第十一章_汽車行駛安全性控制系統(tǒng)

1、第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力。 組成：電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常由扭矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元（ECU）、電動(dòng)機(jī)和電磁離合器等組成。利用電動(dòng)機(jī)作為助力源，根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向參數(shù)等，由電子控制單元完成助力控制。 原理:當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向盤軸上的扭矩傳感器不斷地測(cè)出轉(zhuǎn)向軸上的扭矩信號(hào)，該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸入到電子控制單元。電控單元根據(jù)這些輸入信號(hào)，確定助力扭矩的大小和方向，即選定電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)向，調(diào)整轉(zhuǎn)向輔助動(dòng)力的大小。電動(dòng)機(jī)的扭矩由電磁離合器通過減速機(jī)構(gòu)減速增扭后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)

2、與汽車工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。分類:轉(zhuǎn)向軸助力式 、轉(zhuǎn)向器小齒輪助力式 、齒條助力式 第十章內(nèi)容回顧：第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)211.1 11.1 汽車防滑控制系統(tǒng)汽車防滑控制系統(tǒng)11.2 11.2 汽車電子制動(dòng)系統(tǒng)汽車電子制動(dòng)系統(tǒng)11.3 11.3 汽車防汽車防/ /避撞控制系統(tǒng)避撞控制系統(tǒng)11.4 11.4 安全氣囊和安全帶安全氣囊和安全帶11.5 11.5 汽車行駛記錄系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽車行駛記錄系統(tǒng)簡(jiǎn)介主動(dòng)安全性：汽車避免發(fā)生事故的能力被動(dòng)安全性：汽車在發(fā)生意外事故時(shí)對(duì)乘員進(jìn)行有效保護(hù)的能力第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制

3、系統(tǒng)311.1 11.1 汽車防滑控制系統(tǒng)汽車防滑控制系統(tǒng)11.1.1 汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng) 當(dāng)行車在濕滑路面上突遇緊急情況而實(shí)施緊急制動(dòng)時(shí)，汽車會(huì)發(fā)生側(cè)滑，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)旋轉(zhuǎn)調(diào)頭；當(dāng)左右側(cè)車輪分別行駛于不同摩擦系數(shù)的路面上時(shí)，汽車的制動(dòng)也可能產(chǎn)生意想不到的危險(xiǎn)；彎道上制動(dòng)遇到上述情況則險(xiǎn)情會(huì)更加嚴(yán)重。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，均源自于制動(dòng)過程中的車輪抱死（車輪抱死是在制動(dòng)過程中，車輪由于制動(dòng)力矩的作用，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在路面上拖滑的現(xiàn)象。車輪抱死使車輪失去了抵抗橫向力作用的能力，易發(fā)生側(cè)滑、汽車失控等）。汽車防抱死制動(dòng)裝置就是為了消除在緊急制動(dòng)過程中出現(xiàn)上述非

4、穩(wěn)定因素，避免出現(xiàn)由此引發(fā)的各種危險(xiǎn)狀況而專門設(shè)置的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)4 制動(dòng)效果的好壞完全取決于外界制動(dòng)力的大小及其所具有的特性。由于地面制動(dòng)力是地面與輪胎之間的摩擦力，因此，它具有一般摩擦力的特性。即：當(dāng)車減速度（即慣性力）較小時(shí)，地面摩擦力未達(dá)到極限值，它可隨所需慣性力增加而增加；汽車減速度（即慣性力）達(dá)到一定數(shù)值后，地面摩擦力達(dá)到其極限值，以后便不再增大。按照摩擦的物理特性可知，F(xiàn)xbmaxFz式中：Fxbmax地面制動(dòng)力（摩擦力）的最大值；Fz作用在車輪上的垂直（法向）載荷；摩擦系數(shù)（通常稱為附著系數(shù)）。1、制動(dòng)過程

5、分析 第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)5 由此可以看出，在汽車緊急制動(dòng)情況下，若欲提高制動(dòng)效能，即縮短制動(dòng)距離或增大制動(dòng)減速度，必須設(shè)法增大Fxbmax。為此，可以采取兩條途徑：一方面，可以通過提高正壓力Fz來增大Fxbmax；另一方面，也可以通過提高摩擦系數(shù)中使Fxbmax得以提高?？紤]到汽車具體使用情況，后一種途徑更具有實(shí)際意義。路面的類型、狀況；輪胎的結(jié)構(gòu)類型、花紋、氣壓和材料；車輪的運(yùn)動(dòng)方式和車速。 大量試驗(yàn)已經(jīng)證明，輪胎與路面之間的附著系數(shù)是一個(gè)與車輪滑移程度有關(guān)的變量，主要受到三方面要素影響，即： 滑移為制動(dòng)時(shí)車輪速度小于汽車車身速度而導(dǎo)致車輪既滾

6、動(dòng)又滑動(dòng)的現(xiàn)象。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)6 制動(dòng)車輪的運(yùn)動(dòng)方式一般均經(jīng)歷了三個(gè)變化階段，即開始的純滾動(dòng)、隨后的邊滾邊滑和后期的純滑動(dòng)。 第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)7100%vwv 為能夠定量地描述三種不同的車輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即對(duì)車輪運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)和滾動(dòng)成分在比例上加以量化和區(qū)分，便定義了如下的車輪滑移率v汽車行駛（平移）的速度w車輪的瞬時(shí)線速度 車輪縱向附著系數(shù)（又稱制動(dòng)力系數(shù)）隨車輪滑動(dòng)成分的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，附著系數(shù)最大值一般出現(xiàn)在滑動(dòng)率為1525之間，滑動(dòng)率達(dá)到100（車輪抱死）時(shí)車輪的橫向附著系數(shù)（又稱橫

7、向力系數(shù)）趨近于0，這時(shí)，車輪無法獲得地面橫向摩擦力。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)8 汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）便是一套能在制動(dòng)過程中隨時(shí)監(jiān)控車輪滑移程度，并依此自動(dòng)調(diào)節(jié)作用在車輪上的制動(dòng)力矩，防止車輪抱死的電子控制裝置。它不僅能縮短制動(dòng)距離,有效避免各種因制動(dòng)引起的事故，還可減少輪胎磨損，使其達(dá)到使用壽命。 理想制動(dòng)系統(tǒng)的特性應(yīng)當(dāng)是：當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，將車輪滑移率控制在峰值系數(shù)滑移率（即 20）附近，這樣既能使汽車獲得較高的制動(dòng)效能，又可保證它在制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。 若這種情況出現(xiàn)在前輪上，會(huì)導(dǎo)致前輪無法獲得地面?zhèn)认蚰Σ亮?，?dǎo)致轉(zhuǎn)向能力的喪失；若這種狀況出

