Ch2 汽车主动安全技术

一、汽车动力性
❖ 评价指标：
✓ 汽车的最高车速——在良好的水平路面上汽车所能达到的最高行驶速度 ✓ 汽车的加速时间——原地起步加速时间、中途超车加速时间 ✓ 汽车能爬上的最大坡度——以汽车满载时在良好路面上的最大爬坡度表示
❖ 汽车动力因数D：
定义：
D Ft Fw δ dv
G
g dt
(2 1)
式中：Ft —驱动力（N）； Fw —空气阻力（N）
—道路阻力系数；d —汽车旋转质量换算系数。
➢ 传动系统回转质量换算系数d：
讨论：
d
1
Iw mar 2
I f i02ig2
mar 2
❖ 汽车的动力因数仅取决于汽车发动机发出并传递到驱动轮 的驱动力、汽车的空气阻力及汽车总重
❖ 汽车只要有相等的动力因数，则不论汽车的重量等其它结 构参数有何不同，都能克服同样的坡度或产生同样的加速度
第二章 汽车主动安全技术
授课：廖抒华Biblioteka §2-1 汽车主动安全技术概述
❖现代汽车行驶性能综合量标评价
➢ 经济性、安全性（视野性、制动可靠性）、运动性（动力 性、操纵稳定性）、耐久性（总成及整车可靠性）、实用性 （通过性）、舒适性（平顺性）、居住性、美观性
❖现代汽车主动安全控制系统
➢ ——电控转向技术 ➢ ——主动悬架系统（动态控制系统） ➢ ——防抱死制动系统与多管路制动系统、辅助制动系统 ➢ ——驱动防滑系统
二、汽车行驶平顺性
❖ 定义：
✓ 汽车行驶平顺性——指汽车在正常行驶中能保证乘坐者不致因车身 振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以汽车乘员舒适程度来评价，亦 称为乘坐舒适性。
❖ 评价指标：（ISO2631—1:1997（E））
✓ 暴露极限——当人体承受的振动强度在此极限内，可保健康或安全
✓ 疲劳降低工作效率界限——当驾驶员承受的振动强度在此极限内， 可保证能正常进行驾驶
✓ 舒适降低界限——当乘员承受的振动强度在此极限内，不会明显感 到不舒适
讨论：
图2-1. 人体对振动反应的“疲劳-降低效率界限”
➢ 随着承受振动持续时间加长，感觉界限容许的加速度值下降；
➢ 人体最敏感的频率范围：对于垂直振动为4~8Hz，对于水平振 动是2Hz以下。
❖ 平顺性评价方法：（ISO2631—1：1997（E））
制动安全性评价：
➢ 制动效能——指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制
动距离或制动时的减速度
➢ 制动时的方向稳定性——指在制动时，汽车不发生跑偏、侧滑以及
失去转向能力的性能。常用制动时汽车按给定轨迹行驶的能力来评价
➢ 制动效能的恒定性——主要是指在高速时或下长坡连续制动时制动
效能能保持的程度
✓ 1/3倍频带评价方法——把“疲劳-降低效率界限”画在1/3倍频带的加 速度均方差的频谱图上，看所有各频带的加速度均方差是否都在保持 的那个感觉界限之内
✓ 总的加速度加权均方差评价方法——用频率加权函数，将人体敏感的
频4~率8H范z（围垂以直外振各动频σ）带'pi、人1体~W2承H(受zf（c的i 水)加平σ速p振i度动均）方的差数值值σσpi'p折i 算为等效于
0.6~0.9
0.54
0.4~0.8
0.73
0.5~1.1
三、制动传动系作用阶段描述
➢ 制动传动系作用时间定义——指从制动操纵装置（制动踏 板）开始动作，到制动系统产生一定大小的制动力所需要 的时间。
➢ 一般地：液压制动传动系的作用时间为0.2S左右； 气压制动传动系的作用时间为0.4S左右。
表2-3 一轿车在干燥路面上的制动数据
制动初速度 （km/h）
t2(S)
总制动
S增加 T2期间行驶
距离S(m) 百分比(%) 距离S2 (m)
30
0.2
5.7
1.25
30
0.6
8.18
43.5
3.75
S2增加 百分比(%)
200
➢ 液压制动传动系作用时间的主要影响因素：真空助力装置
图2-7a 液压制动系统的响应
图2-7b 气压制动系统的响应
一、汽车制动过程概述
➢ 汽车紧急制动全过程 见右图2－3：
❖汽车的总制动距离S：
S v0 (t1 t2 )
0 vt j v0
dvt
(2 3)
式中：v0 —制动初速度(m/s)；
j —制动减速度值(m/s2).
二、驾驶员制动反应阶段描述
➢ 制动操作反应过程： 认知、判断、动作 ➢ 驾驶员对突现危险信号的处理过程：
➢ 气压制动传动系作用时间的主要影响因素：系统组成、制动
阀结构、制动管道及管接头的流动阻力、制动气室溶剂及受压面积等结 构因素以及贮气筒初始压力有关
四、持续制动阶段描述
1、制动车轮受力分析
❖ 制动器制动力Fm ：（忽略汽车制动过程中
空气阻力与滚动阻力）
G FT
Mm
r
Fm
Mm r
(2 4)
式中：Mm—制动器摩擦力矩；r —车轮半径。
对有预知与无预知制动信号的反应时间测试结果
对有预知信号反应时间（S） 对无预知信号反应时间（S）
峰值
域值
峰值
域值
0.6
0.5~0.7
0.85
0.7~1.1
0.5
0.5~0.8
0.6
0.6~1.0
0.55
0.5~0.8
0.9
0.7~1.0
0.55
0.5~0.6
0.7
0.6~0.9
0.5
0.4~0.8
0.6
σ N ' 2 pi i 1
(2 2)
三、汽车通过性
❖ 定义：汽车通过性——指汽车在一定装载质量下，能以足够
高的平均车速通过各种道路及无路地带和克服各种障碍的能力。
➢ 汽g2 车、通纵过向性通几过何半参径数r1：和最横小向离通地过间半隙径cr、2。接近角g1、离去角
§2-2 汽车制动安全性与ABS
式中：W（fci ）—频率加权函数； fci —第i个频带的中心频率。并有：
垂直振动方向：
0.5 fci
WN ( fci ) 1
8
fci
(1 fci 4) (4 fci 8) (8 fci )
水平振动方向：
WL
(
f ci
)
1 2
fci
❖ 总的加速度加权均方差值： σ pw
(1 fci 2) (2 fci )
车内环境 交通环境
情报 信号
受容器
知 记忆 判 决 觉 思考 断 定
效果器
反应
环境
信号
感觉器官
兴趣与欲望 中枢神经
汽 车 运动器官
➢ 制动反应时间测试结果 图2-4 驾驶员对情报信号的处理过程示意图
❖ 制动 反应时 间对比 曲线图
2-5
❖ 制动 反应时 间分布 柱状图
2-6
表2-2
驾驶员
A B C D E 平均