现代汽车安全技术
现代汽车安全技术-1章概述
授人以鱼不如授人以渔
道路交通事故* *
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1．定义 《中华人民共 和国道路交通安全法》的定义： 车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡 或者财产 损失的事件。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与原实行的《道路交通事故处理办法》中的道路交通事故 定义相比，《道路交通安全法》中的定义扩大了道路 交通事故的范围，交通事故不仅是由特定的人员违反 交通管理法规造成的，也可以是由于意外造成的。如 地震、台风、山洪、雷击等不可抗拒的自然灾害造成 的
4．中、东欧国家交通事故概况
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据统计，中欧和东欧国家每年死于道路 交通事故的人数约为7．5万人。自1986 年起，这10些国家的事故数量急剧增加。 由于其经济、政治和社会的变化，导致 各类道路交通事故的影响因素也都在增 加。
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5．澳大利亚交通事故概况
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道路交通事故概况
全球道路交通安全状况：
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1.人们将交通事故对人类危害称之为“无休止的战争” 、 “交通地狱”； 2.把导致道路交通事故发生的汽车称为“行驶的棺材”； 3.日本人把汽车惊呼为“飞跑的凶器”； 4.美国称汽车为“飞奔的棺材”； 5.中国昔日有谚语：“马路如老虎，吃人不计数”， “马路如虎口，当中不可走”。
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1.1汽车交通事故概述
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1769年英国詹姆士•瓦特发明蒸汽机 。 法国制成了用蒸汽机驱动的汽车Cugot， 该车撞到兵营的墙壁上 。 为了交通安全，1858年英国开始实施世 界上最早的交通法。 1899年纽约，一位行走在马路上的名叫 克丽丝的美国妇女，不幸被刚刚诞生的 汽车撞死，她成为世界上第一个死于 （机动）车祸的人。
现代汽车安全技术-2章4.5主动安全(四轮转向控制技术、卫星导航与车距控制系统)
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图2 转向传动系统的组成
2011-12-21
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4
2.4四轮转向控制技术 四轮转向控制技术
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图2 转向传动系统的组成
2011-12-21
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当前两轮转向技术的主流
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四轮转向， 四轮转向， 是指车辆行驶过程中四个车轮能同时发生偏转的转向方 其中后轮偏转角一般不超过5° 式。其中后轮偏转角一般不超过 °。 根据转向时前、后轮偏转方向的异同分为同向偏转及逆 根据转向时前、 向偏转两类。 向偏转两类。 对于行驶中的四轮汽车，当采用同向偏转时， 对于行驶中的四轮汽车，当采用同向偏转时，车身的动 态偏转减小，从而可显著提高汽车高速行驶稳定性； 态偏转减小，从而可显著提高汽车高速行驶稳定性；当采用 逆向偏转时，则可显著减小汽车转弯半径， 逆向偏转时，则可显著减小汽车转弯半径，
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(1)
