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王伟光
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李 扬
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    2015~2017年主动安全技术开发及匹配能力的建设与规划

    作者:陈波 出版时间:2016年07月
    摘要:

    近年来,鉴于主动安全技术在预防交通事故、降低交通事故伤亡率、全方位提供驾驶辅助等方面发挥了重要的作用,安徽江淮汽车股份有限公司开展了主动安全技术的开发工作,本文重点分析了安徽江淮汽车股份有限公司的主动安全技术开发与匹配能力建设。

    Abstract:

    In recent years,passive safety technology has played important role in the prevention of traffic accidents,reduction of the death in accidents,and the providing of overall auxiliary driving etc.. JAC has conducted the development in active safety technologies. This paper mainly analyzes the company’s construction of development and matching capability of active technologies.

    一 主动安全技术研发概述

    随着中国汽车保有量的快速增长,交通事故总量及交通事故所带来的人员伤亡和财产损失也一直居高不下。如何减少甚至避免交通事故发生成为所有汽车企业共同追求的目标,在这种背景下,主动安全技术应运而生。

    主动安全技术通过传感器监测驾驶员、车辆及周围行驶环境,对驾驶员进行提醒或对车辆控制进行干预,避免交通事故发生。主动安全技术主要包括防抱死制动系统(ABS)、自主紧急制动系统(AEB)、电子稳定性控制系统(ESC)、车道偏离预警系统(LDW)、盲点监测系统(BSD)、车道保持辅助系统(LKA)和自适应巡航控制系统(ACC)等。主动安全技术是汽车技术发展的新领域、新热点。目前,国内外各大汽车企业均投入大量的人力、物力进行主动安全技术的开发。

    1995~2015年,德国在汽车保有量大幅增长的情况下,由于ESC、ACC、LDW等主动安全技术的应用,交通事故数量基本保持稳定,交通事故导致的受伤及死亡人数明显下降。

    从2000~2011年部分国家道路交通事故情况(见图1)来看,中国是世界上交通事故发生最严重的国家之一,事故死亡人数与万车死亡率都远远高于其他发达国家。开发主动安全技术,减少及避免交通事故具有极其重要的意义。

    图1 2000~2011年部分国家道路交通事故情况

    交通事故发生时序及整车安全的作用时序如图2所示。交通事故通常在瞬间发生,在碰撞发生之前30s,主动安全技术可以有效减少碰撞事故发生;在碰撞发生之前2s,主动安全技术可以有效降低碰撞程度;在碰撞瞬间,被动安全技术可以有效降低乘员及行人的伤害程度;在碰撞发生后,事故救援可以有效减少交通事故带来的伤害和损失。

    图2 交通事故发生及整车安全作用时序

    各国新车评价规程(NCAP)对主动安全技术的应用提出了具体要求,纳入星级评定,并逐年增加比重。因此,加大主动安全技术开发投入,加快开发进度,尽快在量产车型上装备主动安全产品已经成为汽车行业的共识。

    二 企业研发情况

    安徽江淮汽车股份有限公司(以下简称“江淮汽车”)针对主动安全技术的开发,经过自主摸索与行业交流,并结合江淮汽车产品开发流程(NAM),形成了“开发目标设定、虚拟性能开发、关键算法的HIL系统性能开发、实车性能达标开发”的开发流程。目前,江淮汽车形成了虚拟性能开发模块、底盘执行系统开发模块、感知系统开发模块、整车试验验证模块等多模块协同合作的开发模式。其中,虚拟性能开发模块负责主动安全仿真分析及整车性能达标,底盘执行系统开发模块负责底盘执行系统的开发,感知系统开发模块负责感知系统的开发,整车试验验证模块负责整车主动安全性能试验。

    根据汽车主动安全技术发展趋势及江淮汽车产品规划,拟定开发应用的主动安全技术如表1所示。

    表1 江淮汽车主动安全技术开发

    (一)ABS

    ABS通过传感器监测各个车轮的转速,计算车轮滑移率,由此判定车轮是否已经抱死,一旦抱死再命令执行机构调整制动压力,使车轮处于理想的制动状态(接近抱死但未完全抱死)。江淮汽车车型全系标配了ABS。

    (二)ESC

    ESC由控制单元、转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的转速)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)和横向加速度传感器(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。江淮汽车第二代乘用车及高端轻卡均已装备ESC。

    (三)LDW

    LDW是一个基于摄像头的驾驶辅助系统。它利用集成在后视镜附近的摄像头监测前方道路,图像被发送至控制单元进行分析。如果监测到车辆即将偏离车道线,而转向灯并没有相应开启,系统会通过声音、图像等方式提醒驾驶员,促使车辆回到原车道中。预计2017年江淮汽车装备该产品的车型将上市。

    图3 LDW仿真

    (四)FCW

    FCW通过安装在车前的雷达或摄像头对汽车前向的障碍物进行监测,在有可能发生碰撞危险的情况下,以声光报警、方向盘抖动或安全带预紧等措施提醒驾驶员,以便驾驶员采取相应的措施,避免追尾碰撞等交通事故发生。江淮汽车正在进行FCW的开发工作,预计2017年装备该产品的车型将上市。

    (五)BSD

    BSD通过雷达或摄像头在车辆行驶时对车辆两侧的后视盲区进行监测,如果有其他车辆进入盲区,将对驾驶员发出提示,