8、現(xiàn)在后輪上，則會(huì)導(dǎo)致后輪抱死，此時(shí)，后軸極易產(chǎn)生劇烈的側(cè)滑，使汽車處于危險(xiǎn)的失控狀態(tài)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)92、ABS的基本組成及控制部件的安裝位置（P291圖11-3、4） 帶有ABS的汽車制動(dòng)系統(tǒng)由基本制動(dòng)系統(tǒng)（實(shí)現(xiàn)汽車的常規(guī)制動(dòng)，由制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路等組成）和制動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)（在制動(dòng)過程中用來確保車輪始終不抱死，車輪滑動(dòng)率處于合理范圍內(nèi)，由傳感器、控制器、執(zhí)行器等組成。）兩部分組成。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)10傳感器承擔(dān)感受系統(tǒng)控制所需的汽車行駛狀態(tài)參數(shù)，將運(yùn)動(dòng)物理量轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)的任務(wù)。AB

9、S系統(tǒng)由三大部分組成：輪速傳感器、壓力調(diào)節(jié)器和電子控制裝置。v輪速傳感器檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)速，并把檢測(cè)到的信息傳給電子控制裝置。 由傳感頭和齒圈組成。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)11v傳感頭的極軸被傳感器線圈包圍，并與永磁體相連。永磁體的磁通延伸到齒圈并與它構(gòu)成磁路。v齒圈隨車輪旋轉(zhuǎn)，輪齒和齒隙交替地對(duì)向磁極，齒圈和傳感頭的空氣間隙交替發(fā)生變化，引起磁通的變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)，并由線圈末端通過電纜輸出至電子控制裝置。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)12 控制器即電子控制裝置（ECU）,根據(jù)傳感器信號(hào)及其內(nèi)部存儲(chǔ)信號(hào)，經(jīng)

10、過計(jì)算、比較和判斷后，向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀況。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)13v電控裝置接收輪速傳感器信號(hào)，濾波整形放大，計(jì)算制動(dòng)滑動(dòng)率、車輪的角減速度或角加速度，再通過判別處理，發(fā)指令信號(hào)給壓力調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力。v電控裝置由輸入級(jí)，數(shù)字控制器，輸出級(jí)及穩(wěn)壓與保護(hù)裝置四部分組成。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)14 執(zhí)行器（制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器）安裝在制動(dòng)系總缸與車輪輪缸之間，根據(jù)ECU的指令，依靠由電磁閥及相應(yīng)的液壓控制閥組成的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施增壓、保壓或減壓的操作，讓車輪始終處于理想的運(yùn)動(dòng)

11、狀態(tài)。v回油泵在制動(dòng)輪缸壓力減小時(shí)，抽吸制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液，并把它泵回制動(dòng)主缸。v存貯器暫時(shí)儲(chǔ)存壓力減少時(shí)流出制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液。v三位三通電磁閥用于車輪制動(dòng)輪缸液壓力的調(diào)節(jié)。壓力調(diào)節(jié)器由回油泵、存貯器和電磁閥組成。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)153、ABS制動(dòng)的過程（原理P300）常規(guī)制動(dòng) ABS不介入控制，各進(jìn)液調(diào)壓電磁閥斷電導(dǎo)通，各回液電磁閥斷電關(guān)閉，電動(dòng)泵不通電運(yùn)轉(zhuǎn)，各制動(dòng)輪缸與儲(chǔ)液器隔絕，系統(tǒng)處于正常制動(dòng)狀態(tài)。 緊急制動(dòng)（ABS工作） 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)過程由制動(dòng)保壓、制動(dòng)減壓和制動(dòng)增壓組成。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系

12、統(tǒng)16制動(dòng)增壓當(dāng)傳感器告知右前輪抱死趨勢(shì)已消失，右前輪進(jìn)液調(diào)壓電磁閥和回液凋壓電磁閥均斷電，進(jìn)液調(diào)壓閥導(dǎo)通，回液調(diào)壓閥關(guān)閉，電動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)，與主缸一起向右前輪輪缸送液，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)增壓。制動(dòng)減壓當(dāng)傳感器告知ECU右前輪抱死趨勢(shì)無改善，右前輪回液調(diào)壓電磁閥也通電導(dǎo)通，輪缸制動(dòng)液回流儲(chǔ)液器，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減壓。制動(dòng)保壓當(dāng)傳感器告知ECU右前輪趨于抱死，右前輪進(jìn)液調(diào)壓電磁閥通電關(guān)閉，右前輪回液調(diào)壓電磁閥仍斷電關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)保壓；其他車輪仍隨制動(dòng)主缸增壓。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)17v踩下制動(dòng)踏板，滑閥1接通，滑閥2斷開，輪缸壓力增加，車輪開始制動(dòng)。v輪速傳感器檢測(cè)車輪運(yùn)動(dòng)

13、狀態(tài)，送電控裝置，判斷出車輪即將抱死時(shí)，電控裝置向壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出減壓信號(hào)。v滑閥1斷開，滑閥2接通，電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵抽吸輪缸中的壓力油，開始減壓，避免車輪抱死。v滑閥1和滑閥2均斷開，輪缸壓力保持不變?；y式第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)18 柱塞式是當(dāng)輪缸需要減壓時(shí)，只需通過柱塞的移動(dòng)來改變油缸容積即可，反應(yīng)比較快捷，因而系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能有較大的改善。v柱塞移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格貴。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)194、ABS的控制在制動(dòng)過程中，只有當(dāng)車輪趨于抱死時(shí)，ABS系統(tǒng)才起作用，此前保持常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)。ABS系統(tǒng)只

14、在車速超過一定值時(shí)才起作用。ABS系統(tǒng)具有自診斷功能，以確保系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)仍能正常工作。ABS對(duì)車輪制動(dòng)壓力的調(diào)節(jié)通?？梢圆捎靡韵聝煞N方式進(jìn)行。雙參數(shù)感測(cè)控制 同時(shí)利用兩種傳感器獲得車速和車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，并按照一定的控制方法由計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)工作。由于目前測(cè)取車速信號(hào)需借助多普勒雷達(dá)作為傳感器，價(jià)格較高，故實(shí)際使用較少。單參數(shù)感測(cè)控制 此方法僅僅利用車輪轉(zhuǎn)速傳感器獲取車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)，依靠某種計(jì)算方法估算出汽車速度、加速度信號(hào)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)工作。由于這種方法性能價(jià)格比較好，故得到了廣泛的使用。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控

15、制系統(tǒng)20控制參數(shù)：第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)21車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從穩(wěn)定工況過渡到不穩(wěn)定工況時(shí)，S迅速增加，ds/dt變得很大，可通過限制ds/dt的辦法把車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。這種方法不能保證S始終在其最佳值附近變動(dòng)。測(cè)得整車速度v和車輪的角速度，即可計(jì)算而得。S在不同的附著系數(shù)路面及制動(dòng)工況下變化很大。門限值很難確定。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)22d/dt作為唯一的調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)于非驅(qū)動(dòng)輪是可行的。對(duì)于驅(qū)動(dòng)輪來說，制動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系斷開也是可行的。若制動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)輪與發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系仍連在一起，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的