图1 阿克曼两轮转向要求
2011-12-21
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汽车转向基本要求及其关键技术
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车轮的偏转是通过转向机构带动的。 车轮的偏转是通过转向机构带动的。 对于两轮转向汽车，为减小车轮侧滑， 对于两轮转向汽车，为减小车轮侧滑，转向机构应使两前 轮偏转角在整个转向过程中始终尽可能精确地满足式(1) 轮偏转角在整个转向过程中始终尽可能精确地满足式 关系。 关系。 从运动学角度来看， 从运动学角度来看，两轮转向机构的设计涉及到的关键技 术主要是： 术主要是： (1)机构的形式设计，即确定能满足转向传动功能要求的 机构的形式设计， 机构的形式设计 机构结构组成； 机构的尺度设计， 机构结构组成；(2)机构的尺度设计，即确定能近似再现 机构的尺度设计 关系的机构运动尺寸。 式(1)关系的机构运动尺寸。从系统和机构 关系的机构运动尺寸 学角度来看，转向系统的组成及其相互关系可用框图2表 学角度来看，转向系统的组成及其相互关系可用框图 表 其中转向机构是该系统的执行机构。 示，其中转向机构是该系统的执行机构。
现代汽车的安全技术
ＡＳ 自２ 世纪８ 年代后期以来 ， Ｒ ０ ０
汽车技术的最大成就之一 ，就是汽
车制动防抱死系统ＡＢＳ 的应用 ，并
颜色的差异会产生体积大小不 同的感觉 ，如黄 色感觉大一些 被称 为膨胀色 ；蓝色和绿色感觉小一些 被称为收缩 色。车辆 事故调查结果
同戳¨十 ¨刈 ’田Ｈ 十 “ 研 制成功 的 “ 丰田高级 安全汽车 ” 即具 有驾驶者困倦预警系统 、轮胎 压 力预 报 系统 、发动 机 火警 报 系
MC
策划
：
J 永劭
：
车安 与 安 制造 汽 全 全
现代汽车的安金技 术
车身颜色
认性好的颜色能见度佳而常常用于 轿车外部以提高行车安全性 ，而视
计， 汽 能 己 “ 考” 主 使 车 够自 思 ，
这种汽车上装有汽车规避 系统 ，包 括装在车身各部位的防撞雷达 、多
强的制动性能。
协调好 各部 资金的筹措和 资金的使
须和儿童安全座椅一起进 行特殊 的
设计 ，以满足儿童身材的需要，并
窗的直 接视 野还是后视镜 的间接视
野，都是安全驾驶的首要因素 ，因 为驾驶者在驾驶过程中需要观察各
个方向发生 的事情 ，以避免 问题的
出现 。
使他们能够持久、直接地绑缚在车 辆座椅结构上。毫无疑问 ，儿童 安
主动安全技术
主动安全技术和被动安全技术
！年代汽车工业引 进盘式制动器给汽
车制动技术带来 了飞跃性进步。盘
是保证汽车乘员安全的重要保障。
过 去 ，汽 车 安 全 设计 主 要 考 虑被动安全系统 ，如设置安全带、 安全气囊、保险杠等。现 在汽车设 计师们考虑更多的则是 主动安 全设
现代汽车安全制动性技术
现代汽车安全制动性技术随着科技的不断进步，现代汽车安全制动性技术得到了极大的提升和发展。
这些技术的出现，不仅大大提升了汽车的安全性能，也为驾驶者提供了更加舒适的驾驶环境。
在本文中，将介绍几种现代汽车安全制动性技术。
一、防抱死制动系统（ABS）防抱死制动系统是一种用来避免车辆在紧急制动时出现轮胎抱死的技术。
它通过感应车轮的速度，及时调整制动力度，从而避免了车轮的抱死现象。
这不仅可以缩短制动距离，还可以保持车辆在制动过程中的稳定性，减少失控的风险。
二、制动辅助系统（BAS）制动辅助系统是一种结合了防抱死制动系统和液压制动助力装置的技术。
它可以通过感应制动踏板上的踩踏力度，自动增加液压制动助力，从而提高制动的灵敏度和效果。
这样，在紧急制动时，驾驶者只需轻轻踩下制动踏板，就能够获得更强的制动力，大大缩短制动距离。
三、制动力分配系统（EBD）制动力分配系统是一种能够根据车辆的状况自动调整前后轮制动力分配的技术。
它通过感应车辆的负荷分布、悬挂状态等信息，根据需要调整前后轮的制动力分配，从而保持车辆在制动过程中的稳定性和平衡性。
这样不仅可以最大限度地发挥每个车轮的制动能力，还可以减少制动过程中的失控风险。
四、紧急制动辅助系统（EBA）紧急制动辅助系统是一种可以自动提高制动力度的技术。
