商用车前下部防护法规和国外典型设计案例分析

通过统计分析乘用车与商用车的各种实际碰撞事故类型数据,证明了正面碰撞造成的乘用车乘员伤亡率最大.在正面碰撞中,为了防止乘用车钻入商用车前下部和保护乘用车乘员的安全,ECER93法规强制要求商用车安装前下部防护.通过分析商用车前下部防护法规ECE R93的技术内容及其未来的提高方向,以及国外公司采用的典型设计结构可知,吸能型前下部防护是目前的研发方向.     

编者的话

GB26511—2011《商用车前下部防护要求》法规目前已经正式发布。本法规的实施将减少小型车钻入卡车前下部事故当中的乘员伤亡率，同时也促进我国卡车碰撞安全领域的发展。本期东方时评探讨该法规在实际执行中遇见的问题。从商用车前下防护装置设计的技术角度而言，需要综合考虑总布置、结构刚度与局部模态。其设计难度远远大于商用车后下防护装置。商用车前下防护装置的设计。必须要引入模块化概念．做到全系列车型共用一套前下防护装置。     

某商用车前下部防护结构碰撞分析

文章选取了一种典型的商用车前下部防护结构,通过对前下部防护法规解读,根据其结构形式要求及实验要求建立有限元模型,利用Hyper Mesh、LS-DYNA、HyperView等工具,通过加载与某实际工况完全相同的变形力,以验证前下部防护装置结构的强度能否满足实际工况需求,评价其设计的合理性,旨在提供一种前下部防护碰撞分析研究方法。     

轻型商用车前下部防护装置轻量化开发

将国内轻卡前下部防护装置进行结构对比分析,对现有前下防护结构进行轻量化优化设计。在现有结构基础上,利用GFRH材料的良好的可设计性和抗弯性能设计新前下防护横梁,并采用Hyper Works和Ls-Dyna分析软件对新结构进行碰撞分析。新结构满足法规要求,较原方案相比实物重量减轻36%,实现该零件轻量化的开发目标。该项目在国内轻型商用车首次采用GFRH材料,具备行业领先水平。     

《商用车前下部防护要求》的法规解读和设计难点

《商用车前下部防护要求》法规的介绍 在我国混合交通模式为主的交通环境中,许多二级公路和乡村公路都没有设置中央隔离带,小型车辆逆行超车很容易造成小型车辆钻入商用车前下部的恶性事故（图1所示）。欧洲从1980年开始商用车前下防护的研究（图2所示）,1994年实施了ECE—R93商用车前下防护的法规。中国借鉴了欧洲ECE—R93法规制订了GB26511—2011《商用车前下部防护要求》的强制性法规,2011年5月12日发布,     

基于LS-DYNA平台的卡车前下防护装置性能分析

在我国以混合交通模式为主的交通环境中,许多公路没有设置中央隔离带,车辆逆行超车容易造成轿车钻入商用车前下部的恶性事故.欧洲从1980年开始商用车前下防护的研究(图1所示),1994年实施了ECE-R93商用车前下防护的法规.目前我国正准备实施的<商用车前下部防护要求>强制性标准,主要借鉴欧洲ECE-R93法规.国内各大商用车企业全新设计的N2、N3类卡车必须充分考虑该项法规的要求,在卡车前部设计安装前下防护装置.     

打造安全生态系统商用车企责无旁贷

<正>商用车作为整个车辆安全系统生态圈的关键,如何减少自身的侵略性,在发生的碰撞事故当中,控制与小型车的碰撞高度和碰撞力度,尽量保护小型车和弱势群体的生命安全是极为重要的。国家强制性要求所有的卡车安装前下防护装置(GB26511-2011《商用车前下部防护要求》)、后下防护装置、侧面防护装置(GB11567.2-2001《汽车和挂车后下部防护要     

