BEHICLE是“BEst-in-class veHICLE(同级别最好的车)”的缩写,而与其同名的高速三座电动车也很好地诠释了这个目标。BEHICLE成为了同级别车辆首款获得欧洲新车安全评价规程(Euro NCAP)中五星评级的车型。且到目前为止,同级别的其他车型还没有获得过超过两颗星评级。
在迅猛发展的微型车市场,最受追捧的车型是L7e级别的city rover车,这款车的最大功率为15 kW,空载质量低于400 kg(不含电瓶)。但是这类超轻型车的不足之处在于其乘员安全方面的挑战,直到现在,欧洲新车安全评价规程(Euro NCAP)都没有给予任何一款此类车型两星以上的评级。
作为安全专家,采埃孚在BEHICLE项目的成功中发挥了重要作用,如图1所示,采埃孚所开发的创新型四点式安全带系统和安全气囊系统被集成应用到了这款车型中。此外,采埃孚还为其提供了模拟和测试支持。
采埃孚全球乘员安全系统副总裁兼总经理 Michael Büchsner 博士表示:“我们助力实现‘零愿景’的目标自然也包括了诸如 BEHICLE 这样的新型车辆概念和解决方案。在项目开发前期,我们在乘员安全领域的专长就得到了充分的发挥。最终,我们获得了同级别车辆中仅有的欧洲新车安全评价规程(Euro NCAP)五星评级。”
诸如驾驶员座位中置、没有B 柱等车辆设计特点,给乘员防护方案带来了重大挑战。采埃孚则采用创新型被动安全约束系统,包括特殊的四点式安全带以及全新的气帘式安全气囊和侧气囊,解决了这一难题。
将所有安全带都集成在座椅中也带来了一个不错的附加效应,也就是说座椅的结构和座椅与车架的连接有着更高的承载力,集成在座椅软垫中的可充气气囊、移动式的座椅前缘和膝部安全气囊也可以防止座椅乘员的潜滑。但是头枕的问题还需解决,因为座椅乘员仰躺位姿时的头部远远低于头部安全气囊能够保护的位置和距离,因此头枕两侧集成安全气囊也是需要的,这也就对驾驶员的仰躺位置和后排乘员的安全提出了新的要求。
如图2所示,车辆发生碰撞事故时,尤其是发生侧面碰撞时,安全气囊最终起到的就是一个隔离作用,而新型安全系统能够比原来的安全系统更好地保护乘员的头部,避免头部与突出来的车架或者坚硬的部件相互碰撞。从长远发展的角度来看,集成式的脊柱保护方案和新型安全系统将是必不可少的配置。
量身定制
图3 在BEHICLE中,采埃孚的一个创新部件 (动态锁止锁舌)DLT能确保安全带对乘员的胸部和肩部区域的压力比骨盆区更小
图1中的四点式安全带在设计上被定义为高端安全带,与传统三点式系统相比,在碰撞时可以进一步提升对乘员的保护能力。安全带在 BEHICLE 里的安装非常独特,在后车顶区域装有两个带有一体化预拉紧和载荷限制功能的卷收器。系安全带的时候,两个锁舌在驾驶员头部前方横向伸出,因此很容易从顶篷处被拉出并实现卷收动作。相应的安全带锁扣位于驾驶员座椅的左右两侧,驾驶员可以通过带发光技术的锁扣很容易找到。如图3所示,织带上也装有采埃孚的保护装置(动态锁止锁舌)DLT,在碰撞的时候,安全带锁舌上的一个小部件与安全带的约束力相配合,从而使乘员的胸部和肩部区域比骨盆区受力更少。
此外,采埃孚新型加强式侧气囊(SAB)也对车辆能够满足相关碰撞测试的要求起到了不可或缺的作用。与传统车辆不同的是,这套安全约束系统必须安装在铝质车门防撞梁里而不是座椅靠背里。SAB设计也考虑到了驾驶员座椅的中置设计,它令驾驶员和车门间的空间更大,同时安全气囊不再随着座椅进行纵向调整。
采埃孚气帘式安全气囊(CAB)被安装在A柱和C柱之间,在车辆发生侧面碰撞时可以进一步提供高效的防护。采埃孚安装在车辆前部、驾驶舱和车门上的被动安全系统与其他BEHICLE项目合作伙伴的部件一起,对安全设计优化起到了补充作用。
快速反应
被动式安全保护系统有义务与环境检测传感器保持联系,以便及早识别可能发生的潜在风险。除此之外,车内监控也是另一个必不可少的安全保护前提,因为只有了解了驾驶员在车内空间中的位置、当前的行为时,座椅、安全带和安全气囊才能有效发挥安全保护作用。
通过对碰撞事故的技术分析,采埃孚得出的结论是:所有来自正面和侧面碰撞事故总和的2/3中,从发现危险到事故发生之间的时间仅有500 ms,但是在如此短暂的时间内有效地实施各种安全保护措施、降低事故损伤的算法语言和设计方案还没有出现,这一挑战将成为OEM汽车厂商、供应商、芯片生产厂和计算机算法专家合作的推动力。
为了实现在最短时间内采取安全保护措施的目的,采埃孚正在积极打造一个“生态系统”,将高速传感器、云技术和快速采集数据等前沿技术和系统都纳入进来,与许多企业和研发机构进行合作,例如海拉(摄像和雷达系统)、Ibeo(激光传感器)和英伟达(过程传感器),采埃孚最新的合作伙伴是弗吉亚和百度,采埃孚与弗吉亚共同开发出了满足更高技术要求的全新汽车座椅和安全带集成在一起的解决方案,这一成果已经在2017年9月的法兰克福车展上展出,正是此次车展期间,采埃孚与百度正式签约,将在人工智能、大数据和高精地图方面展开深入合作。
总结
采埃孚的被动安全系统设计使得BEHICLE成为在欧洲新车安全评价规程(Euro NCAP)中评分最高的轻量化汽车,在当下和未来,采埃孚也正在努力实现 “零愿景”,凭借广泛的产品组合和专业技术,推出更加专业的汽车领域解决方案。
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