汽车主动安全控制技术

汽车主动安全控制技术综述

[引言] 随着科学技术的快速发展，人们的生活水平不断得到提高，其中汽车作为一种代步工具，其数量在不断增长，近年来，交通事故也出现了增长的趋势，汽车的安全性逐渐受到人们的关注。汽车的安全技术包括主动安全和被动安全，其中被动安全是在事故发生时起到的保护作用，主动安全技术则主要是预防汽车发生事故，尽量减轻对人们的伤害，该技术帮助驾驶员更好地控制汽车，目前汽车主动安全技术被广泛应用于汽车上，为保证车辆的安全行驶做出了重要的贡献。

一．汽车主动安全控制系统概述

1.汽车主动安全控制系统的涵义：

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。

2.主动安全控制系统与被动安全控制系统的区别：

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。3.常见的主要主动安全控制系统简介：

汽车电子技术和计算机技术的深入发展促使主动安全系统越来越多。既有防抱死制动系统ABS、制动辅助系统BAS、驱动防滑装置ASR、电子制动辅助系统EBA、电子稳定程序ESP 等传统主动安全系统，也有车辆偏离警告系统、驾驶辅助系统、碰撞规避系统、监测系统、自动驾驶公路系统等智能交通主动安全系统。这些主动安全系统主要采用先进的传感器技术、机器视觉技术、雷达技术、GPS 导航与电子地图技

术、计算机综合控制技术、车载通信技术等关键性技术。汽车主动安全对策主要涉及汽车的制动性、动力性、操纵稳定性、驾驶舒适性、信息性等方面。

4.研究汽车主动安全控制系统的意义

随着人们物质生活水平的提高,汽车保用量以惊人的速度增长,但交通事故发生量也随之增加。汽车碰撞安全已经引起人们的高度重视,如何改进技术,减少汽车的损耗和驾乘人员的伤亡,已经引起了汽车行业内的关注。汽车主动安全控制系统不仅能够积极主动避免安全事故发生的性能，提高了预防安全事故发生的能力。而且可以帮助驾驶者在轻松和舒适的驾驶条件下避免事故的发生。因此，各大公司和研究机构加大了对汽车主动安全控制系统的研究。

二、主动安全控制新技术

（一）防碰撞控制系统

防碰撞控制系统装有测距传感器，它们利用光线、激光或超声波，测得汽车与障碍物间的距离，这个距离信号，加上车速传感器和车轮转角传感器的信号送入电控单元ECU，通过计算求行驶汽车与前方物体的实际距离及相互接近的相对速度，并向驾驶员发出预告信号或显示前方物体的距离。当将要碰撞时，ECU向制动装置和节气门控制电路发出控制指令，使汽车发动机降速并及时制动，从而有效地避免碰撞。（二）爆胎监测与制动系统

爆胎后及早制动减速是化解爆胎灾难的唯一措施。前轮爆胎后及时制动可使两侧车轮制动力趋于接近，事先抑制或自动

纠正方向偏航。后轮爆胎后及时制动可使汽车后部上抬，大幅减轻爆胎车轮滚动阻力和轮辋碾压轮胎，避免横向作用力和车轮滑移产生。爆胎后及时制动可使汽车迅速减速，减少汽车动能，增大（恢复）车轮与路面的附着力，彻底化解爆胎风险。（三）视觉观察辅助系统

安装在汽车两侧的前向摄像系统，使驾驶员能够绕过大型车辆提前看到隐蔽处的汽车或行人。在典型的行驶情景中，驾驶员在拥挤的车流中左转弯时可以更容易地查看对面的车辆。安装在车后、扇面形布置的四个微型摄像机可以获得车后的全景视野。图象经电子合成，具有变焦和160°广角能力。侧置后视摄像机提供了更广阔的侧面视野。摄像机的覆盖面比传统的后视镜要广，特别是对于相邻的车道。“夜眼”摄像机可在低照度条件下，在汽车处于倒档时工作，即使在近乎黑暗的情况下也能提供车后

近距离内的细小影像。

（四）紧急刹车辅助系统（EBA）

紧急刹车辅助系统，在快速踩踏刹车踏板进行急刹车时，系统保障制动力在最短时间内达到最大，由于提高了刹车效率，EVA能根据驾驶员踩踏速度来判断是否紧急制动。当驾驶员快速踩踏制动踏板进行紧急刹车时，EVA可以放大制动力，指示刹车系统产生更高的油压使ABS发挥作用，协助更快地达到系统制动压力，从而缩短制动距离。

（五）制动防抱死与制动力分配系统

制动防抱死系统ABS 起到了防止车轮打滑及防抱死的作用，该系制动防抱死系统ABS 起到了防止车轮打滑及防抱死的作用，该系统利用了轮速传感器的监测作用，对车轮的的转数进行监测，并对车轮进行制动控制，保持车轮的纵向和横向都具有较高的附着系数，避免了汽车车轮抱死拖滑现象的发生。另外，驾驶员可以通过控制车轮的转向进行刹车，进而防止了汽车甩尾侧滑现象的发生。

（六）避免汽车碰撞系统

汽车主动安全技术另一个主要的安全技术就是主动防撞技术，该技术主要包括防止侧面碰撞技术和防止追尾安全技术。该技术中经常会利用到红外线和雷达等监测车辆周围的路况信息，如果发现车辆有碰撞的危险时，系统会采取多种措施来避免事故的发生，如发出提示信息警示驾驶员或自动采取对车辆的制动模式等。

（七）自动驻车与上坡辅助系统

自动驻车与上坡辅助系统是基于车身稳定系统的一项新的功能，在车身稳定系统上对车辆进行制动控制。该系统具备的自动驻车功能主要利用了控制器对驻车力的监测技术，并对车辆实施刹车控制。当车辆处于起步状态时，其中汽车速度传感器、加速踏板位置传感器、自动变速档位传感器等发挥了主要作用，通过这些监测系统检测的驱动力与行驶阻力进行比较，当驱动力与行驶阻力相差较大时，系统会对汽车迅速地将制动踏板踩到底，没有有效地避免事故的发生。在这种情况下，该系统发挥了重要的作用，该系统可以实时监控驾驶员踩制动踏板的压力和压力变化率，当就该系统意识到驾驶员迅速踩制动踏板有危险发生时。系统会自动做出反应，将制动力增大至最大的幅度，最大限度地缩短制动距离，直到防抱死制动系统开启控制模式。（八）驱动防滑或牵引力控制系统

汽车驱动防滑系统即ASR 或TCS，该系统通过对驱动轮及传动轮的转数的监测来