主动被动汽车安全技术全解析

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汽车安全对于车辆来说分为主动 安全(防止事故发生)和被动安全(减 小事故后果)两大方面:
主动安全是指尽量自如的操纵控 制汽车的安全系统措施。无论是直线上 的制动与加速还是左右打方向都应该尽 量平稳,不至于偏离既定的行进路线, 而且不影响司机的视野与舒适性。这样 的汽车,当然就有着比较高的避免事故 能力,尤其在突发情况的条件下保证汽 车安全。
当汽车行驶在易滑的路面上时, 没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打 滑,如果是后驱动轮打滑,车辆容易甩 尾,如果是前驱动打滑,车辆方向容易 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。
被动安全是指汽车在发生事故以后
对车内乘员的保护,如今这一保护的概念 以及延伸到车内外所有的人甚至物体。由 于国际汽车界对于被动安全已经有着非常 详细的测试细节的规定,所以在某种程度 上,被动安全是可以量化的。
主动安全
ABS防抱死制动系统
ABS,全称是AntilockBrakingSystem。目前大多数汽车 都装有ABS。在遇到紧急刹车时,经常 需要汽车立刻停下来,但大力刹车容易 发生车轮锁死的状况———如前轮锁死 引起汽车失去转弯能力,后轮锁死容易 发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解 决刹车时车轮锁死的问题,从而提高刹 车时汽车的稳定性及较差路面条件下的 汽车制动性能。
被动安全
安全带
当汽车发生碰撞事故的一瞬间, 乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织 带,立即将乘员紧紧地绑在座椅上,然 后锁止织带防止乘员身体前倾,有效保 护乘员的安全。
安全玻璃
安 全 玻 璃 —— 是 将 钢 化 玻 璃 与 夹 层玻璃相结合。钢化玻璃破碎时分裂成 许多无锐边的小块,不易伤人。夹层玻 璃共有3层,中间层韧性强并有粘合作 用,被撞击破坏时内层和外层仍粘附在 中间层上,不易伤人。
ABS系统通过电子装置和独立的 四通道液压回路来精确控制车轮的滑 移率,保证轮胎具有最大附着力,以 确保每个车轮在任何路面状况下(尤 其是湿滑路面)不会抱死。这样在制 动时汽车既不会跑偏、侧滑,又不会 发生甩尾等危险情况,保证了汽车的
操纵性和稳定性。
ASR/TCS驱动防滑系统
ASR,全称是AccelerationSlipRegulation。其目的就是要防止车辆尤 其是大马力车辆,在起步、再加速时驱 动轮打滑现象,以维持车辆行驶方向的 稳定性。
“ABS+EBD”电子制动控制系 统。EBD能够在汽车制动时自动调节 前、后轴的制动力分配比例,并配合 ABS提高制动稳定性。汽车在制动时, 四只轮胎与地面的摩擦力不一样,容易 造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD 用高速计算机分别对四只轮胎附着的不 同地面进行感应与计算,根据不同的情 况用不同的方式和力量制动,并不断调 整,保证车辆的平稳、安全。
安全座椅
根据儿童情况而设计,可以有效 地减少婴幼儿受到的伤害,这一点通过 多年的实践已经得到证实。儿童安全座 椅是非常重要的被动安全措施。根据儿 童情况设计的安全座椅可以有效地减少
婴幼儿受到的伤害,这一点通过多年的 实践已经得到证实。
安全车身
设计优良的车身结构是被动安全 的主要课题。有研究表明,在道路交通 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ故中,绝大部分的碰撞能量被车身所 吸收。安全车身的表现形式是车室结构 坚固,在发身事故时变形量极小,充分 保证内部乘员的生存空间;同时,车身 前后能在碰撞时变形以吸收能量,减轻 乘员受到的冲击。
ESP电子稳定装置
ESP,全称是ElectronicStablityProgram。是一种牵引力控制系统,不 但控制驱动轮,而且可以控制从动轮。 如后轮驱动汽车常出现的转向过度的情 况,此时后轮会失控而甩尾,ESP便会 通过对外侧的前轮的适度制动来稳定车 辆。转向不足时,为了校正循迹方向, ESP则会对内后轮制动,从而校正行驶 方向。
