安全气囊的研究论文

0 前年，如果轿车安装有 ABS(防抱死制动系统)，不但说明该车的安全性能出类拔萃，而且档次也相当高级。今天，安装ABS的轿车已经相当普遍，经济型车也安装有ABS。防抱死制动系统 ABS(Anti-lock Braking System)属于汽车的主动安全系。ABS系统的配置，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。 随着对汽车安全性能的要求越来越高，一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS，还安装了ASR(驱动防滑系统，Acceleration Slip Regulation，又称牵引力控制系统)防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。ASR与ABS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.或者 ESP(电控行驶平稳系统)，使汽车的安全性能进一步提高。ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上，没有 ASR 的汽车加速时驱动轮容易打滑； 如是后驱动的车辆容易甩尾， 如是前驱动的车辆容易方向失 控。有 ASR 时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮 打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有 ASR 时就会使车辆沿着正确的路线转向。 汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮 打滑来达到目的，装有 ASR 的汽车综合这两种方法来工作，也就是 ABS／ASR 形式。 装有 ASR 的车上，从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操纵杆)之间的机械连 接被电控油门装置所取替。 当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送至控制单元 (CPU) 时， 控制单元就会产生控制电压信号， 伺服电机依此信号重新调整节气门的位置 (或者柴油机操 纵杆的位置) ，然后将该位置信号反馈至控制单元，以便及时调整制动器。 ESP(电控行驶平稳系统，英文全称 Electronic Stabilty Program)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 系统 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 及 ASR 的汽车，它们之间的差别在于 ABS 及 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。 ESP 对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时 会产生向右侧甩尾， 传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力， 产生一种相反 的转矩而使汽车 保持在原来的车道上。当然，任何事物都有一个度的范围，如果驾车者盲 目开快车，现在的任何安全装置都难以保证其安全。据汽车工程界专家介绍，将来 ASR 等将变得如同 ABS 一样普及，因为 ABS、ASR 及 ESP 包含着技术及性能上的贯通。有专家认为在一定的范围内 ASR 等装置有取替 4 轮驱动的可能。例如轿车，过去人们认为提高轿车行驶性能最好是采用 4 轮驱动，可是与 4 轮驱动 相比，ASR 等装置更适合轿车。这是因为 4 轮驱动结构复杂成本高，增加车重而且耗油， 而 ASR 等装置结构简单安装方便，在一般城镇道路上使用效果并不差。 ABS／ASR／VDC 系统 ABS／ASR 系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题，但不能解 决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。 例如当汽车转向行驶时， 不可避免地受到侧向和纵向 力的作用，只有当地面能够提供充分的侧向和纵向力时，驾驶员才能控制住车辆。如果地面 侧向附着能力比较低，就会损害汽车按预定方向行驶的能力。雨天汽车高速转向行驶时，常 常侧向滑出，就是地面侧向附着能力不足的缘故。为解决此问题，最近汽车工业发达国家又 在 ABS／ASR 系统的基础上发展成汽车动态控制系统(英文名称为 Vehicle Dynamics Control，简称 VDC)。