Ch2 汽车主动安全技术

1、第二章 汽车主动安全技术授课：廖抒华2-1 汽车主动安全技术概述一、汽车动力性评价指标：汽车的最高车速在良好的水平路面上汽车所能达到的最高行驶速度汽车的加速时间原地起步加速时间、中途超车加速时间汽车能爬上的最大坡度以汽车满载时在良好路面上的最大爬坡度表示现代汽车行驶性能综合量标评价 经济性、安全性（视野性、制动可靠性）、运动性（动力性、操纵稳定性）、耐久性（总成及整车可靠性）、实用性（通过性）、舒适性（平顺性）、居住性、美观性现代汽车主动安全控制系统 电控转向技术 主动悬架系统（动态控制系统） 防抱死制动系统与多管路制动系统、辅助制动系统 驱动防滑系统二、汽车行驶平顺性汽车动力因数D： 定义：

2、式中：Ft 驱动力（N）； Fw 空气阻力（N） y 道路阻力系数；d 汽车旋转质量换算系数。 传动系统回转质量换算系数d：讨论： 汽车的动力因数仅取决于汽车发动机发出并传递到驱动轮的驱动力、汽车的空气阻力及汽车总重 汽车只要有相等的动力因数，则不论汽车的重量等其它结构参数有何不同，都能克服同样的坡度或产生同样的加速度定义：汽车行驶平顺性指汽车在正常行驶中能保证乘坐者不致因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以汽车乘员舒适程度来评价，亦称为乘坐舒适性。讨论：图2-1. 人体对振动反应的“疲劳-降低效率界限”随着承受振动持续时间加长，感觉界限容许的加速度值下降；人体最敏感的频率范围：对于垂直振动为

3、48Hz，对于水平振动是2Hz以下。 评价指标：（ISO26311:1997（E）暴露极限当人体承受的振动强度在此极限内，可保健康或安全疲劳降低工作效率界限当驾驶员承受的振动强度在此极限内，可保证能正常进行驾驶舒适降低界限当乘员承受的振动强度在此极限内，不会明显感到不舒适 总的加速度加权均方差值：平顺性评价方法：（ISO26311：1997（E）1/3倍频带评价方法把“疲劳-降低效率界限”画在1/3倍频带的加速度均方差的频谱图上，看所有各频带的加速度均方差是否都在保持的那个感觉界限之内总的加速度加权均方差评价方法用频率加权函数，将人体敏感的频率范围以外各频带人体承受的加速度均方差值 折算为等效

4、于48Hz（垂直振动）、12Hz（水平振动）的数值式中：W（fci ）频率加权函数； fci 第i个频带的中心频率。并有：垂直振动方向：水平振动方向：三、汽车通过性汽车通过性几何参数：最小离地间隙c、接近角g1、离去角g2 、纵向通过半径r1和横向通过半径r2。定义：汽车通过性指汽车在一定装载质量下，能以足够高的平均车速通过各种道路及无路地带和克服各种障碍的能力。式中：v0 制动初速度(m/s)； j 制动减速度值(m/s2).2-2 汽车制动安全性与ABS 汽车紧急制动全过程见右图23：汽车的总制动距离S： 制动安全性评价： 制动效能指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动

5、时的减速度 制动时的方向稳定性指在制动时，汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。常用制动时汽车按给定轨迹行驶的能力来评价 制动效能的恒定性主要是指在高速时或下长坡连续制动时制动效能能保持的程度一、汽车制动过程概述二、驾驶员制动反应阶段描述 制动操作反应过程： 认知、判断、动作 驾驶员对突现危险信号的处理过程： 制动反应时间测试结果 制动反应时间分布柱状图2-6 制动反应时间对比曲线图2-5三、制动传动系作用阶段描述表2-2 对有预知与无预知制动信号的反应时间测试结果驾驶员对有预知信号反应时间（S）对无预知信号反应时间（S）峰值域值峰值域值ABCDE平均0.60.50.550.550.50