16、旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)換到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就很大，車輪減速度的響應(yīng)就比較遲鈍。故把d/dt選為唯一的調(diào)節(jié)參數(shù)是受局限的。實(shí)用的ABS系統(tǒng)均采用 d/dt和S 兩個(gè)參數(shù)對(duì)車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)合控制。d/dt 大小不能給出車輪是否處于最佳滑轉(zhuǎn)狀態(tài)的倍息，不能把制動(dòng)距離縮到最短。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)230opxS Sddt在維持足夠的側(cè)向附著能力的前提下，為獲得最短的制動(dòng)距離，需選擇dx/ds對(duì)S的一階導(dǎo)數(shù)，或地面制動(dòng)力對(duì)S的一階導(dǎo)數(shù)和S的組合作為調(diào)節(jié)參數(shù)。最佳S時(shí)，具有下述關(guān)系： 此時(shí)， x=xmax采用dx/ds便于設(shè)置門限值，保證x能在xmax周圍變動(dòng)，獲得最

17、短制動(dòng)距離。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)24ABS控制過程 在計(jì)算機(jī)控制過程中，為了提高控制效率和加快控制收斂速度，各國(guó)研究人員提出了許多控制方法，如：邏輯門限控制法、滑動(dòng)模態(tài)變結(jié)構(gòu)控制法、最優(yōu)控制法和模糊控制法等。其中邏輯門限控制方法使用最廣泛。該控制方式以車輪減速度和車輪加速度為控制參數(shù)，在ECU中預(yù)先設(shè)定好車輪加、減速度門檻值，并以參考滑動(dòng)率和參考速度為輔助控制參數(shù)，對(duì)制動(dòng)過程實(shí)施控制。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)25 在制動(dòng)開始階段，輪缸壓力快速上升，車輪減速度很快超出門檻值，電磁閥從升壓切換到保壓狀態(tài)，同時(shí)，

18、以控制起始時(shí)刻的車輪角速度作為初始參考速度，計(jì)算出制動(dòng)控制的參考車速，并以該參考車速和車輪角速度為依據(jù)，計(jì)算出參考滑動(dòng)率門檻曲線。 在保壓階段，輪速繼續(xù)下降，當(dāng)輪速降到低于滑動(dòng)率門檻值時(shí)，電磁閥由保壓切換到減壓狀態(tài)。 在減壓過程中，輪速在一段時(shí)間以后會(huì)開始上升，當(dāng)車輪減速度減小，逐漸越過減速度門檻值時(shí)，系統(tǒng)又進(jìn)入保壓狀態(tài)。 若在規(guī)定的保壓時(shí)間內(nèi)，車輪加速度不超過加速度門檻值，則判定此時(shí)路面屬于低附著系數(shù)情況，以另外方式實(shí)施以后的控制。若可超過加速度門檻值，則繼續(xù)保壓。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)26 為了適應(yīng)不同附著系數(shù)的路況需要，在加速度門檻值的上方又設(shè)

19、定了一道旨在識(shí)別大附著系數(shù)路面的第二加速度門檻值。當(dāng)角加速度超過了第二門檻值時(shí)，則要對(duì)輪缸實(shí)施增壓，直至車輪加速度低于該門檻值后，再實(shí)行保壓措施，直到車輪減速度再次低于第一加速度門檻值。 隨后的升壓過程中，一般采用比初始增壓慢得多的上升梯度，電磁閥在增壓和保壓之間不斷切換，直至車輪減速度再次向下穿過減速度門檻值。以后相類似地重復(fù)上述調(diào)節(jié)過程。 由此可以看出，ABS控制過程實(shí)際上就是利用制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)管路油壓高速地進(jìn)行“增壓一保壓一減壓”的循環(huán)調(diào)節(jié)過程。 近年來，隨著控制和執(zhí)行元件技術(shù)的日益進(jìn)步，這種調(diào)節(jié)循環(huán)的工作頻率通常可達(dá)1520次秒。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車

20、行駛安全性控制系統(tǒng)275、汽車ABS的分類按系統(tǒng)構(gòu)造分類分離式 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器自成一體，通過制動(dòng)管路與制動(dòng)總泵和制動(dòng)輪缸相連。布置靈活。整體式 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與制動(dòng)總泵和液壓制動(dòng)助力器組合為一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。按系統(tǒng)控制方案分類軸控制 僅根據(jù)輪速或軸速一個(gè)速度信號(hào)共同控制同一根軸上的兩輪。輪控制 相關(guān)的兩個(gè)或四個(gè)車輪全都按照各自的控制參數(shù)（加、減速度）分別進(jìn)行單獨(dú)控制。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)28按控制通道與傳感器數(shù)量分類 按照傳感器數(shù)目不同，ABS可以分為四傳感器（4S）、三傳感器（3S）、兩傳感器（2S）和單傳感器（

21、1S）等幾種系統(tǒng)。按照通道數(shù)目不同，也可將ABS分為四通道式、三通道式、二通道式和一通道式等。 控制通道是指ABS系統(tǒng)中能夠獨(dú)立進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)管路，一般，電磁閥數(shù)目即為系統(tǒng)的控制通道數(shù)。P302圖11-24列出7種方式第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)29四傳感器四通道（四輪獨(dú)立）控制方式如圖116（a）所示，該系統(tǒng)是通過各車輪輪速傳感器的信號(hào)分別對(duì)各車輪制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制。其制動(dòng)距離和轉(zhuǎn)向控制性能好，但在附著系數(shù)不對(duì)稱路面上制動(dòng)時(shí)，由于左右側(cè)車輪地面制動(dòng)力差異較大，形成較大的偏轉(zhuǎn)力矩，從而導(dǎo)致汽車在制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性較差。四傳感器四通道（前輪獨(dú)立、后輪選

22、擇）控制方式如圖116（b）所示，該系統(tǒng)適用于X型制動(dòng)管路系統(tǒng)，由于左右后輪不共用一條制動(dòng)管路，故對(duì)它們實(shí)施同時(shí)控制需采用兩個(gè)通道。此種控制方式的操縱性和穩(wěn)定性較好，制動(dòng)效能稍差。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)30四傳感器三通道（前輪獨(dú)立、后輪選擇）控制方式如圖117所示，使用在制動(dòng)管路前后布置的后輪驅(qū)動(dòng)汽車上，后輪一般采用低選控制（P302），其控制效果是操縱性和穩(wěn)定性較好，制動(dòng)效能稍差。 三傳感器三通道（前輪獨(dú)立、后輪選擇）控制方式如圖118所示，該系統(tǒng)適用于X型制動(dòng)管路系統(tǒng)，由于左右后輪不共用一條制動(dòng)管路，故對(duì)它們實(shí)施同時(shí)控制（一般為低選控制）需采用用

23、兩個(gè)通道。此種控制方式的操縱性和穩(wěn)定性較好，制動(dòng)效能稍差。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)31一傳感器一通道控制系統(tǒng)如圖11.11所示，此種控制方式用于制動(dòng)管路前后布置的汽車，只對(duì)后輪進(jìn)行控制，一個(gè)傳感器裝于后橋差速器上，只對(duì)后輪采用低選控制的方式。能較有效地防止后輪抱死，但由于前輪無控制，故易抱死，轉(zhuǎn)向操縱性差，制動(dòng)距離較長(zhǎng)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)32第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)336、ABS制動(dòng)液 通常，當(dāng)ABS工作時(shí)，要以1020次秒的工作頻率在減壓、保壓和增壓狀態(tài)之間切換