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等各主要总成的控制系统在功能上、 结构上有机的综合在一起，可使汽车在各种恶劣工况下， 如冰雪路面上、 对开路面上、弯道路面上以及采取规避动作移线、制动、加速和下坡等工况行驶时，对不同承载、 不同轮胎气压和不同程度的轮胎磨损都有良好的方向稳定性，表现出最佳的行驶性能。 VDC 的应用，在制动、加速和转向方面完全解脱对驾驶员的高要求，在汽车的主动安全行驶方面竖立了一个新的里程碑。VDC 系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控 制来实现的。例如汽车左转弯时，若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道，VDC 系统即可 测知侧滑即将发生，就采取适当制动左后轮的办法。左后轮产生的制动力可帮助汽车转向， 使汽车继续按照理想的路线行驶。若在同一弯道上，因后轮趋于侧向滑出 而转向过多，VDC 系统即采取适当制动右前轮的办法，维持车辆的稳定行驶。在极端情况 下，VDC 系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速，减少对地面侧向附着能 力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用 VDC 系统后，汽车在对开路面上或弯道路面上的制 动距离还可进一步缩短。VDC 系统主要应用了下述传感器：车轮转速传感器，用来跟踪每一车轮的运动状态； 方向盘转角传感器，用来传感方向盘的转角； 横摆角速度传感器，用来记录汽车绕垂直轴线转动的所有运动； 侧向加速度传感器，用来检测转向行驶时离心力的大小； 车轮位移传感器，用来测量车轮和车身相对位置的变化。 这些传感器的核心部分是横摆角速度传感器， 这是因为汽车的横摆角速度和方向盘 转角的比值是反应汽车转向行驶品质的一个重要参数。位移传感器的信号传给电子控制装置，用来控制半主动悬架，改善汽车的接地性能。其它传感器则把汽车每一瞬时的运动状态 的信息传给电子控制装置，使之与理想的运动状态相比较，一旦汽车偏离了理想的路线，它就会在极短的时间内采取纠正措施， 给制动控制系统或发动机控制系统发出相应的指令， 维持汽车在理想的路线上行驶电子制动力分配系统(EBD) EBD 能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动 力分配比例，提高制动效能，并配合 ABS 提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着 的地面条件往往不一样。比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和 左后轮却附着在水中或泥水中， 这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一 样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD 用高速计算机在汽车制动的瞬间， 分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制 动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动， 并在运动中不断高速调整， 从而保证车辆 的平稳、安全。 安全气囊(SRS) 安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向 盘，平常与普通方向盘没有什么区别，但一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬间 从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘 或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来，已经挽救了许多人的性命。研究表明，有气囊装置的轿车发生正面撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了 30%，中型轿车降低 11%，小型轿 车降低 14%。安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀，气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体， 避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。 除了驾驶员侧有安全气囊外，有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格)，乘客用的与驾车者用的相似，只是气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。另外，有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。