6、.540.50.70.50.80.50.80.50.60.40.80.40.80.850.60.90.70.60.730.71.10.61.00.71.00.60.90.60.90.51.1制动传动系作用时间定义指从制动操纵装置（制动踏板）开始动作，到制动系统产生一定大小的制动力所需要的时间。 一般地：液压制动传动系的作用时间为0.2S左右； 气压制动传动系的作用时间为0.4S左右。 液压制动传动系作用时间的主要影响因素：真空助力装置表2-3 一轿车在干燥路面上的制动数据制动初速度（km/h）t2(S)总制动距离S(m)S增加百分比(%)T2期间行驶距离S2 (m)S2增加百分比(%)3030

7、0.20.65.78.1843.51.253.75200图2-7a 液压制动系统的响应图2-7b 气压制动系统的响应 气压制动传动系作用时间的主要影响因素：系统组成、制动阀结构、制动管道及管接头的流动阻力、制动气室溶剂及受压面积等结构因素以及贮气筒初始压力有关四、持续制动阶段描述1、制动车轮受力分析式中： m路面附着系数。 制动器制动力Fm ：（忽略汽车制动过程中空气阻力与滚动阻力）式中：Mm制动器摩擦力矩；r 车轮半径。讨论：当Mm不很大时，地面制动力Fx 可以克服Mm 而使车轮继续转动；且Mm增大时， Fx 与Fm 同步增长；Fx 最大不能超过地面附着极限。 地面制动力Fx ：汽车的地面制

8、动力首先取决于制动器制动力，同时又受到地面附着条件的限制；只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着系数时，才能获得足够的地面制动力，提高行车制动效能。 2、 持续制动阶段车轮运动状态描述车轮滑移现象制动开始后，车轮角速度减小，在车体速度与车轮转速之间产生一个速度差。车速与轮速之间存在着速度差这一现象称为滑移现象。滑移率l :式中：v汽车车体速度； r车轮滚动半径；w 车轮角速度 。 汽车车轮在持续制动阶段的减速过程参见右图2-10 汽车车轮减速过程3、车体运动状态描述制动时车体运动分析图2-12 汽车直线制动抱死情况 图2-15弯道制动全轮抱死情况图2-13 汽车弯道制动前轮抱

9、死情况图2-14 汽车弯道制动后轮抱死情况3、车体运动状态描述(续)制动时车辆载荷的转移设汽车的质量为m，重心高度为H，轴距为L，行驶速度为V，制动减速度dV/dt制动引起的前后轴载荷Wf与Wr的变化为：制动引起的内外轮载荷Wi与Wo的变化为：五、ABS防抱死制动系统防抱死制动系统（ABSAnti-lock Braking System） 制动防滑系统概述无ABS制动系统制动时现象 ：丧失转向能力/方向操纵性能下降：操纵方向盘而达不到转向要求转向稳定性下降：方向盘操纵不灵，车尾部上翘；车体打转或折叠制动距离延长：超过一般的制动距离 ABS 定义：通过将制动器制动力调节到适应轮胎路面所能提供的附

10、着力，达到防止车轮在紧急制动期间抱死的目的。1. ABS基本原理制动时车体与车轮速度关系：图2-17 制动时车体与车轮速度 根据行驶中的轮胎与路面间的附着系数对各车轮给予最佳制动力，通常采用控制车轮的制动压力的方法来实现。 滑移率研究的定性结论： 车轮速度的定性结论： 制动器制动力与车轮加减速度的关系 l=100%时，纵向附着力不大而侧向附着力几乎尽失，车辆失去制动稳定性与操纵性；图4-18 制动器制动力与车轮加减速度 制动器制动力大于地面附着力（mW）时,车轮速度减小，车轮减速度（ Dv1/t1）与两力的差值成正比； 地面附着力大于制动器制动力时,车轮速度增加，车轮加速度（ Dv2/t2）与

11、两力的差值成正比，增加的上限为车体速度。 l=8%30%范围内，可以同时得到较大的纵向与侧向附着能力，是安全制动的理想工作区； l：从0lopt的范围内为稳定区域，而从lopt 100% 的范围内为非稳定区域；l一旦越过lopt则很快进入车轮抱死状态。 对ABS系统要求：讨论： 在车轮的转动状态越过稳定界限的瞬间，迅速、适度地减小制动器的动力，使制动器制动力略低于车轮与地面间的附着力，从而使车轮的转动回到稳定区域内；逐渐增大制动器制动力，直到车轮状态再次越过稳定界限止；尽量长时间地保持车轮运动在lopt稳定界限附近的最佳滚动状态，实现最优制动控制目标。图4-19 ABS的理想制动控制a) 理想

