电子稳定控制(ESC)在防止车辆倾翻事故中的性能与效果

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　　电子稳定控制技术称为车辆稳定控制（VSC：Vehicle Stability Control），它以横向稳定控制的特点把防抱制制系统和牵引力控制系统性能组合在一起。这种系统监视车辆的横向稳定性并调节制动压力和发动机驱动扭矩以使车辆保持在稳定行驶状态。TRW公司现在通过全世界16个平台向八大汽车公司提供电子稳定控制技术。

　　MTRI（密歇根大学运输研究所）的研究报告首次研究证实在导致SUV翻车的事故前的状态中，车辆摇摆不稳定性是最常见的先兆。电子稳定控制（ESC）技术——它通过调节制动力和驱动力——成为日益增加的车用标准配置。该研究报告指出电子稳定控制对降低翻车能起到显著作用。因为通过电子稳定控制有助于驾驶员对事故发生前的不足转向和过度转向状态以及在紧急制动时的危险操作实施最有效的支持。

　　研究目标

　　从过去有关车辆翻车的研究提供的统计资料表明车辆翻车基本上有四种：在公路（Tripped/Untripped）上有两种在越野路的场合（Tripeed/Untripped）也有两种。在这四种场合中只有4％的翻车事故属于公路untripped事故。美国公路交通安全管理局（NHTSA）鱼钩试验（fishhook）是首次针对这种翻车种类而开发的。迄今电子稳定控制技术（总的属于底盘技术）在降低翻车的死亡人数所发挥作用人们所知道的还很少。因为其作用只局限于4％一种。

　　因为事故发生前的信息往往在文献中被忽略，天合（TRW）公司特聘请密歇根大学运输研究所（UMTRI：University ofMichigan Transportation Research Institute）研究实际翻车前的车辆运行的状态。天合公司在下述研究中确立的目标分为三个层次：1、进一步改进天合公司底盘技术，提出克服SUV翻车倾向的措施；2、为汽车工业和法规制定作出贡献；3、增加普通用户对引起翻车原因的了解。

　　以下研究项目中的主要活动包括：

　　1、对大量的文献资料进行评价以识别和应用适当的数据资料。

　　2、对可以公开的碰撞事件数据库进行分析，并且研究不同操纵环境下和不同驾驶员的翻车的概率。

　　3、根据美国公路交通安全管理局（NHTSA）的全国事故样本观察碰撞数据系统（NASS-CDS）的SUV翻车事故的编码建立统计分析的数据库。

　　4、对用于证实事故发生前操纵和车辆状态而新设立的数据库进行分析并且给出有关底盘技术的基本结论。

　　研究成果整理成文件，作为摘要报告和微软件存取数据库（Microsoft Access database）以便能进一步作出研究分析。

　　文献述评摘要

　　对文献的回顾披露了一些引人注目的信息包括SUV翻车造成人员死亡人数从1991年以来增加一倍以上（Deuterrnann 2002年报告）等事实。造成翻车比例增加的主要原因就是在公路上SUV车大量增加。Deutermann也在报告中称，在翻车前的车辆操纵状态可分为二类第一类包括“直线行驶（straight）”、“交会车通过（Passing）”、“改变车道（Changing Lane）”和”交会车转弯（Negotiating Curve）”：第二类则归于“其他”项。在翻车事故的死亡人数中，在翻车前“直线行驶”占61％而“交会车转弯”则为31％。Parenteau通过NASS-CDS发现，大多数车辆在翻车之前；陷于侧滑的危险状态。大部分翻车事故是由于第一类侧倾（tripping）引起的。

　　影响翻车概率的因素

　　研究分析的首要任务就是根据以下公布的NHTSA有关年份的翻车事故的数据库：1999-2001年死亡事故分析报告系统（FARS：FatalityAnalysis Reporting System）和1999-2001年总评价系统（lEstimates System）。其意向是把SUV的数据与一般乘用车数据进行比较，并掌握以下主要方面的作用（1）操纵环境（例如转弯半径、坡度和速度极限）（2）车辆设计（SUV；一般乘用车）驾驶员个人情况（年龄、性别和是否饮酒）。通过数据研究可以看到以下几点：

　　·SUV和一般乘用车对于单辆汽车事故发生基本翻车的概率分别为29.9％和10.4％，SUV翻车事故率与一般乘用车相比约增加到3：1。

　　·当看一下所有车辆的事故（单辆汽车与多轴汽车）那么SUV翻车概率是一般乘用车的34倍。

　　·在翻车事故中，伤害概率（包括死亡）在SUV与一般乘用车之间相近似。

　　·SUV与单辆汽车中的乘用车相比，翻车可能达到2.9倍，而碰撞可能是多轴汽车的67倍。

　　当观察车辆操作环境的影响时以下统计数据则被确定。车辆转弯时发生翻车概率起着重要的作用SUV在车辆转弯时翻车的概率达到48.2％，而相比之下在车辆转弯时乘用车翻车概率则为18.2％。在车辆转弯时由于提高车速导致翻车的概率增加，当超过80km/h时SUV为38.5％，而乘用车为16.5％。

