汽车主动安全系统

第5章汽车自动平安系统主要内容：概述ABSASREBS可控悬架系统电控动力转向系统先进平安汽车其他的自动控制系统第5章汽车自动平安系统确保车辆具有和驾驶人员的操作特性相匹配的动特性，自动预防汽车交通事故的发生。“防患于未然〞，经过提高汽车自动平安技术和平安性能，可以最有效地减少道路交通事故的发生，从而从根本上降低道路交通事故对人类生命及财富平安呵斥的危害，因此当今汽车研发、设计者将自动平安技术作为当今汽车平安技术的重点研讨领域和主要开展方向。汽车电子技术的开展促进了汽车平安新理念，新技术和新设备的产生。引言5.1第5章汽车自动平安系统一、ABS的根本原理ABS5.21.轮胎与地面的附着特性※附着系数：驱动轮的附着率不能大于地面的附着系数，否那么会发生驱动轮滑转的景象。※纵向附着系数：制动附着系数，制动效能※侧向附着系数：侧滑附着系数，方向稳定性和轮胎的滑移率有很大关系第5章汽车自动平安系统1.轮胎与地面的附着特性左侧：地面附着力随汽车制动力矩的添加，能提供足够的地面制动力，此时的侧向附着系数也较大，具有足够的抗侧滑才干，—稳定区。右侧：随制动力矩的增大，地面制动力减小，抱死侧滑。为0时，车轮纯滚动；为100%时，最小，抱死，侧滑；当滑移率为10%-20%时，到达峰值：一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※分析：汽车在制动时，将汽车车轮的滑移率控制在10%～35%之间，这时既可使纵向附着系数接近峰值，同时又可以获得较大的侧向附着系数〔也就是说，能兼顾相对最大的纵向制动力和横向抓地力〕，从而使汽车获得最正确的制动效能和方向稳定性。※出发点：用滑移率作为参数，经过调理制动压力来控制车轮的转速，到达防抱死的目的。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※理想的制动控制：车轮滑移率从稳定区进入不稳定区的瞬间，迅速而适度地减少制动器制动力，使车轮的转动回复到稳定区域内；逐渐地添加制动器制动力直至车轮形状再次越过稳定界限位置，尽量长时间地坚持车轮运动于稳定界限附近的最正确滚动形状。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※理想的制动控制：★制动车轮一直在纵向峰值附着系数最大处附近的狭小滑移率范围内滚动，既保证了转向支配和制动方向的稳定性，又获得最小制动间隔。▲ABS的任务过程实践上是“抱死—松开—抱死—松开〞的循环任务过程，使车辆一直处于临界抱死的间隙滚动形状，有效抑制紧急制动时由车轮抱死产生的车辆跑偏景象，防止车身失控等情况的发生。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统※ABS的作用：防止后轮抱死，提高制动时的行驶稳定性；防止前轮抱死，提高制动时的支配性；减少轮胎磨损，减轻驾驶员的紧张程度；最大能够利用车轮与地面的附着，减少制动间隔。一、ABS的根本原理〔制动初速度80km/h〕第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※ABS与普通制动系统的关系优于普通制动系统；建立在普通制动系统正常任务的根底上；只需超越一定的速度值ABS才开场任务；只需抱死时才调理。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统二、ABS的构造组成和任务原理组成：轮速传感器、电子控制器和压力调理器第5章汽车自动平安系统轮速传感器作用：采集车速旋转速度信号；齿圈安装于车轮或驱动轮差速器输入端，随车轮或驱动轮一同转动，当齿圈转动时，产生正比于其转速的交流感应信号。