现代汽车安全技术

汽车安全技术

学校：桂林航天工业高等专科学校

系别：汽车与动力工程系

专业：汽车电子技术

姓名：梁文甫

学号：200905520105

现代汽车安全技术

在经济飞速发展的今天，汽车作为人类的代步工具已经加快了进入普通家庭的步伐，截至2010年底，世界汽车的保有量达到10亿，而在中国汽车的保有量也达到了新高9086万辆，比2009末增长19.3%（包括三轮汽车和低速货车1284万辆）。汽车的保有量的快速增加是经济发展的结果，同时也带来了一系列问题，汽车安全就是其中一个重要的问题，而且道路交通伤害已经逐步成为威胁人类健康安全的一个重要问题，纵观美国、欧洲、日本等发达国家的汽车发展史，在汽车保有量井喷的时候都会带来大量的交通事故，造成人员的伤亡，汽车的安全技术也就是在这样的情况下诞生并逐渐发展和进步的。

据报载，全世界每年因交通事故死亡的人数约50万，因此汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度也相应加快，加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙，汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失，已成为一个不容忽视的社会问题，汽车的行车安全更显得非常重要。

交通安全问题越来越凸显，传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化，传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生，随着科技的进步，汽车的安全被细化，目前汽车安全性分为两大类，一类叫做“主动安全性”，又称“积极安全性”，所谓主动可理解为防范于未然。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。另一类叫做“被动安全性”，又称“消极安全性”，顾名思义就是一旦事故发生时，汽车保护内部乘员及外部人员的安全程度。被动安全技术和主动安全技术是保证汽

车乘员安全的重要保障。

下面主要介绍一些比较普及的主动安全技术和被动安全技术在现代汽车的应用及其的作用。

一、主动安全技术

1、ABS（防抱死制动系统）

ABS是英文Antilock Braking System的缩写，意思是防抱死制动系统，它与传统的制动系统协同工作，是一种安全、有效的制动辅助系统。由装在车轮上的转速传感器采集四个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率。ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，使车轮处于理想的制动状态（快抱死但未完全抱死）。能在紧急刹车状况下，保持车辆不被抱死而失控，维持转向能力，避开障碍物。在一般状况下，它并不能缩短刹车距离。

在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死，以保证车辆的安全。在每次点火接通时，ABS会自动进行自检，如果发现故障，电子制动单元将自动中断ABS 功能，并点亮ABS警告灯，此时制动系统将如同没装ABS系统时一样工作。

ABS对制动力的调节过程：

建压阶段

制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常驻闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速隆低直到ABS 电子控制单元通过转速传感器得到识别出车轮有抱死的倾向为止。

保压阶段

ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死的倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭。

降压阶段

如果在保压过程中，车轮仍有抱死的倾向，则ABS进入降压过阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经低压蓄电池能器被送回制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速成开始增加。

升压阶段

为了达到最佳的制动效果，当车轮达到一定转速时，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。

防抱死制动系统压力调节频率为每秒钟5-6个循环。各种车型的数据会有一定差别。

2、EBD（电子制动力分配系）

EBD中文意思是电子制动力分配系统，英文全称是Electric Brakeforce Distribution。它必须配合ABS使用，EBD能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。EBD系统由转速传感器、电子控制器和液压执行器三部分组成。EBD利用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四个车轮附着的不同地面进行感应和计算，从而得出不同的附着力数值，使四个车轮的制动装置根据不同的情况以不同的方式和制动力制动，并在车转行驶过程中进行调整，使制动力与附着力相匹配，从而保证车辆的平稳。

调整前后轮的制动力分配时，EBD自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率，如果发现前、后车轮有差异，而且差异程度必须被调整时它就会调整车辆液压制动系统，使前、后轮的液压制动力接近理想化的制动力分配。以防出现前轮先抱死的情况，避免侧滑、打滑、倾斜和侧翻等危险。

3、ESP（电子稳定程序）

车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)，是博世（Bosch）公司的专利。ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。

ESP系统包含ABS（防抱死刹车系统）及ASR（防侧滑系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制单元及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动）、侧滑传感器（监测车体绕垂直轴线转动的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令。有ESP与只有ABS及ASR的汽车，它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地作出反应，而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然，

