基於安全性的汽車電子技術的應用
發布時間:2010-05-11
中心議題:
汽qi車che作zuo為wei現xian代dai人ren類lei的de交jiao通tong工gong具ju,改gai變bian了le人ren們men的de生sheng活huo方fang式shi,推tui動dong了le社she會hui經jing濟ji的de發fa展zhan和he人ren類lei文wen化hua的de進jin步bu,成cheng為wei社she會hui不bu可ke缺que少shao的de交jiao通tong工gong具ju。但dan隨sui著zhe汽qi車che保bao有you量liang的de日ri益yi增zeng加jia,汽qi車che也ye帶dai來lai諸zhu如ru環huan境jing汙wu染ran、能源消耗、交通安全等社會問題,其中汽車道路交通安全問題尤為突出,世界上每年道路交通事故死亡約120萬人,近幾年我國每年道路交通事故死亡約10萬人,直接經濟損失達數十億元。
youyuqicheshigubuduanchuxian,zaochengzhongdadeshehuiweihai,yinqileshijiegeguodezhongshi,qichedeanquanwentiyichengweiquanqiuxingdeshehuiwenti。geguoweilejianshaojiaotongshiguherenyuanshangwangcaiquleyixiliecuoshi,qudelelianghaodexiaoguo。youqishijinjinian,qicheshangguangfancaiyongdianzijishu,zhuangbeiABS、ASR、ESP、SRS及VDCdengjidianchanpin,qichedeanquanxingnengyouledafudetigao,suiranwoguoqichedebaoyouliangzaizengjia,danjiaotongshigusiwangrenshuchengxiajiangqushi,zheshuomingxianjindeqichedianzijishuketigaoqichedeanquanxingneng,jianshaojiaotongshigudefasheng。
一、汽車安全性的內容和影響因素
(一)汽車安全性的內容
汽車安全性一般分為主動安全性、被動安全性、事故後安全性和生態安全性。
1.汽車的主動安全性
汽車的主動安全性是指事故將要發生時操縱製動或轉向係,防止事故發生的能力,以及汽車正常行駛時保證其動力性、操縱穩定性、駕駛舒適性、信息正常的能力。又可分為行駛安全性、環境安全性、感覺安全性、操作安全性。
2.汽車被動安全性
汽車被動安全性是指事故發生時保護乘員和步行者,使直接損失降到最小的能力。又可分為車外部安全性、車內部安全性。
3.事故後安全性
事故後安全性,是指汽車能減輕事故後果的能力。是指能否迅速消除事故後果,並避免新的事故發生。
4.生態安全性
生態安全性是指發動機排氣汙染、汽車行駛噪聲和電磁波對環境的影響,其內容見圖1。
[page]
(二)汽車安全性的影響因素
qichedaolujiaotongshigushishijiexingdezaihai,yinciqichejiaotonganquanyeshishijiexingdenanti。daolujiaotongshiguyinqirendeshangwang,caichandesunshi,geiguominjingjiyedailailejudadesunshi。raneryoufajiaotongshigudeyinsushiduofangmiande,tashouqichexingchesudu、道路條件、車輛狀況、駕駛員行為、駕駛員的文化素質和自然環境等因素的綜合影響。其中人、汽車、道路、環境條件是影響道路交通安全的主要因素,它們之間的關係見圖2。

在道路交通係統中,人是係統的核心,道路是係統的基礎。人的因素影響主要是指交通直接參與者的性格、經驗或狀態等。道路因素的影響是指線路走向、路麵狀況、交通信號的布置和清晰度,以及交通規則、交通管理措施等。汽車本身因素的影響是指車輛結構和技術狀況等。環境條件因素的影響是指環境對人的精神影響(疲勞、反應能力),對道路因素的影響(雨、雪、風、霧)以及對汽車的物理影響(道路附著條件、轉向特性等)。如果把環境條件納入道路影響因素範圍內,可認為道路交通安全主要與“駕駛員-汽車-道路”係統有關。而汽車是該係統中潛在危機性最大的環節,因此應用先進的電子技術提高汽車的安全性能是減少道路交通事故的有效途徑。
二、電子技術在汽車行駛安全上的應用
近jin年nian來lai,汽qi車che保bao有you量liang迅xun速su增zeng加jia,汽qi車che安an全quan性xing已yi成cheng為wei人ren們men最zui關guan心xin的de問wen題ti。為wei了le保bao障zhang人ren民min生sheng命ming財cai產chan安an全quan,政zheng府fu部bu門men製zhi定ding了le相xiang關guan的de道dao路lu交jiao通tong安an全quan法fa規gui,為wei了le滿man足zu安an全quan法fa規gui和he消xiao費fei者zhe對dui汽qi車che安an全quan性xing的de要yao求qiu,汽qi車che廠chang商shang采cai取qu了le多duo方fang麵mian措cuo施shi來lai改gai善shan汽qi車che的de安an全quan性xing能neng,其qi中zhong電dian子zi技ji術shu起qi了le很hen大da的de作zuo用yong。電dian子zi技ji術shu提ti高gao汽qi車che安an全quan性xing主zhu要yao表biao現xian在zai以yi下xia幾ji個ge方fang麵mian。
(一)主動安全性電子技術
現代汽車主動安全性電子技術有代表性的電控裝置有防抱死製動係統(ABS)、電子製動力分配裝置(EBD)、驅動防滑係統(ASR)、電子穩定程序係統(ESP)、電控懸架係統、電控動力轉向係統、主動避撞係統、車輛動力學控製係統(VDC)、信息顯示係統等。
1.汽車製動防抱死係統
