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      2021年8月26日

      挽救生命的技术:大陆集团开发新功能,为乘员提供全面保护

      2021年慕尼黑国际车展

      • 安全气囊系统的核心部件迎来周年庆:大陆集团开发的安全气囊控制单元诞生已有40年。
      • 在全球范围内已生产和交付超过3.5亿个安全气囊控制单元。
      • 调整展开策略:安全气囊控制单元在新的电子电气架构中继续发挥其核心作用,并融入为乘员提供更多保护的功能。
         

      德国雷根斯堡,2021年8月26日。安全气囊系统为现代汽车的安全行驶做出了重要贡献。科技公司大陆集团早在1981年就开始在德国雷根斯堡开发安全气囊控制单元(ACU),这是救生系统的核心所在。1986年,安全气囊控制单元投入生产,距今已有35年历史。从那时起,大陆集团在世界各地的工厂已经生产了超过3.5亿个安全气囊控制单元。我们的控制单元达到了撞击安全和安全气囊可靠展开的最高标准。除一般传感器外,安全气囊控制单元还接收来自所谓“压力卫星”的信号,这些卫星会探测并报告碰撞时的压力波。大陆集团在25年前率先开始生产这些压力卫星。自此以后,车辆中配置的安全气囊数量持续增加,因为安全气囊可以在发生碰撞时大大降低人员受伤的风险,为实现“零愿景”做出巨大贡献。基于过去40年积累的经验,大陆集团正致力于开发新的功能,以进一步优化汽车安全气囊的保护效果。
       

      在“全方位保护”的口号下,车辆周围(“防碰撞安全”)和车辆内部(“乘员安全监测”)两个视角在未来将更加密切地联网,以使安全气囊的展开策略更贴近实际情况以及人员及其位置的需求。具体来说,其目标是利用与之连接的控制单元的信号实现新的功能,从而更早、更加可控地展开安全气囊,并延长其使用寿命。特别是在发生侧面碰撞的情况下,每一毫秒都至关重要。大陆集团被动安全及传感器事业部负责人Laurent Fabre表示:“40年来,在道路交通中挽救生命一直是推动我们开拓创新和做好日常工作的动力。如今,随着车辆中传感器数量的增加和计算能力的提升,我们可以进一步提高所有道路使用者的安全性。借助来自车辆环境和车辆内部传感器的可用数据,我们可以提前展开安全气囊,也可以调整安全气囊的充气量。这是可以实现的,例如,我们通过开发新的安全气囊阀技术,使安全气囊能够针对具体的碰撞情况做出相应的反应,从而为乘员提供最好的保护。” 
       

      有针对性地控制安全气囊充气量,实现对乘员的最佳保护
       

      回顾汽车安全气囊的“职业生涯”,最早的系统仅能控制一个安全气囊,而现代的安全气囊控制单元已经能够控制多达48个点火电路。这个数字在未来可能会进一步增加。安全气囊控制单元的性能因具体的细分市场、车辆和设备而异,也就是说这种电子控制单元是具有可扩展性的。大陆集团通过其安全气囊控制单元的三个模块化变形来实现这一目标。根据版本的不同,控制单元通过前排安全气囊和安全带张紧器提供前后碰撞保护的基本功能,以及无线更新、网络安全、碰撞探测等附加功能,即使是在电动汽车充电时,这些功能也能正常运作。如今的电子电气架构向集中化和少数高性能计算单元的方向发展,除安全气囊控制单元外,其他电子控制单元都逐渐转变为基于软件的产品。大陆集团乘员安全系统研发负责人Jochen Zimmermann解释说:“安全气囊控制单元依然安装在车内最安全的地方,以确保即使发生最严重的事故,控制单元仍然能够保持最佳性能。此外,我们对响应时间的要求也非常高,借助专用的安全气囊控制单元,决策系统与执行器之间的信号传输延迟时间达到了所要求的标准。对于大陆集团而言,保证最高的安全系数是一条不容妥协的原则。”
       

      大陆集团的“全方位保护”新功能包括安全气囊的提前点火,这一功能可以防止车内人员受到撞击,以起到最佳保护作用。集成防碰撞数据是这其中的一个关键因素,车辆环境传感器和乘员安全监测系统都是这些数据的提供者。乘员安全监测系统目前正处于基础开发阶段,其作用是提供有关人员及其车内位置的信息。Zimmermann继续说道:“这项新功能实现了安全气囊的提前点火,比如,在正面碰撞发生前300毫秒将座椅靠背拉直。”
       

      为了能够根据乘员位置更有选择性地控制安全气囊的充气量,一款相应的安全气囊控制阀已处于预开发阶段。这款新的控制阀具有在几毫秒内控制进入安全气囊的气体流量的动态性能。这样就可以缩小安全气囊的出气口,且得益于安全气囊控制阀的压力控制,安全气囊的展开将保持更长的时间,并可根据具体情况和乘员需求调整到合适的软硬度。未来,我们甚至可以想象,安全气囊会在乘客受到撞击时精准软化,从而在乘客受到反弹时减轻回弹效应。从技术上讲,这款控制阀是一个杰作,它自身的重量不足300克,却能在几毫秒内动态控制600巴的压力。
       

      新功能和新系统还能探测电池损坏和轻微撞击

      大陆集团的规划还纳入了对电动汽车电池的感应,以警告驾驶员在发生颠簸或碰撞后可能出现的电池损坏(继而导致火灾风险),由此可以看出大陆集团的“全方位保护”功能覆盖范围有多广。这种全新的电池撞击探测功能由传感器辅助,以基于压力的行人保护系统为技术基础,未来也可集成到安全气囊控制单元中。
       

      用于探测极轻微损伤和碰触的接触传感器系统(CoSSy)正在开发过程中。这一系统于2019年提出,它的推出使全方位保护变得更加完整。该系统能够对声音信号(例如低速碰撞)进行探测和分类,从而使车辆立即停止。搭载该系统后,车辆还将具备探测故意破坏(划痕)、路况、驾驶员(通过语音辨识)及接近的紧急车辆等功能。
       

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