24、，因此，系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)液的要求比普通制動(dòng)系統(tǒng)的要求更高。概括地說，有以下幾點(diǎn)：為保證制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生氣阻，制動(dòng)液的沸點(diǎn)要高（不低于260）；為確保ABS在減壓、保壓和增壓狀態(tài)間循環(huán)有足夠反應(yīng)速度，制動(dòng)液運(yùn)動(dòng)粘度要低；對(duì)金屬和橡膠等制品無腐蝕；在各種工作條件下性能穩(wěn)定；制動(dòng)液在吸濕率（含水率）3.5時(shí)的吸濕沸點(diǎn)高。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)347、ABS的故障診斷1）系統(tǒng)線路故障它多為連接線短路或斷路、插接器接觸不良等原因引起，一般可由萬用表進(jìn)行檢測(cè)。2）傳感器信號(hào)故障因傳感頭安裝位置不對(duì)、傳感頭與齒圈間隙過大、傳感頭松動(dòng)等引起。3）電源故障一般由電壓不穩(wěn)、發(fā)電機(jī)

25、故障、電壓調(diào)節(jié)器故障等引起。4）油路故障因油泵轉(zhuǎn)子卡死、油泵電機(jī)搭鐵線斷路、電磁閥損壞、調(diào)壓器進(jìn)有空氣等引起。（1）汽車ABS系統(tǒng)的常見故障第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)35當(dāng)汽車ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，一般可將故障診斷過程分為初步檢查和故障碼診斷（掃描檢測(cè)儀診斷）兩個(gè)階段。在進(jìn)行故障診斷前，首先注意以下幾點(diǎn)。汽車所用輪胎大小與型號(hào)必須與廠家推薦的保持一致，否則會(huì)降低制動(dòng)效率，導(dǎo)致汽車損壞和人員傷亡。對(duì)具有高壓儲(chǔ)能器的ABS系統(tǒng)，在維修前，必須使用專用工具對(duì)其實(shí)行減壓后，方可維修。在壓力未卸除前，不要嘗試刺穿或拆卸高壓儲(chǔ)能器，或?qū)?chǔ)能器靠近過熱區(qū)和火源，否則將

26、引起爆炸。 制動(dòng)液屬脫漆劑，必須避免將制動(dòng)液溢流在車身漆面上。若ABS調(diào)壓器進(jìn)有空氣，會(huì)導(dǎo)致泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，且ABS警示燈點(diǎn)亮。（2）故障診斷前的注意事項(xiàng)第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)36ABS系統(tǒng)診斷前期，應(yīng)進(jìn)行初步檢查，完成以下檢查項(xiàng)目。檢查總泵儲(chǔ)液箱中制動(dòng)液面高度。若液壓控制單元具有單獨(dú)儲(chǔ)液箱，則應(yīng)檢查兩個(gè)儲(chǔ)液箱的液面，滿足廠家規(guī)定要求。檢查ABS液壓系統(tǒng)是否有液體泄漏。檢查ABS系統(tǒng)是否有機(jī)械零件損壞，如制動(dòng)襯塊、制動(dòng)蹄、摩擦片等。檢查所有輪胎，確保輪胎大小與彈性滿足廠家規(guī)定。檢查ABS系統(tǒng)中所有導(dǎo)線的連接是否松動(dòng)、腐蝕和損壞。檢查輪速傳感器齒盤

27、齒圈的完好性。若輪速傳感器是可調(diào)的，應(yīng)按照廠家規(guī)定調(diào)整。檢查ABS系統(tǒng)的所有保險(xiǎn)絲及熔斷器的連接。（3）初步檢查第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)37 若經(jīng)過初步診斷后仍無法排除ABS故障時(shí)，可借助系統(tǒng)自診斷功能，依靠故障碼進(jìn)一步尋找故障發(fā)生部位。 在現(xiàn)代汽車ABS系統(tǒng)中均具有故障自診斷功能，當(dāng)ABS的ECU檢測(cè)到系統(tǒng)故障信息時(shí)，立即將儀表板上的ABS警示燈點(diǎn)亮，告知駕駛員ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，同時(shí)將故障信息以診斷故障碼（DTC）的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。 診斷ABS系統(tǒng)故障時(shí)，按照設(shè)定的程序和方法，可通過ABS警示燈的閃爍讀出故障碼，也可通過專用掃描檢測(cè)診斷儀讀解故

28、障碼。故障排除以后，需要將已有故障碼清除。 各類車型調(diào)取故障碼的操作方式略有不同，必須按廠家維修手冊(cè)要求進(jìn)行.（4）故障碼診斷第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)3811.1.2 汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng) 在汽車行駛過程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)而車身不動(dòng)，或者汽車的移動(dòng)速度低于驅(qū)動(dòng)輪輪緣速度的情況，這時(shí)，意味著輪胎接地點(diǎn)與地面之間出現(xiàn)了相對(duì)滑動(dòng)，我們把這種滑動(dòng)稱為驅(qū)動(dòng)輪的“滑轉(zhuǎn)”，以區(qū)別于汽車制動(dòng)時(shí)車輪抱死而產(chǎn)生的車輪“滑移”。驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)，同樣會(huì)使車輪與地面的縱向附著力下降，從而使得驅(qū)動(dòng)輪上可獲得的極限驅(qū)動(dòng)力減小，最終導(dǎo)致汽車的起步、加速性能和在濕滑路面上通過性能的

29、下降。同時(shí)，還會(huì)由于橫向摩擦系數(shù)幾乎完全喪失，使驅(qū)動(dòng)輪上出現(xiàn)橫向滑動(dòng)，隨之產(chǎn)生汽車行駛過程中的方向失控。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)39 1、驅(qū)動(dòng)防滑控制（ASR）系統(tǒng)的作用 驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)（Traction Control System，簡(jiǎn)稱TCS）又稱驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（AntiSlip Regulation，簡(jiǎn)稱“ASR”），它是繼防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）之后，設(shè)置在汽車上專門用來防止驅(qū)動(dòng)輪起步、加速和在濕滑路面行駛時(shí)滑轉(zhuǎn)的電子驅(qū)動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它可以在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，通過計(jì)算機(jī)幫助駕駛員實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪運(yùn)動(dòng)方式的控制，以便在汽車的驅(qū)動(dòng)輪上獲得盡可能大的驅(qū)動(dòng)力