基于Radioss的某商用车前防护碰撞分析

商用车前下防护在乘用车与商用车发生正面碰撞时起防钻碰作用,文章根据目前市场对前下防护轻量化要求,参照GB 26511法规要求,利用Hyper Mesh软件对某商用车型前下防护建立碰撞有限元模型,通过Radioss求解器进行模拟计算,优化结构。提高了设计效率降低了实验成本,并提高实物样件碰撞实验评估的通过率,文章对工程实践具有指导意义。     

汽车后防护装置的碰撞仿真分析

应用动态非线性有限元法,按照国标GB11567.2-2001关于汽车后下部防护装置要求中规定的条件,对某重型商用车后下部防护装置在追尾碰撞过程中的变形、速度及加速度的动态仿真分析方法进行了详细的介绍.应用Hyperworks在结构合理简化的基础上,建立了结构碰撞分析的结构有限元模型.通过LEDYNA对两种不同设计方案进行了仿真计算,通过对仿真结果的比较分析,确定了满足法规要求和满足安全性要求的较佳方案.     

商用车前下部防护试验方法研究

本文对GB 26511《商用车前下部防护要求》进行了解读。在试验室现有试验设备基础上,设计了一种对商用车前下部防护进行加载的试验方法并分享了相关试验案例。该试验方法对此类试验提供了参考。     

基于前车轨迹预测的高速智能车运动规划

针对现有运动规划算法大多只考虑障碍车当前状态,本文中提出一种基于前车运动轨迹预测的高速车辆运动规划算法。首先,融合考虑驾驶意图与基于车辆运动模型的方法对前车轨迹进行预测;然后,采用贝塞尔曲线(Bezier)规划主车运动轨迹,结合避撞过程中与前车碰撞风险概率,高速避撞车辆速度变化特点以及车辆运动稳定性等因素建立目标函数,并考虑车辆动力学与运动学约束,使用序列二次规划(SQP)方法对Bezier曲线的控制点和主车运动目标点位置进行优化求解,得到最优避撞运动轨迹;最后,以前车直行和换道两种工况为例,对主车的避撞运动轨迹进行规划,分析不同工况下主车避撞过程中的运动状态变化以及与前车碰撞风险概率变化。结果表明,所提出的运动规划算法能够保证车辆的避撞安全性与运动稳定性。     

基于参数化白车身的前纵梁响应面优化设计

以前纵梁为研究对象,基于SFE Concept参数化白车身模型,对正面100%刚性墙碰撞下的整车耐撞性能进行数值模拟和优化设计。文中引入"分析驱动设计"的理念,综合考虑有效加速度、效率、侵入量等多个评价指标,对纵梁的截面、厚度、长度等参数进行DOE实验设计并建立数学模型,总结各设计变量对碰撞性能的影响规律,最终得到纵梁的最优化设计,提高了整车的耐碰撞性能。     

汽车主动避撞系统中的报警方法及其关键技术

在分析现代汽车主动避撞系统特性的基础上设计了汽车主动避撞报警系统，对系统报警方法，雷达信号的Kalman滤波处理，雷达目标物有效性识别算法等关键技术进行了研究，给出了系统合理性及实用性验证的仿真及初步试验结果。     

安全带动态性能试验方法研究

通过对各国安全带试验标准的对比、滑车碰撞模拟计算、实际道路交通情况统计分析、国产安全带动态试验中验证及标准人体车内位移量的测量，提出了我国安全带动态试验中碰撞车速、台车质量及碰撞减速度波形，试验用假人及允许假人位移量的界限值。     

电动汽车正面刮底工况设计及电池包防护优化分析

针对行业对电动汽车底部碰撞工况研究较少且无相关标准和法规的现状，结合电动汽车底部碰撞交通安全事故案例，设计了一种典型的正面刮底碰撞工况及其碰撞壁障，通过仿真分析与试验结果验证了该工况的合理性和碰撞壁障的可靠性。同时根据电池包在正面刮底工况中的损伤情况，提出了两种电动汽车电池包防护优化方案，降低了电动汽车电池包在正面刮底工况中的损伤。     

雾天驾驶人车辆操纵行为特性及其与追尾风险相关性分析

为分析驾驶人在雾天环境下的车辆操纵行为特性及其与追尾风险的内在关系,设计并开展驾驶模拟试验,采用方差分析,混合效应模型等对晴天、雾天2种环境下驾驶人的车辆操纵行为特性进行对比分析,并利用相关性分析及二元Logistics回归模型对避撞过程中行为间的相互作用及其与追尾风险间的关系进行挖掘.结果表明:雾天环境下驾驶人的车道...     