它通过感应车辆的紧急制动信号，自动增加制动力度，从而加快制动反应时间，减少制动距离。
这对于紧急情况下的制动非常重要，可以迅速将车辆停下，避免事故的发生。
五、智能制动系统（IBS）智能制动系统是一种结合了多种制动辅助技术的综合系统。
它可以根据不同的驾驶条件和驾驶者的意图，智能地调整制动力度和分配，从而提供最佳的车辆控制和安全保护。
智能制动系统不仅可以大大提高驾驶者的驾驶舒适性和安全性，还可以有效降低事故的发生率。
总之，现代汽车安全制动性技术的发展让驾驶者在驾驶过程中获得了更多的保护和便利。
无论是在紧急情况下还是日常驾驶中，这些技术都可以提供更快的制动反应速度、更短的制动距离和更好的车辆控制能力。
现代汽车安全技术-3章2被动安全(安全气囊)
安全气囊系统工作基本原理
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安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部， 安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止 脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞， 脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤 的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时，的确能 的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时， 有效保护乘客，即使未系上安全带， 有效保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍 足以有效减低伤害。据统计，配备安全气囊的车发生 足以有效减低伤害。据统计， 正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64%， 正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64%，甚至 在其中有80%的乘客未系上安全带 的乘客未系上安全带！ 在其中有80%的乘客未系上安全带！至于来自侧方及 后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。 后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。 此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人 分贝， 此外，气囊爆发时的音量大约只有 分贝 体可忍受的范围；气囊中78%的气体是氮气，十分安 的气体是氮气， 体可忍受的范围；气囊中 的气体是氮气 定且不含毒性，对人体无害； 定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维 持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末， 持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体 亦无害。 亦无害。
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安全气囊系统工作基本原理
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在汽车行驶中， 个传感器不断将车速变化的 在汽车行驶中，3个传感器不断将车速变化的 信息输入到电子控制器， 信息输入到电子控制器，经电子控制器不断地 计算、分析、比较和判断， 计算、分析、比较和判断，并随时准备发出指 令。 当车速小于30km/h冲撞时， 冲撞时， 当车速小于 冲撞时 前方传感器和其串联的安全传感器同时向电子 控制器输入撞车信号， 控制器输入撞车信号，并发出引爆安全带预紧 器电雷管的指令， 器电雷管的指令，而中央传感器发出的信号不 能使电子控制器发出引爆气囊电雷管的指令。 能使电子控制器发出引爆气囊电雷管的指令。 所以，在低速(减速度较小 冲撞时， 减速度较小)冲撞时 所以，在低速 减速度较小 冲撞时，只要预紧 器向后拉紧安全带， 器向后拉紧安全带，就足以保护驾乘人员不撞 向前方。 向前方。