电子控制器(ECU)作用：把从轮速传感器接纳到的电信号转换成关于汽车与车轮速度和减速度的有用信息，并根据这些信息向电磁阀发出指令。压力调理器：液压式和气压式二、ABS的构造组成和任务原理传感器的安装位置支架固定在制动底板上固定在转向节支架上第5章汽车自动平安系统※ECU的电路组成整形电路：作用：将转速传感器输入的信号进展调制，使之成为电子控制器能识别的信号。运算电路作用：计算车体速度、滑移率和车轮加速度，并与对应的设定值进展比较判别后对电磁阀发出相应的减压、保压或升压指令。电磁阀驱动、检测控制电路二、ABS的构造组成和任务原理第5章汽车自动平安系统※ECU的电路组成稳压供电电路：除ECU芯片5V外，还需具备掉电维护缺点代码的功能，应提供一个独立的5V电源。通讯电路作用：提供多CPU之间的信息传送和运算结果的复合核对(冗余技术)；提供已存储的缺点代码和缺点出项的先后次序。缺点自诊断电路作用：功能检查、缺点诊断二、ABS的构造组成和任务原理第5章汽车自动平安系统二、ABS的构造组成和任务原理第5章汽车自动平安系统二、ABS的构造组成和任务原理ABS的根本任务原理：汽车在制动过程中，轮速传感器不断把轮速信号传送给ECU，这些信号被ECU进展逻辑判别和分析，并加以计算，一且识别到某一或几个车轮有抱死倾向时，ECU就发出指令，并送至液压或气压调理器中，经过调理器中电磁阀“升压〞、“保压〞、“降压〞3种不同任务形状，及时调理车轮制动缸(气室)中的压力，以防止车轮制动抱死。第5章汽车自动平安系统三、ABS在汽车上的配置※定义：汽车车轮或车轴的制动力矩能否直接受控于防抱制动系统和其他控制方式，以及ABS转速传感器、电磁阀的安装数量和安装部位的设计方式。第5章汽车自动平安系统三、ABS在汽车上的配置第5章汽车自动平安系统三、ABS在汽车上的配置※轴控制的两种选择：高选调理：以两侧车轮中附着系数较高一侧的传感器信号来确定制动压力的调理—充分利用高附着系数侧车轮的制动力，缩短制动间隔低选调理：以两侧车轮中附着系数较低一侧的传感器信号来确定制动压力的调理—提高稳定性，防止侧滑。第5章汽车自动平安系统四、ABS的正确运用第5章汽车自动平安系统四、ABS的正确运用1.不要采用“点刹〞制动，要一直踩住制动踏板不放松，保证足够和继续的制动力，使ABS有效地发扬作用。未装有ABS的车辆在湿滑路面及车速较高情况下实施制动时，需求采用“点刹〞的方法到达平安制动的目的。而装上ABS后，由于ABS能自动调整制动力，因此在实施紧急制动时，可一脚将踏板踩究竟而不松开，不要担忧车轮抱死打滑，否那么将大大延伸制动间隔。第5章汽车自动平安系统四、ABS的正确运用2.不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下，按通点火开关后，此灯应亮；大约3秒后自动熄灭。这一过程，本质上是电子控制安装在按自检程序对车轮传感器、液压调理器的控制阀进展通电检查，假设此灯不断不亮，阐明ABS有缺点。5.2车轮防抱死制动系统〔ABS〕ABS的性能主要是以装车后进展实车道路实验的方法进展评价，主要的实验方法和评价工程如下表所示：五、ABS的实验评价1、直线行驶制动实验目的：测定不同路面附着系数下的制动间隔，直线制动稳定性。实验条件：各种附着系数路面和各种制动初速度。5.2车轮防抱死制动系统〔ABS〕五、ABS的实验评价1、直线行驶制动实验5.2车轮防抱死制动系统〔ABS〕五、ABS的实验评价评价目的：制动间隔比(要求≯110%)直线行驶制动的稳定性评价：汽车横摆角速度〔装ABS〕偏转角速度不大于5deg/s1、直线行驶制动实验5.2车轮防抱死制动系统〔ABS〕五、ABS的实验评价评价目的：制动间隔比(要求≯110%)直线行驶制动的稳定性评价：汽车横摆角速度〔装ABS〕偏转角速度不大于5deg/s★在越低附着系数路面上，装用ABS后制动间隔的缩短量也越大，制动性能改善效果越好。