队列车辆碰撞严重性及车队排布策略

针对自动驾驶车辆队列发生不可避免碰撞的事故场景,研究以整体碰撞严重性达到最低为目标的车队排布策略.首先根据引发事故的障碍物是否会明显影响领航车运动,将碰撞划分为队内碰撞和队外碰撞.队列几何构型一定时,针对均质化队列发生一维碰撞过程建立理论模型,计入碰撞前车辆对前车紧急制动的感应及自车进行紧急制动的过程,计算并定义时间截...     

Cooling performance evaluation of height-downsized front end module for pedestrian protection

The front end module (FEM) needs enough space from hood to absorb the energy from any pedestrian collision. The FEM with downsized cooling module for pedestrian protection is important to reduce the severity of pedestrian injury. When a vehicle collision happens, the FEM with downsized cooling module is required to reduce the risk of injury to the upper legs of adults and the heads of children. In this study, the performance of cooling module to cool the engine was investigated under 25% height reduction. The heat dissipation and pressure drop characteristics have been experimentally studied with the variation of coolant flow rate, air inlet velocity and A/C operation (on/off) for the downsized cooling module. The results indicated that the cooling performance was about 94% level compared to that of the conventional cooling module. Therefore, we concluded that the cooling module had a good performance, and expected that the cooling module could meet the same cooling performance as conventional cooling module through optimization of components efficiency. This paper also deals with the development of FEM with downsized cooling module for the cooling performance level in vehicles. In the test of front end module??s heat dissipation performance, the prototype presented about 15% decrease under the conditions of all the vehicle speeds than that of conventional one.     

Evaluation of automotive forward collision warning and collision avoidance algorithms

Collision warning/collision avoidance (CW/CA) systems target a major crash type and their development is a major thrust of the Intelligent Vehicle Initiative. They are a natural extension of adaptive cruise control systems already available on many car models. Many CW/CA algorithms have recently been proposed but the existing literature mainly focuses on algorithm development. Evaluations of these algorithms have been usually based on subjective ratings. The main contribution of this paper is the utilization of a naturalistic driving data set for the evaluation of CW/CA algorithms. We first collect manual driving data from the ICCFOT project, then process the data by Kalman smoothing, and finally identify 'threatening' and 'safe' data sets according to vehicle brake inputs and vehicle range behavior. Five CW/CA algorithms published in the literature are evaluated against the identified data sets. The performance of these algorithms is determined through a performance metric commonly used in signal detection and information retrieval under unbalanced data population.     

Integrated evasive manoeuvre assist for collision mitigation with oncoming vehicles

Development and deployment of steering based collision avoidance systems are made difficult due to the complexity of dealing with oncoming vehicles during the evasive manoeuvre. A method to mitigate the collision risk with oncoming vehicles during such manoeuvres is presented in this work. A point mass analysis of such a scenario is first done to determine the importance of speed for mitigating the collision risk with the oncoming vehicle. A characteristic parameter was identified, which correlates well with the need to increase or decrease speed, in order to reduce the collision risk. This finding was then verified in experiments using a Volvo XC90 test vehicle. A closed-loop longitudinal acceleration controller for collision mitigation with oncoming vehicles is then presented. The longitudinal control is combined with yaw stability control using control allocation to form an integrated controller. Simulations in CarMaker using a validated XC90 vehicle model and the proposed controller showed consistent reductions in the collision risk with the oncoming vehicle.