汽车安全气囊论文篇1

1引言

汽车安全气囊的应用拯救了许多乘员的生命。但随着汽车的应用越来越多，气囊错误弹出的情况也时有发生，这样反而会威胁到乘员的安全，所以必须提高安全气囊的控制性能。因此，我们也需要进一步研究气囊控制算法。

汽车安全气囊技术发展到今天，其优劣已经不在于是否能够判断发生碰撞和实现点火，现代的安全气囊控制的关键在于能够在最佳时间实现点火和对于非破坏性碰撞的抗干扰。只有实现最佳时间点火，才能够更好的保护驾驶员和乘客。

最佳时间的确定在于当汽车发生碰撞的过程中，乘员向前移动接触到气囊，此时气囊刚好达到最大体积，这样的保护效果最好。如果点火慢了，则乘员在接触气囊的时候，气囊还在膨胀，这样会对乘员造成额外的伤害。如果点火快了，乘员在接触到气囊的时候气囊已经可以萎缩，则气囊不能对乘员的碰撞起到最好的缓冲作用，也就不能很好的起到对乘员的保护作用。

图1气囊示意图

第二个是气囊的可靠性问题，也就是对于急刹车、过路坎和其他非破坏性碰撞时引起的冲击信号的抗干扰。汽车在颠簸路面上行驶或以很低速度的碰撞产生的加速度信号可能会令气囊误触发，一个好的控制系统应该能够很好的识别这些信号，从而在汽车产生非破坏性碰撞时不会使气囊系统误打开。

第三个就是气囊控制技术的基本指标，包括避免以下情况：①气囊可能在很低的车速时打开。车辆在很低车速行驶而发生碰撞事故时，只要驾驶员和乘员系上了安全带，是不需要气囊打开起保护作用的。这时气囊的打开造成了不必要的浪费。②当乘客偏离座位或座位上无人，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能对乘客造成一定伤害[1]。

2安全气囊点火控制的几种算法

1)加速度法

该算法是通过测量汽车碰撞时的加速度（减速度），当加速度超过预先设定的阈值就弹出安全气囊。

2)速度变量法

该算法是通过对汽车加速度进行积分从而得到加速度变化量，当加速度变化量超过预先设定的阈值时就弹出安全气囊。

3)加速度坡度法

该方法是对加速度进行求导得到加速度的变化量作为判断是否点火的指标。

4)移动窗积分算法[2]

对加速度曲线在一定时间内进行积分，当积分值超过预先设置的阈值时，就发出点火信号。

2.1移动窗积分算法

下面具体介绍一下移动窗积分算法，选定以下几个观察量作为气囊点火的条件指标。①汽车碰撞时的水平方向加速度（或减速度）ax。ax是直接反映碰撞激烈程度的信号，而且ax在最佳点火时刻的选取中起关键作用。②汽车碰撞时垂直方向的加速度ay，气囊控制系统加入ay对非碰撞信号能起到很大的抗干扰作用，当汽车发生正向碰撞时，ay与ax有很大的不一致性[3]；而当汽车受到路面干扰，例如汽车与较高的台阶直接相撞时，ay与ax有很大的一致性[3]，可以由此来判别干扰信号。

结合这几个量，得出一个判断气囊点火的最佳指标。

需要采样一个时间段（从碰撞开始）ax的值，根据这一系列的值才能判断碰撞的激烈程度.气囊点火控制算法应在发生碰撞后20～30ms内做出点火判断，因为气囊膨胀到最大需要时间大概为30ms[4]，在碰撞初速度为28.4km/h时，人体向前移动5inch到达接触气囊的时间大概为70ms，则目标点火时刻为70－30＝40ms，所以气囊打开应该在碰撞后的40ms时刻，所以算法必须在20～30ms内做出点火决定。这样可以采样碰撞后的20个加速度值（频率是1kHZ）作为算法的输入值。而对于垂直方向也可以如此采样。则可得两组值：ax(1)，ax(2)……ax(20)；ay(1)，ay(2)……ay(20).

移动窗算法中对ax的处理为（1）式：

(1)

图2移动窗口算法示意图

其中t为当前时刻，w为时间窗宽度（采样时间宽度），对ax(t)进行积分，得到指标S(t，w)，当S(t，w)超过预先设定值时，则发出点火信号。

写成离散形式，如式(2)：

(2)

n为当前时间点，k为采样点数，f为采样频率。

加上垂直加速度之后，可以提高对路面干扰的抗干扰能力[3]，形式如式(3)：

(3)

S(n，k，ρ)为双向合成积分量，n，f，k如上定义；ρ为合成因数，表征两个方向加速度在合成算法中的权重。这种算法主要是考虑了汽车碰撞时的加速度因素，当加速度的积分达到一定值的时候，表示汽车的碰撞剧烈程度也到达一定值，会给乘员带来一定伤害。而且这种算法对于判断最佳点火时刻也是很有优势的，经过实验，利用这种算法得出的点火时刻离汽车碰撞的最佳点火时刻（利用摄像得出）仅差几毫秒[2]，符合要求的精度。

但是这种算法也有其不足，例如没有考虑碰撞时的速度以及座位上有没有人的因素，这样当汽车低速运行的时候，还是有可能引起误触发。如果将速度和座位上是否有人的信号引入，则可以进一步减少误触发的机会。

2.2利用数据融合提出的改进算法

由上面的叙述中我们可以知道，移动窗积分算法对于气囊弹出与否进行判断主要是根据积分量S，现在我们对积分量进行一些改造，可以克服上述缺点。具体做法如下，加入以下几个观察量：

（1）汽车碰撞时的水平方向速度v，v可以反映汽车碰撞时乘客的受伤害程度。v越大，乘客的动能就越大，碰撞时受到的伤害就越大。v是判断气囊是否应该打开的最直接的指标。（2）坐位上是否有乘员的信号[5]。坐位上无人时，当发生碰撞则可以不弹出气囊，这样做可以减少误触发的几率，同时避

免对其他乘员的伤害。

引入函数，这个函数的波形为：

图3函数波形图

当v超过30km/h的时候，y的值就大于1；反之就小于1。现在普遍采用的标准是，安全带配合使用的气袋引爆车速一般为：低于20km/h正面撞击固定壁时，不应点爆。而在大于35km/h碰撞时，必须点爆。在20km/h和35km/h之间属于可爆可不爆的范围。所以我们取v0＝30km/h为标准点，这样结合上面的移动窗积分算法，提出新的S1，则S1为：

(4)

这样当v>v0时，汽车点火引爆的灵敏度就比原来大了；而v<v0时，点火灵敏度就比原来小了。再引入座位是否有人信号c，有人时c＝1，反之c＝0。

(5)

S''''即为加入了v和c的双加速度合成积分量，其优点是可以减少气囊误触发的几率，更好的保护乘员的安全。

再考虑到v>v0时引爆气囊的灵敏度不需要太大，可以适当调整的系数为1/∏，此时y函数图形如图4。

由图4可看到，采用增加了速度函数的算法后，使到v>v0时的灵敏度适当增加，同时也有效的减少了v<v0（低速）时的误点火几率。这个参数可以通过大量的碰撞实验来确定，使得点火效果最优。

2.3利用模式识别的方法提出的控制算法

上述利用数据融合改进的移动窗控制算法是一种利用直观概念进行设计的方法，采用的是实时计算得出碰撞判决指标，缺点是计算量比较大，控制系统的性能要求较高。如果能够直接根据输入进行点火判断，则计算量会大大减少。

为了减少计算量，使点火控制速度更加迅速，可以采用模式识别的方法。原理如下，在台车碰撞试验中采用第二节中提出的加入了速度函数的改进移动窗算法，对不同的输入（加速度和速度）及其结果进行判断，并将其记录下来，得到一个数据库。再利用模式识别的方法，结合大量的记录，则可以求出某一车型的气囊点火判断的判别函数。然后在实际应用中可以利用判别函数对输入的加速度和速度直接进行判别，对汽车状态（气囊弹出和气囊不弹出）进行分类，从而大大减少计算量。

图4函数波形图

3设计判别函数原理

气囊的弹出(w1)与不弹出(w2)可归结为通过对对象（汽车的碰撞）n组特征观察量（a1，a2....an，v）的判断（这里取汽车碰撞的加速度和速度为特征观察量），从而对x＝[a1，a2....an，v]进行归类。在归类中，我们总是希望错误率最小，所以可以采用基于最小错误率的贝叶斯决策[6]。

通过对上述数据库的统计，我们可以得到气囊弹出的概率P(w1)，从而P(w2)=1－P(w1)。

要对x进行分类，还需要类条件概率密度。p(x|w1)是气囊弹出状态下观察x的类条件概率密度；p(x|w2)是气囊不弹出状态下观察x的类条件概率密度。这样我们可以算出w1和w2的后验概率，如式(6)：