防抱死製動係統(Anti-LockBrakingSystem簡稱ABS)是一種防止製動過程車輪抱死的汽車主動安全裝置。ABS係統在製動過程中通過傳感器感知車輪與路麵的滑移,由ABS電控單元做出判斷,並通過電磁閥調整製動力的大小,使輪胎滑移率保持在一個理想的範圍(10%~20%),來lai保bao證zheng車che輛liang製zhi動dong時shi有you較jiao大da的de縱zong向xiang製zhi動dong和he抗kang側ce向xiang外wai力li的de能neng力li,防fang止zhi可ke能neng發fa生sheng的de後hou輪lun側ce滑hua,甩shuai尾wei,提ti高gao汽qi車che在zai製zhi動dong過guo程cheng中zhong的de方fang向xiang穩wen定ding和he轉zhuan向xiang操cao縱zong的de能neng力li,並bing能neng提ti高gao附fu著zhe係xi數shu利li用yong率lv,縮suo短duan製zhi動dong距ju離li,減jian少shao輪lun胎tai磨mo損sun。電dian子zi控kong製zhi汽qi車che防fang抱bao死si係xi統tong是shi目mu前qian提ti高gao車che輛liang行xing駛shi安an全quan性xing的de有you效xiao措cuo施shi之zhi一yi。
2.汽車驅動防滑係統
汽車驅動防滑係統(ASR)是在汽車起步和加速時將滑移率控製在一定範圍(5%~15%)內,防止驅動輪快速滑動,提高汽車的驅動力。ASR在控製中,通過輪速傳感器反饋來的信號經控製單元處理後發出指令,調節發動機的輸出轉矩,從而調節驅動輪的驅動轉矩。目前ASR的裝備大多是在ABS係統增設一部分部件的方法來實現,可看成是對ABS係統的完善和補充。
3.汽車電子製動力分配係統
汽(qi)車(che)在(zai)製(zhi)動(dong)時(shi),四(si)隻(zhi)輪(lun)胎(tai)附(fu)著(zhe)的(de)地(di)麵(mian)條(tiao)件(jian)往(wang)往(wang)不(bu)一(yi)樣(yang)。比(bi)如(ru),有(you)時(shi)左(zuo)前(qian)輪(lun)和(he)右(you)後(hou)輪(lun)附(fu)著(zhe)在(zai)幹(gan)燥(zao)的(de)水(shui)泥(ni)地(di)麵(mian)上(shang),而(er)右(you)前(qian)輪(lun)和(he)左(zuo)後(hou)輪(lun)卻(que)附(fu)著(zhe)在(zai)水(shui)中(zhong)或(huo)泥(ni)水(shui)中(zhong),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)會(hui)導(dao)致(zhi)在(zai)汽(qi)車(che)製(zhi)動(dong)時(shi)四(si)隻(zhi)輪(lun)子(zi)與(yu)地(di)麵(mian)的(de)磨(mo)擦(ca)力(li)不(bu)一(yi)樣(yang),製(zhi)動(dong)時(shi)容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)打(da)滑(hua)、傾斜和車輛側翻事故。電子製動力分配係統(EBD)能夠根據汽車製動時產生軸荷轉移的不同,自動調節前、後軸的製動力分配比例,提高製動效能,並配合ABS係統提高製動穩定性。
[page]
4.汽車電子穩定程序係統
ESP是英文ElectronicStabilityProgram的縮寫,中文譯成“電子穩定程序”。該係統通常是支援防抱死製動係統及驅動防滑係統的功能。它通過對從各傳感器傳來的車輛行駛狀態信息進行分析,然後向ABS、ASR發出糾偏指令,來幫助車輛維持動態平衡。ESP一般需要安裝轉向傳感器、車輪傳感器、側滑傳感器、橫向加速度傳感器等。它可以監控汽車行駛狀態,並自動向一個或多個車輪施加製動力,以保持車子在正常的車道上運行。
5.汽車電控懸架
汽(qi)車(che)不(bu)同(tong)的(de)行(xing)駛(shi)狀(zhuang)態(tai)對(dui)懸(xuan)架(jia)有(you)不(bu)同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)。一(yi)般(ban)行(xing)駛(shi)時(shi)需(xu)要(yao)柔(rou)軟(ruan)一(yi)點(dian)的(de)懸(xuan)架(jia)以(yi)求(qiu)舒(shu)適(shi)感(gan),當(dang)急(ji)轉(zhuan)彎(wan)及(ji)製(zhi)動(dong)時(shi)又(you)需(xu)要(yao)硬(ying)一(yi)點(dian)的(de)懸(xuan)架(jia)以(yi)求(qiu)穩(wen)定(ding)性(xing),兩(liang)者(zhe)之(zhi)間(jian)有(you)矛(mao)盾(dun)。另(ling)外(wai),汽(qi)車(che)行(xing)駛(shi)的(de)不(bu)同(tong)環(huan)境(jing)對(dui)車(che)身(shen)高(gao)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)是(shi)不(bu)一(yi)樣(yang)的(de),剛(gang)度(du)不(bu)變(bian)的(de)懸(xuan)架(jia)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)這(zhe)種(zhong)矛(mao)盾(dun)的(de)需(xu)求(qiu)。理(li)想(xiang)的(de)懸(xuan)架(jia)應(ying)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)有(you)不(bu)同(tong)的(de)彈(dan)簧(huang)剛(gang)度(du)和(he)阻(zu)力(li)減(jian)震(zhen),既(ji)能(neng)滿(man)足(zu)行(xing)駛(shi)平(ping)順(shun)性(xing)要(yao)求(qiu)和(he)操(cao)縱(zong)穩(wen)定(ding)性(xing)要(yao)求(qiu),又(you)能(neng)達(da)到(dao)安(an)全(quan)行(xing)駛(shi)的(de)目(mu)的(de)。電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),使(shi)得(de)設(she)計(ji)出(chu)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)調(tiao)整(zheng)的(de)懸(xuan)架(jia)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),這(zhe)種(zhong)懸(xuan)架(jia)稱(cheng)為(wei)電(dian)控(kong)懸(xuan)架(jia),目(mu)前(qian)比(bi)較(jiao)常(chang)見(jian)的(de)是(shi)電(dian)控(kong)空(kong)氣(qi)懸(xuan)架(jia)形(xing)式(shi)。