现代汽车的安全技术（三篇）
现代汽车的安全技术为了提高汽车的安全性能，设计者从以下六个方面提高汽车的安全性能：一、碰撞减缓和吸能技术开发各种新型材料，在此基础上提高车体的吸能性；采用缓冲碰撞及吸能材料，如碳素纤维强化塑料与钢材混合的车架大粱，并填充泡沫充填物及其它新材料。
二、驾乘人员保护系统开发各种安全气囊，从最初的正面安全气囊、侧置安全气囊发展到今天的二次爆发式安全气囊、智能安全气囊以及气囊式安全带。
并用新型气囊气体取代旧式气囊的NaN3，因为这种气体有毒且气体转化率低。
在发达国家，正面安全气囊已经是轿车的标准装备。
三、汽车控制及轮胎压力检测系统目前汽车除装备ABS外，还研制安装ESP及更先进的汽车稳定控制单元VSC，极大提高汽车的主动安全性能，在转弯及雪地滑湿地面也行驶自如，完全可代替雪地轮胎和防滑链。
轮胎压力测测系统根据车轮转速的不同或直接用传感器测量气压的方式来判断轮胎气压是否过低、过热及损害程度，向驾车者报警。
四、汽车环境识别系统通过安装车内的路况传感器、激光扫描雷达、摄像监视器等准确探测汽车前方的障碍物与车辆的距离，并根据探测结果作出指令，尽量减少碰撞事故的发生。
五、驾车者状态识别技术利用探测器监视驾车者精神状态，并根据监测结果用发出警报声、冷风及振动座椅等方式提醒驾车者，直至自动刹车。
六、GPS救援系统利用卫星定位系统GPS技术，通过GPS地图确认事故地点，及时告知救援基地进行抢救。
现代汽车的安全技术（二）是指为了保障驾车过程中的安全而采用的一系列先进技术。
随着科技的发展，汽车安全技术也在不断创新和改进，旨在降低事故发生的风险，提高驾驶者和乘客的安全性能。
本文将介绍现代汽车的一些重要安全技术。
首先，现代汽车配备了主动安全系统。
该系统包括自动紧急制动系统（AEB）和自适应巡航控制系统（ACC）。
自动紧急制动系统能通过使用雷达或摄像头来检测前方的障碍物，如果驾驶者没有及时刹车，系统将自动触发制动以防止碰撞事故的发生。
汽车安全技术
汽车安全技术汽车安全技术是现代汽车工业中一个至关重要的领域。
随着交通事故的频繁发生，人们对于车辆的安全性能要求也越来越高。
汽车安全技术的发展有助于减少交通事故的发生，保护驾驶人员和乘客的安全。
汽车安全技术主要包括 pass，主动安全技术和被动安全技术。
主动安全技术旨在通过预防事故的发生来提高安全性能，而被动安全技术则专注于在事故发生后保护车辆乘员的安全。
主动安全技术包括车辆稳定控制系统、防抱死制动系统、自适应巡航控制系统等。
这些技术通过监测车辆的状态并根据实时情况进行调整，从而帮助驾驶员避免潜在的危险。
例如，车辆稳定控制系统可以监测车辆的姿态和操控输入，并在需要时自动调整制动力分配，以确保车辆保持稳定的行驶状态。
被动安全技术主要包括碰撞安全技术和车身结构设计。
碰撞安全技术包括安全气囊、安全带预收紧器等，这些技术会在车辆碰撞时迅速启动，为驾驶人员和乘客提供有效的保护。
车身结构设计则通过合理的材料选择和结构布局来增加车辆的抗撞性能。
例如，高强度钢材的应用可以有效吸收碰撞能量，减轻碰撞对车辆乘员的伤害。
除了传统的主动和被动安全技术，未来的汽车安全技术还将从智能化和互联性方面进行创新。
例如，预测性安全技术可以通过分析大数据和交通信息，预测潜在的交通事故发生，并提醒驾驶员采取相应的措施。
智能驾驶辅助系统则可以通过车辆间通信和传感器技术，提供实时的交通状况和路况信息，帮助驾驶员更安全地操控车辆。
汽车安全技术的发展离不开政府的支持和规范。
各国政府通过颁布和执行相应的法律法规，鼓励汽车制造商采用先进的安全技术，并提高车辆的安全标准。
例如，许多国家要求新车必须安装安全气囊和防抱死制动系统。
政府的介入不仅保护了驾驶人员和乘客的安全，也提升了整个汽车行业的安全水平。
总而言之，汽车安全技术是现代汽车工业不可或缺的一部分。
通过主动和被动安全技术的应用，我们可以降低交通事故的发生率，保护驾驶人员和乘客的生命安全。