12、的附着系数控制范围； b）理想的速度控制2. ABS 的效果与现状 效果： 有、无ABS 制动距离实测值对比： 确保车辆制动时的方向稳定性 保持车辆制动时的转向操纵性 取得最佳制动力 防止轮胎的局部不均匀磨损，可避免或减轻制动噪声表2-3：直线行驶紧急制动时实测距离比较值（制动初速度80km/h）图2-20 ABS装备率统计及预测图 ABS装备率统计及预测：3. ABS 的控制技术 试验方法和评价项目： 跟踪路面特性的变化，使ABS各项性能指标始终处在最佳状态的控制算法，以弥补现今汽车上广泛采用的逻辑控制的不足之处； 提高关键元件的可靠性和性能指标； 降低ABS的装车成本，扩大ABS在汽车上的

13、普及率； 由单一的ABS控制目标，转向多目标的综合控制。4. ABS 的基本结构及其工作过程表2-4：试验方法、路面和评价项目 ABS 的研究方向：（详见现代汽车电子技术相应部分内容）5. ABS 的试验评价5. ABS 的试验评价（续）5.1 直线行驶制动试验目的：测定不同路面附着系数下的制动距离，直线制动稳定性评价指标：制动距离比(要求110%)图2-21 路面附着系数与可行制动初速度范围图2-22 路面附着系数与制动距离比直线行驶制动的稳定性评价：汽车横摆角速度（装ABS）偏转角速度5deg/s 不同附着系数组合路面上的制动： 目的: 是对ABS系统控制逻辑和控制驱动方式的优劣。 评价方

14、式：在左右附着系数不同的组合路面上制动时产生偏转力矩，但在操纵其转向盘后应能对其进行修正，能有效控制住车辆运动。图2-23 不同附着系数组合路面 附着系数阶跃变化路面上的制动图2-24 附着系数阶跃变化路面 目的: 是对ABS系统控制逻辑中路面识别的动态响应作出评价。 评价方式：在附着系数从高到低、从低到高顺序交错排列的路段上行驶，检验ABS系统对路面时别的动态响应。图2-25 躲避障碍物试验5.2 曲线行驶制动试验 目的: 是对装备ABS系统后汽车曲线行驶时制动操纵性和稳定性作出评价。 评价方式：汽车固定一个方向盘转角，绕一定半径（250m）的圆周行驶时进行制动并使ABS工作，测定汽车的侧滑

15、量、停车时的偏转角，然后对ABS的效能进行评价。5.3 躲避障碍物试验 目的: 是对装备ABS系统后汽车制动时的操纵性和稳定性作出评价试验评价方案：不断施以角阶跃输入转向，测量汽车相应的偏转角速度响应（转向响应性能）对无制动操作时的躲避障碍距离和制动操作时(使ABS工作)的躲避障碍距离进行比较换道试验。试验方法5.4 强化试验 试验路线中，躲避距离L为一定值，改变制动初速度使汽车能顺利进入另一车道，有制动且ABS工作时顺利换道的初速度v0不应小于无制动时的换道速度。评价指标：横摆角速度比(要求150%)表2-5 换道试验结果及其评价例 目的: 是对ABS系统的耐久性、可靠性、环境适应性、安装强

16、度、抗干扰能力、失效界限等进行评价 试验类型:强化路试验（搓板路面：间距0.71.0m,突起高度1030mm)人工强化路试验（人为改变制动系制动条件）高寒、高温耐候性试验电子干扰强化环境试验6. 装有ABS的汽车的驾驶与维护踏板反应：为了让ABS使车轮不被抱死，且形成最优制动液压，可通过对车轮制动分泵或制动钳的液压进行减压、保压和增压进行控制。 作为减压手段使执行机构内容积发生变化，向储油箱泄放，或者利用柱塞泵的泵吸作用进行减压。制动躁声：原因： （1）随着液压变化产生的振动和噪声；（2）液压元件本身的振动传向车身；（3）液压元件本身发出噪声。措施：在管路中设置阻尼室；在液压元件的固定部位使用

