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戴姆勒-奔驰轻型商用车安全技术
作者: 文彤 来源: 汽车与配件杂志 日期: 2007年第39期

MercedesBenz,Freightliner Sterling,Mitsubishi Fuso,Western Star,DaimlerChrysler Omnibusse,Orion,Setra,Thomas Built Busses等9个新公司位于全球60个所在地,构成了世界最大的商用车制造商戴姆勒—克莱斯勒(DaimlerChrysler)。

昨天是梦想,今天却已是成熟的标准技术。当戴姆勒—奔驰在1999年“技术日”之际所展示诸如车距控制系统、车道辅助控制系统和ESP系统等技术曾被认为是未来的梦幻音乐,今天这些辅助系统却早巳得到釆用。两年前,戴—克集团又在“全球技术超群”的主题下展示出一种世界性“全球商用车经营优化程序”,其主要要素是革新和富于吸引力地设计未来几代产品。以此来强化自己在安全性概念和新技术方面的领导地位。

这家企业大量地持续地投资于开发和研究。有大约28000名人员在世界范围内从事着研发工作,每天投入大约1500万欧元于研发之中,每年为公司贡献出大约2000项专利技术。

轻型货车在安全性课题上总是被置于特别关注的焦点地位。除目前业已在许多轻型货车市场上作为标准装备提供的ABS、ASR、ESP、驾驶员安全气囊以及其它主动和被动安全性系统等组合之外,在不久的将来将带来进一步的驾驶辅助系统,例如区域报警器、智能操纵机构以及Omnicam 360°摄像机等。与此同时,顶级的汽车行驶机构将迎合于各种不同顾客的兴趣。

几年之后展示在人们眼前的景况会是:轻型货车即便快速转弯也会稳定而无左右摆动地行驶,由智能操纵来补偿风阻并灵活调头;Omnicam摄像机提供一个360°的视野,并帮助在准确的目的地停车;一种安全带报警器果断地提醒系紧安全带的责任;区域报警器提醒在市内和长途公路上遵守安全行车距离;独特的车桥系统配套于同一辆轻型货车上,并满足各种不同的结构或者舒适性要求;革新的底盘车架综合了安全性研究现状,从而按这种观点示出未来的轻型货车。

主动侧倾稳定系统

现代轻型货车一方面要求轻而易举地达到小轿车的行驶功率,另一方面它具有一个明显较高的重心和不同的装载状况的特征。主动侧倾稳定系统指未来更进一步稳定轻型货车的行驶性能。标准装备的ESP系统传感器结合横向加速度传感器,构成该系统的基础。一种液压调节器在毫秒之内对此做出反应,横向稳定器产生一个抵制横向摇摆倾向的恢复力矩。它们都是彼此独立地发生在前桥和后桥上。一种辅助横向加速度传感器或者横摇速率传感器能够附加实施对侧倾的阻尼,阻止汽车发生具有危险性的车身侧翻。

明显减少的侧倾和阻止车身摆动,能提高汽车的安全性,也同时保护运载的货物。这不仅对于运输易损坏的物资具有重要意义,而且对诸如救护车或者长途旅行车尤为很重要。在理想情况下,ESP系统结合惯性和重心识别装置能对主动侧倾稳定系统的性能加以补充。

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智能操纵机构

不同的应用范围、短距离与长距离行驶的交替工作,这是轻型载货车的典型工作特点。由此而引起因在操纵上出现舒适性与安全性目标冲突从而提出非常不同的要求:在市内由于频繁转向和调头而首先需要的是行驶灵活性,而长距离行驶不仅要在操纵上反应灵敏而且需要安静。智能操纵是未来协调这种因不同应用范围所引起冲突的有效手段。

其功能作用概括为:一种与行驶速度有关在大约10:1和18:1之间转向系统可变传动比,一方面在调头时以较低速度将转向盘转数减半,另一方面在高速公路和长途公路上以高速度行驶时利用较低的转向系统传动比有助于进一步稳定行驶性能。

