汽车主动安全控制技术

汽车主动安全控制技术汽车主动安全控制技术 汽车的安全性能分为主动安全性能和被动安全性能 主动 安全性能是指车辆防止事故发生的能力 主要依靠车辆底盘性 能和相应避免事故发生的装置 例如制动 防滑 防燃 防撞 限速 报警 照明等 被动安全性能是指车辆在事故发生时大 幅减低碰撞强度的功能 以最大程度保护乘客 尽可能避免重 大伤亡事故 其主要依靠车身的抗变形和相应的安全措施 如 车身强度 吸能结构 座椅强度 内部设施强度 安全带 逃 逸出口 阻燃防毒内饰 消防设施等 被动安全控制系统提高 了汽车的被动安全性能 比如当汽车发生交通事故后安全气囊 的自动开启就属于被动安全控制 汽车主动安全控制系统指以提高汽车的主动安全性能为主 要目标的控制系统 可理解为防患于未然 重点是将车轮悬架 制动和转向的性能达到最好的程度 尽量提高汽车行驶的稳定 性和舒服性 减少行车时所产生的偏差 比如为了避免汽车紧 急制动时车轮抱死发生危险事故而设计的 abs 防抱死控制系统 我们要和被动安全控制系统区别开来 至今汽车主动安全技术 已有防抱死制动系统 abs 牵引力控制系统 tcs asr 电子差速锁 eds 电子制动力分配系统 ebd 电子稳定 程序控制系统 esp 等 1 防抱死制动系统 abs anti lock brake system 当汽车在行驶时制动 尤其在潮湿 泥泞 冰雪路面等低 附着系数路面快速行驶中进紧急制动时 车轮很容易抱死拖滑 如果有一个以上车轮抱死 就会造成车轮侧滑甩尾 方向失控 导致车辆相撞 甚至造成车毁人亡的严重事故 防抱死制动系 统有效防止车轮抱死 以保持汽车的转向稳定性和操纵性 提 高车轮与地面附着系数的利用率和缩短制动距离 在制动时 abs 根据每个车轮速度传感器传来的速度信号 可迅速判断出车轮的抱死状态 关闭开始抱死车轮上面的常开 输入电磁阀 让制动力不变 如果车轮继续抱死 则打开常闭 输出电磁阀 这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油 箱的管路而迅速下移 防止了因制动力过大而将车轮完全抱死 在让制动状态始终处于最佳点 滑移率 s 为 20 制动效果 达到最好 行车最安全 在制动总泵前面腔内的制动液是动态 压力制动液 它推动反应套筒向右移动 反应套筒又推动助力 活塞从而使制动踏板推杆向右移 因此 在 abs 工作地时候 驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动 听到一些噪音 汽车减速后 一旦 abs 电脑检测到车轮抱死状态消失 它 就会让主控制阀关闭 从而使系统转入普通的制动状态下进行 工作 如果蓄压器的压力下降到安全极限以下 红色制动故障 指示灯和琥珀色 abs 故障指示灯亮 在这种情况下 驾驶员要 用较大的力进行深踩踏板式的制动方式才能对前后轮进行有效 的制动 2 驱动防滑转控制系统 asr acceleration slip regulation 驱动防滑转控制系统简称 asr 也被称为牵引力控制系统 tcs 它的主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑 特别是下雨下雪冰雹路冻等摩擦力较小的特殊路面上 当汽车 加速时将滑动率控制在一定的范围内 从而防止驱动轮快速滑 动 它的功能一是提高牵引力 二是保持汽车的行驶稳定 行 驶在易滑的路面上 没有 asr 的汽车加速时驱动轮容易打滑 如是后驱动的车辆容易甩尾 如是前驱动的车辆容易方向失控 有 asr 时 汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象 在转 弯时 如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移 当有 asr 时就会使车辆沿着正确的路线转向 最重要的是车辆转弯时 一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移 这在山路上极度危险的 有 asr 的车辆一般不会发生这种现象 在驱动轮打滑时 asr 通 过对比各轮子转速 电子系统判断出驱动轮打滑 自动立刻减 少节气门进气量 降低引擎转速 从而减少动力输出 对打滑 的驱动轮进行制动 减少打滑并保持轮胎与地面抓地力的最合 适的动力输出 这时候无论你怎么给油 在 asr 介入下 会输 出最适合的动力 3 电子制动力分配系统 ebd electric brakeforce dis tribution 在 ebd 发明初期 由于其成本高昂 只配备在较高档的汽 车中 随着汽车技术的飞速发展 现如今 ebd 已在绝大部分的 乘用车上得到了使用 汽车制动过程中若前轮先抱死滑移 汽 