(6)

基于最小错误率的贝叶斯决策规则为：如果P(w1|x)>P(w2|x)，则把x归类于弹出状态w1，反之P(w1|x)<P(w2|x)，则把x归类于不弹出状态。把它设计成分类函数的形式，则可以直接利用分类函数进行判别。如式(7)：

(7)

x是样本向量，w为权向量，w0是个常数。在实际操作中，可以通过上述数据库中大量的样本来计算出w和w0。得出g(x)后，则可以对实际中检测到的一组特征值进行评估，以决定是否引爆气囊。

二维的情况下g(x)的示意图如图5所示。

图5分类函数示意图

如图5所示，分类函数g(x)可以将两种状态（引爆气囊和不引爆气囊）很好地区分开来，实现了对汽车碰撞状态的即时判断。而这种算法只要求系统进行一个查表的运算，大大减少计算量。

4总结

综上所述，移动窗算法对于低速的抗干扰方面存在不足；而加入了速度函数的改进算法，能够适当增加系统在高速时的灵敏度，又能减少低速时的气囊误触发几率，符合现代安全气囊的控制要求；模式识别的控制算法是建立在前面正确的控制算法的基础上，利用大量的历史数据得出判别函数，从而直接对气囊是否弹出进行判断，大大减少计算量。

参考文献

[1]钟志华，杨济匡.汽车安全气囊技术及其应用[J]．中国机械工程，2000年2月第11卷第1-2期

[2]王建群等.汽车安全气囊点火控制算法的研究[J]．汽车工程，1997年第1期

[3]郑维等.双向加速度合成气袋控制算法及其抗路面干扰特性[J].清华大学学报，2003年第43卷第2期

汽车安全气囊论文篇2

很多消费者在购车时也比较在乎车内安全气囊的数量，安全气囊是汽车上最重要的被动安全装置。

但是，安全气囊一定要与安全带配合使用才有效果。

如果在安全气囊弹出时没有系安全带，那弹出的安全气囊会给车内乘客带来严重的二次伤害，这些伤害有些是致死的。

所以，无论驾驶汽车还是乘坐汽车，上车后第一件事情就是系好安全带。

只有这些安全装备是不够的，在驾驶的过程中也一定要遵守交通规则安全驾驶。

在平时开车时，不要接打电话，不要发信息，不要超速行驶，不要超载行驶，要注意礼让非机动车和行人。

汽车安全气囊论文篇3

关键词： 安全气囊；碰撞；约束系统

Key words： airbag；crash；restraint system

中图分类号：U491.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）06-0037-03

1 安全气囊与约束系统的关系

安全气囊是美国工程师Jorn W.Hertrick于1953年发明的，由于它在汽车碰撞事故中能够有效保护乘员，减少伤亡，近20年来在北美、欧洲、日本等发达国家得到迅速发展和普及。我国对安全气囊技术很重视，现在新车型基本都配置有安全气囊。

安全气囊模块的全名称应为SRS AIRBAG， SRS是英文Supplemental Restraint System的缩写，直译为辅助防护系统或辅助约束系统。SRS气囊系统的发展过程简要归纳为：发明于50年代，开发于60年代、应用于70年代、发展于80年代、推广于90年代[1]。约束系统具体指在与乘员发生二次碰撞过程中，约束乘员并与乘员发生作用的汽车零部件。它主要有座椅、安全带、仪表板、方向盘、转向管柱以及安全气囊[2]。所以，安全气囊只是SRS的一部分，是辅助防护系统中能够起缓冲作用的一种装置。

当汽车发生碰撞时，汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称一次碰撞。一次碰撞后，汽车速度急剧变化，驾乘人员就会受到惯性力的作用向前运动，并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等物件发生碰撞，这种碰撞称为二次碰撞；再之后，是人体软组织器官和骨骼的撞击，被称为三次碰撞（图1）。汽车的约束系统是在二次碰撞中起到了关键性的作用。

2 安全气囊理解误区的分析和说明

由于安全气囊在碰撞过程中被过分的夸大其功能，导致许多消费者对其产生了一些误解。

误解一：该爆时不爆，不该爆时却爆了！

安全气囊误爆，许多消费者第一反应就是汽车的质量问题。其实，是主机厂不重视车辆安全性吗？当然不会。可以说随着社会的进步，汽车安全已经被提到首位。可为什么还会出现气囊误爆的情况呢？这要从以下几个方面进行阐述。

①安全气囊匹配试验的一个重要部分是误作用试验，即在非碰撞事故的状况下不能让安全气囊起爆。表1列举了一部分误用试验的路况。作者认为：安全气囊的误作用的起爆阀值比高速碰撞更重要，安全气囊误爆会伤害乘员和增加维修费用，客户投诉将严重影响企业的声誉和品牌的形象。而且车辆发生误作用的机率远远高于碰撞事故。所以，大多数主机厂决定下述情况下，安全气囊是不能起爆的。

表1中所列几种误作用试验形式是对大量行驶路况进行统计后形成的，能够代表目前道路上的大多数行驶路况，但是不能覆盖所有的恶劣行驶路况，即某些恶劣路况行驶当中气囊有可能起爆。因为这些路况使车体感应到的加速度大小和速度速降持续时间与起爆判断标准类似，ACU（气囊控制器）误认为是发生了交通碰撞事故，所以发出指令引爆了气囊。例如以下交通事故形式：

一、高速行驶在坏路上容易引起安全气囊误爆的烂路，由于路面损坏严重，如果车辆高速行驶所产生的冲击加速度以及持续时间符合了安全气囊起爆条件，ACU给出点火信号让安全气囊起爆。

二、碰撞传感器的布置区域受到了严重的冲击变形，产生的冲击加速度以及持续时间符合了安全气囊起爆条件，那么ACU给出点火信号也会让安全气囊起爆。

②安全气囊匹配试验的另一个重要环节是碰撞试验，即根据不同车型确定气囊的起爆与否的速度阀值，并通过一系列的不同速度的碰撞试验最终匹配合适的安全气囊。更准确的说，是通过不断的优化气囊的保护能力的同时，匹配合适的车辆约束系统。

以上7种碰撞试验形式是对大量交通事故进行统计归类后形成的，能够代表目前道路上的大多数交通事故，但是不能覆盖所有的交通事故形式，即某些交通事故当中气囊有可能不起爆。例如：

1）汽车受侧面碰撞超过斜前方±30°角时；2）汽车受横向碰撞时（如果有侧面气囊或气帘会在侧碰中起爆，但不排除个别车辆匹配时会让侧碰时正面气囊也起爆）；3）汽车受后方碰撞时；4）汽车发生绕纵向轴线侧翻时。

由此可见，气囊起爆也是有条件的，正是由于不了解这些原因，大家才对汽车碰撞后气囊的“无作为”大为不满。由于车辆本身的原因和实验室目前尚不能完全模拟出所有碰撞类型以及开发费用庞大等等诸多原因，安全气囊也许关键时刻它会成为保卫我们生命安全的最后一道屏障，也许它可能吝啬的让人们与其绚丽的绽放失之交臂。

误解二：安全气囊“万能论”。

许多消费者认为，车里安装了气囊，安全性大大提高了，过分的依赖了安全气囊。其实，在一般的前方撞击意外中，第一保护你的防线就是车头的预折区域（Crumble Zone）。这个预折区域透过变形来吸纳或分散撞击力，也即常说的吸能结构。当车辆因撞击而停顿，但突然的减速力仍会使得乘员的上身不自控地向前冲的时候，安全带便发挥它的功能了——它舒缓你上身的前冲运动。不过，如果撞击力巨大的话，安全带亦不能有效的制止这种运动，你的头部和上身仍然会向前冲，这便是安全气囊出场的时候了，当它充气弹出时，便能够在你的头部和胸部形成一种护垫的功能，避免了这些部位直接撞击到转向盘或仪表板上。保护乘员在撞击中不受伤害。