典(dian)型(xing)的(de)電(dian)控(kong)懸(xuan)架(jia)係(xi)統(tong)由(you)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)元(yuan)件(jian)(ECU)、空氣壓縮機、車高傳感器、轉向角度傳感器、速度傳感器、製動傳感器、空kong氣qi彈dan簧huang元yuan件jian等deng組zu成cheng。該gai係xi統tong能neng夠gou根gen據ju汽qi車che的de瞬shun時shi駕jia駛shi條tiao件jian自zi動dong調tiao節jie懸xuan架jia組zu件jian的de性xing能neng,即ji通tong過guo各ge種zhong傳chuan感gan器qi對dui汽qi車che的de運yun行xing狀zhuang況kuang進jin行xing檢jian測ce,當dang懸xuan架jia電dian子zi控kong製zhi元yuan件jian收shou到dao傳chuan感gan器qi檢jian測ce到dao的de轉zhuan向xiang和he製zhi動dong狀zhuang況kuang信xin號hao後hou,能neng自zi適shi應ying地di處chu理li車che輛liang的de側ce傾qing、前後仰,並自動調整減振器阻尼力,能防止車體傾斜並提高車輪的地麵附著力。該係統使汽車更易於控製,具有更好的操縱穩定性。
6.汽車電控動力轉向係統
電控動力轉向係統(簡稱EPSElectronicControlPowerSteering)是(shi)為(wei)了(le)實(shi)現(xian)在(zai)各(ge)種(zhong)行(xing)駛(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)上(shang)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)力(li)都(dou)是(shi)最(zui)佳(jia)值(zhi),而(er)在(zai)轉(zhuan)向(xiang)係(xi)統(tong)上(shang)采(cai)用(yong)了(le)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)的(de)係(xi)統(tong)。該(gai)係(xi)統(tong)在(zai)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)速(su)度(du)狀(zhuang)況(kuang)下(xia)通(tong)過(guo)電(dian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)的(de)操(cao)縱(zong)力(li)。在(zai)低(di)速(su)時(shi)和(he)車(che)輛(liang)擺(bai)放(fang)時(shi),駕(jia)駛(shi)員(yuan)隻(zhi)需(xu)較(jiao)小(xiao)的(de)力(li)就(jiu)能(neng)靈(ling)活(huo)地(di)進(jin)行(xing)轉(zhuan)向(xiang),在(zai)高(gao)速(su)時(shi),能(neng)自(zi)動(dong)使(shi)操(cao)縱(zong)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)的(de)力(li)加(jia)大(da)。
EPS既提高了駕駛的舒適性及轉向靈敏度,又能克服高速轉向“發飄”的弊病,保證了高速行駛的穩定性和安全性。
7.汽車主動避撞係統
該係統是輔助汽車駕駛者對影響公路交通安全的人、車、路環境進行實時監控,在危急情況下由係統主動幹涉駕駛操縱、輔助駕駛者進行應急處理、防止汽車相撞事故的發生,保障了汽車行車安全。
8.汽車一體化底盤控製係統
汽車一體化底盤控製係統(UCC)是一種先進的集成係統,它通過中央底盤微處理器,將製動、懸架、轉zhuan向xiang和he傳chuan動dong係xi等deng控kong製zhi係xi統tong連lian接jie起qi來lai,底di盤pan微wei處chu理li器qi能neng夠gou接jie受shou每mei個ge子zi係xi統tong傳chuan感gan器qi發fa來lai的de數shu據ju,對dui各ge子zi係xi統tong進jin行xing協xie調tiao控kong製zhi,使shi車che輛liang的de整zheng體ti水shui平ping達da到dao最zui佳jia,保bao證zheng車che輛liang行xing駛shi的de安an全quan性xing。
9.汽車輪胎監測係統
汽qi車che輪lun胎tai是shi汽qi車che與yu地di麵mian的de接jie觸chu部bu分fen,影ying響xiang汽qi車che的de驅qu動dong力li和he製zhi動dong力li。在zai安an全quan性xing方fang麵mian起qi著zhe非fei常chang大da的de作zuo用yong,汽qi車che行xing駛shi中zhong若ruo輪lun胎tai氣qi壓ya不bu足zu,將jiang導dao致zhi輪lun胎tai磨mo損sun不bu均jun勻yun,燃ran油you消xiao耗hao增zeng加jia,並bing使shi穩wen定ding性xing和he操cao縱zong性xing變bian壞huai,極ji易yi發fa生sheng輪lun胎tai爆bao裂lie,引yin發fa交jiao通tong事shi故gu。汽qi車che輪lun胎tai監jian測ce係xi統tong(TMPS)能實現對汽車輪胎的實時監測,當壓力低於安全範圍時會給予報警。
10.其他安全控製係統
為了適應汽車高速、安全、舒適的需要,越來越多更先進的電子技術應用到汽車上,如睡眠駕駛警報係統、司機分神監視係統、視覺增強和夜視係統、導航係統等,為汽車的安全行駛提供了保障。
(二)被動安全性電子技術
隨sui著zhe汽qi車che技ji術shu的de發fa展zhan,汽qi車che主zhu動dong安an全quan技ji術shu已yi經jing在zai交jiao通tong安an全quan中zhong起qi到dao越yue來lai越yue大da的de作zuo用yong,有you效xiao地di減jian少shao了le交jiao通tong事shi故gu的de發fa生sheng。但dan現xian實shi中zhong仍reng不bu可ke避bi免mian地di發fa生sheng很hen多duo交jiao通tong意yi外wai,因yin此ci現xian代dai汽qi車che還hai需xu要yao裝zhuang備bei被bei動dong安an全quan係xi統tong。汽qi車che被bei動dong安an全quan性xing電dian子zi技ji術shu有you代dai表biao性xing的de電dian子zi裝zhuang置zhi是shi安an全quan氣qi囊nang。
