宝马车乘员保护系统包括车身保护(乘员安全区域和能量吸收区)、安全带系统、安全气囊系统和电气装置(短路保护)。宝马车在实现乘员保护功能时是将车身保护作为一部分,将安全带系统、安全气囊系统和电气装置作为另一个整体的被动安全系统,两部分共同协作联动,从而来实现乘员保护的。
1 车身保护乏乘员安全蒸域和能量吸收馨
宝马车在前后保险杠上采用了可恢复式碰撞缓冲块,当车速低于4 km/h时,碰撞能量可被吸收。发生碰撞后,碰撞缓冲块可返回其初始位置,不会损坏后面的车身结构。A柱区域采用高强度钢加固车门。在前部车门槛区域采用加强件防止前车轮挤入乘员区。通过固定发动机室盖,限制转向柱、加速踏板和空调器的位移,在车内使用软垫进一步增强乘员区的保护作用。对于宝马敞篷车还有翻车保护装置,宝马车主要通过加强型风窗玻璃框架、车尾设计及翻车保护杆确保有效的生存空间。翻车保护杆也就是在车辆发生剧烈的碰撞之后,隐藏在后排座椅后面的翻车保护杆伸出,与加强型风窗玻璃框架形成一个有效生存空间,从而起到保护乘员的作用(图1)。
2 被动安全系统
宝马车将安全带系统、安全气囊系统和电气装置作为一个整体的被动安全系统,这个被动安全系统按照各个参与到乘员保护时所起到的作用,将所有系统部件分为传感器系统、控制单元和执行机构。传感器系统用于识别碰撞方向和碰撞强度;控制单元通过接受处理来自传感器系统的数据,触发算法计算并确定需要触发的执行机构;执行机构接受并执行来自控制单元的触发指令。
2.1传感器系统
车型不同时,各种被动安全系统所用的传感器系统也不同。但是所有被动安全系统都通过纵向和横向加速度传感器识别碰撞情况。加速度传感器测量车辆的正、负加速度,由此确定碰撞强度和碰撞方向,加速度传感器基本上都位于车辆中部。车门压力传感器安装在车门内侧,用于测量发生侧面碰撞事故时的压力增加值。侧面碰撞撞向车门时,车门外板向内挤压,造成车门内部区域缩小且压力提高。车门压力传感器负责测量该压力变化值。
此外宝马被动系统除上述的初级传感器用于碰撞识别外,计算当前状况时还会考虑扩展型传感器测量值,扩展型传感器信号对于触发所需乘员保护系统来说非常重要。例如安全带锁扣开关和座椅占用识别装置。安全带锁扣开关用于识别乘员是否已佩戴安全带。座椅占用识别装置在识别确认前乘客座椅有人占用的前提下触发前乘客安全气囊;识别前乘客是否已佩戴安全带并发出视觉和声音警告,区分儿童(坐在经NHTSA检验的儿童保护系统上)和成人。扩展型传感器主要是座椅占用识别传感器,BMW目前有4种座椅占用识别传感器:SBR垫、SBE垫、SBE-SBR垫和OC3垫。
SBR垫仅用于针对座椅安全带提醒功能识别乘员,当识别到座椅上质量约为48 kg时,SBR垫会报告占用状态。SBE垫是最为知名的识别装置,多年以来一直应用在宝马车辆上。SBE垫用于识别座椅是否有人占用并将相关信息发送给控制单元。当识别到座椅上质量超过12 kg时,SBE垫就会识别为座椅有人占用。根据座椅上的物体负荷或类型,还可以更早地判断出座椅是否有人占用。带有座椅安全带提醒功能时,如果座椅上放有手提包或便携式电脑等物品,还可能会提前发出警报。