30、，同時(shí)保持汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)的方向控制能力，改善燃油經(jīng)濟(jì)性，減少輪胎磨損。主要作用：在車輪開始滑轉(zhuǎn)時(shí)，采取降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩或控制制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力等方法來減小傳遞給驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力，防止驅(qū)動(dòng)力超過輪胎與路面之間的附著力而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，提高車輛的通過性，改善車輛的方向操縱性和行駛穩(wěn)定性。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)402、 ASR的工作原理%100wvwv汽車行駛（平移）的瞬時(shí)速度w車輪的瞬時(shí)線速度 驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的控制參數(shù)是滑轉(zhuǎn)率，滑轉(zhuǎn)率的計(jì)算公式如下： 當(dāng)車身未動(dòng)而驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑轉(zhuǎn)率為100，車輪處于完全滑轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)滑轉(zhuǎn)率為0時(shí)，驅(qū)動(dòng)車輪處于純滾動(dòng)狀態(tài)

31、。ASR系統(tǒng)的電子控制器可以根據(jù)各車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)，適時(shí)計(jì)算出各車輪的滑轉(zhuǎn)率。當(dāng)滑轉(zhuǎn)率超過預(yù)先設(shè)定的界限值時(shí)，電子控制器就會(huì)向ASR執(zhí)行裝置輸出控制信號(hào)，抑制或消除驅(qū)動(dòng)車輪上的滑轉(zhuǎn)。 為達(dá)到上述對(duì)汽車驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制，汽車的驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)通常可以通過以下控制方式加以實(shí)現(xiàn)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)411）發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制 當(dāng)汽車起步、加速時(shí)，若加速踏板踩得過猛，時(shí)常會(huì)因驅(qū)動(dòng)力超出輪胎和地面的附著極限，出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪短時(shí)間的滑轉(zhuǎn)。這時(shí)，ASR電子控制器將根據(jù)加速踏板行程大小發(fā)出控制指令即可通過發(fā)動(dòng)機(jī)的副節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置，適當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，也

32、可以直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，改變點(diǎn)火時(shí)刻或燃油噴射量，通過限制發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出，達(dá)到抑制驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的目的。2）驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制 在單側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，ASR電子控制器將發(fā)出控制指令，通過制動(dòng)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)器，對(duì)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)的車輪施加制動(dòng)。隨著滑轉(zhuǎn)車輪被制動(dòng)減速，其滑動(dòng)率會(huì)逐漸下降。當(dāng)滑動(dòng)率降到預(yù)定范圍之內(nèi)以后，電子控制單元立即發(fā)出指令，減少或停止這種制動(dòng)，第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)42其后，若車輪又開始滑轉(zhuǎn)，則繼續(xù)下一輪的控制，直至將驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)率控制在理想范圍內(nèi)。與此同時(shí)，另一側(cè)車輪仍然保持著正常的驅(qū)動(dòng)力。這種作用類似于驅(qū)動(dòng)橋差速器中的差速鎖，即當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪陷入泥

33、坑中，部分或完全喪失了驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，若制動(dòng)該車輪，另一側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪仍能夠辨出足夠的驅(qū)動(dòng)力，以便維持汽車正常的行駛。當(dāng)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪均出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)，但滑動(dòng)率不同時(shí)，可以通過對(duì)兩邊驅(qū)動(dòng)輪施加不同的制動(dòng)力，分別抑制它們的滑轉(zhuǎn)，從而可提高汽車在濕滑路面上的起步、加速能力和行駛的方向穩(wěn)定性。這種方式是防止驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)最迅速有效的一種控制方法。 但是，出于對(duì)舒適性的考慮，一般這種制動(dòng)力不可太大。因此，常常作為第一種方法的補(bǔ)充，以保證控制效果和控制速度的統(tǒng)一。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)434）綜合控制 為了達(dá)到更理想的控制效果，可采用上述各種控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)。汽車在行駛過程中，

34、路面濕滑程度各不相同，驅(qū)動(dòng)力的狀態(tài)也隨時(shí)變化，綜合控制系統(tǒng)將根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和車輪滑轉(zhuǎn)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的控制措施。如在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，車輪滑轉(zhuǎn)的主要原因往往是因路面濕滑所致，采用對(duì)滑轉(zhuǎn)車輪施加制動(dòng)比較有效，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出大功率時(shí)車輪滑轉(zhuǎn)則以減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的方法更有效。在更為復(fù)雜的工況下，借助綜合控制的方式能夠更好地達(dá)到控制驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的目的。3）差速鎖止控制 采用由電子控制的可鎖止式差速器，可將驅(qū)動(dòng)輪的差速滑動(dòng)率控制在一定的范圍內(nèi)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)44 車輪轉(zhuǎn)速傳感器將驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸入給控制器，控制器根據(jù)這些信

35、號(hào)計(jì)算出驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)率，當(dāng)滑動(dòng)率超出設(shè)定范圍時(shí)，電子控制器便依據(jù)節(jié)氣門開度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 汽車上的ASR系統(tǒng)通常和ABS系統(tǒng)結(jié)合為一體，平時(shí)處于待命狀態(tài)，不干預(yù)常規(guī)行駛，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)出現(xiàn)后才開始工作。當(dāng)ASR系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，以警示燈告知駕駛員，發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)正常工作不受影響。信號(hào) 、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向信號(hào)等選定控制方式，然后向各執(zhí)行器發(fā)出控制指令，最終將驅(qū)動(dòng)輪的滑動(dòng)率控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。ASR工作流程：第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)45ABS對(duì)所有車輪實(shí)施調(diào)節(jié)，ASR只對(duì)驅(qū)動(dòng)輪加以調(diào)節(jié)控制；ABS作過程中，通常離合器分離、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，但在ASR控制期間，離合

36、器卻處接合狀態(tài)，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性會(huì)對(duì)控制產(chǎn)生較大影響；ABS作過程中傳動(dòng)系振動(dòng)較小，易控制，而在ASR控制過程中，傳動(dòng)系易產(chǎn)生較大振動(dòng)；ABS控制中各車輪間相互影響較小，ASR控制中兩驅(qū)動(dòng)輪間相互影響較大；ASR是一個(gè)涉及到制動(dòng)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制和差速器鎖止控制等的多環(huán)控制系統(tǒng)，則其控制更加復(fù)雜。兩個(gè)系統(tǒng)存在如下一些明顯的區(qū)別：3、ASR與ABS的比較第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)4611.2 11.2 汽車電子制動(dòng)系統(tǒng)汽車電子制動(dòng)系統(tǒng) 1、電子制動(dòng)系統(tǒng)工作原理 與傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)不同，電子制動(dòng)系統(tǒng)以電子元件替代了部分機(jī)械元件，是一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)。同時(shí)

37、，液壓的產(chǎn)生與傳遞方式也不一樣。在傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)中，駕駛員通過制動(dòng)主缸的調(diào)節(jié)，在輪缸建立制動(dòng)壓力，而電子制動(dòng)系統(tǒng)則是通過液力儲(chǔ)壓罐提供制動(dòng)壓力，而所儲(chǔ)壓力是由電動(dòng)活塞泵產(chǎn)生的，可以提供多次連續(xù)制動(dòng)的液壓。 電子制動(dòng)的控制系統(tǒng)一般由傳感器、ECU（電子控制單元）與執(zhí)行器（液壓控制單元）等構(gòu)成。制動(dòng)踏板和車輪制動(dòng)器之間的動(dòng)力傳遞是分離的，在制動(dòng)過程中，制動(dòng)力由ECU和執(zhí)行器控制。 第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)472、電子制動(dòng)系統(tǒng)工作過程 駕駛員進(jìn)行制動(dòng)操作時(shí)，踏板行程傳感器探知駕駛員的制動(dòng)意圖，把這一信息傳給ECU，ECU匯集輪速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器等各路信號(hào)