安全氣囊一般由傳感器、電控單元、氣體發生器、氣qi囊nang及ji續xu流liu器qi等deng組zu成cheng,通tong常chang氣qi體ti發fa生sheng器qi和he氣qi囊nang等deng做zuo在zai一yi起qi構gou成cheng氣qi囊nang模mo塊kuai。當dang傳chuan感gan器qi感gan受shou汽qi車che碰peng撞zhuang強qiang度du,將jiang感gan受shou到dao的de信xin號hao傳chuan送song到dao控kong製zhi器qi,控kong製zhi器qi接jie收shou傳chuan感gan器qi的de信xin號hao並bing進jin行xing處chu理li,當dang它ta判pan斷duan有you必bi要yao打da開kai氣qi囊nang時shi,立li即ji發fa出chu點dian火huo信xin號hao以yi觸chu發fa氣qi體ti發fa生sheng器qi,氣qi體ti發fa生sheng器qi接jie收shou到dao點dian火huo信xin號hao後hou,迅xun速su點dian火huo井jing產chan生sheng大da量liang氣qi體ti給gei氣qi囊nang充chong氣qi。此ci時shi一yi方fang麵mian乘cheng員yuan的de頭tou部bu和he胸xiong部bu壓ya在zai氣qi袋dai上shang與yu前qian麵mian的de車che內nei物wu體ti隔ge開kai,另ling一yi方fang麵mian當dang人ren體ti與yu氣qi袋dai接jie觸chu時shi,利li用yong氣qi袋dai的de阻zu尼ni或huo氣qi袋dai背bei麵mian的de排pai氣qi孔kong節jie流liu作zuo用yong來lai吸xi收shou乘cheng員yuan慣guan性xing力li產chan生sheng的de動dong能neng,達da到dao保bao護hu乘cheng員yuan的de作zuo用yong。安an全quan氣qi囊nang係xi統tong的de組zu成cheng如ru圖tu3所示。
安an全quan氣qi囊nang是shi新xin近jin發fa展zhan起qi來lai的de最zui有you效xiao的de被bei動dong安an全quan裝zhuang置zhi,在zai碰peng撞zhuang事shi故gu中zhong顯xian示shi出chu對dui乘cheng員yuan的de巨ju大da保bao護hu功gong效xiao,隨sui著zhe電dian子zi技ji術shu的de發fa展zhan,安an全quan氣qi囊nang逐zhu步bu向xiang智zhi能neng化hua方fang向xiang發fa展zhan。
(三)事故後安全性電子技術
汽車事故後安全技術是保障乘員及時救助和減少事故後損失,避免再次傷害。有代表性的電子裝置有門鎖緊急施放係統、GPS救援係統等。
1.門鎖緊急施放係統
門(men)鎖(suo)緊(jin)急(ji)施(shi)放(fang)係(xi)統(tong)在(zai)車(che)輛(liang)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)事(shi)故(gu)後(hou),為(wei)了(le)使(shi)乘(cheng)員(yuan)能(neng)迅(xun)速(su)地(di)從(cong)被(bei)撞(zhuang)車(che)輛(liang)中(zhong)救(jiu)出(chu),車(che)門(men)應(ying)能(neng)容(rong)易(yi)打(da)開(kai)。其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)當(dang)碰(peng)撞(zhuang)傳(chuan)感(gan)器(qi)確(que)認(ren)已(yi)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang),係(xi)統(tong)立(li)即(ji)施(shi)放(fang)門(men)鎖(suo)。
2.GPS救援係統
車輛發生碰撞後,為了快速救助傷者,必須準確確定事故車輛地點。GPS救援係統利用衛星導航定位,能很快確定車輛方位,縮短了救助時間,降低了乘員的傷害程度。
隨(sui)著(zhe)汽(qi)車(che)技(ji)術(shu)和(he)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),汽(qi)車(che)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)經(jing)曆(li)了(le)從(cong)碰(peng)撞(zhuang)後(hou)易(yi)於(yu)救(jiu)助(zhu)到(dao)減(jian)少(shao)損(sun)傷(shang),再(zai)到(dao)事(shi)故(gu)避(bi)免(mian)和(he)預(yu)防(fang)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng),逐(zhu)漸(jian)由(you)被(bei)動(dong)安(an)全(quan)到(dao)主(zhu)動(dong)安(an)全(quan),向(xiang)更(geng)加(jia)人(ren)性(xing)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。未(wei)來(lai)的(de)汽(qi)車(che)將(jiang)會(hui)成(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)綜(zong)合(he)平(ping)台(tai),電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)將(jiang)會(hui)使(shi)汽(qi)車(che)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)安(an)全(quan)、舒適和方便。
- 汽車安全性的內容和影響因素
- 電子技術在汽車行駛安全上的應用
