王玉梅 郭慶祥
(1.石家莊機動車駕駛學校;2.浙江吉利汽車研究院有限公司)
隨著汽車安全性得到越來越多的重視,廠商已不再僅關注本國的NCAP 的表現,而開始更多地重視車輛在國外的NCAP 表現,特別是Euro-NCAP(Euro-New Car Assessment Program)評價規則。Euro-NCAP于2011年發布了新版評價規則,2013年正式施行,其更新了除乘員保護以外的內容。為使我國乘用車能滿足新版Euro-NCAP的要求,文章總結了未來Euro-NCAP更新規劃的重點,同時,采用對比的方法,對已經進行過2012 版E-NCAP 評價的某汽車,應用2013 版Euro-NCAP 評價規則進行預測,并對預測結果進行分析討論,總結其影響因素,為開發人員設計乘用車安全性提供參考。
表1 示出2013 版Euro-NCAP 各項試驗星級評價具體得分最低要求[1]。與2012 版Euro-NCAP 評價規則比較[2],2013 版星級評價機制主要提升了兒童保護、行人保護和安全輔助項的得分要求,同時對總得分率的要求也有所提高,如表2 所示。同時,能在2012 版Euro-NCAP 的評價規則得到3 星級評級的車型,按照2013 版Euro-NCAP 評價體系,卻僅能得到1 星級評級。

表1 2013 版Euro-NCAP 各項試驗星級評價具體得分最低要求分

表2 2013 版Euro-NCAP 評價得分率要求
1.2.1 乘員保護
在乘員保護方面,2013 版Euro-NCAP 評價規則沒有變化。
1.2.2 兒童保護
Euro-NCAP 兒童保護法規2012 V5.3 版[2]與2013 V6.1 版[3]之間的對比,主要更新內容如下:
1)升級了兒童約束系統安裝檢查的流程,同時動態試驗中將采用Q 型假人取代原P 型兒童假人,傷害值要求也發生了改變(g=9.8 m/s2):頭部“3 ms 合成加速度”指標中,P1.5,P3,Q1.5 假人的高低限值仍然都是72~88 g,但Q3 假人高低限值變為87~100 g;頸部指標中,P3 假人正碰無頸部評分,而Q 假人正碰頸部中有評分要求,滿分都為2 分,同時Q 假人需考核上頸部拉力;正碰胸部評分指標中,P 假人有“垂直加速度”考核要求,Q 假人沒有此考核項;胸部“3 ms 合成加速度”中,P1.5,P3,Q1.5 假人高低限值仍然都是41~55 g,但Q3 假人限值變為50~66 g。
2)增加了對無后排座椅車輛和后排座椅空間有限車輛的評價。
3)將每個座位都配備三點式安全帶作為車輛評估是否得分的先決條件。
4)車輛評估細則有變化:乘員氣囊標簽滿分由2 分變為4 分;取消前排安裝后向兒童座椅能力的評估;取消評估ISOFIX 位置個數;新增對標配2 個或更多集成兒童座椅的評估;新增對裝有3 個能夠同時調節i-SizeCRS(通用兒童約束系統)的座椅位置的評估;新增“所有乘員座椅均滿足Gabarit(座椅校核模塊)安裝要求”。
1.2.3 行人保護[4]
行人保護方面主要更新了行人保護頭部評價試驗和規程,其中,發動機罩測試的區域劃分部分采用100 mm 網格法進行,同時,頭部碰撞傷害值分為5 個等級,每個等級對應得分,如表3 所示。

表3 2013 版Euro-NCAP 行人頭部碰撞傷害值等級劃分
頭部碰撞試驗變化較大,新的評價方法要求汽車制造廠商在Euro-NCAP 官方試驗開始時就提供所有頭部碰撞網格點的碰撞傷害值情況,其試驗步驟如下:
1)在試驗開始前由制造廠商向Euro-NCAP 官方提供所有網格點傷害值情況、車輛基本參數及網格點坐標。(傷害值可以是CAE 仿真的計算結果或實車試驗結果);
2)Euro-NCAP 官方隨機選取10 個碰撞點進行測試,制造廠商可以額外選取最多10 個碰撞點進行測試;
3)Euro-NCAP 官方進行試驗后,將官方試驗結果與制造廠商提供結果進行對比,并按照Euro-NCAP 行人保護評價方法進行評分。
1.2.4 安全輔助
將SLD(限速裝置)評價擴展至ISA(智能限速系統)評價規程,另外對SBR(安全帶未系上提醒)的加分從1 分提升為最高3 分,安全輔助的總分也由7 分變為9 分。
Euro-NCAP 的更新規劃中,2014年Euro-NCAP 總分的分配比例相對2013 版的乘員保護所占比例降低10%,主動安全所占比例增加10%。即總分的分配比例變為乘員保護40%,兒童保護20%,行人保護20%,主動安全保護20%。評價方法變化細則更新如下:
1)成人乘員保護方面將增加針對后排座椅的Whiplash(鞭打試驗)靜態評價要求,并推薦一種用于低速追尾車輛的AEB(自動緊急制動) 評價體系,Whiplash 試驗總分從4 分提升為6 分,因此成人乘員保護試驗總分變為38 分。
2)行人保護方面將采用新型的沖擊器,同時將會更新BLE(發動機罩前緣)和副保險杠性能試驗的區域劃分方法,推薦一種用于行人保護的AEB 評價方法,該試驗最高得分為6 分,因此行人保護試驗總得分從36 分上升至42 分。
3)安全輔助項總得分則從9 分提升為13 分,將推薦一種用于中高速追尾事故的AEB 評價體系,將會更新ESC 試驗要求,并對LDW(車道偏離預警)/LKA(車道保持輔助功能)系統提出了新的設備要求。
2015年的Euro-NCAP 總體分數分配與2014年相同,兒童保護及行人保護更新內容與2013年大體相同,評價方法變化細則更新如下:
1)成人乘員保護增加了全正碰工況試驗,且對小尺寸女性乘員的傷害進行評價,具體碰撞速度等參數還沒確定,原正面偏置碰撞試驗的16 分被降為8 分。
2)兒童保護增加了對Q6 和Q10+兒童假人的評價要求,但不影響試驗總分。
2016—2017年Euro-NCAP 總體分數分配與2015年相同,Euro-NCAP 各項測試具體分值將根據實際事故中收集到的相關數據來分配并不斷改進。例如可能在夜間或可視度較差的環境中發生的行人致命事故將越來越受到重視,另外,AEB Urban(高速自動緊急制動)和LDW/LKA 設備的性能要求將繼續提高。
未來Euro-NCAP 主動安全變化也表明了乘用車輛安全性能發展的方向,出口Euro-NCAP 區域車型必須依據星級要求增加主動安全配置。
對已經應用Euro-NCAP 評價規程(2012 版)的某車型進行評估,以變化較大的兒童保護和行人保護為例,分析其在2013版評價規則中的表現。
2.1.1 兒童保護得分
該車的兒童保護相關得分是通過實車試驗獲得,其中兒童座椅安裝評估為12 分,車輛評估得5 分,動態評估得22 分。
由于Euro-NCAPV6.1 版的兒童保護評估主要對動態評估影響較大,所以主要分析V5.3 版兒童保護動態評估性能,如表4 所示。所以,該車兒童保護總得分為39 分,得分率為80%,按照2012 版Euro-NCAP 評價標準,兒童保護可以得到5 星。