38、，根據(jù)車輛行駛狀態(tài)計(jì)算出每個(gè)車輪的最大制動(dòng)力，再發(fā)出指令給執(zhí)行器的儲(chǔ)壓罐執(zhí)行各車輪的制動(dòng)。高壓儲(chǔ)壓罐能快速而精確的提供輪缸所需的制動(dòng)壓力，根本不需駕駛員費(fèi)心考慮。同時(shí)，控制系統(tǒng)也接受其它電子輔助系統(tǒng)（例如ABS、ESP等)的傳感器信號(hào)從而保證最佳的減速度和行駛穩(wěn)定性。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)483、汽車電子制動(dòng)力分配系統(tǒng) 能夠根據(jù)由于汽車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生軸荷轉(zhuǎn)移的不同，而自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后軸的制動(dòng)力分配比例，提高制動(dòng)效能，并配合ABS提高制動(dòng)穩(wěn)定性。 比如，有時(shí)左前輪和右后輪附著在干燥的水泥地面上，而右前輪和左后輪卻附著在水中或泥水中，這種情況會(huì)導(dǎo)致在汽車制動(dòng)時(shí)

39、四只輪子與地面的摩擦力不一樣，制動(dòng)時(shí)容易造成打滑、傾斜和車輛側(cè)翻事故。EBD用高速計(jì)算機(jī)在汽車制動(dòng)的瞬間，分別對(duì)四只輪胎附著的不同地面進(jìn)行感應(yīng)、計(jì)算，得出不同的摩擦力數(shù)值，使四只輪胎的制動(dòng)裝置根據(jù)不同的情況用不同的方式和力量制動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)中不斷高速調(diào)整，從而保證車輛的平穩(wěn)、安全。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)494、電子制動(dòng)系統(tǒng)具有以下的顯著優(yōu)點(diǎn)（1）提供平穩(wěn)的停車功能，能使停車過程平順柔和。（2）提供制動(dòng)片的清干功能。當(dāng)車輛在濕滑路面上行駛時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在固定間隔時(shí)間發(fā)出微弱的制動(dòng)脈沖，用來清干制動(dòng)片上的水膜，以保證可靠的制動(dòng)。（3）塞車輔助制動(dòng)功能，在發(fā)生塞

40、車的情況下，駕駛員只需控制油門踏板。一旦把腳從油門踏板上挪開，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)施加一定的制動(dòng)力以減速停車。這樣，駕駛員就不需要在油門踏板和制動(dòng)踏板之間頻繁的輪換。（4）起步輔助功能，可防止汽車向后或向前溜動(dòng)。當(dāng)車輛在斜坡上處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，迅速、有效的踩一下制動(dòng)踏板，然后踩油門踏板，此功能就開始起作用，松開制動(dòng)使車輛平穩(wěn)起步，簡(jiǎn)化了通常麻煩的斜坡起步過程。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)5011.3 11.3 汽車防汽車防/ /避撞控制系統(tǒng)避撞控制系統(tǒng)在過去20-30年中，人們主要把精力集中于汽車的被動(dòng)安全性方面，例如，在汽車的前部或后部安裝保險(xiǎn)杠、在汽車外殼四周安裝

41、某種彈性材料、在車內(nèi)相關(guān)部位安裝各種形式的安全帶及安全氣囊等等，以減輕汽車碰撞帶來的危害。安裝防撞保險(xiǎn)杠固然能在某種程度上減輕碰撞給本車造成損壞，卻無法消除對(duì)被撞物體的傷害；此外，車上安裝的安全氣囊系統(tǒng)，在發(fā)生車禍時(shí)不一定能有效地保護(hù)車內(nèi)乘務(wù)員的安全。所有這些被動(dòng)安全措施都不能從根本上解決汽車在行駛中發(fā)生碰撞造成的問題。如果從預(yù)防撞車事故的發(fā)生的角度著眼，在提高汽車主動(dòng)安全性方面下功夫，則可在汽車安全性領(lǐng)域有較大的突破。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)51汽車發(fā)生碰撞的主要原因是由于汽車距其前方物體（如汽車、行人或其他障礙物）的距離與汽車本身的車速不相稱造成的

42、，即距離近而相對(duì)速度又太高。為了防止汽車與前方物體發(fā)生碰撞，汽車的車速就要根據(jù)與前方物體的距離變化由執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使汽車始終在安全車速下行駛。這樣就會(huì)大大提高汽車行駛的安全性，減少車禍的發(fā)生。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，危險(xiǎn)境況時(shí)，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時(shí)間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的 60%; 1秒鐘的預(yù)警時(shí)間可防止90%的追尾碰撞和60%的迎頭碰撞。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)52 理論上，汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測(cè)出將要發(fā)生的危險(xiǎn)情況并及時(shí)提醒司機(jī)及早采取措施或自動(dòng)緊急制動(dòng)，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。汽車防撞

43、裝置是借助于遙測(cè)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(shí)的車速自動(dòng)判斷是否達(dá)到危險(xiǎn)距離，及時(shí)向司機(jī)發(fā)出警告，必要時(shí)還可進(jìn)行自動(dòng)緊急剎車。汽車要避撞就必須憑借一定的裝備測(cè)量前方障礙物的距離，并迅速反饋給汽車，以在危急的情況下，通過報(bào)警或自動(dòng)進(jìn)行某項(xiàng)預(yù)設(shè)定操作如緊急制動(dòng)等，來避免由于駕駛員疲勞、疏忽、錯(cuò)誤判斷所造成的交通事故。目前，大家都將防撞技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)著眼于車輛測(cè)距技術(shù)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)53研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀視覺系統(tǒng)在智能車輛中起到環(huán)境探測(cè)和辨識(shí)作用。與其他傳感器相比，機(jī)器視覺具有檢測(cè)信息量大，單純以當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)條件出發(fā)解決，容易導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)

44、時(shí)性差。在實(shí)際應(yīng)用中可使用多個(gè)攝像機(jī)，或者利用高速攝像機(jī)的多幅連續(xù)圖像序列來計(jì)算目標(biāo)的距離和速度。還可根據(jù)一個(gè)攝像機(jī)的連續(xù)畫面來計(jì)算車輛與目標(biāo)的相對(duì)位移，并用自適應(yīng)濾波對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以減少環(huán)境的不穩(wěn)定性造成的測(cè)量誤差。在智能車輛領(lǐng)域，除視覺傳感外，常用的還有雷達(dá)、激光、GPS等傳感器。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)54 豐田汽車公司使用毫米波雷達(dá)和CCD攝像機(jī)對(duì)本車的距離進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)兩車距離小于規(guī)定值時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出直觀報(bào)警信號(hào)提醒本車駕駛員。 日產(chǎn)汽車公司使用緊急制動(dòng)勸告系統(tǒng)，利用先進(jìn)的車距監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)跟車距離進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)需要減速或制動(dòng)時(shí)，用制動(dòng)