专题 FEATURE
主动/被动——汽车安全技术全解析
文/本刊记者 蔡海霄
自1886年1月29日人类发明了第一 辆汽车至今,汽车工业已经有 近130年的发展。汽车的普及极大地方 便了人类的出行,推动了经济的高速发 展。与此同时,世界卫生组织数据显 示,世界上每天大约有3500人因道路 交通碰撞而死亡。每年有几千万人遭受 伤害或致残。儿童、行人、骑自行车的 人以及老年人是最脆弱的道路使用者。 道路交通伤害已成为全球第八大死因, 而且是15至29岁年轻人的主要死因。 如不采取紧急行动,到2030年,道路 交通伤害将上升为全球第五大死因。
LCA变道辅助系统
LCA,全称是LaneChangeAssist,又称变道辅助系统。因为汽车 存在一个视野盲区,所以车辆在变道 的时候就容易产生危险,LCA就采用 24Ghz雷达传感器检测后面盲区接近的 车辆,并通过前方后视镜旁的指示灯报 警提示。
VSA车辆稳定性控制系统
VSA,全称是VehicleStabilityAssist。是具有世界先进水平的提高车 辆稳定性和行驶安全性的控制系统。该 系统除具有传统的制动防抱死(ABS) 功能和牵引力控制(ASR/TCS)功能 外,还具有防滑控制(SkidControl) 功能。
因而,现代车辆配备了一种能够 对车身侧面和后面进行全方位监控的系 统,称为BLIS(盲点信息系统),属 于“并线辅助”技术之一。。通过安装 在车上的摄像机,它能形成一定区域的 探测区域。当有车辆进入这个区域的时 候,与车辆进入位置相同一侧的反光镜 上就会出现一个黄色信号灯,通过这个 设计可以对驾驶者进行提示。当然,在 泊车或遇到两旁有电线杆的时候,它是 不会发出警报的。此外,虽然它在白天 和夜晚都能够捕捉接近的汽车和摩托 车,但在比较恶劣的雾天或下雪的时 候,它就不能工作了。
VDC的应用,在制动、加速和转 向方面完全解脱对驾驶员的高要求,在 汽车的主动安全行驶方面竖立了一个新 的里程碑。
VDC系统对转向行驶的控制主要 是借助于对各个车轮的制动控制和发动 机功率输出控制来实现的。例如汽车左 转弯时,若前轮因转向能力不足而趋于 滑出弯道,VDC系统即可测知侧滑即将 发生,就采取适当制动左后轮的办法。 左后轮产生的制动力可帮助汽车转向, 使汽车继续按照理想的路线行驶。若在 同一弯道上,因后轮趋于侧向滑出而转 向过多,VDC系统即采取适当制动右前 轮的办法,维持车辆的稳定行驶。在极 端情况下,VDC系统还可采取降低发动 机功率输出的办法降低行驶车速,减少 对地面侧向附着能力的需求来维持车辆 的稳定行驶。采用VDC系统后,汽车在 对开路面上或弯道路面上的制动距离还 可进一步缩短。
ASR可以通过减少节气门开度来 降低发动机功率或者由制动器控制车轮 打滑来达到对汽车牵引力的控制。装 有ASR的车上,从油门踏板到汽油机 节气门(柴油机喷油泵操纵杆)之间的 机械连接被电控油门装置所代替,当传 感器将油门踏板的位置及轮速信号传送 至控制单元时,控制单元就会产生控制 电压信号,伺服电机依此信号重新调整 节气门的位置(或者柴油机操纵杆的位 置),然后将该位置信号反馈至控制单 元,以便及时调整制动器。
在车辆被判断为转向不足或转向 过度时,通过计算,使车辆产生反方向
2014年第18期 (6月 下) 《交通世界》
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专题 FEATURE
的转矩,从而抑制转向不足或转向过 度,保证了车辆在直行、转向以及制动 等各种行驶状态下的稳定性。特别在遇 到紧急情况突然转向、通过湿滑路面等 情况下,能够最大程度地确保车辆的行 驶安全。
VDC系统主要应用了下述传感 器:车轮转速传感器,用来跟踪每一车
轮的运动状态;方向盘转角传感器,用 来传感方向盘的转角;横摆角速度传感 器,用来记录汽车绕垂直轴线转动的所 有运动;侧向加速度传感器,用来检测 转向行驶时离心力的大小;车轮位移传 感器,用来测量车轮和车身相对位置的 变化。这些传感器的核心部分是横摆角 速度传感器,这是因为汽车的横摆角速 度和方向盘转角的比值是反应汽车转向 行驶品质的一个重要参数。位移传感器 的信号传给电子控制装置,用来控制半 主动悬架,改善汽车的接地性能。