17、软性安装坐垫等7. ABS 的发展动向在不断采用最新的电子控制技术提高ABS效能的基础上，追求能兼顾性能、可靠性、成本以及重量等诸参数的最优化设计效果开发低成本的简易型ABS系统，进一步推动ABS市场由高级车向大众化经济型车领域扩展；完善诸如ABS/ASR 组合型多功能控制系统的研究开发，加快其实用化进程。8. 装有ABS的汽车的驾驶与维护(1)紧急制动时，一脚踩完制动踏板全部行程(踩到底) ，不要重复地踩放制动踏板。(2)如果汽车几个小时没有启动，当启动发动机后，红色和黄色警告灯会亮1分钟左右，这时不要使用紧急制动。(3)对轮毂轴承要经常检查，定期进行维护。(4)经常检查轮胎气压,特别要注意

18、各轮胎的气压差。轮胎气压不合格，会使制动系统控制失控。 (5)注意检查蓄电池电压，其电压应不低于11V，否则ABS制动系统不能正常工作。 (6)制动液应按原厂推荐牌号选用。8. 装有ABS的汽车的驾驶与维护（续）(7)检查和拆卸液压部分时，应先泄压，特别是整体式ABS制动系统，油压很高（有的储液器油压达34MPa），否则会伤人。(8) ABS制动系统有故障时，不可带故障运行，应立即拔下安全断电器插头，以普通制动方式进行制动，并立即送修理厂检查。 (9)对装有ABS制动系统的汽车,驾驶时不要以为很保险,可以高速制动。紧急、制动时仍要控制车速,特别是转弯时。(10) ABS制动系统工作时，不断有压

19、力调节，在制动踏板上有些脉动，但踏板没有移动；还可以听到电磁阀的工作声响，也可感觉到悬架系统前后运动，这是正常现象，说明ABS制动系统正常工作。 (11)更换制动液或维护作业结束后，要对ABS制动系统排气。在进行排气时，要把ABS 制动系统的ECU断开，绝对不能让ABS制动系统起作用。2-3 ASR驱动防滑控制系统 ASR的工作原理和作用：现象:比功率大且无ASR的车辆，若在附着系数小的路面行驶，则：FR型车：猛加“油门”又快速放松时将使车辆发生不规则旋转；FF型车：猛加“油门” 将使车辆驱动轮发生空转而失去方向控制。驱动防滑系统ASR (Anti-Skidding Restraint, Ac

20、celeration Slip Regulation)/牵引力（或驱动力）控制系统TCS（Traction Control System）防止汽车加速过程中出现“打滑”，特别是防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，维持最佳驱动力，保证实现汽车动力性，保持车辆的方向稳定性、操纵性。 汽车起步、行驶中驱动轮可提供最佳驱动力，与无ASR相比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力较佳； 能保持汽车方向的稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力； 减少了轮胎的磨损与发动机油耗。图2-26 附着系数（纵向）与滑移率的关系ASR的优点：ASR可行的控制方案：一、ASR典

21、型实现方案 对发动机输出转矩进行控制方式：合理的控制发动机输出的驱动扭矩，可以使汽车获得最大驱动力，控制手段主要有：图2-28中：1-轮速传感器； 2-齿圈；3-控制器； 4-压力调节器； 5-ASR阀； 6-ASR继动马达； 7-发动机；8-燃油泵； 9-双通单向阀1.气压系统制动控制ASR图2-28 气压ABS/ASR系统结构方案 调节燃油喷油量：如减小或中断供油； 调节点火时间：如减小点火提前角或停止点火； 调节进气量：如调节节气门开度和辅助空气装置。 对驱动轮进行制动方式：对发生滑转的驱动轮直接加以制动 (增加车轮制动分泵的压力) 对可变锁止差速器进行控制方式：对电子控制限滑差速器（L

22、SD），在其向驱动轮输出端的多片离合器上，以增加液压实现进行锁止控制。图2-27 差速器锁止控制1-蓄能器；2-电磁阀；3-压力传感器 对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制方式：对离合器和变速器等进行控制，实用中多是通过控制变速器的换挡特性改变传动比来实现。2. 液压系统制动控制ASR 整体结构式 可变容积式图2-29 整体结构式ASR方案图2-30 可变容积式ASR方案在ABS系统中增加电磁阀和调节器即增加了驱动控制功能，构成ASR与ABS组合在一起的整体结构式制动控制方案。在ABS系统的液压装置和轮缸之间增加ASR的液压装置，即为可变容积式制动控制方案。液压系统制动控制式ASR的发展：整体结

