會(huì)發(fā)揮作用，從而達(dá)不到預(yù)期的效果。當(dāng)車輪抱死時(shí)，信號(hào)由傳感器傳遞至 ECU，經(jīng)過判斷后給液力調(diào)制器發(fā)出減小制動(dòng)壓力的指令，制動(dòng)蹄放松，車輪滾動(dòng)；繼續(xù)制動(dòng)，壓力增加，抱死后又重復(fù)上一過程，如此反復(fù)，直到車輪完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 制動(dòng)系統(tǒng) ABS 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ AntiLock Brake System 簡(jiǎn)稱 ABS）由 電子控制器（ Electric Control Unit，簡(jiǎn)稱為 ECU） 、液壓裝置、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動(dòng)液壓管路及電器配線等組成 [7]。 主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)是保證汽車乘員安全的重要保障。 論文首先 介紹國(guó)內(nèi)外汽車安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ，通過 分析 CNCAP 碰撞測(cè)試結(jié)果 和典型 汽車安全裝置 ，研究 汽車安全技術(shù)與交通安全之間的關(guān)系，探討目前汽車安全技術(shù)的利弊情況 ，然后， 從主 、 動(dòng)安全技術(shù)方面，分析汽車安全技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢(shì)，提出筆者本人的觀點(diǎn)和展望。如果有來自車身后面的碰撞，頭枕會(huì)自動(dòng)向前移動(dòng)，以減少駕駛員和前排乘客頭部與枕頭的距離，有效保護(hù)他們的頸椎。在設(shè)計(jì)之初，我們就確定了一個(gè)原則：用增加科技含量來保證乘客的安全。在國(guó)內(nèi)與國(guó)際市場(chǎng)上，汽車廠家為滿足消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的安全要求，正展開一場(chǎng)安全技術(shù)競(jìng)賽。而每年因交通事故死亡的人數(shù)均超過了汶川地震，但 車禍被重視的程度卻遠(yuǎn)不如 這次地震。世界衛(wèi)生組織報(bào)告中指出中國(guó)交通事故的致死率是世界第一 [4]。 在世界衛(wèi)生組織公布的一個(gè)交通事故死亡報(bào)告中，有兩組數(shù)據(jù)讓中國(guó)人不得不深思。 雖然汽車對(duì)促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步，提高大眾物質(zhì)和精神生活的水平方面都起到了非常重要的作用。 德國(guó)一家汽車市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全球汽車（包括個(gè)人用車和商用車）保有量最遲到 2021 年就將突破 10 億輛。 Safety technology。最后 得出結(jié)論 ：集成化、智能化、系統(tǒng)化是未來汽車安全技術(shù)發(fā)展的 宏觀 趨勢(shì) 。因而， 研究 汽車安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 具有重要 意義 。 I 摘 要 隨著世界汽車工業(yè)的 不斷 發(fā)展 ， 汽車保有量 迅速 增加 。 論文簡(jiǎn)單介紹了汽車主、被動(dòng)安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。 關(guān)鍵詞： 汽車 ； 電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī) ； 電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。 Current status。到 2021 年，亞洲地區(qū)將擁有全球四分之一的汽車，也就是 億輛。但是，隨之而來的汽車安全事故，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重的危害。 如圖 和圖 所示。 圖 我國(guó)汽車總量及交通事故分別占世界的百分比 % 15% 我國(guó)汽車總量占全球汽車 總量的百分?jǐn)?shù) 中國(guó)因交通事故死亡人數(shù) 占世界的百分?jǐn)?shù) 2 圖 中、美、日交通事故致死率對(duì)比 多年來我國(guó)每年因交通事故死亡 人數(shù)超過 8 萬人， 居世界 第一 [5]。 本論文研究的必要性 交通事故數(shù)量以及給人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來的傷害 是巨大的，而汽車存在安全隱患是罪魁禍?zhǔn)祝焊鶕?jù)中國(guó)交通事故分析， 10%的安全事故是由路況問題引起， 15%由司機(jī)駕駛技術(shù)問題引起， 75%的事故則與汽車故障有關(guān) ，如圖 所示。 在中國(guó)， 秉承 “ 草根 造車 ” 路線的奇瑞，在汽車安全方面開始了行動(dòng)，將最具性價(jià)比、最具安全性、用戶得到最好的服務(wù)作為其各項(xiàng)產(chǎn)品 DNA。 ” 在國(guó)外， 歐美轎車在減輕車重方面有研究，采用的方法是高科技、 大投入，如奧迪轎車最早采用全鋁車身，在重量降低的同時(shí)，車身剛度比鋼結(jié)構(gòu)大大提高。 雖然汽車安全技術(shù)在不斷的研究中，但是， 以上交通事故的數(shù)量仍然驚人，說明汽車安全技術(shù)在很多方面仍然存在一些問 題，有待進(jìn)一步提高。 4 2 汽車安全技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 汽車 安全技術(shù)包括主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)。以下將從主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)兩方面闡述汽車安全技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。系統(tǒng)工作原理圖如圖 所示。 以 ABS 為基礎(chǔ)的其它技術(shù) 自 ABS 系統(tǒng)誕生后，各汽車工程師們并沒有停止研究，而是在 ABS 基礎(chǔ)上發(fā)展了BAS， EBS， TCS 等系統(tǒng)。 為此，汽車工程師們?cè)O(shè)計(jì)了制動(dòng)輔助系統(tǒng) BAS（ Brake Assistant System） ，即讓現(xiàn)有的 ABS 具有一定的智能，能測(cè)出駕駛者的緊急制動(dòng)并讓 ABS 工作。 圖 電子式 BAS 工作過程 （ 2）電子制動(dòng)系統(tǒng) EBS 傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)管路長(zhǎng)，閥類元件多。EBS 可以實(shí)現(xiàn) ABS 的功能，只需在 EBS 的控制器里設(shè)計(jì)相應(yīng)的防抱死程序就行了。同時(shí) EBS還容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障自動(dòng)診斷，隨時(shí)將制動(dòng)系統(tǒng)的故障通過警報(bào)系統(tǒng)報(bào)告駕駛員，以便及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，從而保證行車安全。 圖 TCS 工作原理 TCS 依靠電子傳感器探測(cè)到從動(dòng)輪速度低于驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，就會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，調(diào)節(jié) 點(diǎn)火時(shí)間、減少氣門開度、減少油門、降 檔 或制動(dòng)車輪，從而使車輪不再打滑。 TCS 和 ABS 可共用車軸上的輪速傳感器，并與行