任何事物都有一个度的范围，如果驾车者盲目开快车，现在的任何安全装置都难以保全。

4、倒车警告/倒车影像/车外摄像头

倒车警告这项技术用于在驾驶期间以及驻车时，针对您盲区中的轿车或物体向您发出警告。通常，该系统会在您行车时已经进行响应；它可能会使后视镜内的一个警告标示进行闪烁，同时会发出声音警告，该系统是一个短程检测系统。车影像和后视摄像机是一体，不仅保护您的轿车，还能够避免在倒车时意外伤及儿童和动物。倒车已经从向下倾斜后视镜或发出声音警告到实时查看。新一代技术包括一个摄像机，它可以与导航系统协同工作，对您身后的一切进行广角拍摄，然后反映在车内屏幕上，从而帮助您倒车或挂接拖车。

5、发动机电子芯片防盗系统

芯片式数码防盗器能锁住汽车的马达、电路和油路，在没有芯片钥匙的情况下无法启动车辆。数字化的密码重码率极低，而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁，杜绝了被扫描的弊病。目前国产新车大多已装有原厂的芯片防盗系统。

目前芯片式防盗已经发展到第四代，最新面世的第四代电子防盗芯片，具有特殊诊断功能，即已获授权者在读取钥匙保密信息时，能够得到该防盗系统的历史信息。系统中经授权的备用钥匙数目、时间印记以及其他背景信息，成为收发器安全特性的组成部分。第四代电子防盗系统除了比以往的电子防盗系统更有效地起到防盗作用外，还具有其他先进之处：它独特的射频识别技术(RFID)可以保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者，在驾驶者接近或远离车辆时可自动识别其身份自动打开或关闭车锁；无论在车内还是车外，都能够轻松探测到电子钥匙的位置。

二，汽车被动安全技术

1、安全带

安全带是为了固定乘员身体以避免发生碰撞而设置的，主要有两点式和三点式两种，两点式只固定乘员的腰部，不能固定上半身，一般不用在前座，三点式在两点的基础上加一根斜跨到肩部固定上半身的带子，固定带子的固定点有三处，它可固定乘员的上半身，提高了安全性。当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。它除了有普通安全带卷收器的收放织带功能外，还有控制装置和预拉紧装置，它们的功能是当车速发生急剧变化时，能够在0.1s 左右加强对乘员的约束力，固定乘员在座位上，最大限度的降低伤害。它也可归于主动安全类。

2、安全气囊(SRS)

车辆前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上（安全气囊并不是不分大小的碰撞都会出来的，它对正面碰撞的受力和接触面积都有要求的，一般在时速40公里以上的正面撞击，以及车辆中心左右各约30°角的正侧面撞击时，才会感应产生作用）。当传感器侦测撞车的强烈程度，传递出信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体（多为氮气）向气囊充气，使气囊迅速膨胀，当膨胀起来后气囊又立即泄气，防止乘员在撞上它以后反弹回来的二次伤害。但必须说明的是，安全气囊的爆出具有很短的时间性，一般来说，是遇到较为剧烈的撞击才会弹出，且不可

收回。安全气囊的防护性从现实角度上来说远不及安全带。而且如果没有使用安全带的情况下，一旦发生事故安全气囊一般也于事无补。所以安全气囊要在安全带的配合使用下才能发挥其作用。

3、侧门防撞钢梁

当汽车受到侧面撞击时，车门很容易受到冲击而变形，直接伤害到车内乘员。为了提高汽车的安全性能，就在汽车两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的钢梁，它的作用是：当侧门受到撞击时，坚固的防撞杆能大大减轻侧门的变形程度，从而能减少汽车撞击对车内乘员的伤害。

随着科技的进步，汽车的安全被细化，汽车安全技术还有各式各样的。上述主要介绍了一些常见的安全技术在汽车安全系统中的应用，也是近几年来发展最快最成熟的技术。

虽然人们采用各式各样的措施保证了驾驶员和乘客的安全，但是如何避免事故发生才是我们对于未来汽车安全的关注的焦点。因为只有最大程度地减少事故发生率，才能最好地体现汽车安全。可以预见，主动安全将成为未来汽车安全技术发展的重点和趋势。在不断完善被动安全系统的同时，逐渐地发展和应用主动安全系统，尽量避免事故的发生，结合行人保护的概念和技术的引入，完善对行人的保护是当今汽车安全的发展趋势。

相信随着技术和立法的不断完善，先进的技术已经逐步应用于汽车安全系统中，将更好地保证驾驶员和行人的安全。