智能操纵改善了操纵甚至可以缩短制动距离。当传统的转向系统在不同的左右行驶路面上紧急制动情况下,尽管有ABS系统却仍然必须人工进行转向校正。而新系统则由于连接智能操纵以及ABS或ESP系统,甚至在极其难于制动的情况下,汽车也能安全地保持在自己的车道之内,从而明显缩短制动距离。

此外,智能操纵可以补偿横向风的影响。这横向风,犹如载货汽车超车的时候或者从隧道中开出来或者在过桥的时候,驾驶员感觉到突如其来的气流。连接ESP系统的传感器,这智能操纵系统通过反向转向自动地对这类影响作出反应。同时,智能操纵可以减轻换车道的负担,如果汽车出现危险的过度转向,智能操纵还介入修正。

基于智能操纵全面协调于轻型货车大量产品变型,在短期里采用智能操纵尚无可能。

Omnicam360°视角摄像机

视野就是安全。轻型货车经常在狭窄场地调头,必须为转向调头而后退转弯。尤其是在无标识情况下经过人行道倒车驶入公路特别危险。Omnicam系统对此类难题做了解答。该系统有一个安装在汽车尾部上方的一个360°视角的摄像机。在驾驶室仪表板的监视器上,驾驶员不仅可以清楚看到汽车后端而且可以清楚看到后端肓区。这样在倒车时就可以看得见穿过道路的行人。

此外,当汽车在有标识停车线位移时,在驾驶室里的监视器上指示出驾驶员应该保持转向盘回转情况。这样可以明显地减轻停车调度的负担,驾驶员能够准确地把自己的轻型货车停靠到位。由于具有360°视角,让驾驶员能够在缓慢行驶时利用监视器进行高度控制,这对于进入隧道是非常重要的。

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遵守安全行车距离的区域报警器

因达不到安全行车距离而引起的事故是轻型货车的一个典型事故原因。驾驶员因为不了解制动性能而往往没有遵守必要的行车距离。因此,目前正在试验一种轻型货车用“区域报警器”。在这个概念的后面隐含的是一个基于小轿车的车距报警系统。一种安装在汽车前部的摄像头发射一个雷达射束,对距离150m以内在同一个车道上前行车辆的距离进行测量。计算机依据轻型货车的速度以及车距的变化求得两辆汽车之间的相对速度。

当距离太近时,报警系统向驾驶员报告信息。例如,当速度在80km/h以上时如果车距减少到150m的50%以下,报警系统就给出一个光学警告信号。如果车距继续减少到150m的25%或者更低,那么系统间断性显示光学警告信号和声音警告信号。如果车距甚至低于150m的15%以下,则报警系统发出连续性报警呜响。如果驾驶员通过设置闪光信号灯或者通过降低速度对报警作出了反应,则报警声得以切断。之后,如果至前行车的距离继续缩短,便重新响起声学信号。区域报警器自40km/h以上的速度开始工作,并作为一种(在市内交通中业已顺利采用)驾驶辅助系统支持驾驶员。在市内行驶时,报警距离相对现有市外交通有所减小,以适应于市内交通情况。

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区域报警器的传感“眼”通过雷达射束来识别前方行驶车辆

模块化倾斜式导向后桥

尤其是小型轻型货车必须满足多方面的要求:对于工业使用的厢式货车和客货两用车,所希望的是负荷能力和低廉的成本。与之相反,私人使用的大容量轻型货车,所关注的是时间或者是旅程中的行驶安全性和舒适性。奔驰Vito和Viano车型是通过独立悬架、螺旋弹簧或者选用空气弹簧导向后桥来满足这些不同的要求。但视变型和使用目的不同而可能有较大的差异,这可以通过一种模块化结构的倾斜式导向后桥来适应于各种变型和应用范围。

例如,一种优化的倾斜导向臂(其前面略微抬高)摆动支座,可以改善汽车起动舒适性,进一步减弱汽车起动点头和制动点头(即汽车起动和制动时车身前倾)现象。利用一种弹性固定的车轮轴承可以克服在不断增大负载下出现的过度转向倾向,并隔绝滚动噪声。一种借助于一个副车架进行双重弹性脱开汽车差速装置的机构,可以减少因振动对传动系所带来的影响。