5.2车轮防抱死制动系统〔ABS〕ABS的性能主要是以装车后进展实车道路实验的方法进展评价，主要的实验方法和评价工程如下表所示：五、ABS的实验评价5.3驱动防滑控制系统(ASR)汽车在行驶时，其驱动力决议于传送到驱动轮上的发动机转矩和轮胎和路面的附着系数。发动机的转矩与发动机的性能和传动系特性有关。汽车在起动或加速时，随着发动机的转矩不断增大，汽车的驱动力随之增大，驱动才干加强。但当驱动力超越地面的附着力时，驱动轮开场滑转。因此，汽车获得的驱动才干只需在轮胎和路面之间附着极限内驱动轮不发生滑转时才有效。一、实际根据5.3驱动防滑控制系统(ASR)驱动轮的滑转程度用驱动轮滑移率来表示：一、实际根据★轮胎滑移率和路面的附着条件有亲密关系5.3驱动防滑控制系统(ASR)汽车的驱动轮在滑转时，将其滑转率控制在最正确滑转率〔10%-30%〕范围内，从而获得较大的附着系数，使路面可以提供较大的附着力，车轮的驱动力可以得到充分利用。一、实际根据★汽车防滑控制利用驱动滑转率和附着系数之间的关系进展控制ASR系统主要元部件的车上布置1—ECU；2—制动压力调理器；3—轮速传感器脉冲盘；4—轮速传感器；5—差速制动阀；6—发动机控制缸；7—发动机控制阀5.3驱动防滑控制系统(ASR)二、ASR的组成、任务原理和作用根本原理：车轮速度传感器车轮转速转变为电信号，保送给控制器，控制器计算出驱动车轮的滑转率，假设滑转率超出了目的范围，控制器确定控制方式，输出控制信号使执行器动作，将驱动车轮的滑转率控制在目的范围内.〔降低发动机输出转矩，同时控制制动系统，降低传送给驱动车轮的力矩—既可控制制动又可控制发动机输出〕5.3驱动防滑控制系统(ASR)二、ASR的组成、任务原理和作用5.3驱动防滑控制系统(ASR)汽车起步、行驶中驱动轮可提供最正确驱动力，与无ASR相比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡才干较佳；能坚持汽车方向的稳定性和前轮驱动汽车的转向控制才干；(FR型车：猛加油门又快速放松时将使车辆发生不规那么旋转；FF型车：猛加油门将使车辆驱动轮发生空转而失去方向控制。〕减少了轮胎的磨损与发动机油耗。二、ASR的组成、任务原理和作用5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式驱动轮制动控制方式发动机控制方式—发动机输出转矩综合控制方式5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式驱动轮制动控制方式原理：对发生空转的某个驱动轮直接施加制动(添加车轮制动分泵的压力)，经过差速器的作用使驱动轮上驱动力添加。优点：反响速度快，能有效防止汽车起步时或从高附着系数路面忽然进入低附着系数路面的车轮空转缺陷：只限于低速行驶且单边驱动轮发生空转的场所—防止制动器过热、早起磨损〔把发动机多输出的功率以热的方式在制动器上耗费掉〕或发动机熄火留意：出于温馨性思索，控制过程应缓慢升高制动压力，使制动过程平稳5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式发动机控制方式原理：调整发动机加到车轮上的驱动转矩，以使车轮滑移率坚持在最正确范围。思绪：根据路面情况—调理燃油喷油量〔减小或中断供油〕、调理点火时间、调理进气量等调整发动机的输出转矩—供应驱动车轮和路面附着力相顺应的最正确驱动转矩。5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式发动机控制方式缺陷：呼应速度较慢，在非对称附着系数路面不能实现最正确控制，效能和ABS的低选调理情形类似。