??????? 升壓階段
??????? 為了達到最佳的制動效果,當(dāng)車輪達到一定轉(zhuǎn)速時,ABS電子控制單元再次命令常開閥打開,常閉閥關(guān)閉。隨著制動壓力增加,車輪再次被制動和減速。
??????? 防抱死制動系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)頻率為每秒鐘5-6個循環(huán)。各種車型的數(shù)據(jù)會有一定差別。
??????? 沒有安裝ABS的汽車,如果在行駛中用力踩踏制動踏板,車輪會急速降低轉(zhuǎn)速,最后車輪停止轉(zhuǎn)動,但車身由于慣性依然保持向前滑動。這種現(xiàn)象在車輪與路面之間發(fā)生較大的“滑移”,出現(xiàn)這種狀況時,汽車輪胎對路面的側(cè)滑摩差力幾乎消失,于是會出現(xiàn)下述現(xiàn)象:
??????? (1)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性下降:方向盤操縱不靈,車輛尾部上翹,嚴(yán)重時車輛打轉(zhuǎn)或出現(xiàn)折疊現(xiàn)象;
??????? (2)操縱性下降:操縱方向盤而達不到轉(zhuǎn)向要求;
??????? (3)制動距離延長:超過一般的制動距離。
??????? 所以,可想而知有無裝設(shè)ABS系統(tǒng)對汽車行駛的安全性是非常重要的。
??????? 5) . ASR(驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng))
??????? 驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)簡稱ASR,也被稱為牽引力控制系統(tǒng)(TCS),目前只在少數(shù)中、高檔轎車上才被裝用。ASR的主要作用是讓車輛起動或加速時保持平穩(wěn),防止驅(qū)動輪出現(xiàn)空轉(zhuǎn)或因之而出現(xiàn)的側(cè)滑。ASR由傳感器監(jiān)測車輪的滑轉(zhuǎn)情況,當(dāng)驅(qū)動車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時,控制系統(tǒng)通過控制發(fā)動機的動力輸出或?qū)D(zhuǎn)車輪施以制動力來抑制車輪的滑轉(zhuǎn),以使車輪保持最大的附著力,提高汽車牽引力和行駛穩(wěn)定性。ASR對滑轉(zhuǎn)車輪施以制動力所需的制動壓力由制動液壓裝置產(chǎn)生。ASR對發(fā)動機動力輸出的控制通常是通過調(diào)整點火正時及間歇關(guān)閉噴油閥,降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速,降低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩,防止車輪打滑。
??????? ASR通常是根據(jù)汽車的行駛和車輪的滑轉(zhuǎn)狀況,對發(fā)動機輸出功率和驅(qū)動車輪制動綜合協(xié)調(diào)控制來控制驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率保持在理想的范圍之內(nèi),以確保汽車在起步、加速及滑溜路面行駛時有良好的牽引性和行駛穩(wěn)定性。
??????? 如果車輛在摩擦系數(shù)小的濕滑、積雪、結(jié)冰等路面起動或加速時,驅(qū)動輪容易打滑導(dǎo)致汽車失控。TCS系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)某車輪有這種趨勢,就迅速調(diào)節(jié)該車輪的輸出扭矩,同時啟動ABS對打滑的驅(qū)動輪進行適當(dāng)制動,以平衡每個車輪的抓地力使其不致出現(xiàn)打滑或空轉(zhuǎn),保證車輛能迅速穩(wěn)定地起動或加速,保持良好的操控性和方向穩(wěn)定性。
??????? 6) .? ESP(電子穩(wěn)定系統(tǒng))
??????? 車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program,簡稱ESP),是博世(Bosch)公司的專利。ESP系統(tǒng)實際是一種牽引力控制系統(tǒng),與其他牽引力控制系統(tǒng)比較,ESP不但控制驅(qū)動輪,而且可控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過多情況,此時后輪失控而甩尾,ESP便會剎慢外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子;在轉(zhuǎn)向過少時,為了校正循跡方向,ESP則會剎慢內(nèi)后輪,從而校正行駛方向。