- 防抱死製動係統(ABS)
- 電子製動力分配裝置(EBD)
- 驅動防滑係統(ASR)
- 電子穩定程序係統(ESP)
汽qi車che作zuo為wei現xian代dai人ren類lei的de交jiao通tong工gong具ju,改gai變bian了le人ren們men的de生sheng活huo方fang式shi,推tui動dong了le社she會hui經jing濟ji的de發fa展zhan和he人ren類lei文wen化hua的de進jin步bu,成cheng為wei社she會hui不bu可ke缺que少shao的de交jiao通tong工gong具ju。但dan隨sui著zhe汽qi車che保bao有you量liang的de日ri益yi增zeng加jia,汽qi車che也ye帶dai來lai諸zhu如ru環huan境jing汙wu染ran、能源消耗、交通安全等社會問題,其中汽車道路交通安全問題尤為突出,世界上每年道路交通事故死亡約120萬人,近幾年我國每年道路交通事故死亡約10萬人,直接經濟損失達數十億元。
youyuqicheshigubuduanchuxian,zaochengzhongdadeshehuiweihai,yinqileshijiegeguodezhongshi,qichedeanquanwentiyichengweiquanqiuxingdeshehuiwenti。geguoweilejianshaojiaotongshiguherenyuanshangwangcaiquleyixiliecuoshi,qudelelianghaodexiaoguo。youqishijinjinian,qicheshangguangfancaiyongdianzijishu,zhuangbeiABS、ASR、ESP、SRS及VDCdengjidianchanpin,qichedeanquanxingnengyouledafudetigao,suiranwoguoqichedebaoyouliangzaizengjia,danjiaotongshigusiwangrenshuchengxiajiangqushi,zheshuomingxianjindeqichedianzijishuketigaoqichedeanquanxingneng,jianshaojiaotongshigudefasheng。
一、汽車安全性的內容和影響因素
(一)汽車安全性的內容
汽車安全性一般分為主動安全性、被動安全性、事故後安全性和生態安全性。
1.汽車的主動安全性
汽車的主動安全性是指事故將要發生時操縱製動或轉向係,防止事故發生的能力,以及汽車正常行駛時保證其動力性、操縱穩定性、駕駛舒適性、信息正常的能力。又可分為行駛安全性、環境安全性、感覺安全性、操作安全性。
2.汽車被動安全性
汽車被動安全性是指事故發生時保護乘員和步行者,使直接損失降到最小的能力。又可分為車外部安全性、車內部安全性。
3.事故後安全性
事故後安全性,是指汽車能減輕事故後果的能力。是指能否迅速消除事故後果,並避免新的事故發生。
4.生態安全性
生態安全性是指發動機排氣汙染、汽車行駛噪聲和電磁波對環境的影響,其內容見圖1。
[page](二)汽車安全性的影響因素
qichedaolujiaotongshigushishijiexingdezaihai,yinciqichejiaotonganquanyeshishijiexingdenanti。daolujiaotongshiguyinqirendeshangwang,caichandesunshi,geiguominjingjiyedailailejudadesunshi。raneryoufajiaotongshigudeyinsushiduofangmiande,tashouqichexingchesudu、道路條件、車輛狀況、駕駛員行為、駕駛員的文化素質和自然環境等因素的綜合影響。其中人、汽車、道路、環境條件是影響道路交通安全的主要因素,它們之間的關係見圖2。

在道路交通係統中,人是係統的核心,道路是係統的基礎。人的因素影響主要是指交通直接參與者的性格、經驗或狀態等。道路因素的影響是指線路走向、路麵狀況、交通信號的布置和清晰度,以及交通規則、交通管理措施等。汽車本身因素的影響是指車輛結構和技術狀況等。環境條件因素的影響是指環境對人的精神影響(疲勞、反應能力),對道路因素的影響(雨、雪、風、霧)以及對汽車的物理影響(道路附著條件、轉向特性等)。如果把環境條件納入道路影響因素範圍內,可認為道路交通安全主要與“駕駛員-汽車-道路”係統有關。而汽車是該係統中潛在危機性最大的環節,因此應用先進的電子技術提高汽車的安全性能是減少道路交通事故的有效途徑。
二、電子技術在汽車行駛安全上的應用
近jin年nian來lai,汽qi車che保bao有you量liang迅xun速su增zeng加jia,汽qi車che安an全quan性xing已yi成cheng為wei人ren們men最zui關guan心xin的de問wen題ti。為wei了le保bao障zhang人ren民min生sheng命ming財cai產chan安an全quan,政zheng府fu部bu門men製zhi定ding了le相xiang關guan的de道dao路lu交jiao通tong安an全quan法fa規gui,為wei了le滿man足zu安an全quan法fa規gui和he消xiao費fei者zhe對dui汽qi車che安an全quan性xing的de要yao求qiu,汽qi車che廠chang商shang采cai取qu了le多duo方fang麵mian措cuo施shi來lai改gai善shan汽qi車che的de安an全quan性xing能neng,其qi中zhong電dian子zi技ji術shu起qi了le很hen大da的de作zuo用yong。電dian子zi技ji術shu提ti高gao汽qi車che安an全quan性xing主zhu要yao表biao現xian在zai以yi下xia幾ji個ge方fang麵mian。
(一)主動安全性電子技術
現代汽車主動安全性電子技術有代表性的電控裝置有防抱死製動係統(ABS)、電子製動力分配裝置(EBD)、驅動防滑係統(ASR)、電子穩定程序係統(ESP)、電控懸架係統、電控動力轉向係統、主動避撞係統、車輛動力學控製係統(VDC)、信息顯示係統等。
1.汽車製動防抱死係統