〔低选调理：以两侧车轮中附着系数较低一侧的传感器信号来确定制动压力的调理，牺牲了高附着系数侧车轮的部分制动力来坚持车辆的行驶稳定性。〕5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式综合控制方式将驱动轮制动控制和发动机输出转矩控制方式结合起来。采用合理的控制算法，可以处理各种路面条件的驱动控制问题，使车辆的加速性、经济性、方向稳定性和支配性到达最正确。5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式※防滑控制过程5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、驱动轮防滑控制方式※防滑控制过程特点：ABS和ASR共用4个轮速传感器，ECU结合为一体，增设了一些ASR的有关安装任务过程：轮速传感器—ECU〔不断计算每个车轮的速度，并根据两个前轮速度估算出汽车的行驶速度，然后设定目的控制速度值；驱动轮后轮假设发生滑转，后轮的转动速度就会超越目的控制速度〕—副节气门执行器〔封锁副节气门〕，同时向ASR制动执行器传送信号，使其给后轮制动分泵提供高压制动液，ABS执行器的3位电磁阀经过开关转换控制制动分泵压力，防止车轮滑转。5.3驱动防滑控制系统(ASR)三、ASR运用效果冰、雪路面驱动力对比左、右轮不同附着系数路面加速性对比5.3驱动防滑控制系统(ASR)四、ASR和ABS的比较5.4汽车电子控制制动系统(EBS)三、ASR运用效果冰、雪路面驱动力对比左、右轮不同附着系数路面加速性对比实例:三菱公司车距控制安装1-转向角传感器2-停车灯开关3-节气门执行机构4-电动负压泵5-节气门位置传感器(TPS)(内装怠速开关)(不装TCS的车辆)6-激光雷达7-自动变速器防手动换挡开关8-车速传感器9-发动机和自动变速器ECU10-ABS用ECU11-加速踏板位置传感器(内装怠速开关)(装TCS的车辆)12-预检车速控制用ECU13-报警蜂鸣器14-视频摄像图2-42三菱公司车距控制安装构成车距控制系统减速控制工况：按照该工况下车速、车距、相对速度大小进展节气门全关和自动变速器作低挡变速两个阶段进展减速.报警工况：与相对速度大的先行车接近或领先行车进展紧急制动时，本车转入减速控制工况并同时报警稳定控制工况：当没有先行车时，与原巡航控制一样，控制节气门以坚持设定的车速控制取消工况：当驾驶者操作控制取消开关或封锁主电源开关，或进展制动操作时，应转到“控制取消工况〞。表2-7车距控制系统的显示功能显示功能设定车速显示在没有先行车时，显示稳定行驶的车速有先行车时，显示车距控制时的车速上限值车距控制状态显示显示本车与先行车之间的距离显示是否在进行车距控制报警灯当与先行车过分接近时灯亮系统发生故障时灯亮激光雷达污染时灯亮巡航控制显示灯稳定行驶时或在进行车距控制时灯亮（组合仪表内）轮胎气压报警安装原理：根据轮胎气压与轮胎弹性之间存在的相关性原理，当轮胎气压下降时，轮胎弹性下降，计算来自ABS运用的车轮传感器获得轮胎的转速信号变化情况，并由此测算轮胎弹性，从而可随时监测轮胎的气压。作用：检测轮胎气压，并在仪表盘上装有报警灯，当轮胎气压出现异常时会立刻向驾驶员报警，使驾驶员可及早发现轮胎破裂情况，及时防止支配稳定性和燃油经济性下降。表2-8利用轮胎气压报警安装获得的效果轮胎气压低情况下，继续行驶的影响利用轮胎气压报警装置获得的效果经济性轮胎转动时行驶阻力增加，燃油经济性下降可防止燃油经济性下降轮胎单边磨损加剧，缩短轮胎寿命可延长轮胎寿命安全性由于轮胎爆胎，会引发交通事故危险性防止交通事故发生轮辋偏位，引发事故危险性降低操纵稳定性轮胎泄气或爆裂在高速公路上调换轮胎1.1EyeCar技术