未来的汽车安全技术还将推动智能化和互联性的发展，为驾驶员提供更强大的辅助和保护功能。
aeb 国际标准
标题：AEB国际标准引言：AEB（自动紧急制动系统）是一种现代汽车安全技术，其目标是减少车辆与前方障碍物的碰撞风险。
AEB国际标准的制定和实施对于提高道路安全性、减少交通事故具有重要意义。
本文将介绍AEB 国际标准的背景、标准内容以及其在未来发展中的潜力。
一、背景：随着汽车技术的迅速发展，交通事故成为全球范围内的重大社会问题。
为了应对这一挑战，AEB技术应运而生。
AEB利用传感器和控制系统，能够自动监测车辆前方的障碍物，并在必要时自动触发紧急制动，从而避免碰撞事故的发生或减轻事故的严重程度。
为了确保AEB技术的稳定性和可靠性，国际标准的制定变得至关重要。
二、标准内容：1. 技术要求：AEB国际标准规定了AEB系统的基本技术要求，包括传感器的种类和精度、制动系统的响应时间和力度等。
这些要求旨在确保AEB系统能够准确地识别障碍物并及时采取制动措施，以保证车辆和乘客的安全。
2. 性能评估：AEB国际标准还规定了对AEB系统性能的评估方法和标准。
通过实施一系列的测试和仿真，可以评估AEB系统在不同情况下的制动效果和可靠性。
这有助于制造商和消费者了解AEB 系统的性能，并作出相应的选择。
3. 安全性要求：AEB国际标准强调了AEB系统的安全性要求。
这包括系统的故障检测和容错机制、数据处理和传输的安全性等方面。
通过确保AEB系统在各种异常情况下的安全性，可以最大程度地减少因技术故障而引发的事故风险。
三、潜力与展望：AEB国际标准的制定和实施将促进AEB技术的全球推广和应用。
该标准为制造商提供了一个统一的技术规范，使得不同品牌和型号的汽车都能够按照相同的标准生产和销售。
同时，标准的实施还可以提高消费者对AEB技术的认知和接受度，从而促进市场需求的增长。
未来，AEB技术还有更大的发展潜力。
随着人工智能和传感器技术的不断进步，AEB系统将更加智能化和精确，能够处理更复杂的交通场景。
此外，AEB技术还可以与其他安全技术相结合，如自适应巡航控制（ACC）和车道保持辅助系统（LKAS），形成更完善的整体安全系统。
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慢，估计外部环境变化能力有限。 ◼ 以车轮减速度和车轮加速度作为控制参数 ◼ 以车轮减速度和车轮加速度，以及滑移率
作为控制参数
预测控制技术的实用化
◼ 1）制动装置的滞后性 ◼ 2）驱动轴的振动
学习控制算法
制动防抱装置(ABS)的基本结构
的路况
ABS逻辑门限值控制
滑移率在峰值 获得较大的纵向 附着系数附近波动 和横向力
已知：某车整车质量为2t，制动器最大制动力为1500Nm， 车轮半径为0.25m。求该车的72km/h初速度制动的有 ABS作用和无ABS作用时的最短制动距离。
◼ 该车车速为20m/s，有ABS作用时，附着系数取0.9
ω Tb
FXb=Wb
FXb W
r Iddt=FXrb−Tb
ABS单轮模型
理论曲线
附着系数
1
0.9
Fz = 4 KN β = 0°
0.8
v = 60 Km/h
0.7
0.6
0.5
0.4
路面状态从1到6
0.3
0.2
0.1
0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
滑移率
如果整车 重量为3t? 如果车速 为100km/h
2.1.2.5 ABS控制技术
制动开始
车轮制动 趋于抱死
部分制动液流出 减小制动压力
车轮抱死 增大制动压力 趋势消除
2.1.2.5 ABS控制技术
控制策略
ABS控制策略
逻辑门限 滑模控制 模糊控制 最优控制
逻辑门限值的控制过程
车轮的减速度 Y
现代汽车安全技术
第一章 绪论
◼ 现代汽车的三大主题：
节能，环保，安全
1.1 汽车交通事故概述
◼ 联合国世界卫生组织（WHO）向安南秘书 长提交的最新报告显示，近几年全球每年 因交通事故造成死亡的人数多达约120 万．另外还有数百万人在汽车事故中受伤 致残。
◼ 直接经济损失5000亿美元
◼ 汽车交通事故，不分高低贵贱，各类时间 地点，随时可能发生---黛安娜王妃
子产品
滑移率与附着系数