汽车乘员离位模拟技术及在儿童碰撞保护中的应用 中文摘要: 现代社会的发展、产品的全球化对汽车安全性的要求越来越高,这也相应要求汽车安全设备能够在多种工况下保护乘员,尤其是提供对离位情形下乘员的保护。在离位乘员保护的研究中,由于离位乘员的个体差异....汽车安全气囊工作过程计算机仿真理论与试验验证技术研究 中文摘要: 汽车安全气囊作为一种辅助的乘员约束系统，在汽车发生碰撞时保护车内乘员的效用已越来越得到肯定。对安全气囊的研究，尤其是对安全气囊的计算机仿真研究显得越来越重要。作为这一研究的重要组成部分，....建设20万套微车安全气囊项目可行性研究 中文摘要: 随着全球汽车工业的发展，乘员的安全越来越被主机厂和用户等重视，安全气囊系统作为主要的被动安全措施之一，在发达国家已普遍作为整车标准装备或选装件。在我国，特别是1999年10月《关于正面碰....汽车驾、乘人员安全气囊有限元模型的建立及其在前碰撞中的应用 中文摘要: 汽车乘员在前碰撞中的损伤防护一直是汽车被动安全研究的关键问题之一。在欧美等发达国家，安全带和安全气囊作为一种有效的碰撞损伤防护装置已广泛应用到了现代汽车上。在我国，近十年来汽车交通事故急....安全气囊碰撞数据处理与点火算法的研究 中文摘要: 近年来,汽车交通事故每年在全世界导致大量的人员伤亡和经济损失,迫使各国政府和汽车生产企业投入大量的人力和物力从事汽车安全性研究。在我国,由于高速公路建设和现代汽车工业的不断发展等诸多因素....基于人工神经网络的预报型汽车安全气囊点火控制算法的研究 中文摘要: 汽车安全气囊作为一种被动安全装置,由于使用方便、效果显著、造价不高,所以得到迅速的发展和普及。为了进一步提高汽车安全气囊的可靠性和准确性,对其控制系统的点火控制理论研究显得尤为重要。本文....安全气囊试验系统设计及复合管式安全气囊研究 中文摘要: 作为乘员辅助约束系统的组成部分，安全气囊在碰撞发生时对人体具有重要的保护效果。随着人们对汽车被动安全性的要求不断增高，对安全气囊的研究开发工作成为热点。本文的主要任务包括建立一个用于气囊....车体与驾驶员检测相结合的气囊点火算法研究 中文摘要: 安全气囊在碰撞事故中对乘员起到巨大的保护作用,其研究与开发正向多样化、智能化方向发展。在安全气囊的研究中,控制算法是安全气囊技术的关键,是确定引爆安全气囊时刻主要控制手段。作为安全气囊研....汽车正面碰撞驾驶员侧约束系统模型建立与性能优化 中文摘要: 汽车交通事故已被公认为是威胁人类安全的“第一公害”。随着我国国民经济的快速增长,人民生活水平的不断提高及安全意识的增强,汽车工业和交通运输事业将不断地向高层次发展,对汽车安全性必将提出新....身材矮小乘员在正面碰撞过程中伤害的研究 中文摘要: 汽车交通事故已被公认为是威胁人类安全的“第一公害”。随着我国国民经济的快速增长,人民生活水平的不断提高及安全意识的增强,汽车工业和交通运输事业将不断地

本人车辆工程学生，方向是汽车安全。关于安全气囊方面的文章，我有很多，你告诉我你的邮箱或什么的，我发给你。先复制一点前言安全气囊的防护效果与众多的因素有关。一方面是事故发生的客观情况，如碰撞强度，碰撞类型，乘员的身高、体重，乘坐位置，车辆的类型和大小等。另一方面是车辆上安装的防护系统及其使用情况，例如是否使用了安全带和安全气囊及它们的尺寸、容量等。因而，要对安全气囊有效性做出客观准确的评价，找到影响其防护效果的主要因素难度很大，是安全气囊研究领域的重要问题。它涉及到工程学、交通事故损伤流行病学、损伤生物力学和统计学等多个学科，是综合性很强的研究领域。安全气囊依据其作用的不同分为防止前碰撞损伤的驾驶员安全气囊、前座乘客安全气囊和侧面碰撞防护安全气囊等。安全气囊在防止重大损伤和减少事故死亡的同时，也可能由于它的快速展开而引发新的损伤，本文将此种损伤称为“气囊损伤”。如何保证安全气囊对各类汽车乘员在各种碰撞条件下提供最有效保护的同时，减少甚至避免气囊损伤，是目前汽车乘员约束系统研究的最主要问题之一。本文通过对安全气囊防护有效性、气囊损伤和相关技术发展的综述，剖析了这一领域涉及的范围广泛的问题。" 碰撞事故中的损伤流行病学交通事故损伤流行病学是利用流行病学（,-./）研究的方法和工具研究在道路车辆事故中创伤发生的原因及类型，研究人、环境和工程技术的因素，发展各种方法去评价在交通事故损伤防护过程中所采取的各种降低损伤措施的有效性。!"! 损伤监测系统与事故数据分析交通事故损伤流行病学研究的基础是可靠的事故数据，这些事故数据应该是经过交通管理部门、医院、保险公司、汽车制造厂和相关权威机构收集得来的。美国是交通事故损伤监测系统最完善的国家之一，并建立了完整的交通事故数据库。最有名的例子是美国的耐撞性数据库系统678，678 从")9) 年开始收集交通事故的数据，其工作小组除了收集一般碰撞事故数据外，还完成所在地区典型事故的分析，每年要以这种方式调查大约9 ### 件碰撞事故。