模块化弹簧纵向摆动后桥

总质量大约3.5t的Sprinter级别的轻型货车,主要用于工业使用范围。在这个级别中的要求也是不一样的。它们涉及到从运输人员的旅行客车和运输诸如电脑这类非常敏感物品的运货车,直到要求刚性特别好的建筑工地用车范围。因此,在顾客越加强调行驶舒适性希望和要求时,最值得考虑的也许就是在后桥上装一种增加舒适性的空气悬架。

对于一种装钢板弹簧的刚性桥,钢板弹簧不仅承担着减振功能,而且起着车轮导向作用。与之相反,空气弹簧只起着传递垂直力的作用。垂直力导入于车身,在钢板弹簧上共有4个点与车架连接,而空气悬挂则仅仅有2个点。其结果将会形成不同的车身本体结构。另一个复杂性是由横向力而引起:在钢板弹簧上,横向力同样由弹簧承受。

与目前所利用的钢板弹簧式刚性桥相比,这种采用模块化弹簧纵向摆动后桥的设计方案,由于减少了横摆,从而显示出在行驶动力学方面的明显优点。由于扩大了减振器的作用,横向力比钢板弹簧式车桥有所减小。行驶舒适性得益于一种改善了的汽车起动和弹簧舒适性。之所以这种纵向摆动后桥的声学特性比传统单片抛物线板簧优越,在于减小了车桥连接位置和弹簧处所使用橡胶支承的刚度。

安全带报警器

一些独立的调查得出,轻型货车上安全带配戴率低于40%。一些驾驶员以为坐着状态比在小轿车里相对较高从而处于虚假的安全之中;一些驾驶员以为送货途中不断地系上/脱去安全带简直就是麻烦的事情,因而造成忽略安全带的配戴。一种安全带报警器强烈地提醒驾驶员注意其系安全带的责任:如果他没有系安全带,那么在接通点火装置之后仪表板上的一个报警灯首先发出闪光信号。如果驾驶员仍然不系安全带,就从一定的速度起发出一种报警声,随后这声音逐渐增强。本系统也可用于副驾驶座位置。安全带报警器已经从2005年秋季起作为标准装备采用在奔驰Vito和Viano结构系列轻型货车上。

兼有未来理念的革新性底盘

在奔驰Sprinter车型底盘上所作安全性革新,兼有目前可提供的安全性以及未来可能的安全性。尤其引人瞩目的是驾驶室左/右低视窗。它们可以将车外反光镜以下的侧面范围移入驾驶员的视野之内。扩大的车尾信号灯也有着相同的目的。同样属于视觉安全的还有双氙气前照灯以及转向信号灯、恶劣天气照明灯和白天行车灯等。

停车系统给予驾驶员以调头支持。不仅在保险杠而且在侧围上都有传感器,它们发射超声波信号,仪表板的一个指示器给驾驶员报告障碍物的光学信息,当离障碍物距离太近时就通过一种声音警告予以补充。Omnicam系统倒车摄像机还提供附加信息。

装载适应性ESP系统可以在相应的装载状况进行优化调节;主动侧倾稳定系统和智能操纵装置,在这里同样为此目的而使用;一种车道保持辅助系统,根据车道标线利用一个摄像机进行记录,如果轻型货车偏离理想的车道便做出相应的警告;如果距前行车辆先前调好的距离未被超出,一种Distronic距离调节/速度自动控制系统也能识别。它利用中断供气方式或者操作脚制动作出反应。

革新的底盘同样显示出装载保险的新思维。例如在驾驶室与货厢之间设置一个用高效纤维(玻璃纤维、碳素纤维以及聚芳基酰胺纤维)加工的夹层结构隔板。这种混合材料在受到装载物品碰撞下只发生很小的变形,而且在极限负载下可吸收很大的能量。与隔板装咸一体的是一个对装载物进行保险的滑轨装置。在地板、侧围上也通过大量的辅助机构允许对各种不同类型的装载物加以固定。一种安全车篷以较低的张紧力对装载货物加以保险。此外,在地板上随动的定位梁确保装载物不倾翻或者滑落。布置在滑轨装置任意位置上的止动杆不仅可以垂直和水平线投入使用,而且也可以按对角斜线方向使用。

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(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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