所以，安全气囊只是撞击时的第三道防线，第一防线是车头的预折区域，这不是所有车都有的东西，譬如平头车就欠缺点，但第二防线安全带。单独使用安全气囊可使事故死亡率下降18%左右，它与安全带配合使用可使事故死亡率下降47%左右。而单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右。可见，安全带对于乘员保护的效果好于气囊[3]。2011年5月，“长安街英菲尼迪案”肇事者之所以成为唯一幸存者，就是因为佩带了安全带的缘故。而且，作者强调，国内乃至欧洲（美国除外）气囊的开发和匹配都是以驾乘人员佩带安全带为依据的。如果没有使用安全带时，气囊的起爆极有可能对人员造成伤害。对于车身来说，提高汽车结构的安全性，即让汽车碰撞部位的塑性尽量大，吸收较多的碰撞能量，降低汽车减速度峰值，尽量减缓一次碰撞的强度；同时使得汽车乘员舱部分有足够的强度和刚度，确保汽车乘员的生存空间，并保证发生事故后乘员能顺利逃逸，保证碰撞时乘员身体不暴露到车外。对于约束系统来说，座椅的结构必须保证乘员碰撞中不产生下潜运动；安全带的限力值设计合理；气囊的展开时间精确等等。可见，合理的车身结构和良好的约束系统的组合才是保护消费者免受伤害的必备条件[4]。

由此可见，安全气囊在被动安全系统中虽然是最后一道保障，但并不是完全由它来保障人的生命。如果非要按照比例来划分的话，安全带的安全性要占到60%，仪表板、座椅等部件的安全性要占到30%，而气囊的安全性仅占有10%左右。只有在全车的约束系统匹配合理的情况下，安全气囊能够做到锦上添花般使保护性更好。并且，作者相信，随着科技的发展，应用在汽车上的高新技术越来越多，伴随着许多主动安全功能的开发，车辆会越来越安全，越来越利于驾驶。

参考文献：

汽车安全气囊论文篇4

1.引言

自从20世纪80年代在汽车上应用以来，安全气囊已经挽救了无数乘员的生命，尤其是其与安全带配合使用，可以使车辆在发生碰撞事故时前排乘员的死亡率降低61%[1]。但是，因为安全气囊的错误展开导致乘员受伤乃至死亡的案例也越来越多。据NHTSA报道，在2001-2006年间，美国有大约1400位乘员因为安全气囊的误点火死亡，这为安全气囊的应用前景蒙上了一层阴影[2]。本文应用有限元软件：HYPERMESH和求解器LS―DYNA，建立车辆的有限元正面碰撞模型，利用方向拉杆变形量设定阈值作为点火控制参数，确定安全气囊的精确点火时刻，并讨论正碰的建模方法，结合仿真数据，分析正碰建模方法的正确性，为安全气囊的精确点爆提供了技术支持。

2.点火算法的理论依据

2.1 乘员损伤准则

安全气囊的点火阈值是依据碰撞中乘员所受的损伤程度来确定的。如果在某一碰撞条件下乘员的损伤程度达到法规规定的乘员损伤指标，则该碰撞条件所确定的阈值为气囊必须点火的阈值，因此了解乘员伤害的评价指标是开发安全气囊算法的首要任务。在安全气囊碰撞试验中，不但需要评价乘员头部的伤害指标值，还要评价气囊对乘员的面部胸部、颈部、下肢等部位的伤害情况[3]。表1是美国、欧洲以及中国正面碰撞准则对乘员损伤标准的规定，美国FMVSS208法规比较全面地确定了不同碰撞假人在各种碰撞形式下的试验要求和损伤指标。

2.2 安全气囊点火原理

当车辆发生碰撞时，安全气囊控制系统利用车上的各传感器的信号迅速判断出碰撞时的车速、碰撞强度等相关信息，然后再根据收到的信息和预先设定的阈值相比较，从而决定是否点爆安全气囊以及何时点爆安全气囊。

近年来，随着智能型安全气囊的提出，要求相应的智能安全气囊点火算法既要考虑汽车碰撞的严重程度这一点火条件，还要判断汽车的碰撞形式和乘员的状态等条件。文献[7]详细介绍了汽车所有可能发生的碰撞形式。而汽车乘员的状态主要包括乘员大小、乘员的离位状态以及乘员佩戴安全带状态（见表1）。

2.3 安全气囊点火时刻的确定

安全气囊最佳点火时刻是发生在碰撞时到安全气囊完全展开时乘员的头部正面与气囊相接触时刻的前30ms。目前，国际上一般利用“127mm-30ms”准则来确定安全气囊的最佳点火时刻。其含义是：当汽车刚开始发生碰撞时，乘员相对于车体向前移动127mm的时刻的前30ms时间点就称为安全气囊的最佳点火时刻。由此可知：安全气囊的最佳点火时刻为乘员前移127mm这一时刻的前30ms。

安全气囊的实际点爆时间点是指实际碰撞事故中气囊点爆的时刻。在前排成年乘员正常坐姿和佩戴安全带的状态下，针对不同车型确定其点火条件的阈值，在实际撞车事故中，当点火条件超过阈值时气囊点爆。由于汽车碰撞事故的不确定性以及算法本身的缺陷，实际点火时刻与最佳点火时刻往往不会重合。因此，确保实际点火时刻与最佳点火时刻的一致性是目前智能安全气囊控制算法设计的主要目标。

现在绝大多数点火算法针对检测到的加速度设定阈值，然而加速度变化曲线不是单调递增的，所以本文提出利用方向拉杆长度方向形变量设定阈值，作为气囊点爆参数，可以避免气囊提前点爆。

3.整车正碰有限元模型的建立

车体建模是碰撞分析的第一步，整车有限元模型分为三部分：轮胎，悬架，车身;有限元模型的建立在前处理软件Hyper Mesh中完成，并根据汽车真实结构做相应的调整。

3.1 网格的划分

以10mm为网格尺寸的标准，为保证求解速度，最小单元尺寸不能小于5mm，其他如翘曲度、长宽比、梯度、雅可比等参照汽车碰撞通用规范。

3.2 接触处理

接触处理包括：防止所有的初始渗透;防止边对边的渗透;用ANSYS软件自动调整考虑材料厚度的材料穿透。

3.3 连接、约束处理

为了真实的模拟车身的实际连接关系，本项目除了用焊点模拟各部件的连接关系外，还使用了revolve joint、extra nodes等连接方式对整车零件间进行连接。

发动机罩板是通过一个四连杆结构和车身相连接，其中发动机罩板和轮胎罩板间通过一个有旋转自由度的销钉和四连杆相连，四连杆机构中每个杆也是通过一个旋转销钉连接运动。

车门和立柱通过铰链铰接，其连接方式也是通过revolve joint来实现。

其余部件用DYNA软件自带的Hex单元模拟焊点，直径5mm，并考虑碰撞严重区域的焊点实效问题;正确处理弹簧、螺栓、胶套、运动副的连接关系。

3.4 单元公式的处理

为控制沙漏采用3个积分点;若PART的厚度大于1.5mm，在厚度方向采用5积分。

3.5 材料的处理

使用实际材料的试验结果值;对于钢，使用24号材料模式;考虑应变率的影响，可恢复的泡沫使用83号材料模式;发动机等在碰撞过程中不变形物体采用20号刚体材料。

4.整车正碰的仿真计算及参数选择

4.1 整车正碰仿真计算

本文采用FMVSS 208法规，汽车初始速度13.89m/s，终止时间：100ms。求解器为LS-DY―NA 971。在计算过程中为了避免部件间发生穿透，本文采用自动单面滑移接触算法。

图1 整车有限元模型

图2 车身冲击方向拉杆形变时间历程曲线

图3 车身冲击加速度时间历程曲线

4.2 安全气囊点爆控制参数选择

一种非常重要的参数是汽车方向拉杆的变化量，因为它是单调变化曲线，如图2为碰撞过程中方向拉杆变化曲线。由于加速度曲线不是单调递增的，如图3为碰撞过程中车身冲击加速度时间历程曲线，设定的阈值在最佳点火时刻前就已达到，从而导致提前点爆或误点爆。

然而，汽车方向拉杆的变化量也存在着一些问题。首先，方向拉杆变化量要求我们必须密切注视汽车的碰撞初速度v0;其次，在不同的碰撞初速度下，虽然相同的速度变化量v，但参数L变化是很显著的。因此，我们要避免那些仅仅依靠汽车方向拉杆变化量而不依赖其他参数（见图2、图3）。

5.结论

利用方向拉杆变化量作为点火控制变量来建立安全气囊的点火控制模型，通过模型的输出来判定是否触发气囊，若满足触发条件，则预测什么时候触发气囊。与以往的安全气囊点火控制算法相比，该算法能比较准确地判定安全气囊的最佳点火时刻。仿真与试验结果表明：该算法是可行的，有利于提高汽车的安全性能。

参考文献

[1]RODNEY.A Study of the Factors Affecting the Fatalities of Airbag and Belt-Restrained Occupants in Frontal Crashes[R].NHTSA，2011：09-0555.

[2]BRAVER E R，MCCARTT A T，SCERBO M.Front Airbag Non-deployments in Frontal Crashes Fatal to Drivers or Right-Front Passengers[C].SCI Paper，2010：178-187.