防抱死製動係統(Anti-LockBrakingSystem簡稱ABS)是一種防止製動過程車輪抱死的汽車主動安全裝置。ABS係統在製動過程中通過傳感器感知車輪與路麵的滑移,由ABS電控單元做出判斷,並通過電磁閥調整製動力的大小,使輪胎滑移率保持在一個理想的範圍(10%~20%),來lai保bao證zheng車che輛liang製zhi動dong時shi有you較jiao大da的de縱zong向xiang製zhi動dong和he抗kang側ce向xiang外wai力li的de能neng力li,防fang止zhi可ke能neng發fa生sheng的de後hou輪lun側ce滑hua,甩shuai尾wei,提ti高gao汽qi車che在zai製zhi動dong過guo程cheng中zhong的de方fang向xiang穩wen定ding和he轉zhuan向xiang操cao縱zong的de能neng力li,並bing能neng提ti高gao附fu著zhe係xi數shu利li用yong率lv,縮suo短duan製zhi動dong距ju離li,減jian少shao輪lun胎tai磨mo損sun。電dian子zi控kong製zhi汽qi車che防fang抱bao死si係xi統tong是shi目mu前qian提ti高gao車che輛liang行xing駛shi安an全quan性xing的de有you效xiao措cuo施shi之zhi一yi。
2.汽車驅動防滑係統
汽車驅動防滑係統(ASR)是在汽車起步和加速時將滑移率控製在一定範圍(5%~15%)內,防止驅動輪快速滑動,提高汽車的驅動力。ASR在控製中,通過輪速傳感器反饋來的信號經控製單元處理後發出指令,調節發動機的輸出轉矩,從而調節驅動輪的驅動轉矩。目前ASR的裝備大多是在ABS係統增設一部分部件的方法來實現,可看成是對ABS係統的完善和補充。
3.汽車電子製動力分配係統
汽(qi)車(che)在(zai)製(zhi)動(dong)時(shi),四(si)隻(zhi)輪(lun)胎(tai)附(fu)著(zhe)的(de)地(di)麵(mian)條(tiao)件(jian)往(wang)往(wang)不(bu)一(yi)樣(yang)。比(bi)如(ru),有(you)時(shi)左(zuo)前(qian)輪(lun)和(he)右(you)後(hou)輪(lun)附(fu)著(zhe)在(zai)幹(gan)燥(zao)的(de)水(shui)泥(ni)地(di)麵(mian)上(shang),而(er)右(you)前(qian)輪(lun)和(he)左(zuo)後(hou)輪(lun)卻(que)附(fu)著(zhe)在(zai)水(shui)中(zhong)或(huo)泥(ni)水(shui)中(zhong),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)會(hui)導(dao)致(zhi)在(zai)汽(qi)車(che)製(zhi)動(dong)時(shi)四(si)隻(zhi)輪(lun)子(zi)與(yu)地(di)麵(mian)的(de)磨(mo)擦(ca)力(li)不(bu)一(yi)樣(yang),製(zhi)動(dong)時(shi)容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)打(da)滑(hua)、傾斜和車輛側翻事故。電子製動力分配係統(EBD)能夠根據汽車製動時產生軸荷轉移的不同,自動調節前、後軸的製動力分配比例,提高製動效能,並配合ABS係統提高製動穩定性。
[page]
4.汽車電子穩定程序係統
ESP是英文ElectronicStabilityProgram的縮寫,中文譯成“電子穩定程序”。該係統通常是支援防抱死製動係統及驅動防滑係統的功能。它通過對從各傳感器傳來的車輛行駛狀態信息進行分析,然後向ABS、ASR發出糾偏指令,來幫助車輛維持動態平衡。ESP一般需要安裝轉向傳感器、車輪傳感器、側滑傳感器、橫向加速度傳感器等。它可以監控汽車行駛狀態,並自動向一個或多個車輪施加製動力,以保持車子在正常的車道上運行。
5.汽車電控懸架
汽(qi)車(che)不(bu)同(tong)的(de)行(xing)駛(shi)狀(zhuang)態(tai)對(dui)懸(xuan)架(jia)有(you)不(bu)同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)。一(yi)般(ban)行(xing)駛(shi)時(shi)需(xu)要(yao)柔(rou)軟(ruan)一(yi)點(dian)的(de)懸(xuan)架(jia)以(yi)求(qiu)舒(shu)適(shi)感(gan),當(dang)急(ji)轉(zhuan)彎(wan)及(ji)製(zhi)動(dong)時(shi)又(you)需(xu)要(yao)硬(ying)一(yi)點(dian)的(de)懸(xuan)架(jia)以(yi)求(qiu)穩(wen)定(ding)性(xing),兩(liang)者(zhe)之(zhi)間(jian)有(you)矛(mao)盾(dun)。另(ling)外(wai),汽(qi)車(che)行(xing)駛(shi)的(de)不(bu)同(tong)環(huan)境(jing)對(dui)車(che)身(shen)高(gao)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)是(shi)不(bu)一(yi)樣(yang)的(de),剛(gang)度(du)不(bu)變(bian)的(de)懸(xuan)架(jia)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)這(zhe)種(zhong)矛(mao)盾(dun)的(de)需(xu)求(qiu)。理(li)想(xiang)的(de)懸(xuan)架(jia)應(ying)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)有(you)不(bu)同(tong)的(de)彈(dan)簧(huang)剛(gang)度(du)和(he)阻(zu)力(li)減(jian)震(zhen),既(ji)能(neng)滿(man)足(zu)行(xing)駛(shi)平(ping)順(shun)性(xing)要(yao)求(qiu)和(he)操(cao)縱(zong)穩(wen)定(ding)性(xing)要(yao)求(qiu),又(you)能(neng)達(da)到(dao)安(an)全(quan)行(xing)駛(shi)的(de)目(mu)的(de)。電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),使(shi)得(de)設(she)計(ji)出(chu)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)調(tiao)整(zheng)的(de)懸(xuan)架(jia)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),這(zhe)種(zhong)懸(xuan)架(jia)稱(cheng)為(wei)電(dian)控(kong)懸(xuan)架(jia),目(mu)前(qian)比(bi)較(jiao)常(chang)見(jian)的(de)是(shi)電(dian)控(kong)空(kong)氣(qi)懸(xuan)架(jia)形(xing)式(shi)。