??????? ESP系統(tǒng)包含ABS(防抱死剎車系統(tǒng))及ASR(防側(cè)滑系統(tǒng)),是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸。因此,ESP稱得上是當(dāng)前汽車防滑裝置的最高級形式。ESP系統(tǒng)由控制單元及轉(zhuǎn)向傳感器(監(jiān)測方向盤的轉(zhuǎn)向角度)、車輪傳感器(監(jiān)測各個車輪的速度轉(zhuǎn)動)、側(cè)滑傳感器(監(jiān)測車體繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的狀態(tài))、橫向加速度傳感器(監(jiān)測汽車轉(zhuǎn)彎時的離心力)等組成。控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態(tài)進行判斷,進而發(fā)出控制指令。有ESP與只有ABS及ASR的汽車,它們之間的差別在于ABS及ASR只能被動地作出反應(yīng),而ESP則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤,防患于未然。ESP對過度轉(zhuǎn)向或不足轉(zhuǎn)向特別敏感,例如汽車在路滑時左拐過度轉(zhuǎn)向(轉(zhuǎn)彎太急)時會產(chǎn)生向右側(cè)甩尾,傳感器感覺到滑動就會迅速制動右前輪使其恢復(fù)附著力,產(chǎn)生一種相反的轉(zhuǎn)矩而使汽車保持在原來的車道上。當(dāng)然,任何事物都有一個度的范圍,如果駕車者盲目開快車,現(xiàn)在的任何安全裝置都難以保全。
??????? 7).車身動態(tài)綜合管理系統(tǒng)
??????? 為了更好地確保安全性,目前主動安全技術(shù)的一種發(fā)展是把ABS,EBD,ASR和ESP等控制驅(qū)動力和制動力的主動安全系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)EPS,電子懸架調(diào)節(jié)系統(tǒng)EMS等組合成為車身動態(tài)綜合管理系統(tǒng)(VDIM),與ESP相比,VDIM對汽車各種行駛狀態(tài)實現(xiàn)類似球面的平滑控制。豐田汽車公司于2005年首次把VDIM運用到雷克薩斯GS430上,VDIM引人注目的地方在于,駕駛的整個過程就是人,車和道路環(huán)境之間一個信息交流過程,此系統(tǒng)構(gòu)成一個人-車-道路環(huán)境的信息閉環(huán)系統(tǒng),車輛性能的表現(xiàn)取決于人,車和道路環(huán)境三者之間的相互協(xié)調(diào)和最佳匹配,即實現(xiàn)駕駛員的行為特性,車輛的機械特性以及道路設(shè)施與環(huán)境之間的最優(yōu)協(xié)調(diào),以達到整體的最佳的效果,VDIM具有以下的優(yōu)點:
??????? (1)?VDIM將ABS,EBD,ESP等主動安全系統(tǒng)組合成一體,液壓調(diào)節(jié)裝置也組合為一體,稱為電子控制系統(tǒng)ECB.
??????? (2)?VDIM對車輛的操控性作了進一步的改進,傳統(tǒng)的ABS,EBS和ESP
??????? 均為各自獨立的功能,VDIM整合了這些系統(tǒng)的功能,進行統(tǒng)一管理,能在發(fā)生側(cè)滑之前就對車輛進行控制,不僅保證了更高的預(yù)防安全性能,同時還使得車輛在起步,行進,轉(zhuǎn)彎,停止等車輛基本運動性能更上一個臺階。
??????? (3)?VDIM將ABS,EBD,ASR和ESP 與電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS,和電子懸架調(diào)節(jié)EMS,組合,能夠?qū)嚿碜藨B(tài)進行全方位的調(diào)節(jié),ABS,EBD,ASR和ESP可以控制車輛車輪的前后作用力(即驅(qū)動力和制動力),EPS和EMS可以控制車輛的側(cè)向作用力,轉(zhuǎn)彎時,ESP和EPS配合可以控制調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力矩,對前輪轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)恰當(dāng)助力和準(zhǔn)確修正,而EMS可以調(diào)節(jié)任意狀態(tài)下車身前后左右姿態(tài),因此這些系統(tǒng)綜合控制時,能大大提高車輛的行駛安全性和乘坐舒適性。
??????? (4)?VDIM采用了智能識別與判斷技術(shù),達到更好的人車合一的境界。
??????? 8). 汽車防撞裝置