45、燈亮來提醒駕駛員，并及時(shí)監(jiān)測(cè)駕駛員操縱駕駛踏板的踏踩狀態(tài)，必要時(shí)使汽車的自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)前起作用降低車速，在最危險(xiǎn)時(shí)刻自動(dòng)制動(dòng)。 本田公司使用具有扇形激光束掃描的雷達(dá)傳感器，即使車輛在彎道行使也能檢測(cè)到本車與前方汽車或障礙物的距離降到規(guī)定值時(shí)，駕駛員仍未及時(shí)采取相應(yīng)措施，便發(fā)出警告信號(hào)。 三菱和日立公司在毫米波雷達(dá)防撞方面也做了大量的研究，其雷達(dá)中心頻率主要選擇60-61GHz或76-77GHz, 探測(cè)距離為 120米。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)55 德國(guó)和法國(guó)等歐洲國(guó)家也對(duì)毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了研究，特別是奔馳、寶馬等著名汽車生產(chǎn)廠商，其采用的雷達(dá)為調(diào)頻毫米

46、波雷達(dá)（Frequency Modulation Continuous Wave）,頻段選擇76-77GHz。如奔馳汽車公司和英國(guó)勞倫斯電子公司聯(lián)合研制的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)，探測(cè)距離為150米，當(dāng)測(cè)得的實(shí)際車間距離小于安全車間距離時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。該系統(tǒng)已經(jīng)得到應(yīng)用。戴姆勒-克萊斯勒公司的防撞結(jié)構(gòu)主要是兩個(gè)測(cè)距儀和一個(gè)影像系統(tǒng)，它能夠測(cè)出安全距離，發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)引發(fā)制動(dòng)裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，車速以每小時(shí)32.18公里/小時(shí)的速度行駛，在距離障礙物2.54cm的地方停下來。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)56目前使用的防撞

47、系統(tǒng)簡(jiǎn)介目前使用的防撞系統(tǒng)簡(jiǎn)介傳感測(cè)距裝置：要求能監(jiān)測(cè)到幾米以外的物體即可。常用的測(cè)距裝置有紅外線傳感系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離雷達(dá)式傳感系統(tǒng)、激光測(cè)距、攝像設(shè)備和圖像處理系統(tǒng)、超聲波障礙物距離傳感器等。碰撞報(bào)警與避免系統(tǒng)：當(dāng)碰撞報(bào)警系統(tǒng)系統(tǒng)探測(cè)到可能與周圍車輛或物體發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)（聲音或圖像），提醒駕駛員作出反映，但不會(huì)自動(dòng)減速或轉(zhuǎn)向。避免系統(tǒng)是在報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上兼有避免碰撞的功能。能夠輔助駕駛員控制車速，同時(shí)幫助駕駛員改正行車方向，避免發(fā)生碰撞。雷達(dá)新型防撞系統(tǒng)：該系統(tǒng)是一種以微波信號(hào)與電路和速算法結(jié)合的航空技術(shù)為基礎(chǔ)的高頻雷達(dá)系統(tǒng)。有效工作范圍為0.3-107m。第第 十一十一 章章 汽

48、車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)57v汽車和障礙物間的碰撞稱為一次碰撞；v乘員和車內(nèi)結(jié)構(gòu)之間的碰撞稱為二次碰撞。當(dāng)汽車急劇降速時(shí)，由于慣性，乘員與方向盤、儀表板、擋風(fēng)玻璃之間發(fā)生碰撞，造成乘員的傷亡。11.4 11.4 安全氣囊和安全帶安全氣囊和安全帶第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)58v安全氣囊的基本思想是：二次碰撞前，迅速在乘員和車內(nèi)結(jié)構(gòu)之間打開一個(gè)充滿氣體的袋子，避免或減緩二次碰撞。氣囊的背面開兩個(gè)直徑25mm左右的圓孔，借助圓孔放氣，減輕乘員和氣囊相碰時(shí)振蕩造成乘員傷害。放氣過程是一個(gè)能量釋放過程，可很快吸收乘員的動(dòng)能，保護(hù)乘員。v座椅安全帶

49、的功用是在汽車遭受碰撞時(shí)，迅速收緊安全帶，縮短駕駛員和乘員身體向前移動(dòng)的距離，防止身體受到傷害。該系統(tǒng)在安全氣囊系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了防護(hù)傳感器和安全帶收緊器。安全氣囊的ECU向安全帶收緊器的點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令的同時(shí)，還向氣囊點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令，引爆氣囊點(diǎn)火器，在座椅安全帶收緊的同時(shí)，氣囊膨脹開，吸收碰撞產(chǎn)生的動(dòng)能，保護(hù)駕駛員和乘員。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)59v安全氣囊由傳感器(sensor)、電控單元(ECU)、氣體發(fā)生器(inflator)、氣囊(bag) 和點(diǎn)火器等組成，氣體發(fā)生器和氣囊等一起構(gòu)成氣囊模塊(airbag module)。v傳感器感受

50、汽車碰撞強(qiáng)度。將感受到的信號(hào)傳送控制器，控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，當(dāng)它判斷有必要打開氣囊時(shí)，發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器接收到點(diǎn)火信號(hào)后，迅速點(diǎn)火并產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。v點(diǎn)火器(squib) 導(dǎo)線上通過一定電流，點(diǎn)火器點(diǎn)火，導(dǎo)致助燃劑發(fā)火，使由疊氮化鈉和Fe2O3組成的“藥丸”急劇反應(yīng)，產(chǎn)生大量氮?dú)?，?jīng)粗濾器和細(xì)濾器濾去氣體中的固體并降低氣體的溫度，從四周的孔中排入氣囊。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)60v為提高安全氣囊系統(tǒng)的可靠性，防止電源線在碰撞中斷線、電池遭到破壞，系統(tǒng)中備有儲(chǔ)能電容或電池，保證即使掉電也能打開氣囊。v為了監(jiān)測(cè)傳感器、電子電路

51、、氣體發(fā)生器，系統(tǒng)有故障診斷模塊，并設(shè)有信號(hào)燈予以顯示。v安全氣囊最重要的指標(biāo)是可靠性。不該點(diǎn)火而點(diǎn)火稱為誤點(diǎn)火，應(yīng)點(diǎn)火而沒點(diǎn)火稱之為漏點(diǎn)火；點(diǎn)火太晚則稱之為遲點(diǎn)火。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)61vFord公司Tempo/Topaz安全氣囊系統(tǒng)傳感器分兩組，由三個(gè)機(jī)械電子傳感器構(gòu)成碰撞傳感器，由兩個(gè)機(jī)械電子傳感器構(gòu)成安全傳感器。v三個(gè)碰撞傳感器分別放在保險(xiǎn)桿的兩側(cè)和散熱器的頂上; v兩個(gè)安全傳感器分別放在散熱器的頂上和儀表板下。 v三個(gè)碰撞傳感器中的一個(gè)和兩個(gè)安全傳感器中的一個(gè)閉合就讓氣囊點(diǎn)火充氣。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全