[3]唐国强，朱西产.汽车安全气囊点火算法的研究[J].公路与汽运，2009（2）.

[4]Federal Safety Standards.FMVSS208：Occupant Crash Protection[S].2010：28-43.

[5]E.C.E.ECE R94：Uniform Provisions Concerning the Approval of Vehicles with Regard to the Protection of the Occupants[s].1999（2）.

汽车安全气囊论文篇5

当汽车发生严重的碰撞事故时，安全气囊会弹出来。

但是安全气囊一定要与安全带配合使用才有效，如果在安全气囊弹出时没有系安全带，那弹出来的安全气囊会给车内成员带来严重的二次伤害，甚至会直接导致车内成员死亡。

安全带是非常重要的，无论是驾驶汽车还是乘坐汽车，上车后第一件事情就是系好安全带。

风光e1是一款纯电动汽车，这是一款单电机车型。

风光e1的电动机最大功率为33kw，最大扭矩为125牛米。

风光e1的电动机是前置的，所以这款车也是前驱的。

风光e1使用了三元锂电池，大部分纯电动汽车都在使用三元锂电池，这种电池的正极是使用三元材料制造的。

汽车安全气囊论文篇6

1 侧面碰撞

汽车碰撞事故按其类型可以分为：正面碰撞、侧面碰撞、追尾和翻滚等。各种碰撞事故统计资料表明，汽车发生的正面碰撞事故约占41%，尾追碰撞事故约占12%，而各种各样的侧面碰撞事故约占47%，但从事故的伤亡比例来看，轿车的侧面碰撞事故的伤亡率，远远高于轿车正面碰撞和尾追碰撞事故的伤亡率。

分析结果说明，轿车的前部为发动机舱，后部为行李舱，在发生正面碰撞或尾追碰撞时，发动机舱或行李舱结构的变形和结构的损坏，能够吸收大量的碰撞能量，并且安全带和安全气囊能够有效地发挥作用，这就使得乘员的伤亡率大大地降低。

但是，轿车车身侧面的结构件，无论是在强度或是刚度上，远远比不上轿车车身纵向结构件的强度和刚度。车门的两侧没有足够的空间布置/缓冲结构件来吸收碰撞时的能量，安全带对于侧面碰撞的防护能力也低得多。当车门、门柱等受到碰撞时，就有可能对乘员造成直接伤害，使得乘员的伤亡率大大提高。

汽车侧碰乘员伤害主要来自以下三方面：（1）巨大的侧向冲击力。这也是直接造成乘员伤害的力量；（2）破碎玻璃、塑料内饰件的飞射，这是由于车窗、车体结构变形，玻璃破碎、内饰件破裂引起的，对乘员造成极大威胁；（3）车身翻滚。乘员撞击车内坚硬物体受伤。

2 侧面安全气囊的研究

由于汽车侧面碰撞时乘员所受到的伤害风险极大，因此侧面安全气囊应运而生。其主要有两种形式，一种为座椅安全气囊或安装在车门内的安全气囊，另一种为侧面帘式安全气囊。

2.1安装在车门内或座椅中的侧面安全气囊

用于车辆发生侧面碰撞时，保护乘员的胸部和腹部，有的也可以同时保护乘员的头部。从制造成本和难度来看，安装在前排座椅中的侧面安全气囊成本较低，并且集成度较高；而安装在车身侧面车窗上方的帘幕式安全气囊结构更加复杂，相对成本也较高。目前我国市场上装备有侧面碰撞头部保护气囊的紧凑级车型，大多都是安装在座椅内的侧面安全气囊。

如图1所示为，沃尔沃（VOLVO）汽车公司装在座椅上的防侧撞安全气囊[1]。它能够随座椅移动，当轿车发生碰撞，并使座椅产生位移时，防侧撞安全气囊始终跟随座椅移动，确保了乘员的安全。

在典型的实际侧撞中，乘员与车门及B柱之间的间隙会在撞击后迅速闭合（B柱包括车门锁机构，在四门汽车中还包括后门用铰链装置）。为了保护乘员的侧面部位，座椅侧面安全气囊必须在极短时间内迅速展开，填充乘员和车门之间的狭小间隙。

安装在座椅上的侧面安全气囊通常安装于座椅骨架上，碰撞时，从座椅上弹出，向下通过座椅装饰边框展开。这类安全气囊系统包括：胸腔保护气囊、头部/胸腔保护气囊、胸腔/骨盆保护气囊。胸部安全气囊的气袋一般可在8ms-10ms内完全充气展开，头部/胸腔安全气囊的头部气袋可在20ms 内全部展开。

2.2侧面帘式气囊

侧面帘式气囊最早简称IC（Inflatable Curtain），也可以简称CAB（Curtain Airbag）。CAB作为一种重要保护措施，能有效防护上述伤害，目前已在中高级轿车上普遍装配。

IC侧撞防护气帘是沃尔沃侧防护系统自1991年开始设计的第3代产品，并在1998年将其引入到生产的某车型中[2]。帘式气囊模块主要包括：气体发生器、导气管、拉带、线束等。其结构如图2所示：

在侧撞中，乘员的躯干由侧撞气囊保护，头部靠车顶内饰缓冲。 图3所示是一种典型的帘式气囊。帘式气囊平常隐藏于车辆侧面顶棚的横梁上，气囊从 A 柱车门框横梁展开，保护乘员的头部，气囊的发生器安装在 A 柱下端。当汽车发生侧面碰撞时，侧气帘会瞬间落下并快速的充气膨胀，像帘子一样覆盖前后窗，将乘员与玻璃等坚硬物体隔开，这样就避免了乘员头部与车窗及外部坚硬物体的直接接触，有效地保护了乘员。某些帘式气囊甚至在充满气的状态下能维持5秒钟的时间，这样在汽车翻滚事故中就能对乘员提供有效的保护。丰田公司的材料提到：在对该公司开发的一种帘式气囊的试验中发现，侧撞中假人的头部伤害指标 HIC下降为未装气囊时的 1/10。还有一种帘式气囊是安装于风挡上端。

3 侧面安全气囊的发展

侧面安全气囊的点火时间和安全袋的展开时间，比正面安全气囊的点火时间和安全气囊展开的时间要短得多，因此要求防侧撞安全气囊系统中的传感器和中央控制器，有更高的灵敏性和更快的响应速度，能够在15～20 ms的瞬间内，完成全部防护过程。由于其高成本和高技术要求，目前，即便是在欧洲，装有侧面帘式气囊的轿车也不超过10%，且主要安装在中高档轿车上[3]。我国对侧面帘式安全气囊起步较晚，技术还不成熟，但随着汽车安全技术的不断推进，我国势必会加大对侧面帘式气囊的研究力度。

参考文献

汽车安全气囊论文篇7

事实上，虽然日系车重量比美系德系车要轻很多，但在很多碰撞试验中都有很好的成绩。

2008年4月20日的北京国际车展上，中国汽车技术研究中心公布最近一批C-NCAP(China New Car AssessmentProgram：中国新车评价规程)安全碰撞试验成绩。其中一汽丰田的COROLLA卡罗拉以总成绩48．6分获得五星安全评级。这是截至目前为止在C-NCAP已测试的Small-High(小型高端车)中最好的成绩。

“一个假人就高达千万日元，丰田汽车每年投入了巨资进行安全研发。”一汽丰田销售企划部公关室室长李湘在采访时这样说道。事实的确如此，丰田位于东富士研究所内的安全研究楼，是世界最高水平的室内碰撞实验场。丰田在此研究所，以及在总部地区另一所碰撞设施研究所中，每年大概进行1500次的实车碰撞试验。

据《中华人民共和国道路交通事故统计年报》，2006年中国因道路交通事故死亡8．9万人，其中：行人26％，非机动车13．7％。在中国的交通现实下，保护行人也是很重要的汽车安全研发方向，在这方面轻型车是很有优势的。在轻量化成为中国汽车的新趋势时'轻量化不仅仅是为了省钱，也不是以牺牲安全为代价的。刚好相反，轻量化正是为了每一个生命的珍贵。

丰田汽车第1车辆技术部车辆安全7组组长间濑重美说，丰田汽车安全体系的终极目标是争取“交通事故零死亡”。

轻量化――安金新趋势

什么样的设计才能确保车座上的你最安全呢?这要弄清楚当碰撞发生时，巨大的冲击能量是怎么不传递到你身上的。

一个正面碰撞，首先是车身前部有效的吸能变形，并将碰撞能量分散到车身骨架的各个部位，从而最大限度地减少对乘员舱的侵入，将传递到我们身上的撞击能量降到最小限度。这时，你的安全带会把你维系在车座上，加上爆发的气囊，你就能在强大的冲击力下活下来。当然，如果没有系安全带，那你就会被巨大的力量抛出去，与车窗玻璃进行二次碰撞。