◼ 附着系数的意义 ◼ 纵向附着系数（制动附着系数） ◼ 横向附着系数（侧滑附着系数）
◼ 滑移率的定义： ◼ （V-w×r）/v×100％
滑 移
s=uw−rr0w10% 0
率
uw
单纯的滚动 边滚边滑
抱死拖滑
s=0 0s10 % 0 s=10% 0
制动时轮胎的印迹
滑移率 0
实际附着系数-滑移率曲线
◆各种路面上的附着系数 与滑移率的关系曲线
◆车速对附着系数与滑移 率的关系曲线的影响
ABS控制滑移率区域
车轮与发动机的转动惯 量对ABS控制的影响
ABS控制的基本思想
车轮运动状态 的重要参数
单独使用时， 不能充分的利 用附着条件
角速度
角减（加）速度
滑移率
单独使用时，不 能适应各种变化
ABS构造1
ABS构造2
轮速传感器
◼ 电磁感应式利用电磁感应 原理，将车轮转动的位移 信号转化为电压信号，由 随车轮旋转的齿盘和固定 的感应元件组成。此类传 感器的不足之处在于，传 感器输出信号幅值随转速 而变，低速时检测难，频 响低，高速时易产生误信 号，抗干扰能力差。
◼ 霍尔式利用霍尔半导体元件的霍尔效 应工作。当电流Iv流过位于磁场中的 霍尔半导体层时。电子向垂直于磁场 和电流的方向转移，在半导体横断面 上出现霍尔电压UH，这种现象称之为 霍尔效应。
◼ 1，防止后轮抱死，提高制动时的 行驶稳定性。
◼ 2，防止前轮抱死，提高制动时的 操纵性。
◼ 3，最大可能利用车轮与地面的附 着，减少制动距离
◼ 4，减少轮胎磨损，减轻驾驶员的 紧张程度
地面制动力、制动器制动力与附着 力之间的关系
制动时车轮动力学方程
-------ABS的控制原理基础
ua
FXb=FZbm
车轮的角减速度 低于门限值-a
车轮速度 汽车的减速度
参考车速
制动压力保持
N
N
滑移率s
s大于门限值 Y
制动压力增加
车轮角加速 回到+a
制动压力增加
制动压力保持
车轮角加速 回到+Ak
车轮因惯性加速 越过+a越过+Ak
制动压力减小
车轮的角减 速度减小到-a
1）预测控制技术
◼ 只以车轮减速度作为控制参数 减速度测量比较准确，但受转动惯量影响比
◼ 事故发生率，发达国家低，发展中国家高 －－香港，南非，德国
1.2 汽车安全技术研究的发展
◼ 预防安 全技术
◼ 图1-1 ◼ 主动安全技术
◼ 事故前 安全技 术
◼ 车况、路况检测 ◼ 改善驾驶视野 ◼ 提高车辆被视让性 ◼ 驾驶员注意力检测
◼ 事故避免系统 ◼ 驾驶操纵性提
高： ABS,ASR,VS C,CCS,AT,4 WS,4WD
采取干预
安全保障体系的构成： 人，车，路(环境)，法规，管理
◼ 简述哈顿矩阵模型，从工作 实际出发，论述如何建立完 善汽车安全保障体系。
第二章 汽车主动安全技术
2.1 ABS-防抱制动系统
◼ 车轮的三种运动状态：滚动，滑动， 边滑边滚
◼ 发展历史： ◼ 火车/飞机－－中高档轿车－－大
型客车－－汽车标准配置 ◼ ABS是目前世界上最成功的汽车电
◼ 碰撞安 全技术
◼ 安全气囊 ◼ 安全带 ◼ 行人保护 ◼ 吸能车体
◼ 被动安全技术
◼ 抑制安 全技术
◼ 阻燃 ◼ 自动灭火 ◼ 自动报警 ◼ 安全门锁 ◼ 汽车黑匣子
先进安全汽车ASV—21世纪的汽车
行人保护
主动防碰撞
防瞌睡 防酒后驾驶
汽车安全保障体系
◼ 哈顿矩阵模型
× 碰撞前，碰撞时，碰撞后 人员， 车辆， 环境
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ%
制动时的车辆运动分析
◼ 制动力受到地面附着力的限制 ◼ 当左右制动力不一致时会产生偏转力矩
制动跑偏情况
问题： 是不是有了 制动力不平 衡就一定会 产生制动跑 偏？
前轴侧滑受力图
Fj
B uB C
A α
uA
O
Fj 离心力
后轴侧滑受力图
uB
Fj
Bα C
A
uA
O
滑移率与附着系数曲线
ABS的作用
◼ 制动时间为 20m/s / 0.9*10=2.2s
◼ 制动距离为 2.2s*20m/s/2=22m
◼ 需要制动器提供最大制动力为：
0.9*10*2000=18000N
◼ 制动器能产生的制动力最大为： 1500/0.25*4=24000N 满足要求 ◼ 无ABS作用时，附着系数取0.7 20m/s / 0.7*10=2.86s 2.86s*20m/s/2=28.6m