23、构式ASR： 成本低，结构紧凑3. 发动机控制ASR调节调速器的控制方式机械式（图2-31）电子式（图2-32） 对柴油车的控制方式图2-31 发动机控制ASR（气缸驱动）图2-32 发动机控制ASR（电动机驱动）通过调速器调节喷油泵的喷油量来降低其输出扭矩，从而防止驱动轮空转。二、ASR的使用效果电子式发动机控制ASR工作示意 冰、雪路面驱动力对比 左、右轮不同附着系数路面加速性对比2-4 VDC车辆动态控制系统VSC系统构成：车辆动态控制系统：在车辆的所有行驶状况下，VDC 都对各车轮的受力进行调节，从而主动地对车辆进行动力学控制，提高高速车辆的主动安全性。图中：1-VSC执行器；2-制动

24、总泵压力传感器；3-转向舵角传感器；4-加速度传感器；5-横向摆动率传感器；6-节气门动作器；7-节气门位置传感器；8-车轮速度传感器；9-ABS、ASR与VSC用ECU车辆动态控制系统VDC (Vehicle Dynamics Control)车辆稳定控制系统VSC (Vehicle Stability Control) 丰田电子稳定化程序/电子稳定化控制程序系统ESPElectronic Stabilization Program/(control) Procedure 奔驰-波许图2-36 VSC控制构成图车辆非稳定状态判定VDC的动力学原理： 高附着系数路面转向行驶； 低附着系数路面转

25、向行驶； VDC对车辆行驶中横摆角速度、滑移角进行控制。三种情况比较：图2-37 VDC的动力学原理图控制目标： 3个车辆自由度(前后向、横向、横摆)； 目标状态； 实际状态。过多转向倾向：一般为车身滑移角增大，且滑移角速度也增大时出现不足转向倾向：当实际的横向摆动率比目标的横向摆动率要小时出现 克服过多转向倾向措施：转弯出现较大的过多转向时，根据这种倾向的程度对外侧的前轮进行制动，以抵抗横向摆动力矩，恢复车辆的稳定性 克服不足转向倾向措施：转弯出现较大的不足转向时，根据其倾向的程度来控制发动机功率或对左右后轮进行制动，以产生使车辆回头的“不足转向控制力矩”，限制不足转向2-5 四轮转向控制技

26、术1. 四轮转向的发展：20世纪60年代提出，80年代中后期开始发展并实际应用 主要目的：提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的操纵稳定性，改善在低速下的操纵轻便性，以及减小在停车场调车时的转弯半径2.四轮转向的转向特性四轮转向（4WS-Four Wheel Steering） 3. 后轮的两种转向方式特性：前后轮同相位转向，转角小，车身姿态变化小，目标行驶的跟踪性好4. 4WS在高速行驶时的稳定性分析5. 4WS车在改变行车路线时的性能从直线行驶进入转弯时2WS车与4WS车的运动比较6. 低速下的小转弯半径行驶7. 后轮转向控制类型 机械控制式 机械+电子控制式 电子控制液压工作式 液压控制

27、液压工作式 电子控制电动工作式 转角传感型 车速传感型8. 4WS控制种类9. 4WS的工作原理日本本田4WS系（机械控制式）日本本田4WS机构后轮转向机构轨迹曲线的形状转向运动分析（如右图示）： 日本本田4WS转向角度分析（如右图示）分析结论：日本本田4WS属于转角传感型，其后轮的偏转情况与车速无关，而只与方向盘转角有一定联系转向角度分析示意图 日本马自达4WS机构日本马自达4WS系（机械+电子+液压控制式）10. 与2WS相比，4WS的优点特性：日本马自达4WS既属车速传感型又是转角传感型 提高了汽车在高速行驶时和在滑溜路面上的转向性能 驾驶员操纵方向盘反应灵敏 在不良路面和侧风等条件下，