对于轻量化，并不是考虑了行人和非机动车就不考虑乘员本身的安全。只要乘员舱结构充分优化，采取高强度的加工工艺，即使汽车上使用很轻的材料，也能达到很轻但弹性非常之好的效果。

间濑重美说：“确保安全有个要点，要有强度大的客舱，再匹配上有效的吸能区域。”一个轻型的长车身有助于碰撞时的变形吸能。清华大学汽车工程系教授、中国汽车工程学会汽车安全技术分会主任委员周青据此认为，未来的安全汽车应该是又长又轻的。

我们不用考虑一辆五十铃和一辆QQ相撞的后果，那是显而易见的。当两车重量相近时，车的结构设计是关键。美国学者Evans对3118起在美国实际发生的两车碰撞事故的统计分析表明，如果两车重量相差在10％以内的话，结构设计、材料选取、生产制造工艺等因素对碰撞安全性能的影响可能更大一些。

在中国拥堵的城市里，低速相撞最常见的。这时我们更多的是要考虑行人的安全。如果发生汽车与行人碰撞之后，车太重，刚性太大，行人是很不安全的。

间濑重美表示，丰田的汽车安全研究有三个层次，提高汽车的安全性、交通环境的改善和人的教育启发。C－NCAP的试验让间濑重美更加坚信自己的研发成果，对轻量化的坚持也为交通环境的改善提供了可能性。最让间濑重美等研发者担忧的是人的教育启发，也就是说，很多车主对汽车安全知识的误解和安全意识的淡漠。

气囊不是枕头

丰田汽车公司的研发部门经常收到来自各个国家的车主“投诉”：为什么在一个看似很“严重”的碰撞，安全气囊却没有打开。是不是设计方面有问题?对于这个的问题，间濑重美十分不解。事实上，气囊技术并没有任何问题，间濑不解之处不在于车的本身，而在于车主们对气囊的过分崇拜。他们还以为气囊一出，就能挽危难于瞬间。

持同样不解之惑的人还有周青教授。“好莱坞电影给人带来太多误区了。人们以为安全气囊是一个枕头似的。抱一个枕头是不可能(在撞车时)保护你的。一定要把安全气囊作为一个辅助保护措施来看待，主要的保护手段是系好座椅安全带。”

很多时候，安全是举手之劳。汽车的安全技术再好，如果乘员没有安全意识，再好的技术也无法保护他。这也是丰田的安全理念。

气囊的英文名字是SupplementalInflatable Restraint System，翻译过来，就是辅充气束缚系统。也就是说，这只是一个后备的安全装置。

事实上，如果你的脸真的碰上了气囊，也会让你脸疼，因为气囊就是一个炸弹。

周青解释说：“碰撞、受伤、死人，这整个过程就在零点几秒完成，安全气囊必须在很短的时间内展开，要在这么短的时间内产生大量的气体，唯一现实的方法就是爆炸。爆炸是什么意思呢?如果你车上有一个安全气囊，你车上就有一个小炸弹，如果你车上有八个安全气囊，那你车上就有八个炸弹。当然这么说有点邪乎了。既然是爆炸，那是有一定的威力的，而且，安全气囊不能太软，如果太软了’约束力不够，不能吸收能量。”

汽车安全气囊论文篇8

关键词:

汽车;电气;设计;配置

1前言

掌握现代汽车电气系统设计的规律性，是提高汽车电气系统设计速度，提高设计质量的有效途径。高档汽车电气系统的成本己达到整车的35%，而汽车高档大多是指电气控制功能及配置而言;所以汽车电气系统设计工作量所占整车的比例，也在逐年增加。计算机控制是汽车电气系统设计中，应该重点考虑的部分，它是现代汽车的神经，承担着驾驶者、车辆及周围环境三者之间的相互联系、及控制的功能。汽车电气系统设计，经历了从无到有，从简到繁，从辅助到主导的发展历程，已经成为现代汽车智能化、信息化的主体或载体，对汽车的动力性、经济性、安全性等都起到了十分重要的作用。汽车电气系统设计是理论应用过程，即实现管理控制功能，又使整车电气系统协调一致，自适应的工作。选择的设备、器件均需经过优化造型处理，作为已知元素选用，由配套厂家提供，一般由信任度承袭应用。在整体上，由设计任务书确定汽车等级分类档次，是B级车还是C级车，设计上要有创新意识，体现人性化智能化的特点，在配套选型上要注意相互之间的协调性、匹配性和前瞻性，汽车电气设计通常包括:设计主题、功能配置、电器原理图设计、电气三维布置设计和二维线束图设计。

2设计主题的确定

汽车电气系统设计，是根据客户提供的多种参考样车，及汽车等级分类档次，按最高配置及最新技术要求进行考虑。设计过程中，将电气选装件也纳入设计范围，以适应不同用户的配置要求。根据造型布局的需要，按照开发协议中电气选装件的要求，参考国际先进技术，结合厂家的生产能力，最终用户的需要，进行汽车电气系统的开发设计，实现整车电气现代汽车电气系统设计的规律性文/怀琳本文叙述了现代汽车电气设计的规律性，通过设计主题、功能配置、电器原理图、电气三维布置和二维线束图的设计，就如何掌握设计中的规律性进行了叙述。这对提高设计水平、提高设计质量、尽快掌握汽车设计技术是十分有益的。摘要的控制功能。

3功能配置的确定

功能与配置是一款新车型市场定位和分类档次的基础，与制造成本关系很大，因此要以主机厂为主导决策，在设计中进行成本控制。

3.1参数的确定

例如：蓄电池容量确定；发电机容量确定；保险丝容量确定；继电器容量确定；用电器权值确定；用电器性能参数确定；电气线束材质、线径、颜色、长度、分支确定。例如：蓄电池容量确定：蓄电池的主要任务，是向起动机提供启动电流，保证发动机在各种情况下，能可靠启动；设起动机功率为1.3kw，根据经验公式：经计算，蓄电池容量范围在60～70AH之间确定。其它电气参数的确定从略。

3.2功能配置的选择

根据国家相应安全法规标准的要求，整车电气配置包括电喷控制系统.、电动玻璃升降器、安全气囊、防盗系统、中控门锁、点烟器、雨刮系统、音响系统、ABS系统、定速巡航系统等。一些特殊的配置，可以根据用户的需要，进行合理的选择。

3.2.1安全气囊

安全气囊是被动式安全系统，在发生意外撞车时，安全气囊保证驾驶者的安全。气囊按控制方式，可分为机械式、机械电子式、电子式三种。（1）机械式安全气囊。气囊模块由触发装置、气体发生器和气囊三部分组成。触发装置包括传感器、电子控制装置.、储备电源和监控装置，由电子控制系统接收加速度传感器发来的信号，并进行分析判断是否发生了碰撞事故；若发生碰撞，则对气体发生器发出指令，迅速吹胀气囊、整个过程约需0.3s。触发监控装置可连续自我监控，确保气囊随时处于准备状态它的特点无需电源系统配电，气囊模块布置在方向盘内，由转向管柱触发气囊工作。（2）电子式安全气囊。电子式安全气囊即SRS(辅助防护系统)。该系统控制程度驭卨，多用于高级轿车。其主要包括碰撞传感器、系统构件、气囊组件、指示灯。还有一种机械电子式安全气囊，因其可靠性不高，一般不予考虑。通过上面的分析，设计师结合设计车型的特点，确定气囊选择形式。经济型轿车一般选择机械式或电子式这两种气囊可靠性好，国内有成熟的配套厂家。中高级轿车一般都选用电子式。

3.2.2ABS系统

ABS即电子防抱死系统，是汽车安全系统之一；该系统可调节各个车轮轮缸的制动压力，可缩短制动力距离，保证操纵稳定性，ABS系统主要由轮速传感器、液压调节器、CPU、指示灯和液压控制回路等构成。根据论速传感器和液压调节器内电磁阀的数量，把ABS划分为几种形式和不同的安装方式。通常轮速传感器检测到与之正相关的电压信号输入CPU、CPU根据该电压信号计算出各车轮速度，并向液压调节器的电磁阀发出动作信号。ABS系统通过电磁阀控制各车轮轮缸的液压，防止制动时车轮抱死，CPU具有自诊断功能，可以通过ABS系统指不灯显示控制系统异常的状况。ABS系统异常时系统将转入普通制动系统，确保车辆的正常制动。ABS按结构分为整体式和分体式。按控制通道又分为4通道、3通道2通道控制系统。ABS在设计选择时，根据车型的需要和分类，合理确定ABS的控制型式。