52、性控制系統(tǒng)62v單傳感器安全氣囊系統(tǒng)只有一個(gè)電子式傳感器，控制器和傳感器做在一起。v發(fā)生碰撞事故時(shí)，控制器對(duì)來自傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析和處理，如果認(rèn)為有必要點(diǎn)火就分別打開司機(jī)側(cè)氣囊和乘客側(cè)氣囊。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)63v汽車在一次碰撞過程中各個(gè)不同位置上測(cè)量得到的減速度信號(hào)大不相同的，汽車的碰撞方式差別很大，不同的碰撞方式對(duì)汽車的不同位置產(chǎn)生的影響也不相同;v傳感器布置要根據(jù)具體的汽車作大量試驗(yàn)后才能確定。v駕駛區(qū)域安裝傳感器的點(diǎn)有：變速器操縱桿的旁邊儀表板下方向盤上；發(fā)動(dòng)機(jī)室的后壁上。保險(xiǎn)桿后，一般是左右各裝一個(gè)；散熱器頂；前輪的輪罩內(nèi)，一般是左右

53、對(duì)稱各裝一個(gè)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)64對(duì)氣體發(fā)生器 (inflator) 的要求是：氣體發(fā)生器主要有：v在30ms左右能產(chǎn)生大量氣體；v產(chǎn)生的氣體不能傷害人體，包括氣體溫度不能過高，以防燒傷人的面部；v具有很高的可靠性和很好的穩(wěn)定性。v壓縮氣體式 (Storedgas)v煙火式 (Pryotechnical)v混合式 (Hybrid)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)65爆炸接著產(chǎn)生氣體，進(jìn)入壓縮氣體室，使室內(nèi)的溫度迅速增加，壓縮氣體更加快速地充入氣囊。點(diǎn)火器上通過一定電流后發(fā)火，使爆炸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體

54、；爆炸產(chǎn)生的氣體沖擊一個(gè)活塞，活塞打開壓縮氣體室的膜片，壓縮氣體從孔中排出并充入氣囊；第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)66安全氣囊系統(tǒng)的控制器可是簡(jiǎn)單的串并聯(lián)電路，也可是基于微處理器的控制系統(tǒng)。一般有以下幾個(gè)作用；v診斷系統(tǒng)狀態(tài)。安全氣囊系統(tǒng)可靠性要求高，需要隨時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作是否正常。包括診斷點(diǎn)火管的好壞，以及氣壓是否下降等。v保證正確點(diǎn)火。控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)處理，運(yùn)行點(diǎn)火控制算法程序，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)就發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)；v驅(qū)動(dòng)氣體發(fā)生器。氣體發(fā)生器一般由電流驅(qū)動(dòng)的，氣囊系統(tǒng)的控制模塊還必須能夠產(chǎn)生足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。v汽車黑匣子。記錄碰撞過程中的車身減速度信號(hào)，保

55、留作為事故后的分析依據(jù)。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)67氣囊控制器是典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一般包括：v微處理器電路。主要有CPU、內(nèi)存、與計(jì)算機(jī)的通信口、信號(hào)燈等，它是系統(tǒng)的核心，完成系統(tǒng)的大部分功能。v傳感器適配器電路。傳感器適配器電路用以將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镃PU能夠處理的信號(hào)。v數(shù)據(jù)采集與處理電路。用以將減速度傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過A/D變?yōu)閿?shù)字量CPU進(jìn)行處理，然后據(jù)此作出是否點(diǎn)火的決定。v氣囊點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路。該部分電路是用來驅(qū)動(dòng)氣體發(fā)生器，使其點(diǎn)火充氣。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)68對(duì)控制系統(tǒng)的要求：v可靠性

56、好。不論在任何情況下部能有效地保護(hù)乘員。v抗干擾能力強(qiáng)。防止安全氣囊系統(tǒng)發(fā)生誤點(diǎn)火，保證在低速碰撞、崎嶇路面、錘擊等情況下不點(diǎn)火。v靈敏度高。能夠靈敏地感知碰撞信號(hào)，能正確地分辨出是高速碰撞還是低速碰撞，判斷是否應(yīng)該點(diǎn)火。v實(shí)時(shí)性強(qiáng)。傳感與控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行碰撞信號(hào)的采集和處理，并且能實(shí)時(shí)控制氣體發(fā)生器。第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)6911.5 11.5 汽車行駛記錄儀系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽車行駛記錄儀系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽車行駛記錄儀制造和應(yīng)用的發(fā)源地在歐洲。1934年，德國(guó)發(fā)明了世界上第一臺(tái)紙盤式行駛記錄儀。 1970年起，歐洲的德國(guó)等6個(gè)國(guó)家強(qiáng)制推行行駛記錄儀。而在美國(guó)

57、、巴西等國(guó)，商用車若沒有安裝行駛記錄儀則不可以使用公共道路。歐美國(guó)家使用行駛記錄儀后，交通事故顯著下降。 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)道路交通事故也呈上升趨勢(shì)，尤其是長(zhǎng)途客運(yùn)車輛的重、特大道路交通事故增多，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 為此，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2003年4月15日正式發(fā)布了汽車行駛記錄儀的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T190562003，并已于2003年9月1日開始實(shí)施。1 1、汽車行駛記錄儀發(fā)展概況、汽車行駛記錄儀發(fā)展概況第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)70 汽車行駛記錄儀能夠?yàn)轳{駛員提供其駕駛活動(dòng)的反饋信息，為道路運(yùn)輸企業(yè)提供良好的管理工具。它的使用對(duì)保障道路交通安全起到直接的作用，可以產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 首先，汽車行駛記錄儀在車輛超速或超時(shí)行駛時(shí)能發(fā)出報(bào)警聲，督促司機(jī)安全行車。而且，司機(jī)保持車輛中速行駛，對(duì)延長(zhǎng)車輛使用壽命、節(jié)約燃料、減輕耗損都起到重要的作用，可減少企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本。 其次，汽車行駛記錄儀能真實(shí)、準(zhǔn)確反映車輛運(yùn)行中的實(shí)際狀況，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可作為企業(yè)加強(qiáng)對(duì)車輛的使用、運(yùn)行、調(diào)度的科學(xué)管理的依據(jù)。 另外，汽車行駛記錄儀記錄的數(shù)據(jù)，對(duì)交通事故的原因和責(zé)任分析，也有一定的作用。2、現(xiàn)實(shí)意義第第 十一十一 章章 汽車行駛安全性控制系統(tǒng)汽車行駛安全性控制系統(tǒng)713、記錄儀功能 1）.自檢