維繫人員安全的汽車安全科技,除有賴於車廠積極投注經費研發外,政府法規的介入亦扮演相當關鍵的角色。美國運輸部秘書 Mary E. Peters 與美國 NHTSA 國家高速公路交通安全局局長 Nicole R. Nason,在 4 月 5 日出席紐約車展開幕時,代表美國官方宣布一項重大消息,自 2012 年式開始,所有在美國銷售的乘用車必須配備 ESC 電子車身穩定系統 (Electronic Stability Control),根據美國官方預估,推行 ESC 強制列為標配後,所避免的車輛撞擊意外,每年將可拯救近一萬條美國人民的性命。

美國運輸部官方網站以顯著的版面,正式對外宣佈 2012 年式新車將標配 ESC 的重要變動。圖片引自 http://www.dot.gov/index.cfm

ESC 安全效益,獲美國官方重視

對於落實 ESC 在美國汽車安全所扮演的里程碑,Mary E. Peters 表示 ESC 這項主動安全科技,在列為標配後不僅可拯救數以千計的人命,亦將如同推行許久的氣囊與安全帶等配備,成為車輛的必配技術。Mary E. Peters 語重心長地表示,如果有人在十年後回顧今日,將會對駕駛沒有配備 ESC 的車輛上路感到相當震驚!

在安全帶與氣囊成為被動安全的基礎配備後,美國官方以實際行動,將汽車安全推向 ESC 普及化的新時代。

Nicole R. Nason 則由主動安全的角度切入,強調以煞車為核心技術的 ESC 系統,將協助駕駛掌握正確的行車路線,以避免撞擊意外的發生。ESC 不僅可拯救性命,擁有鞏固汽車安全的重要科技配備,更將讓美國的車輛駕駛與乘員對於汽車安全更感安心。

法條 FMVSS No.126,2012 年式新車全面標配 ESC

至於詳細的法條出處,來自 FMVSS 美國聯邦汽車安全法規第 126 條規定(Federal Motor Vehicle Safety Standard, No.126)。明文規定包含房車、SUV、卡車與巴士,總重在 4.536 公斤以內車款,必須配備 ESC 車身穩定系統。ESC 透過電腦系統與四輪獨立煞車的運作,協助駕駛保持正確的行車路線。在 ESC 列為標準配備後,NHTSA 預估將讓單一房車的撞擊意外發生率降低 34%,單一 SUV 撞擊意外發生率不僅可降低 59%,翻車機率亦將大幅降低。

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NHTSA 同時預估,在全國車輛配備 ESC 後,每年將可拯救 5,300 至 9,600 條人命,同時避免高達 16.8 萬至 23.8 萬件的意外傷害,同時,官方亦估計 ESC 系統的花費,每輛車平均將增加 111 元美金,約與配備 ABS 防鎖死煞車系統接近。按照法案的推展時程規定,美國將於 2009 年式新車開始,規範所有車廠,必須開始於新車加裝 ESC 系統,接著,2011 年 9 月開始,法規將擴大執行,規定 2012 年式新車全數必須標配 ESC 系統才能上市。

ESC 作動概念,利用煞車修正轉向過度與轉向不足

基本上,ESC 系統的作用,在於讓車輛能穩定依照駕駛選擇的方向前進,也就是車輛能遵循方向盤的轉向而行駛,ESC 系統依照不同車廠的命名,亦有 VSC 車輛動態穩定系統 (Vehicle Stability Control )、ESP 電子車身穩定系統 (Electronic Stability Program)、VDC 車輛動態控制系統 (Vehicle Dynamics Contral)與 VSE 車身動態穩定強化系統 (Vehicle Stability Enhancement)等多種名稱,然而,大致運作原理實為大同小異。

在雨天等惡劣路段行駛彎道時,車輛特別需倚賴 ESC 動態穩定系統,以適時修正車輛的轉向性。

以彎道動態為例,若發生車輛未能依照駕駛轉向幅度,行駛正確的彎道路線,依照車頭往彎內側偏移或外側偏移,而發生轉向過度或轉向不足的情形。此狀況發生時,若無法即時修正車身動態路線,將讓車輛陷入失控的險境。此時,ESC 系統配置於車內的「G 值感知器」、「方向盤角度感知器」、「車輪速度感知器」與「車身加速感知器」等感知器,將訊號回傳至 ESC 控制電腦,判斷車輛是否處於轉向過度或轉向不足狀態。

當後輪打滑時 (左圖),車輛動態形成所謂的「轉向過度」,透過 VSC 系統的作動 (右圖),對右前輪施以煞車力道,可以修正轉向過度的情形,保持車輛動態的穩定,避免失控的悲劇發生。

接著,將由系統判斷後,藉由具備內四輪獨立煞車功能的 ABS 系統,進行特定輪胎的煞車作動,以修正車輛的轉向。舉例來說,當車輛為轉向過度時,在彎外車側前輪胎施以煞車動作,透過降低外車輪轉速,讓車身軸線與重心往外側修正,讓轉向由過動改為中性。

當前輪打滑時 (左圖),車輛動態形成所謂的「轉向不足」,透過 VSC 系統的作動 (右圖),對四輪施以不同的煞車力道降低車速,並對左後輪施以較多的煞車力,修正轉向不足的情形,恢復車輛動態的穩定,避免失控。

反之,當車輛發生轉向不足時,ESC 只要針對彎內側後輪進行煞車作動,即可適時修正車輛轉向。同時,ESC 亦可配備 TRC 循跡防滑系統,在感測輪胎發生打滑狀況時,透過整合 ABS 煞車系統與降低引擎動力輸出,以儘速回復輪胎抓地力。

美國帶頭規範,ESC 普及化值得關注

最後,若就汽車市場現狀來看,根據 IIHS 美國公路安全保險協會 (Insurance Institution of Highway Safety)的最新資料,美國 2007 年式新車 ESC 普及率,總體約有 51%新車將 ESC 列為標配、13%列為選配,至於 36%車款則沒有提供 ESC 給消費者。如果仔細的區分,由於高重心的 SUV 車款,必須擁有更佳的車輛穩定度,以降低翻車意外的發生率,因此,在美國市場已有高達 87%的 SUV 新車標備 ESC 系統,其次則為房車的 58%,至於 pick-up 貨卡車型則僅有 8%標備 ESC。

高重心的 SUV 車款在美國已有高達 87%的比例,裝置 ESC 系統以降低車輛翻覆的機率。

不過,若按照美國官方此次的宣佈,ESC 將於 2012 年式成為所有新車的標準配備,這項趨勢不僅能大幅提升美國消費者的行車安全,對於整體全球汽車產業在 ESC 系統普及化的後續發展,更值得所有人關注。