28、汽车也具有较好的方向稳定性，提高了高速下的直线行驶稳定性 提高了汽车高速转弯的行驶稳定性，不但便于转向操纵，而且在进行急转弯时，也能保持汽车的行驶稳定性 通过使后轮转向与前轮转向相反，减小了低速行驶时的转弯半径，不但便于在狭窄的路面上进行U型转弯，而且在驶入车库等情况下便于驾驶。11. 4WS今后发展趋势观点： 现在的前轮转向是非常完善的 , 可以充分地满足汽车行驶需要 , 全四轮转向并不能使汽车转向性能有明显改善。 现在的前轮转向是非常完善的 , 可以充分地满足汽车行驶需要 , 全四轮转向并不能使汽车转向性能有明显改善。 4WS 与 2WS 在性能上仅有极微小的差别没有必要花这么多钱 , 并

29、把车子搞的这么复杂。 如何去组合汽车的平移和转动这两种运动 , 使得汽车每一瞬时都处于最佳的转向行驶状态 , 这无论在理论上还是在实用性技术上目前还没达到成熟的地步。12. 各公司的4WS系统特性对比2-6 卫星导航与车距控制系统 表2-6 导航(Navigation)检测系统分类和检测方法 作用：为车辆定位，通过与陆路交通管制系统通信，可共同提高交通管理系统的功能，确保车辆安全行驶一. 卫星导航系统导航装置功能的发展形态：位置检测分类检测方法传感器名称绝对位置检测卫星导航全球定位系统（GPS-Global Position System）电 波信号柱/信标相对位置检测方向传感器光纤陀螺仪、振

30、动陀螺仪、气体陀螺仪、地磁传感器、车轮速差传感器图像匹配距离传感器车速脉冲 导航系统组成 全球定位系统二、车距控制系统 车距报警装置实例: 三菱公司车距控制装置1-转向角传感器 2-停车灯开关 3-节气门执行机构 4-电动负压泵 5-节气门位置传感器(TPS)(内装怠速开关)(不装TCS的车辆) 6-激光雷达 7-自动变速器防手动换挡开关 8-车速传感器 9-发动机和自动变速器ECU 10-ABS用ECU 11-加速踏板位置传感器(内装怠速开关)(装TCS的车辆) 12-预检车速控制用ECU 13-报警蜂鸣器 14-视频摄像 图2-42 三菱公司车距控制装置构成车距控制模式：基本控制系统由车速

31、反馈、车距反馈构成。车距反馈控制常数根据图像形状设定，也可考虑驾驶者舒适性进行调节 车距报警装置（续）减速控制工况：按照该工况下车速、车距、相对速度大小进行节气门全关和自动变速器作低挡变速两个阶段进行减速 报警工况：与相对速度大的先行车接近或当先行车进行紧急制动时，本车转入减速控制工况并同时报警稳定控制工况： 当没有先行车时，与原巡航控制相同，控制节气门以保持设定的车速 控制取消工况： 当驾驶者操作控制取消开关或关闭主电源开关，或进行制动操作时，应转到“控制取消工况”。 表2-7 车距控制系统的显示功能显 示功 能设定车速显示在没有先行车时，显示稳定行驶的车速有先行车时，显示车距控制时的车速上

32、限值车距控制状态显示显示本车与先行车之间的距离显示是否在进行车距控制报警灯当与先行车过分接近时灯亮系统发生故障时灯亮激光雷达污染时灯亮车距报警工作显示灯车距报警使用时灯亮巡航控制显示灯稳定行驶时或在进行车距控制时灯亮（组合仪表内）2-7 轮胎气压报警装置 原理：根据轮胎气压与轮胎弹性之间存在的相关性原理，当轮胎气压下降时，轮胎弹性下降，计算来自ABS使用的车轮传感器获得轮胎的转速信号变化情况，并由此测算轮胎弹性，从而可随时监测轮胎的气压。 作用：检测轮胎气压，并在仪表盘上装有报警灯，当轮胎气压出现异常时会立即向驾驶员报警，使驾驶员可及早发现轮胎破裂情况，及时防止操纵稳定性和燃油经济性下降。轮胎