表4 Euro-NCAP V5.3 版兒童保護動態評估得分表
2.1.2 行人保護得分
2013 版行人保護方面主要在假人頭部傷害上對得分影響較大,所以文章主要分析頭部分數變化情況。該車行人保護得分主要是依據在天津中國汽車技術中心零部件實驗室進行的實車試驗獲得,其中頭部評價中網絡劃分及選取點,如圖1 所示,其中試驗評估頭部得12.34 分(通過試驗與預測方式獲得),大腿得0 分,小腿得3.558 分。所以該車行人保護Euro-NCAP 總得分為15.898 分,得分率為44%,按照2012 版Euro-NCAP評價標準可得到3 星。該車型碰撞試驗頭部試驗點選取,如表5 所示,其中,成人頭部得4 分,兒童頭部得8.34 分,所以行人保護的頭部總得分為12.34 分。

表5 2012 版法規頭部各試驗點選取位置
2.2.1 兒童保護得分
該車兒童的保護評價中兒童座椅安裝評估為12 分,車輛評估得5 分,動態評估得5.83 分。
該車動態評估得分采用仿真分析計算獲得[5]。首先基于MADYMO 軟件搭建兒童約束系統仿真模型,如圖2 和圖3 所示,之后應用P 型假人調試模型,同時與2.1.1 節的試驗結果進行對標,在對標完成后再應用Q1.5 及Q3 兒童假人,即可得出2013 版的兒童動態評估仿真結果,如表6 所示(g=9.8 m/s2),其中測量值位于高低限值范圍之間的,得分采用線性差值法計算獲得。所以,該車兒童保護的總得分為22.83 分,得分率為47%,按照2013 版Euro-NCAP 評價標準可得到3 星。

表6 Euro-NCAP V6.1 版兒童保護動態評估評分表
2.2.2 行人保護得分
該車行人頭部評估得分采用仿真計算方式獲得[6]。首先基于HYPERWORKS 軟件搭建行人保護系統仿真模型并進行前處理。之后通過LS-DYNA 軟件計算,并將仿真結果與2.1.2 節的實車試驗結果進行對標,對標完成后,根據2013 版Euro-NCAP 行人保護評價要求,對發動機罩的網格重新劃分,制定部分點的坐標,如圖4 所示,其余點依此類推。
圖5 示出2013 版行人保護頭部評價規則的得分情況。參照表3 可獲得頭部得12.9 分(試驗與預測),圖5 中紅、棕、橙、黃、綠5 種顏色依次代表獲得0,0.25,0.5,0.75,1 分。
由于行人保護腿部評價方式沒有變化,所以腿部得分與2.1.2 節相同,即大腿得0 分,小腿得3.558 分。因此該車Euro-NCAP 行人保護的總得分為16.458 分,得分率為45%,按照2013 版Euro-NCAP 行人保護評價規則可以獲得3 星。
對比2.1 及2.2 節的結果可以看到,兒童保護星級評價從5 星變為3 星,行人保護星級沒有變化,說明兒童保護中更換兒童模型對得分影響較大,今后在兒童保護方面,可能要更多地考慮應用帶有預緊限力式安全帶等配置來保證兒童保護安全性能。
在行人保護方面,雖然整體星級沒有變化,但評價的廣度要求有很大提升,不但增大了前期仿真優化的計算量,而且要關注發動機罩的各個劃分點的傷害情況,因此,要求制造廠商在正式試驗開始前需進行詳細的行人保護摸底與評分。
從Euro-NCAP 更新規劃中可以看到,Euro-NCAP的未來發展趨勢已經非常明顯,主動安全技術將引領未來乘用車安全技術的發展,被動安全難度和廣度都將加大。
Euro-NCAP 對安全技術性能的要求不斷提高,各項指標的權重也逐漸趨于均衡,并且不同星級間對性能要求的差距也越來越大,對消費者更好地區分車輛的安全性能差異將有很大的幫助。