概括
为了减少交通死亡人数，减少行人死亡人数（保护他们的头部）是一项重要任务。一般来说，发动机罩与发动机下方零件的间隙越大，行人的头部就越安全，但会抬高发动机罩顶部，破坏车辆的整体造型。尤其是对于引领轻量化运动的全新敞篷跑车而言，要兼顾跑车典型的造型（低引擎盖位置）和顶级行人头部保护性能，更是一个巨大的挑战。这是通过开发和应用高效减震加强结构和主动式发动机罩来解决的，如下所示。
1.前言
根据图1所示的年警察厅事故统计数据（1），日本的交通事故死亡人数呈下降趋势。从各州来看，目前步行时死亡人数最高，乘车死亡人数下降率为53.7%，与年相比，步行时死亡人数仅为32.8%。.因此，进一步减少步行死亡人数已成为一个重要问题。
从图2所示步行死亡的损伤部位来看，头部损伤占总数的55%。为此，保护头部的措施对于解决上述重要问题是必不可少的。
需要吸收多行程碰撞时的冲击能量。另一方面，马自达的轻量化运动，重量轻，发动机罩重心低，所以空间非常有限。本文介绍了一种解决这两个相互冲突的需求的方法。
图1死亡人数变化
图2死者行走时的受损区域
2.挑战
2.1兼具减重和头部减震性能
虽然是人车合二为一的轻量级运动，但为了实现高行人保护性能，以下两个问题一直存在。第一种是用于减轻重量的铝制发动机罩，它确保了与钢板发动机罩相同的减震量。第二是在保持低重心的发动机罩造型的同时确保足够的减震行程。
当行人的头部与发动机罩发生碰撞时，从碰撞开始就获得适当的减速很重要，以便以小冲程有效吸收冲击。决定减速度的因素之一是发动机罩的质量，随着质量的增加，减速度也会增加。用铁和铝的比重代替这种关系，铝的比重低，所以减速也低，因此需要大量的行程。由于行人头部碰撞与相同发动机罩的CAE验证，仅改变材料特性，减速度因质量减少而降低。确认了通过使用铝和确保适当的减震相互冲突来减轻重量（图3）。
图3各材料特性对减速波形的影响
为了实现适合新型敞篷跑车的低重心发动机罩造型，必须解决上述问题。
3、对策
3.1高效减震阀盖加固
有效利用质量是解决问题的关键，以改善因重量减轻而导致的减震性下降。换句话说，重要的是在碰撞初始阶段获得大量的减速度并通过使发动机罩在较宽的范围内变形来增加减震量。基于这个概念，我们验证了一种具有出色负载传递效率的加固模式。下面，图4显示了发动机罩大范围内载荷传递的目标和预测，图5显示了加固模式的验证结果。
图4负荷转移目标及预测
对图5所示的各种钢筋形状进行研究的结果是，(1)通过采用横向骨型结构，可以使初始减速度的峰值与钢板阀盖的峰值相当。查看负载传输状态，发动机罩如上所示。
可以看出，载荷可以在左右方向上传递到广阔的空间。有了这种结构，铝可以吸收碰撞的初始冲击，相当于钢板，第一个问题就可以解决了。
3.2主动式发动机罩
另一方面，为了实现低重心造型的目标，需要进一步增加50%左右的行程，这涉及增加质量或改变设计以提高发动机盖高度，因此轻量化的概念体育运动再也无法实现。
因此，决定使用主动式发动机罩，仅当发动机罩与行人发生碰撞时才会抬起发动机罩（图6）。有了这个功能，就可以在抑制相对于造型目标的正常发动机罩高度的同时确保行人保护行程，解决了第二个问题。
图5钢筋形式差异对减速的影响比较
图6主动式发动机罩图像
(1)主动式发动机罩概述
主动式发动机罩在不太可能与行人发生碰撞的情况下，(1)检测与行人的碰撞，(2)用执行器向上推发动机罩，以及(3)扩大发动机舱部件之间的空间和行人头部。它是一种缓冲对零件的冲击的机构。
(2)各系统功能共享
在开发主动式发动机罩时，绘制了从开始与行人碰撞到头部与发动机罩碰撞的整体画面，并将系统配置和每个系统所需的性能可视化。结果，功能划分如下（图7和图8）。
图7从行人和车辆的碰撞到碰撞吸收的主动发动机罩要求函数的KARAKURI轮廓
图8组件示意图及功能
碰撞检测：保险杠、保险杠固定器、加速度计
碰撞物体判断...ECU
爆震/发动机罩提升...执行器，
阀盖铰链
减震：执行器（杆）、发动机罩
(3)要求性能的具体例子
?引擎盖展开机制
当ECU确定碰撞物体为行人时，向执行器发出爆震信号，MGG（微型气体发生器）被点燃，产生的气体压力使执行器中的杆伸出。
来自杆的载荷通过发动机罩内的铰链加强件传递到铰链部分，切断剪力销，使发动机罩升起。剪切销的材料和尺寸设置为使其在通常假定的负载（发动机罩打开/关闭、崎岖路面行驶、耐力行驶等）下不会断裂，但仅当来自执行器的负载传递时剪切销（图9).
?发动机罩的展开操作
从发生碰撞时头部最早撞击到发动机罩的时间，从发动机罩的上升到阻尼（达到目标幅度），基于保证HIC保持在目标水平的思想任何时间都可以确定高度和时间（图10）。
图9主动阀盖的载荷传递和剪切销的细节
图10Bonnet部署示意图
以下是典型的