　　在有坡度的车道上发生碰撞，翻车的概率也增加对于SUV为37.9％而乘用车为14.9％。气候状况和道路表面状况对增加翻车概率也有着重要作用，在冰雪覆盖的车道上，SUV为42.4％，而乘用车为13.9％。对于白天的阳光和白天的时段也作了考虑，并显示出对翻车概率没有显著影响。当观察由于驾驶员原因对翻车概率的影响，从数据分析中得到以下结论。无论是驾驶乘用车或是驾驶SUV，驾驶员愈年轻，翻车概率愈大。而驾驶员的性别对于乘用车或SUV未显示出统计数据差别。而饮酒后驾车对于乘用车和SUV的驾车者发生翻车概率都会增加，对于SUV驾驶员酒后驾车造成翻车概率为38.6％。当车上乘员为3人或3人以上时，将使翻车概率增加到36.0％。

　　SUV在翻车事故发生前的数据分析

　　在观察了众多碰撞数据和对比统计数据以后，UMTRI研究者更进一步深入发现在SUV发生翻车事故前的特有的事故前的操纵性。美国公路交通安全管理局的全国事故样本观察碰撞数据系统（NASS-CDC）用于提供对交通事故的分析。这一数据库包括足够详尽的对下述事故进行编码的信息：

　　·6个翻车前的事故

　　·在每一个事故后车辆的稳定性

　　·避免碰撞和复原操纵状态

　　·翻车发生种类和状态

　　·侧倾方向

　　·直角转弯的次数

　　·侧倾位置

　　·翻车起始时的路面状态

　　总共有262个翻车事故作了记录用于研究分析。

　　当交通事故发生并被记录编号后不同的质询被提出以决定可能与底盘控制安全系统有关的数据基本动向以有助于减少翻车。各种研究质询提出了以下关键统计数据：

　　关于碰撞前的操纵性49.8％的车辆为“直线行驶”，48 3％的车辆是“转向”时的某些状态。当观察翻车肇事的种类，39％的车辆是与“固定物体或地形”有关，32.8％的车辆是由于“倾翻（Tripped）”23 8％的车辆是“与其他机动车碰撞”引起的。大于1/3（33.6％）的翻车记录为“车辆失去控制”和“侧滑”。而14.9％的翻车记录为“与其他机动车碰撞”和“侧滑”而剩下的13.8%的翻车记录为“车辆驶离道路”和“车辆表现为转向失控”。

　　深入观察被记录为“车辆失控”的案例表示案件的75％发生在有冰、潮湿或积雪的路面上。与其他车辆发生碰撞的翻车作为第一事故被置于优先——车道偏离（84.4％）紧急避让操作（14.2％）——这些已被证实的上述事件能够由电子稳定控制（ESC）支持驾驶员保持车辆稳定以避免碰撞。其他1.7％翻车是在公路上在事件以后（例如在翻车前的紧急避让操作）发生侧滑（untripped），其他57％的翻车是在驶离车道之前，车辆发生侧滑时发生的。最后20.4％的翻车是在车辆离开公路又回到公路然后再翻车（这种潜在的影响度就是驾驶员过度修正转向引起的）。

　　SUV在翻车事故前的特点

　　从大量的资料和研究分析可以得出如下结论，即与电子稳定控制有关和降低SUV翻车倾向的潜在碰撞：

　　·48.5％的事故案例表示电子稳定控制对翻车的程序（包括稳态车辆离开公路并转到非稳态时）的结果具有重要作用：

　　·SUV翻车的大多数原因是与横摇引起的失控有关而不是高横向加速度——转弯半径引起翻车。

　　·在与其他非倾翻碰撞有关的横摆不稳定状态中，电子稳定控制系统不受车型限制具有防止碰撞能力，从而提供了该技术的更广泛应用。例如美国公路交通安全管理局在2004年9月公布的最初调查结果认为电子稳定控制对乘用车中单辆汽车的碰撞降低35％，而美国高速公路安全保险协会（IIHS：Insurance Institute forHighway Safety）研究统计资料指出，电子稳定控制降低单辆汽车死亡危险率为41％。这些研究与奔驰公司和丰田公司对单辆汽车碰撞的公布研究资料也证实了这点。并且奔驰公司数据披露电子稳定控制在某些碰撞中具有降低15％碰撞的结果。

　　UMTRI研究的主要结论是电子稳定控制对降低翻车具有显著作用超过4％，如果假定当只在公路上发生unttipped事件进行研究时对导致翻车发生程序的原因研究指出，电子稳定控制系统具有显著效果。当对车辆失控或离开道路状况进行分析时，证实在发生翻车危险状态时，电子稳定控制技术能够降低翻车事故的总数量，由此全面提高SUV车的安全性。