车能够维持直线减速停车 处于稳定状态 实际调整前后轮时 它可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程 自动以前轮为 基准去比较后轮轮胎的滑动率 即车辆的实际车速和车轮的圆 周线速度之差与车辆实际车速之比 如发觉前后车轮有差异 而且差异程度必须被调整时 它就会调整汽车制动液压系统 使前 后轮的液压接近理想化制动力的分布 可以说在 abs 动 作启动之前 ebd 巳经平衡了每一个轮的有效地面抓地力 防止 出现后轮先抱死的情况 改善制动力的平衡并缩短汽车制动距 离 当紧急刹车车轮抱死的情况下 ebd 在 abs 动作之前就已 经平衡了每一个轮的有效地面抓地力 可以防止出现甩尾和侧 移 并缩短汽车制动距离 从工作原理来讲 它是 abs 的一个附加作用系统 可以提 高 abs 的效用 共同为行车安全添筹加码 所以在安全指标上 汽车的性能又多了 abs ebd 值得一提的是 即使车载 abs 失 效 ebd 也能保证车辆不会出现因甩尾而导致翻车等恶性事件 的发生 同时它还能较大地减少 abs 工作时的振噪感 不需要 增加任何的硬件配置 成本比较低 不少专业人士更是直观地 称之为更安全 更舒适的 abs 在车轮轻微制动时 电子制动 力分配 ebd 功能就起作用 转弯时尤其如此 速度传感器记 录 4 个车轮的转速信息 电子控制单元计算车轮的转速 如果 后轮滑移率增大 则调节制动压力 使后轮制动压力降低 电 子制动力分配 ebd 功能保证了较高的侧向力和合理的制动力 分配 ebd 使用特殊的 ecu 中央处理器 功能来分配前轴和后 轴之间的制动力 当汽车制动时 中央处理器根据接收到的轮 速信号 载荷信号 踏板行程信号以及发动机等有关信号 经 处理后向电磁阀和轴荷调节器发出控制指令 使各轴的制动力 得到合理分配 ebd 在汽车制动时即开始控制制动力 而 abs 则是在车轮有抱死倾向时开始工作 ebd 的优点在于在不同的 路面上都可以获得最佳制动效果 缩短制动距离 提高制动灵 敏度和协调性 改善制动的舒适性 4 电子稳定程序控制系统 esp electronic stability program 电子稳定控制系统简称 esp 用于自动控制车辆转弯过程 的寻迹稳定性 在紧急闪避障碍物或在转弯时出现转向不足 转向过度进而使车身侧倾角度过大 车尾偏摆力矩超过某一程 度 车体的行进方向与转向盘所转过的角度差距达到了某一程 度时 将车辆行驶方向快速修正到原行驶路径上 esp 通常是 电子制动力分配系统 ebd 中的一个自动控制程序 通过对各有 关传感器电信号的计算 分析来监控车辆的行驶状况 esp 可 向 abs asr 或 ebd 等输出指令 通过对有关车轮的制动和制 动力大小的控制 使行驶车辆自动保持动态平衡 esp 的工作原理是 当 esp 发现车辆转弯过程中出现转向 过度时 esp 会降低发动机的输出功率 并执行前面外车轮的 制动作用 来产生一向外的力量 使车身行驶的方向恢复到正 常的轨迹 如果 esp 发现车辆在转弯过程中出现转向不足时 除了会降低发动机动力输出外 还会对后面两个车轮根据转向 不足的程度施加不同的制动力 从而使汽车在转弯过程中有较 好的稳定性 esp 是当前汽车安全水准的最高形式 它是针对各种较差 路况 低附着路面 高速弯道行驶等状态下研发的一种车辆主 动安全稳定控制系统能大大提高汽车的行驶安全性和操纵稳定 性 从而显著减少因外界各种恶劣路况及驾驶员失误等所造成 的重大损失 5 电子差速锁 eds electronic differential system 它是 abs 的一种扩展功能 用于鉴别汽车的轮子是不是失 去着地摩擦力 从而对汽车的加速打滑进行控制 汽车加速过 程中 当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑 时 eds 就自动开始工作 通过液压控制单元对该车轮进行适 当强度的制动 从而提高另一侧驱动轮的附着利用率 提高车 辆的通过能力 当车辆的行驶状况恢复正常后 电子差速锁即 停止工作 同普通车辆相比 带有 eds 的车辆可以更好地利用 地面附着力 来提高车辆的运行性 eds 的工作原理比较容易理解 因为差速器允许传动轴两 侧的车轮以不同的转速转动 并倾向于将动力分配到阻力更小 的一侧 如果传动轴某一侧的车轮打滑或者悬空时 由于阻力 很小它将从差速器吸收到几乎全部动力 形成车轮一侧空转另 一侧静止的局面 造成功率损失 当 eds 电子差速锁通过 abs 系统的传感器 自动探测到由于车轮打滑或悬空而产生的两侧 车轮转速不同的现象时 就会通过 abs 系统对打滑车轮进行制 动 这样差速器会将驱动力传递给非打滑侧的车轮 从而避免 牵引力的损失 当车辆的行驶状况恢复正常后 电子差速锁