半自动驾驶导致对舒适位置安全解决方案的需求不断增加。据外媒报道,采埃孚被动安全系统(ZF LIFETEC)推出创新解决方案e.Locking,即传感器和释放系统的电气化。
图片来源:ZF LIFETEC
该技术可以更轻松地将安全带结构集成到座椅中,从而在设计和生产方面都具有显著优势。在突然减速的情况下,安全带卷轴会被机械锁定,这样安全带就不会松开,或者只能在力限制器的作用下才能松开。当驾驶员和乘客处于直立的正常座位位置时,安全带、卷收器和力限制器的组合可减轻紧急制动或碰撞的后果。
每个驾驶员都经历过这种情况:当快速拉动安全带时,安全带会锁定,无法再拉动。这种约束功能在即将发生碰撞时非常重要,以确保对乘员进行可控约束。到目前为止,需要两个直接位于卷收器上的冗余机械系统来锁定安全带。为了在新的座椅概念中保护乘员,ZF LIFETEC现在正在将一种新的机电系统引入批量生产。传感器和触发系统的电气化是最新ACR8.S安全带卷收器系列的一项关键功能,它为乘员提供了更大的设计自由度和更高的舒适度。它还将作为其他ACR8和SPR6代的选配。
凭借这一新发展,ZF LIFETEC将响应汽车工程的大趋势:如果自动驾驶功能在未来变得更加普及,新的座椅概念将变得有吸引力,允许乘员采取休息姿势。这就需要将安全带集成到座椅中-ZF LIFETEC的新型e.Locking系统使这种操作变得容易得多。
机械触发功能存在折衷
一个机械传感器响应安全带卷轴运动的加速度。另一个机制检测整个车辆的加速度。通常使用球形传感器。当车辆突然加速或减速时,惯性体(最好是实心钢球)会移动并导致锁杆振荡。例如,这会导致离合器棘爪与锁定机构的离合器齿啮合,最终阻挡安全带卷轴并防止安全带被拉出。
“钢球传感器尤其需要将卷收器安装在座椅外部,最好安装在车辆的B柱上,”ZF LIFETEC全球工程高级副总裁Harald Lutz解释道。然而,这种设计使得将安全带集成到座椅中变得困难。未来,这种设计的需求可能会更大。已经可以看到的趋势是驾驶员和前排乘客座椅也允许所谓的放松位置,即乘客处于更平坦的位置,相对较远地远离仪表板和B柱。这样的座位位置在未来的车型系列中可能会有更大的需求,因为它们暂时实现了高度自动化和自动驾驶。“为了确保这些位置的乘客受到安全带系统的最佳保护,需要集成安全带系统。现在,我们的e.Locking功能使这变得更容易,”Lutz解释说。
新型e.Locking系统适用于ZF LIFETEC的座椅集成式ACR8.S安全带卷收器,该系统用电磁线圈取代了之前使用的12至13毫米钢球,该线圈通过中央ECU的信号以机电方式锁定卷收器。车辆的加速度、减速度和倾斜度由ECU中的传感器集中测量,并通过算法进行评估,当安全带卷收器应以机械方式锁定时,会向线圈发送信号。
安全带锁扣的电气化具有诸多优势
e.Locking系统使卷收器更容易集成到座椅中,而不是B柱中。此外,由于采用了电磁线圈,安全带锁定功能也可以通过控制软件触发。当与其他车辆安全系统(如紧急制动辅助系统或预碰撞功能)联网时,可以进一步提高乘员安全性,因为可以立即触发安全带锁,而不会延迟或缩短安全带长度。该系统还可以与驾驶程序同步,例如,锁定的安全带可以在动态转弯时提供更多支撑。该系统还可以提高乘员的舒适度,例如,允许安全带在颠簸的道路上不受阻碍地伸展,而如今球形传感器会反复短暂锁定。ZF LIFETEC的新型e.Locking系统直接位于卷收器上,与之前的机械系统位于同一位置;通过棘爪的锁定机制保持不变。释放算法和控制单元也将成为ZF LIFETEC产品组合的一部分。
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