33、气压测定方法： 表2-8 利用轮胎气压报警装置获得的效果把4个轮胎调整到规定气压；接通点火开关，车辆在停止状态时，报警灯进行三次闪亮，然后按下设在驾驶座仪表下部的调整开关轮胎气压报警装置使用注意事项报警装置的初期设定（调换轮胎后）轮胎气压低情况下，继续行驶的影响利用轮胎气压报警装置获得的效果经济性轮胎转动时行驶阻力增加，燃油经济性下降可防止燃油经济性下降轮胎单边磨损加剧，缩短轮胎寿命可延长轮胎寿命安全性由于轮胎爆胎，会引发交通事故危险性防止交通事故发生轮辋偏位，引发事故危险性降低操纵稳定性轮胎泄气或爆裂在高速公路上调换轮胎检查工况：作为调整开关检查之用轮胎气压经常检查2-8 辅助制动系统 装备

34、辅助制动系统的重要性和目的： 大型车辆运动能量大，事故中破坏力巨大 大型车辆质量大，刹车强度大，易造成车轮抱死、轮胎早期不均匀磨损 大型车辆质量大，制动强度大，易造成制动摩擦蹄片的磨耗 大型车辆动能大，长坡连续制动易出现制动器热衰退和制动器效能下降等危险 大型车辆行车安全性隐患：及时有效地控制(减小)高速车辆的运动能量，达到平稳制动停车的目的。 典型辅助制动系统的类型： 发动机制动 排气制动 缓速器减速制动图2-45 发动机制动的基本原理一、发动机制动装置 发动机制动的工作原理：发动机熄火后，用压缩时的空气阻力来消耗车辆的运动能量，达到减速行驶的目的。图2-46 永久磁铁式缓速器制动力产生原理

35、图二、排气制动 三、缓速器 发动机排气制动的阻力功率：1620kw/L 缓速器配合常规制动系统使用，主要用于使高速车辆平稳减速和使下长坡的车辆能保持某一车速而不必频繁使用常规制动器的一种高效辅助减速制动装置 流体液力式 电磁式当旋转金属板与永久磁铁靠近时在金属板上产生涡电流，其电动势方向由右手定则确定；同时涡电流又与相对旋转的永久磁铁的磁场相互作用而在金属板上产生电磁力，该电磁力方向与金属板旋转方向相反，成为制动力。 发动机排气制动实现方式：在发动机排气管中安装一个可由驾驶员控制的挡板（阀门），从而在排气系统中产生阻力，消耗车辆运动能量，达到减速行驶的目的。 缓速器的类型： 线圈电磁式 永久磁

36、铁式永磁式缓速器制动力产生原理三、缓速器（续）永磁式缓速器与线圈电磁式缓速器相比的优点：永磁式缓速器工作原理： 永磁铁比电磁铁质量轻、体积小，仅为后者1/8 采用永磁铁不消耗电能，故不用考虑发电机或蓄电池容量大小影响，使缓速器结构紧凑简单化，易于保养 线圈电磁式缓速器通电后发热，下长坡连续或频繁制动升温出现大幅退磁现象，使制动力矩大大下降；而永磁铁不发热，无退磁影响，制动力矩稳定图2-47 永久磁铁式缓速器磁回路原理图 缓速器与排气制动组合方案：缓速器实际使用效果（优点）：图2-48 辅助制动操纵控制流程图 高速行驶，尤其是高速下坡弯道行驶时安全感增强，驾驶员不易疲劳 常规制动器使用次数大幅度

37、减少，制动蹄片俄使用寿命一般增加6倍左右 减轻了常规制动系统的负荷强度，不必担心出现制动系统突然超载崩溃的情况，制动安全性能大大提高 车辆维修时间和费用降低四、带有车速感应的中央门锁 五、反光安全车身 功能在黎明、傍晚、浓雾天气等光线不良时，可使其他车辆的驾驶员和行人在远处就能看到反光车身的外观特征和运动特征，做到及时避让 功能：当汽车行驶速度高时，车速传感器自动接通门锁锁止电路将车门锁死。 实际使用效果 浓雾时可使车身视野距离可提前520m 夜间可使车身视野距离可提前50300m2-9 汽车结构与主动安全性 现代汽车设计和结构措施与主动安全性：照明灯、信号灯的性能汽车前、后视野性能（获取80