VDC车辆动态控制系统
VDC,全称是VehicleDynamicsControl。该系统是在ABS/ASR系统的 基础上发展成型。这个系统把汽车的制 动、驱动、悬架、转向、发动机等各主 要总成的控制系统在功能上、结构上有 机的综合在一起,可使汽车在各种恶劣 工况下,如冰雪路面上、对开路面上、 弯道路面上以及采取规避动作移线、制 动、加速和下坡等工况行驶时,对不同 承载、不同轮胎气压和不同程度的轮胎 磨损都有良好的方向稳定性,表现出最 佳的行驶性能。
平安交通
我担当我尽责
上面,但是因为ASR与ABS包含着性能 及技术上的贯通,所以有望近几年ASR 变得与ABS一样普及。
AWS防碰撞预警系统
AWS,全称是AdvanceWarningSystem。是一个意外事故预防和缓和的 驾驶辅助系统,在危险发生前给驾驶员 提供及时的声音和视觉报警。目前,公 路交通事故已成为全球范围内日益严重 的公共安全问题。统计资料表明,其中 驾驶员的人为因素导致的公路交通事故 率最高。无论是事故数量。还是伤亡人 数均分别高达各自总数的90%左右。并 且。在导致这些公路交通事故的驾驶员 的人为因素中,疲劳和精神分散驾驶是 重要原因之一。驾驶员在3s时间内的注 意力不集中,造成了其中80%的交通事 故,主要表现为车道偏离和追尾事故。
随着近年电子科技的发展,各种 汽车智能安全系统也开始发展起来,主 要是通过由雷达和摄像机组成的“预知 传感器”,对行车危险进行判断并帮助 驾车者进行处理。这一系统能够在汽车 与其它物体发生撞前的瞬间,自动进行 干预以保证安全。
EBD电子制动力分配控制系统
EBD,全称是ElectronicBrakefo rceDistribution。ABS必须在踩下刹车 至车轮抱死时才发挥作用,而EBD可 以在踩下制动踏板后、在ABS起作用之 前通过调节后轮制动力达到良好的制动 效果,以减少不必要的ABS动作,或在 ABS因特殊的故障状态而失效时防止车 轮抱死,增大了保护范围。
BLIS盲点信息系统
BLIS,全称是BlindSpotInformationSystem。为保证车辆的结构强 度,或者使车辆外观拥有更为优雅线 条,因此在设计上就很容易将A、B、C
或者D柱设计得比较粗大,这样,在驾 车途中,也就会阻碍一定的视线,从而 成为潜在的危险。由于这些位置是驾驶 者很难看到的,所以也被称为盲点。
总之,ASR可以最大限度利用发 动机的驱动力矩,保证车辆起动、加速 和转向过程中的稳定性。
ASR与ABS的区别在于,ABS是 防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑, 而ASR则是防止汽车在加速时因驱动轮 打滑而产生的侧滑,ASR是在ABS的基 础上的扩充,两者相辅相成。
现在ASR还只安装在一些高档车
40 TRANSPOWORLD 2014 No.18 (Jun)
安全气囊
分布在车内前方(正副驾驶 位),侧方(车内前排和后排)和车顶 三个方向。在装有安全气囊系统的容 器外部都印有Supplemental Inflatable Restraint System,简称SRS)的字样, 直译成中文,应为“辅助可充气约束系 统”。旨在减轻汽车碰撞后,乘员因惯 性发生二次碰撞时的伤害程度。
目前,国内外在防止车道偏离和 保持安全车距两个方面都开展了相当多 有益的探索,在雷达、激光、超声波、 红外线、机器视觉等传感器技术方面都 取得了一些突破。经过长期大量的研究 实践,人们逐步认识到采用单目视觉技 术,仅使用一台摄像机,即能在一定程 度上实现对前方道路环境、车辆探测及 车距监测的功能。
研究显示,若在公路交通事故发 生前的1.5s给驾驶员发出预警,则可避 免90%的这类事故。因此,通过在汽车 上安装汽车碰撞预警系统,利用技术手 段分析车道、周围车辆的状况等驾驶环 境信息,一旦当驾驶员发生疲劳及精神 分散、汽车出现无意识的车道偏离及汽 车间车距过近。存在追尾可能时。能够 及时给予驾驶主动预警,是减少公路交 通事故行之有效的技术措施。
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