沃尔沃的EyeCar概念车可使每位驾驶员的眼睛处于同样的相对高度上，保证提供一个对路面和周围车道的无妨碍视野和最好的视见度。

EyeCar概念车采用的新技术包括：

a)眼位传感器可以测定驾驶员眼睛的位置，然后据此确定、调理座椅的位置；

b)电机将座椅自动升降到最正确高度上，为驾驶员提供可以掌握路面情况的最正确视野；

c)电机自动调整转向盘、踏板、中央控制台甚至地板高度，提供尽能够温馨的驾驶位置；

d)一些有新意的设计，如重新布置的B立柱，可以减少驾驶员视野中的“盲区〞；1.2CamCar技术林肯领航者汽车上采用了CamCar技术，旨在协助提高驾驶员的感知才干。多个铅笔大小的摄像机和三个可切换的视频显示屏为驾驶员提供了前、后视野，这样既可方便停车时的操作，又可在拥堵的交通中提高行驶的平安性。

CamCar的技术特点包括：

a)安装在汽车两侧的前向摄像系统，使驾驶员可以绕过大型车辆提早看到隐蔽处的汽车或行人。

b)侧置后视摄像机提供了更宽广的侧面视野。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。

c)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°广角才干。

d)“夜眼〞(NightEye)摄像机可在低照度条件下，即使在近乎黑暗的情况下也能提供车后近间隔内的细小影像。第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※分析：汽车在制动时，将汽车车轮的滑移率控制在10%～35%之间，这时既可使纵向附着系数接近峰值，同时又可以获得较大的侧向附着系数〔也就是说，能兼顾相对最大的纵向制动力和横向抓地力〕，从而使汽车获得最正确的制动效能和方向稳定性。※出发点：用滑移率作为参数，经过调理制动压力来控制车轮的转速，到达防抱死的目的。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※理想的制动控制：车轮滑移率从稳定区进入不稳定区的瞬间，迅速而适度地减少制动器制动力，使车轮的转动回复到稳定区域内；逐渐地添加制动器制动力直至车轮形状再次越过稳定界限位置，尽量长时间地坚持车轮运动于稳定界限附近的最正确滚动形状。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※理想的制动控制：★制动车轮一直在纵向峰值附着系数最大处附近的狭小滑移率范围内滚动，既保证了转向支配和制动方向的稳定性，又获得最小制动间隔。▲ABS的任务过程实践上是“抱死—松开—抱死—松开〞的循环任务过程，使车辆一直处于临界抱死的间隙滚动形状，有效抑制紧急制动时由车轮抱死产生的车辆跑偏景象，防止车身失控等情况的发生。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统※ABS的作用：防止后轮抱死，提高制动时的行驶稳定性；防止前轮抱死，提高制动时的支配性；减少轮胎磨损，减轻驾驶员的紧张程度；最大能够利用车轮与地面的附着，减少制动间隔。一、ABS的根本原理〔制动初速度80km/h〕第5章汽车自动平安系统2.ABS的实际根据※ABS与普通制动系统的关系优于普通制动系统；建立在普通制动系统正常任务的根底上；只需超越一定的速度值ABS才开场任务；只需抱死时才调理。一、ABS的根本原理第5章汽车自动平安系统二、ABS的构造组成和任务原理组成：轮速传感器、电子控制器和压力调理器第5章汽车自动平安系统轮速传感器作用：采集车速旋转速度信号；齿圈安装于车轮或驱动轮差速器输入端，随车轮或驱动轮一同转动，当齿圈转动时，产生正比于其转速的交流感应信号。电子控制器(ECU)作用：把从轮速传感器接纳到的电信号转换成关于汽车与车轮速度和减速度的有用信息，并根据这些信息向电磁阀发出指令。压力调理器：液压式和气压式二、ABS的构造组成和任务原理传感器的安装位置支架固定在制动底板上固定在转向节支架上第5章汽车自动平安系统※ECU的电路组成整形电路：作用：将转速传感器输入的信号进展调制，使之成为电子控制器能识别的信号。运算电路作用：计算车体速度、滑移率和车轮加速度，并与对应的设定值进展比较判别后对电磁阀发出相应的减压、保压或升压指令。电磁阀驱动、检测控制电路二、ABS的构造组成和任务原理第5章汽车自动平安系统※ECU的电路组成稳压供电电路：除ECU芯片5V外，还需具备掉电维护缺点代码的功能，应提供一个独立的5V电源。通讯电路作用：提供多CP