38、%的信息）操纵性能性能汽车制动性能轮胎性能一、汽车视野性1. 汽车驾驶员眼椭圆眼睛位置数据获取方法：前方视野（前风窗、仪表板）对行车、超车有重要作用侧方视野（侧窗）对起步、转弯、停车、低速行驶有重要作用后方视野（后视镜） 对超车、转弯、制动有重要作用 驾驶员眼椭圆定义 汽车驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅上时，其眼睛位置在车身坐标中的统计分布图形 驾驶员眼睛位置数据的分布检验 眼睛位置数据获取方法： 摄影法 c2检验法在总体X的分布函数F(x) 未知时，根据其n个样本x1, x2, x3 xn来检验F(x)是否与预定的分布函数F0(x)相同。图2-49 驾驶员眼睛位置侧向散点图数据的分布检验方法：

39、 正态概率纸打点法 c2检验法（二元分布检验）2. 人体工程学的概念2.1、百分位数对人体尺寸，将抽取的“样本”实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份，则将第几份点上的数值作为该百分位数 如：P50=1688mm2.2、满足度图2-50 驾驶员眼椭圆表示产品尺寸有多少人(x%)能很适合的参数型产品设计：设计时需同时参照上、下限两个人体的尺寸参量型产品设计：设计时只需参照上限或下限中一个人体的尺寸参量型产品设计：设计时需要参照人体尺寸参量的算术平均值, 即P502.3、百分位数在设计产品或制定标准时的使用规则 当产品设计的尺寸不适当时，不仅不适用，且有害健康或易造成危险。设

40、计该产品时应采用P99、P1为上、下限值，满足度应为98%； 对一般军用产品，设计时满足度应超过90% 对一般民用产品，设计时采用P95、P5为上、下限，满足度应为90%； 与整个人体尺寸有关的产品，设计时应采用P95或P90为满足度；对于涉及约束或限制人体的产品，应采用P5为设计依据； 对于不属于第4项范围的，且只用一个规格最大限度地满足整个群体需要的产品，设计时满足度应选用P50。3. 汽车合适的视野3.1、汽车前上方视区界限应保证十字路口处能看到信号灯能够避免太阳光线等刺眼作用图2-51 驾驶员前上方视区的界限 前风窗上视角:是指过侧视眼椭圆的上缘向前风窗上限点作一条切线，则该切线与水平

41、方向的夹角称为上视角。 确定原则 制动距离与前上方最小视角的关系：式中：a前上方最小视角（） h 驾驶员眼睛距路面距离（m） S 可能的制动距离（m） L 驾驶员眼睛距车头距离（m） H 信号灯的高度（m）眼椭圆的意义2.4、眼椭圆的意义与应用 3.2、汽车前下方视区的合适值表2-9：为看清信号灯所必需的最小上方视角车速(km/h)最小上方视角2040608018306403222 前风窗下视角: 是指过侧视眼椭圆的下缘向前风窗下限点，或发动机罩最高点，作一条切线，则该切线与水平方向的夹角称为下视角动态视野研究的几点结论：在高速路上 视野过大,路面移动感过强；视野过小,车速感变差在市区行驶 视

42、野过大,路感刺激大视野过小,信息缺失,不宜在山区行驶视野过大,不宜在山区行驶感觉试验 市区与高速路对比试验 图 252 驾驶员眼睛对路面的瞬时相对角速度与主观感觉试验结果4. 汽车后视野（间接视野）的要求 汽车动态视野试验结果几点结论：在车速100km/h时 大客驾驶员能够看见车前方5m内的路面会产生不适，若看见3m以内的路面会产生恐惧感后视野定义 指驾驶员通过后视镜间接观察到车外周围景物的范围 后视野类型：驾驶员侧后视镜的后视野 乘员侧后视镜的后视野 车内后视镜的后视野 结论： 车速越高，越不希望前下方视野大； 前下方视野过小,会使盲区扩大，不利于观察，速度感变差。 应综合考虑各方面的影响因素！ 最适合的前下方视区界限在高速100km/h车速下为最近可见路面点位于车前方8.2m处在山区50km/h车速下为最近可见路面点位于车前方3.2m处在市区40km/h车速下为最近可见路面点位于车前方2.8m处 对汽车后视镜的要求： 后视野具体要求：88/321/EEC在公路，尤其是在高速路超车或换