??????? 汽車防撞裝置是借助于遙測技術(shù)監(jiān)視汽車前方和后方的車輛、障礙物,并根據(jù)當(dāng)時的車速自動判斷是否達到危險距離,及時向司機發(fā)出警告,必要時還可進行自動關(guān)車、自動緊急剎車。 隨著汽車數(shù)量日益增多,車速愈來愈高,汽車交通事故也隨之增多。汽車相撞、撞人、撞障礙物、翻車、沖出公路等時有發(fā)生。尤其高速公路上一旦出現(xiàn)撞車就會造成多車相撞。此外,汽車倒車時司機不能觀察車后情況,也往往造成撞人或撞上障礙物。 分析撞車原因,大致有:駕駛不慎,能見度不高,車速過快,車距過小或汽車本身故障等。汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測出將要發(fā)生的危險情況并及時提醒司機及早采取措施或自動緊急制動,避免嚴(yán)重事故發(fā)生。
??????? 9).智能安全道路系統(tǒng)
??????? 智能安全道路系統(tǒng)的原理是通過管理和控制行駛在其上的車輛,建立車輛與車輛之間的通訊與聯(lián)系,保證每部行駛的車輛的安全,智能安全道路系統(tǒng)的核心在于,車輛通過相互通訊,對于道路情況有一個清晰全面的了解,同時道路也通過與車輛“溝通”,了解目前車輛行駛情況,在強大計算機技術(shù)以及控制軟件的幫助之下,道路能夠合理分配車輛的流量以及控制車輛速度,使得所有車輛以一種實時受控制的狀態(tài)行駛在道路上,這樣即充分利用了道路的環(huán)境,又使車輛駕駛員因操作導(dǎo)致的事故可能降到了最低。在今年的上海世博會上,上汽集團,通用汽車在其汽車館內(nèi)推出了全新的,面向2030年城市交通的“電動聯(lián)網(wǎng)概念車(Electric Networked-Vehicle)EN-V”,它的核心為電氣化和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這使車與車之間,車與外界之間時刻能夠保持信息交換,通過整合全球定位系統(tǒng)和導(dǎo)航技術(shù),車對車交流技術(shù),無線通信以及遠程感應(yīng)技術(shù),使得EN-V可以使用手動駕駛或者自動駕駛模式,并且通過對實時交通信息的分析,自動選擇路況最佳的行駛路線。
??????? 10). 汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)
??????? 汽車巡航控制系統(tǒng)是在一定車速范圍內(nèi),駕駛員不用控制加速踏板而能使汽車保持設(shè)定速度行駛的控制裝置,采用這種控制裝置后,車輛在高速公路長時間行駛時,駕駛員不需要一直控制加速踏板,從而降低了疲勞強度,同時少了不必要的車速變化,使得燃油經(jīng)濟性變好,而自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ATC),是將車輛的巡航控制系統(tǒng)與車輛主動安全技術(shù)相聯(lián)系,在使用自動巡航控制時,有效減少追尾等事故的發(fā)生,提升行車的安全性。ATC主要使用范圍是在高速公路,低交通密度寬闊的道路上,ACT屬于前向行駛的速度控制系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)的巡航速度控制是ACT最基本的控制功能,ACT最主要的功能在于控制本車與周邊車輛的安全的距離,其通過車身前部以及四周配置的多個雷達以及傳感器,通過車內(nèi)控制系統(tǒng)的先進算法向駕駛員提供安全的輔助信息和建議,并在探測到潛在的危險時向駕駛員發(fā)送警報,甚至直接介入車輛的制動系統(tǒng)加以干預(yù)。ACT與普通巡航控制系統(tǒng)相比最大的進步在于,其車輛前部的雷達探測器不僅僅能夠測量本車與前車的距離,還能進一步得知前方車輛的運行速度和兩車相對的加速度,相比傳統(tǒng)巡航控制系統(tǒng)ACT能夠通過距離與速度的計算自動調(diào)整巡航速度以及保持安全距離,而且不需要駕駛員進行額外干預(yù)。ACT實現(xiàn)速度和車距控制的關(guān)鍵在于鎖定前方車輛,然后計算出行駛速度,加速度等行駛信息,當(dāng)啟動ACT后,系統(tǒng)會依據(jù)車輛當(dāng)前速度和設(shè)定的巡航速度,計算出與前方車輛的安全距離,駕駛員只需要為ACT設(shè)定反應(yīng)時間,在行駛時ACT則會不斷監(jiān)控車速與車距并判斷下一步的控制。當(dāng)行駛前方無車輛或者與前車距離大于安全距離時,ACT處于普通的巡航控制狀態(tài),當(dāng)前方出現(xiàn)車輛,并且兩車的距離逐漸小于設(shè)定的安全距離時,ACT將控制節(jié)氣門開度對車輛進行減速,調(diào)整到與前車相同的速度以保持安全距離,并且通過警報器提醒駕駛員注意速度與距離的變化,如果前車離開車道或者距離增大后,ACT將車速恢復(fù)到原設(shè)定值,如果前車進行緊急制動,ACT判斷出輛車相對加速度的異常后會立刻通過警報警示駕駛員,同時進行制動干預(yù),同樣的措施會在前方突然有車輛并線進入的情況下啟動,在ACT的整個運行過程中,一旦駕駛員參與車輛駕駛后,ACT將自動退出對車輛的控制。
??????? 4.汽車的被動安全技術(shù)
??????? 汽車被動安全性,是指交通事故發(fā)生后,汽車本身減輕人員傷害和貨物損失的能力。
??????? 汽車的被動安全系統(tǒng)主要包括安全帶、安全氣囊、智能安全帶及安全氣囊系統(tǒng)、吸能式車體結(jié)構(gòu)等。安全氣囊作為乘員約束保護系統(tǒng)的組成部分,已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車被動安全性的標(biāo)志,已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。歐、美、日等發(fā)達國家和地區(qū),乘用車的前排座位幾乎都安裝正面碰撞安全氣囊,側(cè)面安全氣囊的裝車率也迅速上升。安全氣囊的作用是當(dāng)汽車受到強大沖擊時可以保護駕駛員和乘員的安全,防止駕乘人員受到嚴(yán)重的腦損傷,而大大降低中等、嚴(yán)重正面碰撞中乘員受傷的風(fēng)險。另外,基于GPS技術(shù)的車輛智能安全保障系統(tǒng)技術(shù)也得到應(yīng)用,車輛智能安全保障系統(tǒng)是先進的車輛控制系統(tǒng)的一部分。它包括安全系統(tǒng)、危險預(yù)警系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)等,涉及傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、決策控制技術(shù)、信息顯示技術(shù)、駕駛狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)等。利用車身四周的傳感器分別探測車輛前后左右的路況,為駕駛員提供及時的回避操作指令,并提醒駕駛員保持安全車距,防止車輛與車輛、車輛與其他物體或車輛與行人間的正面、追尾和側(cè)向碰撞。汽車碰撞引起的交通事故按照其發(fā)生的類型可以分為:正面碰撞、側(cè)面碰撞、追尾碰撞和翻滾。
??????? 五.總結(jié)與展望
??????? 如今,汽車安全性已經(jīng)不僅是一個技術(shù)性的問題,在某種程度上更是一個重要的社會問題,隨著我國汽車的保有量的不斷增長,車輛和行人之間的矛盾將會越發(fā)明顯,而交通事故頻繁發(fā)生更是給家庭和社會帶來嚴(yán)重的影響,汽車主動安全技術(shù)能夠在導(dǎo)致事故的危險發(fā)生前及時介入,最大限度減小事故的發(fā)生幾率,保護車內(nèi)人員以及行人的安全。在過去相當(dāng)長的時間里,汽車安全性的發(fā)展方向均著重于被動安全性,而傳統(tǒng)的汽車安全技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟,但是現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展給汽車安全帶來了更廣闊的發(fā)展空間,使得傳統(tǒng)的安全技術(shù)邁上了一個新臺階,電子控制技術(shù)幾乎滲透到現(xiàn)代汽車安全技術(shù)的各個方面,未來的汽車將會變成電子產(chǎn)品的綜合平臺,電子技術(shù)將會使汽車變得更安全,更舒適更方便。未來主動安全技術(shù)的趨勢是各類裝置的一體化和智能化,并且主動安全裝置的集成度更高,體積和質(zhì)量更小,這樣可以進一步提高車輛的燃油經(jīng)濟性,智能度更高將使主動安全裝置的數(shù)據(jù)處理能力更強,響應(yīng)速度更快,主動安全系統(tǒng)的抗震動,抗電磁干擾的能力也越強。未來主動安全技術(shù)的發(fā)展將圍繞兩個領(lǐng)域,一是信息安全,使得主動安全技術(shù)將向駕駛員提示潛在的危險,二是控制安全,使得汽車主動安全技術(shù)更多的介入車輛行駛的控制,幫助駕駛員更好的操控車輛,減少事故的發(fā)生,而主動安全技術(shù)和被動安全技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展也是不可阻擋的趨勢,兩者相輔相成,相互補充,隨著電動汽車開始逐漸走上舞臺,汽車主動安全技術(shù)必將煥發(fā)新的活力,相信未來的安全技術(shù)能夠進一步增強汽車的安全性,操作更人性化,控制更智能化,為更多駕駛者,乘坐者以及第三者保駕護航!
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