美国另一个重要的数据库是死亡事故报告系统:;<8，该数据库包括自")9+ 年以来美国各州收集的所有碰撞致死事故，是一个数据规范性和可靠性都很高的事故数据源，也是目前美国交通损伤流行病学研究的重要基础。此外还有英国的66=8 和德国的;=>〔"〕等。事故损伤数据的完整性直接影响损伤流行病学研究的结果。解决事故数据完整性不够问题的措施，除了改进采集数据的方法外，还应考虑范围更加广泛的数据源，如保险公司和医院的数据库等，并将这些数据库与警察和国家权威机构的数据库连成一体，才能为交通事故流行病学的研究提供可靠全面的数据基础。第一个关于三点式安全带防护效果的研究是瑞典人?2@ 完成的，随后其他人进行了大量的关于早期安全带防护效果评估方面的研究。然而，由于所用数据和使用方法的不同，得到的结果差别较大。$# 年代中期，在交通事故流行病学的分析中引入了更加精确的统计学方法，如,BCAD〔%〕创造了配对比较法可以将事故众多因素中某一因素的作用相对独立出来，使人们有可能对使用某种约束系统的有效性作出比较准确可靠的评价。!"# 损伤评估标准和体系损伤的评估标准和尺度是损伤流行病学研究的重要基础概念，它被用来区别和衡量事故中人体损伤程度（!"#"$%&’），也可以称为损伤尺度或指标（!()*%+,）。它可以从力学和生理学的角度定义为生理学或解剖学意义上的使人体功能丧失或解剖结构破坏方面的量，也可以定义为生理学和与之相关的社会学意义方面的量。与损伤程度密切相关的另一个量称为损伤标准（-+./$’ ($%&"$%0+），它通过一些物理参数或其的函数定义，这些参数常常反映了引起某一程度损伤发生的损伤力学因素。人体或人体的某一部分对损伤载荷的承受能力称为耐受度（10*"$)+("），它定义为导致某种类型损伤发生或达到某种损伤标准的阈值时的载荷大小，或者是由这种载荷换算出来的量。应该注意到，不同年龄和不同个体之间耐受度的差别是很大的，一般只能用试验或统计学的方法来确定。损伤程度有多种定义方法，大体上可以分为2类。!解剖学尺度：以损伤发生的解剖学位置、类型和损伤的程度来描述，它仅仅考虑损伤处本身及相关的功能改变，如3-!（344$"#%)&"5 %+./$’ 6()*"）等。"社会学尺度：不仅考虑到损伤处本身和功能的改变，而且考虑到因损伤而导致的长期影响，包括治疗费用、伤者的生活质量等。如损伤主导指标-78（-+./$’ 9$%0$%&’ $)&%+,）、--!（-+./$’ %:9)%$:"+& 6()*"）和;38<〔2〕等。#生理学尺度：主要考虑损伤导致人体生理学变化的过程，在医学临床治疗中使用较多，如=>! 等。由于损伤尺度、损伤分类方法与损伤监测体系与交通事故流行病学及汽车安全研究关系密切，是预防和减少交通事故损伤及从事相关科学研究的基础性工作，也是社会发展的一个重要方面，世界各发达国家都高度重视，进行了深入研究。如文献〔2〕关于;38< 的研究就是在?;1!3 的资助下进行的。!"$ 碰撞强度参数$! 和!"，"@描述碰撞强度（>$)6A 6"#"$%&’）的主要技术参数是$! 和!"，"@。$! 是指在汽车发生碰撞接触时间内，车辆惯性中心在固定坐标参考系中的速度变化；!"，"@ （ B+"$,’ "@/%#)*"+& 69""5）是对相碰撞车辆在接触期间所吸收动能的一种衡量。计算碰撞强度还有英国>>-! 使用的!&，"@ （ B@/%#)*"+& &"6& 69""5），它表示汽车撞击到刚性墙上发生某种程度破坏时的对应碰撞- 安全气囊防护研究重点和发展趋势#"$ 研究方法试验研究和计算机仿真研究是汽车被动安全领域广泛采用的两种研究方法。试验研究大致可以分为两大类，一类是生物力学基础性试验，一类是检测汽车安全性设计的碰撞试验。生物力学基础试验主要的任务是研究生物体的碰撞响应特性；碰撞试验更多地考虑了事故的环境，与车辆、约束系统等工程因素联系在一起，试验的目的是测试安全防护设施的防护性能及汽车整体结构的耐撞性。碰撞试验中采用的人体模型可分为三大类。-A6A6 生物力学模型生物力学模型试验包括：人类自愿者试验。这种试验可以提供人体在没有发生损伤时响应的很多一般性知识，其结果对于开发机械式假人和人体数学模型都很重要；人类尸体试验，也称<%+’=（4BQ4OFR4DM）。衡量用假人在测试某一项碰撞响应参数时的保真度的标准称为生物力学保真度界域（>4BQ4OFR4DM KBEE4OBE），它是在人类自愿者或尸体试验基础上，通过生物力学研究分析而确定的该参数允许变化的范围。假人的另一个重要特性是碰撞响应参数的测试能力，目前的科技水平还不能制造出能测试各个方向碰撞响应参数的单个假人，一般是按其功能分为正面碰撞和侧面碰撞假人等。在+MJE4O!假人系列当中，有! 百分位的女性假人和!)、7! 百分位的男性假人。由于欧盟、加拿大、澳大利亚和日本等都已决定在前碰撞试验中采用+,!假人，所以+,!实质上已成为前碰撞唯一法定的试验假人。6776 年’;S 开发了儿童安全气囊相互作用假人3T;>2（6 岁）；677( 年U14B 大学与’;S 合作开发了" 岁儿童假人。此外，美国还开发。。。。。。。