典(dian)型(xing)的(de)電(dian)控(kong)懸(xuan)架(jia)係(xi)統(tong)由(you)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)元(yuan)件(jian)(ECU)、空氣壓縮機、車高傳感器、轉向角度傳感器、速度傳感器、製動傳感器、空kong氣qi彈dan簧huang元yuan件jian等deng組zu成cheng。該gai係xi統tong能neng夠gou根gen據ju汽qi車che的de瞬shun時shi駕jia駛shi條tiao件jian自zi動dong調tiao節jie懸xuan架jia組zu件jian的de性xing能neng,即ji通tong過guo各ge種zhong傳chuan感gan器qi對dui汽qi車che的de運yun行xing狀zhuang況kuang進jin行xing檢jian測ce,當dang懸xuan架jia電dian子zi控kong製zhi元yuan件jian收shou到dao傳chuan感gan器qi檢jian測ce到dao的de轉zhuan向xiang和he製zhi動dong狀zhuang況kuang信xin號hao後hou,能neng自zi適shi應ying地di處chu理li車che輛liang的de側ce傾qing、前後仰,並自動調整減振器阻尼力,能防止車體傾斜並提高車輪的地麵附著力。該係統使汽車更易於控製,具有更好的操縱穩定性。
6.汽車電控動力轉向係統
電控動力轉向係統(簡稱EPSElectronicControlPowerSteering)是(shi)為(wei)了(le)實(shi)現(xian)在(zai)各(ge)種(zhong)行(xing)駛(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)上(shang)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)力(li)都(dou)是(shi)最(zui)佳(jia)值(zhi),而(er)在(zai)轉(zhuan)向(xiang)係(xi)統(tong)上(shang)采(cai)用(yong)了(le)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)的(de)係(xi)統(tong)。該(gai)係(xi)統(tong)在(zai)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)速(su)度(du)狀(zhuang)況(kuang)下(xia)通(tong)過(guo)電(dian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)的(de)操(cao)縱(zong)力(li)。在(zai)低(di)速(su)時(shi)和(he)車(che)輛(liang)擺(bai)放(fang)時(shi),駕(jia)駛(shi)員(yuan)隻(zhi)需(xu)較(jiao)小(xiao)的(de)力(li)就(jiu)能(neng)靈(ling)活(huo)地(di)進(jin)行(xing)轉(zhuan)向(xiang),在(zai)高(gao)速(su)時(shi),能(neng)自(zi)動(dong)使(shi)操(cao)縱(zong)轉(zhuan)向(xiang)盤(pan)的(de)力(li)加(jia)大(da)。
EPS既提高了駕駛的舒適性及轉向靈敏度,又能克服高速轉向“發飄”的弊病,保證了高速行駛的穩定性和安全性。
7.汽車主動避撞係統
該係統是輔助汽車駕駛者對影響公路交通安全的人、車、路環境進行實時監控,在危急情況下由係統主動幹涉駕駛操縱、輔助駕駛者進行應急處理、防止汽車相撞事故的發生,保障了汽車行車安全。
8.汽車一體化底盤控製係統
汽車一體化底盤控製係統(UCC)是一種先進的集成係統,它通過中央底盤微處理器,將製動、懸架、轉zhuan向xiang和he傳chuan動dong係xi等deng控kong製zhi係xi統tong連lian接jie起qi來lai,底di盤pan微wei處chu理li器qi能neng夠gou接jie受shou每mei個ge子zi係xi統tong傳chuan感gan器qi發fa來lai的de數shu據ju,對dui各ge子zi係xi統tong進jin行xing協xie調tiao控kong製zhi,使shi車che輛liang的de整zheng體ti水shui平ping達da到dao最zui佳jia,保bao證zheng車che輛liang行xing駛shi的de安an全quan性xing。
9.汽車輪胎監測係統
汽qi車che輪lun胎tai是shi汽qi車che與yu地di麵mian的de接jie觸chu部bu分fen,影ying響xiang汽qi車che的de驅qu動dong力li和he製zhi動dong力li。在zai安an全quan性xing方fang麵mian起qi著zhe非fei常chang大da的de作zuo用yong,汽qi車che行xing駛shi中zhong若ruo輪lun胎tai氣qi壓ya不bu足zu,將jiang導dao致zhi輪lun胎tai磨mo損sun不bu均jun勻yun,燃ran油you消xiao耗hao增zeng加jia,並bing使shi穩wen定ding性xing和he操cao縱zong性xing變bian壞huai,極ji易yi發fa生sheng輪lun胎tai爆bao裂lie,引yin發fa交jiao通tong事shi故gu。汽qi車che輪lun胎tai監jian測ce係xi統tong(TMPS)能實現對汽車輪胎的實時監測,當壓力低於安全範圍時會給予報警。
10.其他安全控製係統
為了適應汽車高速、安全、舒適的需要,越來越多更先進的電子技術應用到汽車上,如睡眠駕駛警報係統、司機分神監視係統、視覺增強和夜視係統、導航係統等,為汽車的安全行駛提供了保障。
(二)被動安全性電子技術
隨sui著zhe汽qi車che技ji術shu的de發fa展zhan,汽qi車che主zhu動dong安an全quan技ji術shu已yi經jing在zai交jiao通tong安an全quan中zhong起qi到dao越yue來lai越yue大da的de作zuo用yong,有you效xiao地di減jian少shao了le交jiao通tong事shi故gu的de發fa生sheng。但dan現xian實shi中zhong仍reng不bu可ke避bi免mian地di發fa生sheng很hen多duo交jiao通tong意yi外wai,因yin此ci現xian代dai汽qi車che還hai需xu要yao裝zhuang備bei被bei動dong安an全quan係xi統tong。汽qi車che被bei動dong安an全quan性xing電dian子zi技ji術shu有you代dai表biao性xing的de電dian子zi裝zhuang置zhi是shi安an全quan氣qi囊nang。