3.2.3电动玻璃升降器

（1）翘板开关控制型。翘板开关控制型原理图如图1所示。前、后双门布置，驾驶员侧总控制，右门、两后门独立控制，控制开关置于车门把手上。（2）玻璃升降器ECU控制型（如图2所示）。除具有（1）项的各种功能外，还具有防夹、门锁后自动闭窗、童锁开关等功能。在设计功能选择上，根据车型分类的需要选择型式。

4汽车电气原理图的设计

确定设计主题及功能配置后，既进入电器原理图的设计。首先根据功能配置的车型分类，进行模块化设计。例如电喷系统，确定电喷ECM的型号，与发动机厂家协商确定控制方式，根据ECM的引脚定义，确定合理的控制方案。ABS类型确定以后，根据配套厂家提供的ABS技术参数，及ECU的引脚定义，确定控制方案。空调控制系统。根据车型分类，及客户的意见，确定手动空调还是自动空调。之后，根据效果图及油泥模型，设计分配面板上各操作开关的功能，然后进行结构参数设计。灯光系统设计。该系统自组合开关、控制开关、灯具等组成。首先分析国家法规对灯光的约束，然后确定各种灯具的型号、功率等，并分析组合开关中灯光控制电路，然后进行灯光电路设计，之后进行结构参数设计。还有雨刮系统、音响系统、组合仪表系统等设计过程与上面相类似。

5二维及三维线束设计

根据电气原理图中电气件，绘出与之对应的二维线束图，整车线束根据不同功能分为若干线束总成，进行统一编号，电气线束的组成应满足线束制造、车辆安装和维修的可能性及方便性，线束材料和附件的选择必须符合国家标准，同一线束族中避免相同颜色的导线等。三维线束设计，首先应考虑线束在全车上的走向，布线的过程中要避开可能引起干涉的车身件，要及时与车身、底盘、总部置等部门协商，及时掌握车身板金、内饰等的修改状况，保持三维线束和车身的配合。三维线束还用来核实修正。二维线束的位置和尺寸。还有线径大小的确定、线束类型的确定等这里不详述了。

6结束语

汽车电气设计是一门多学科协同配合的一项设计工作。当代汽车电气设计的时代特点主要表现在两个方面:首先是电气系统的人性化、智能化设计，处处以人为本：其次是整车的高度安全性、舒适性、经济性和环保性。当代汽车电气的代表车型如奔驰、宝马等世界顶级车型，在电气配置上，均采用了以计算机为核心的智能控制，这样的系统通常依赖于CAN总线技术，它是现代汽车电气设计的发展方向，我国在CAN总线技术上取得了一定成果，如上海通用汽车公司的CAN总线技术，都取得了突飞猛进的发展。CAN总线技术最终将实现机器自动驾驶等智能化方面的发展与需求。

参考文献

[1]吴亚良译.新的[J].德国ATZ6/2004.

汽车安全气囊论文篇9

中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：

一、汽车安全技术的运用

1.汽车主动安全技术

汽车主动安全性是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能，在交通事故发生之前采取安全措施，特别当即将发生危险状态时，驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中，为确保驾驶者的基本操纵稳定性，对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能，汽车结构设计开发了主动安全系统。

（1）距离警示系统

该系统主要特点是在自适应巡航控制系统(ACC)关闭时，也可帮助驾驶员保持与前车的安全距离，当距离警示系统被激活后，驾驶员可预先设定驾驶车辆与前车的时间间隔，汽车行驶时，系统探测到驾驶的车辆与前车的时间间隔低于设定值时，会在前风窗玻璃上发出警示，同时发出警告铃声，如驾驶员仍未采取任何安全措施，这个系统会主动制动。沃尔沃汽车公司最近开发出了这种防止撞车的距离警示系统

(2)行人安全系统

除了提高交通参与者的安全意识以外，主动避让的行人安全技术的开发显得尤为重要。该系统由集成在前格栅中的雷达装置，装在车内后视镜前面的摄像头和一个中央控制单元组成。雷达的任务是探测车前的物体并确定与车的距离。摄像头则确定物体的类型。行人安全系统不仅能够对前方静止或行驶的汽车做出反应，还可以探测到任何身高80cm以上的行人(包括儿童)。如果有人走入汽车的行进路线，系统即会发出警告;如果驾驶者未能及时做出反应，系统会自动全力制动。在车速小于35km/h时，可使汽车避免与行人相撞。在较高的车速下，则尽可能在发生碰撞前减小车速。并在发生碰撞前施加全力制动，完全规避或最大程度减少事故发生的伤亡程度。

(3)误踩踏板加速抑制系统

日常生活中，经常会有些新手驾驶者因为把油门当制动酿成的惨剧，针对这一现象，日产研发的误踩踏板加速抑制系统能够有效地降低惨祸发生的概率。在限定的区域内，只要该系统启动着，无论驾驶者用多大的力度踩加速踏板，车辆都不会猛的向前蹿出去。这个系统将成为很多新手驾驶者的福音。该系统通过全景式监控影像系统的4组摄像机获取图像信号数据，可以识别车辆是在道路行驶还是在停车场内(或者前方有障碍物)。

(4)远红外夜视系统

夜间是事故高发时段，照明系统是否可靠直接关系到汽车驾驶员的生命安全。最新的夜视辅助系统可让驾驶员在夜间提前看清近光灯照不到的交通标牌、弯道、行人、汽车、障碍物或道路上其它可能造成危险的物件。装备夜视辅助系统的汽车装有两个红外线前照灯，可以找到前方大约200m的距离，在风窗玻璃内侧，有一个小型红外线摄像机可以记录前方的驾驶环境，减弱干扰的耀眼光，提高其它物件的显示亮度，并将其显示在驾驶员仪表板的显示屏上。

(5)驾驶者警示控制系统

由于高速公路网的不断完善，增加了长时间驾驶的机会，驾驶人员极易疲劳和注意力不集中，由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示，避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。在车辆进入容易使驾驶者进入放松状态的笔直、平坦的道路以及容易使驾驶者注意力不集中的环境时，当车速超过60km/h，该系统激活;当车速超过65km/h，系统便开始进行干预。

2汽车被动安全技术

汽车被动安全性（也称为碰撞安全性或二次安全性）是指在无法避免碰撞事故的情况下，依靠车辆本身保护撞击，将撞击伤害降到最低的装置。另外，作为防止事故后出现二次伤害的安全性，因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞，驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害，汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板，车身结构，预紧式安全带，智能安全气囊，头枕，可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统（ARTS），灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。

（1）膨胀式后座安全带

福特开发的膨胀式后座安全带在事故发生时，通过把撞击压力分散到更大面积来扩大保护范围，为头部和颈部提供额外支持，有助于减少撞击对胸部的压力和控制后座乘客头部和颈部的移位。该系统将筒状气囊折叠成褶皱状收放在安全带内侧。在发生正面碰撞或侧面碰撞时，汽车安全带传感器在瞬间测定碰撞的严重性并展开气囊式安全带的气囊，从发生碰撞到气囊膨胀打开只需40ms的时间。

（2）外部安全气囊

福特开发的外部安全气囊系统采用了两种可在碰撞中对行人进行保护的气囊。这两种气囊一个是发动机罩气囊;一个是前围安全气囊。两者的配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。碰撞发生时，碰撞预警传感器激活发动机罩气囊，其在保险杠上方紧靠保险杠处开始展开，50}75ms内完成，充气后的安全气囊约有1371mm宽、558mm高、127mm厚，由保险杠顶面向上伸展到发动机罩表面以上。

（3）智能型安全气囊技术

所谓智能型安全气囊是在原有安全气囊基础上增加传感器，以探测前排座椅上是否有人，乘员是儿童还是成年人，是否系好安全带及驾驶员和乘员在座位上所处位置。智能型安全气囊有5类传感器:重量传感器可根据座椅上重量测量出是否有人，是大人还是小孩，是男性还是女性;红外线传感器根据热量探测人的存在;电子区域传感器通过测量低能量电子区域的电流，测定乘员是否存在和其所处乘位的位置;光学传感器判定人体存在与否和其位置;超声波传感器分析反射波探明乘员是否存在及其位置。

二、汽车安全技术的发展趋势

为了避免或减轻行人与车辆相撞时发生伤害的严重度，提高车辆的各项主动与被动安全性，世界各大汽车公司投入巨大的人力、物力和财力来研究和开发汽车安全保护技术和产品，并逐渐应用到现代汽车上。未来汽车的安全技术将向着智能化主动化和集成化的方向发展。

智能化。在科学技术不断发展的今天，高科技在汽车制造业中的运用越来越多，使汽车安全系统向着智能化方向前进。通过这些智能化设备的运用，提高了汽车操作的简便性和安全性，保证了人们行车的舒适与安全。

主动化。数据表明，汽车被动安全技术的发展已经到了瓶颈阶段，很难再有新的突破，其作用已经接近极限。现如今，只能通过运用主动安全技术来提高人们行车的安全性。

集成化。将主动安全技术与被动安全技术进行融合，使之形成一个有效的网络，协同发挥作用。中央控制系统能够在危险逼近时主动辅助驾驶者驾驶汽车，而如果事故无法避免的话，系统将会在有限的时间内，把事故的后果减轻到最轻的程度。

三、结束语

车在路上行驶，车祸猛于虎，安全才是王道。抛开价格因素，一辆“安全车”应达到的最基本标准是：前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS＋EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构，良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用，构筑以人为本车守护人的和谐社会。

汽车安全气囊论文篇10

1汽车传感器的重要性

传感器的应用在当今社会已覆盖所有地区的人类活动。目前，每天生产的汽车有数百个传感器，高端豪华车约数百甚至数千个传感器。根据传感器的作用，汽车传感器可分为温度、压力、流量、速度、位置、气体浓度、光照强度、湿度测量、距离函数。但随着汽车工业的发展，车辆的稳定性和安全性越来越被人们所重视，这导致了一个普通的车辆传感器的数量和类型将越来越多的应用到电子节气门控制和停车诱导。这些关键部件在汽车中承担着重要责任，如汽车的检测与诊断、汽车传达的温度、压力、速度和湿度等信息。汽车中央控制系统的中枢神经，一旦传感器发生故障，设备就不能正常工作，甚至不工作。因此，它被形象地称为汽车传感器。

2汽车传感器的应用分类

2.1发动机控制系统用传感器

2.1.1温度传感器

温度传感器分为温度传感器电阻式、热敏电阻和热电偶电阻型三种类型。三种类型的传感器都有其自身的特点。高精密线绕电阻温度传感器，虽然精密度高，但响应特征差；热敏电阻温度传感器具有灵敏度高的优势，但线性差，适用于低温；高精度热电偶和热电阻温度传感器，虽然温度限度宽，但必需使用冷端办理和放大器。

2.1.2流量传感器

空气流量传感器分为旋转叶片（叶片）、卡门滚动、热线热膜四型和其他类型。旋转翼片式（叶片式）空气流量计布局简陋，衡量精度较低，测得的空气流量在必要时需举行温度补充；卡门旋涡式空气流量计无可动部件，响应快，精度高，并保持温度的需要；热线式空气流量计量度虽然精度高，无需温度填补，但易受气体脉动的感化，导致易断丝；热膜式空气流量计和热线式空气流量计量度事理雷同，但体积少，相宜大批量生产，资本低。

2.1.3压力传感器

压力传感器主要用于检测负增压缸、增压比、涡轮发动机、气缸压力、压力等。吸气负压传感器主要用于抽吸压力以用做压力检测。用于压力传感器的汽车是用三种方式：电容，差动变压器（LVDT），锯齿型压力传感器。

2.2车身控制用传感器

2.2.1汽车空调

汽车空调系统在车内外和空调器出口都装有温度传感器，空调压缩机上则装有磁电式转速传感器和静电式制冷剂流量传感器，从而空调系统可以测量并调整风量，改变车内温度。

2.2.2安全气囊

安全气囊能起到保护乘客在事故中造成致命伤的作用，安全气囊包括计时传感器和以电子控制为单元安全气囊气体发生器，还用到了碰撞传感器和保险传感器。安全气囊中的传感器可以通过测量碰撞加速度来判断碰撞程度，瞬时将信息传输给控制器，引发气体发生器点火以给气囊充气，并打开气囊。

3汽车传感器的发展趋势

未来的汽车传感器主要表现在五个方面的发展方向：由智能化，小型化，多功能，新材料和新技术。

3.1智能化

汽车传感器信息的保存和处理，能把握和判断标准逻辑，结合等效传感器和微型机，其信息处理和控制电路集成在一块芯片上，具有自诊断、多参数测量和误差补偿的功能。

3.2微型化

微电子机械系统（MEMS）技术和计算机辅助设计技术，敏感元件，处理，数据处理组件上安装芯片作为一个统一的信号微米，具有体积小，成本低的优点，使用寿命长，并可提高系统的精度，已经开始取代传统的传感器。

3.3多功能化

许多敏感元件组装于一体，统一的材料一起或单独在一个芯片上的多功能传感器。可以检测不同物种的参数，用一个单一的传感器系统，实现多传感器的功能，可以减少传感器的数量，并提高了系统的可靠性。

3.4新材料的应用

新材料的利用是传感器技能的首要根蒂。如今光导纤维、纳米原料、超导材料等新式材料的呈现促成了汽车传感器的成长。

3.5开发新型的传感器

该传感器的工作原理是各种物理、化学的生物效应，并在此基础上制定新的原理。新的传感器激励人们去进一步探索敏感功能材料新的影响，促进更加先进的传感器发明。这是低成本的小型化的重要途径，良好的性能和广泛的应用范围和多功能传感器。

4结语

汽车产业不断发展的今天，使汽车传感器在汽车制造业中发挥着越来越重要的作用，这也促进了汽车传感器市场需求的高速增长。采用新型的汽车传感器，多功能、新材料和新技术将越来越会走进我们的生活，成为未来的汽车传感器的主流，促进了我国科学技术的发展。

汽车安全气囊论文篇11

前言

现代社会中，汽车行业的发展十分迅猛，由于汽车数量的增加，导致安全事故也不断的增加，对汽车的安全技术问题也逐渐成为了汽车行业中急需解决的问题。汽车运用技术是为了解决汽车可能存在的安全隐患问题的一项专业技术，为此研究汽车的运用技术对保障汽车的安全行驶有着重要的意义。

1.汽车主动安全技术

1.1距离警示系统

距离警示系统是帮助驾驶员与前车保持一定的安全距离的一个系统，当距离警示系统启动后，驾驶员可以提前设定与前车的时间间隔，如果汽车行驶时本车与前车时间间隔低于驾驶员所设定的值时，距离警示系统会在前挡风玻璃处发出警示。如果驾驶员并没有采取任何措施或行动，那么这个系统会自动将车进行自动刹车。

1.2行驶中驾驶员精力不集中报警系统

我国的高速公路不断的完善，驾驶员的驾驶时间也为此变得更长，驾驶时间的增加无疑会增加驾驶员的疲劳，这样引起的交通事故率也大大增加。据调查显示因驾驶员疲劳或精力不集中所引起的交通事故占总交通事故的一半左右。该系统能够记录车辆在道路上的行驶情况，并向注意力不集中的驾驶员发出警报，避免由于驾驶疲劳而出现的事故。该系统通过仪表盘处安装的小型摄像机来对驾驶员的面部表情进行分析，通过计算机处理来判断驾驶员是否有打瞌睡或疲劳，当驾驶员出现这样情况时则会立即向驾驶员发出警示。

1.3自动巡航系统

普通自动巡航系统是在汽车行驶到一定的速度时，启动自动巡航，汽车会保持一定的速度继续前进，不需要踩油门，但遇到情况时，驾驶员必须踩制动防止事故发生。

1.4电子制动力分配系统

为了避免汽车制动时后轮先制动的情况发生，EBD系统将根据汽车的重量和道路环境来控制制动过程，以前轮为基准对后轮进行滑动率比较，若是发现前后轮有所差异，到达必须调整的情况时，它就会调整汽车的制动液压系统，使前后轮接近理想化制动力的分布[1]。

1.5视觉加强系统

为了使下雨和雾霾等天气驾驶员能有较好的视觉效果，国外的一些公司研制出视觉加强的系统。改系统能及时的清除挡风玻璃上的雨水和雾气等。主要结构有三种：一是除水防护膜，能防止水膜的形成;二是日本产的一种斥水玻璃，能使水珠快速凝结流走;三是日本的超声波技术，可能将依附在挡风玻璃上的水膜雾化消散。

1.6一体化底盘控制系统

汽车的一体化地盘控制系统属于一个先进的集成系统，主要是利用中央地盘的控制器来对汽车的各个系统实现电子化的连接控制，其中有汽车的制动、悬架以及转向等功能[2]。然后是利用计算机对每一个子系统进行协调控制，以此来保障汽车能够达到最佳的状态，同时这样也有效的保证汽车在行驶中的稳定性。

2.汽车被动安全技术

汽车的主动安全技术主要是对事故的预防，而汽车的被动安全技术则是更偏向于出现事故后，为了尽量避免人员伤亡和财产损失，所作出的保护措施。

2.1智能安全气囊

智能安全气囊除了具有普通的安全气囊的功能和部件之外，它所配备的气体发生器都是多级的，有更多的传感系统，可以自动的感应到驾驶员的体重、身高以及成员距离安全气囊模块的距离等信息，靠这些来决定安全气囊的打开时采取的不同充气级别，尽量避免由安全气囊爆炸而造成的损伤，以达到达到最佳的保护，

2.2汽车“黑匣子”

汽车的黑匣子与飞机的相似，也是为了记录汽车在行驶过程中的各种动态以及传感器所接受的各种信号信息，当发生事故后可以方便查找事故放生的根源问题，这种被动的安全技术为以后的汽车性能改进提供了强大的实践依据，在一定程度上能存进汽车的运用技术得到更好的发展。

2.3防撞型安全转向柱

汽车在发生事故时由于正面的撞击导致车身的前部发生变形，方向盘连同转向柱一起向驾驶员的方向移动，这时驾驶员会由于惯力而向前冲击，胸部会因撞在方向盘和转向柱上而造成严重的伤害。防撞型安全转向柱可以在汽车发生正面碰撞的事故时，在碰撞力达到一定数值时，转向柱中间轴可以伸缩或弯曲等，使驾驶员尽量受到保护，达到隔绝一次碰撞影响的目的。

3.汽车运用技术的未来发展趋势

随着国家经济和汽车行业的不断发展，在未来的汽车运用技术发展中，汽车的安全技术运用一定会得到不断的完善和更新[3]。在实际应用技术中，主动安全技术和被动安全技术是一个整体，只有将两者互相结合形成统一化，才能促使汽车行业得到更好的发展前景。目前全球定位系统技术、智能避撞技术、智能安全气囊技术等都已经在汽车运用技术上发挥了巨大的作用，未来随着科技的进步，只能化技术将更加广泛的运用到汽车技术当中。

4.结语

在汽车的运用技术中，一定要做到的就是将汽车的主动安全和被动安全技术两个方面进行完善，汽车运用研发人员也要不断的进行技术改革和研究，倾听市场的回馈信息，积极的总结当中的经验和教训，争取将汽车运用技术提升到一个更高的台阶，以保障汽车行驶系统的安全性、可靠性和智能性，使我国的汽车行业更加蓬勃的发展。

参考文献：

汽车安全气囊论文篇12

随着汽车的不断普及，交通安全逐渐成为广泛关注的焦点之一。仅2011年上半年，我国共接报道路交通事故1840998起，涉及人员伤亡的道路交通事故91811起，造成25864人死亡、106370人受伤。可见提高汽车安全性十分重要。提高汽车安全性的方法多种多样，汽车座椅在汽车安全方面的作用也日趋重要起来。了解汽车座椅在汽车安全方面的作用，及其最新动态，对相关科学工作者具有一定指导作用。

1、汽车座椅在汽车安全中的作用

汽车交通安全问题可从交通秩序和汽车本身安全性两方面来解决。仅靠改善交通秩序是不够的，提高汽车本身安全性能也非常重要。提高汽车安全性的方式有很多种，包括在转向机构安装吸能装置、安装安全气囊、配备防撞报警系统、配备汽车安全座椅等方法。

吸能装置的安装使得转向机构的设计与制造难度大大增加，制造成本增加，而且要在一定程度上放弃转向操纵的可靠性。

安全气囊必须与安全带配套使用，在气囊膨开的空间内不能有任何东西，如果在乘员和气囊中间有什么物件，气囊就可能无法正常膨开，或者可能会将此物件打到乘员身上，导致严重伤害甚至死亡；安全气囊为一次性产品，即气囊只要引爆就不能塞回去再使用，引爆后须回厂更换新气囊。

防撞报警系统能够提示驾驶员危险的存在，但不能自动采取保护措施，对于酒后驾驶、疲劳驾驶等情况无法起到其预期作用。

汽车座椅作为汽车必备的一部分，对于汽车安全还有巨大的可开发空间，汽车安全座椅在提高汽车安全性能方面的作用日益凸显。

2、汽车安全座椅的种类及特点

2.1 滑移式汽车安全座椅

在汽车座椅底座处沿车身纵向设置滑槽，利用不同的方式在汽车发生碰撞时实现驾乘人员随汽车座椅一起向前或向后滑移，以减少人员在惯性力下与汽车转向盘、仪表板等发生挤压的危害。

专利号为CN00201639.7、CN01244730.7、CN98118131.7都是关于汽车安全座椅的。例如CN00201639.7号专利提到了一种以定位销为开关，利用座椅自身惯性为动力源的汽车安全座椅。这类安全座椅制造和使用都很简单，但其仍旧属于被动安全范畴，滑移距离不易于控制，对后排人员安全威胁较大。

2.2 后倾式汽车安全座椅

后倾式汽车安全座椅的基本思路是，在汽车发生正面碰撞时，在一定条件下使得座上人员随座椅后仰，以避让危害。

CN200810000504.8号提出的即为一种后倾式智能避让座椅。这类安全座椅对后排人员威胁较小，但如何将人员固定于座椅上，如何实现后仰，如何让锁止等问题都是不容易解决的难题。

2.3 综合式汽车安全座椅

综合式汽车安全座椅是指将滑移式安全座椅和后倾式安全座椅的特点综合利用的汽车安全座椅。

CN99237874.5号专利提出了一种全自动弹射退倒式防撞汽车座椅，一种能在汽车相撞时实现自动弹射后退、靠背旋转及时避让车头部对人擅挤的汽车安全座椅。综合式安全座椅可以较充分地利用座椅的特殊位置，以提高汽车的安全性能，但其在技术上比滑移式和后倾式要求都要高出许多。

3、问题解决及未来发展展望

3.1 存在的问题及相应的解决建议

(1)滑移式汽车安全座椅最大的弊端是其是在碰撞发生后被动地避让，滑移的动力来源一般都是座椅及椅上人员或者座椅附属结构所受的惯性力。

建议增设气压与液压助力系统及弹簧减震系统，这样可以使得汽车安全座椅化被动为主动，弹簧等部件也可以起到一定缓冲作用，更加安全。

(2)后倾式汽车安全座椅的工作原理，是在发生碰撞时座椅带着椅上人员一起向后仰，以避免由于惯性力而与转向盘、仪表板等发生挤压。其首先要解决的就是要将人员固定于座椅，用普通的安全带将人员绑在座椅上会使汽车丧失舒适性，会导致驾驶员失去活动能力；座椅后倾及锁止也是有待改进的。

建议增设安全带张紧器或者其他固定装置，这样可以实现正常情况下不影响舒适性，碰撞发生时又可将人员固定于座椅上；对于后倾与锁止的问题，可采用齿轮结构、蜗轮蜗杆结构等将后倾和锁止一体化，可大大简化结构。

3.2 安全座椅的发展趋势

随着电子技术在汽车上的运用越来越广泛，电子控制系统日趋完善，汽车智能化是一个重要的发展趋势。将电子控制技术运用于汽车安全座椅会是一个不错的主意。电子控制的汽车安全座椅可与电动汽车座椅调角器配套使用，实现自动化；可与多种传感器配合使用，实现自动化；还可与超声波测距系统、激光测距系统、红外线测距系统等配合使用，实现智能化；在实现智能化的基础上研制出能够预测危险并可提前采取防护措施的汽车安全座椅。

4、结语

另外相对比较新的方法就是采用汽车安全座椅，汽车安全座椅虽然多种多样，形式各异，但其目的是一致的，即为了在汽车碰撞时能够保障加乘人员的生命安全。到目前为止，无论哪种汽车安全座椅都存在着不足之处或者尚有难以解决的难题。通过改进之后，汽车安全座椅将能够更大程度地提高汽车安全性能。希望通过本文能给大家传递些许信息，以方便做更深入的研究，希望更加完善的汽车安全座椅早日运用于汽车之上。

参考文献

[1]梁岳生,赖键铀.汽车防撞安全座椅[P].中国实用新型专利,CN00201639.7,2001-03-14.

[2]吴杰.动平衡汽车防撞安全保障系统[P].中国实用新型专利,CN01244730.7,2002-04-17.

[3]崔宝科.司机安全座椅[P].中国发明专利,CN98118131.7,2000-03-01.

[4]王玉璋.全自动弹射退倒式防撞汽车座椅[P].中国实用新型专利,CN99237874.5，2000-6-28

[5]麻友良.汽车电器与电子控制系统[M].北京:机械工业出版社,2007.