安全氣囊一般由傳感器、電控單元、氣體發生器、氣qi囊nang及ji續xu流liu器qi等deng組zu成cheng,通tong常chang氣qi體ti發fa生sheng器qi和he氣qi囊nang等deng做zuo在zai一yi起qi構gou成cheng氣qi囊nang模mo塊kuai。當dang傳chuan感gan器qi感gan受shou汽qi車che碰peng撞zhuang強qiang度du,將jiang感gan受shou到dao的de信xin號hao傳chuan送song到dao控kong製zhi器qi,控kong製zhi器qi接jie收shou傳chuan感gan器qi的de信xin號hao並bing進jin行xing處chu理li,當dang它ta判pan斷duan有you必bi要yao打da開kai氣qi囊nang時shi,立li即ji發fa出chu點dian火huo信xin號hao以yi觸chu發fa氣qi體ti發fa生sheng器qi,氣qi體ti發fa生sheng器qi接jie收shou到dao點dian火huo信xin號hao後hou,迅xun速su點dian火huo井jing產chan生sheng大da量liang氣qi體ti給gei氣qi囊nang充chong氣qi。此ci時shi一yi方fang麵mian乘cheng員yuan的de頭tou部bu和he胸xiong部bu壓ya在zai氣qi袋dai上shang與yu前qian麵mian的de車che內nei物wu體ti隔ge開kai,另ling一yi方fang麵mian當dang人ren體ti與yu氣qi袋dai接jie觸chu時shi,利li用yong氣qi袋dai的de阻zu尼ni或huo氣qi袋dai背bei麵mian的de排pai氣qi孔kong節jie流liu作zuo用yong來lai吸xi收shou乘cheng員yuan慣guan性xing力li產chan生sheng的de動dong能neng,達da到dao保bao護hu乘cheng員yuan的de作zuo用yong。安an全quan氣qi囊nang係xi統tong的de組zu成cheng如ru圖tu3所示。
安an全quan氣qi囊nang是shi新xin近jin發fa展zhan起qi來lai的de最zui有you效xiao的de被bei動dong安an全quan裝zhuang置zhi,在zai碰peng撞zhuang事shi故gu中zhong顯xian示shi出chu對dui乘cheng員yuan的de巨ju大da保bao護hu功gong效xiao,隨sui著zhe電dian子zi技ji術shu的de發fa展zhan,安an全quan氣qi囊nang逐zhu步bu向xiang智zhi能neng化hua方fang向xiang發fa展zhan。
(三)事故後安全性電子技術
汽車事故後安全技術是保障乘員及時救助和減少事故後損失,避免再次傷害。有代表性的電子裝置有門鎖緊急施放係統、GPS救援係統等。
1.門鎖緊急施放係統
門(men)鎖(suo)緊(jin)急(ji)施(shi)放(fang)係(xi)統(tong)在(zai)車(che)輛(liang)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)事(shi)故(gu)後(hou),為(wei)了(le)使(shi)乘(cheng)員(yuan)能(neng)迅(xun)速(su)地(di)從(cong)被(bei)撞(zhuang)車(che)輛(liang)中(zhong)救(jiu)出(chu),車(che)門(men)應(ying)能(neng)容(rong)易(yi)打(da)開(kai)。其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)當(dang)碰(peng)撞(zhuang)傳(chuan)感(gan)器(qi)確(que)認(ren)已(yi)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang),係(xi)統(tong)立(li)即(ji)施(shi)放(fang)門(men)鎖(suo)。
2.GPS救援係統
車輛發生碰撞後,為了快速救助傷者,必須準確確定事故車輛地點。GPS救援係統利用衛星導航定位,能很快確定車輛方位,縮短了救助時間,降低了乘員的傷害程度。
隨(sui)著(zhe)汽(qi)車(che)技(ji)術(shu)和(he)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),汽(qi)車(che)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)經(jing)曆(li)了(le)從(cong)碰(peng)撞(zhuang)後(hou)易(yi)於(yu)救(jiu)助(zhu)到(dao)減(jian)少(shao)損(sun)傷(shang),再(zai)到(dao)事(shi)故(gu)避(bi)免(mian)和(he)預(yu)防(fang)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng),逐(zhu)漸(jian)由(you)被(bei)動(dong)安(an)全(quan)到(dao)主(zhu)動(dong)安(an)全(quan),向(xiang)更(geng)加(jia)人(ren)性(xing)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。未(wei)來(lai)的(de)汽(qi)車(che)將(jiang)會(hui)成(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)綜(zong)合(he)平(ping)台(tai),電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)將(jiang)會(hui)使(shi)汽(qi)車(che)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)安(an)全(quan)、舒適和方便。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻




