ABS、TCS、VDC等汽车行驶主动安全技术[精选多篇]

第一篇：ABS、TCS、VDC等汽车行驶主动安全技术

先进制造领域关键技术(30)————ABS、TCS、VDC等汽车行驶主动安全技术

一、技术概述

防抱死制系统（Anti-Lock Braking System简称ABS）是一种防止制动过程车轮抱死的汽车主动安全装置。ABS系统在制动过程中通过传感器感知车轮与路面的滑移，由电控单元做出判断，并通过电磁阀组成的作动器，调整制动力的大小，使轮胎滑移率保持在一个理想的范围，来保证车辆制动时有较大的纵向制动和抗侧向外力的能力，防止可能发生的后轮侧滑，甩尾，前轮跑偏，提高汽车在制动过程中的方向稳定和转向操纵的能力，并能提高附着系数利用率，缩短制动距离，减少轮胎磨损。

牵引力控制系统（Traction Control System简称TCS）是ABS基础上的扩展。当汽车在恶劣路 面行驶时，通过控制发动机扭矩、驱动轮制动力矩、差速器锁死等，控制车轮上的驱动力，防止车轮打滑，取得最好的驱动牵引效果。

车辆行驶动力学调整系统（Vehicle Dynamic Control 简称VDC，德国BOSCH公司又称之为Electronic Stability Program 简称ESP），是在ABS和TCS的基础上，增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器，通过ECU控制内外、前后车轮的驱动力和制动力，确保汽车行驶的横向动力学稳定状态。VDC的开发成功使所有的工作状态下都能对驾驶员提供主动有效的行驶安全保证。

二、现状及国内外发展趋势

ABS在国外从80年代开始得到广泛的应用。到目前已是一种较成熟的技术，90年代初发展到TCS，近两年发展到VDC。技术发展有下列趋势：

－－继续提高系统的集成度，减少体积和重量；

－－在原来基础上开发和改进传感器，如零频率响应轮速传感器、横摆动角速度传感器等；

－－进一步提高电磁阀的响应速度；

－－进一步开发适应复杂情况的控制软件，能够对汽车瞬态运动状况进行精确定量分析、计算和控制；－－随着微电子技术的发展，采用16位CPU或32位芯片，并使整车电子控制系统从分散到集成。国内的应用研究工作起于80年代后期，开始气制动系统的开发研制发展到液制动系统。技术上目前在样车上初步实现ABS防抱死功能，但在软件功能和硬件质量方面与目前国外先进水平有较大差距。

三、“十五”目标及主要研究内容

预计国内ABS装车率在2005年前后有一个较大启动；随着法规的颁布，在大吨位的客货车、牵引车上将开始成批装用，轿车、轻型车装车率将达20％，到2010年将达60－70％。当前需要由企业和研究单位结合，做好软、硬件的开发和车辆的匹配研究工作。

①目标：攻克关键技术，完成产品开发，小批量装车试用。

②主要研究内容：响应快速、灵敏、精确的各类传感器技术；复杂的分析、运算、判断、执行、通讯软件技术；电液执行机构的设计、加工技术等。

第二篇：基于智能交通系统的汽车行驶主动安全技术

基于智能交通系统的汽车行驶主动安全技术

摘要：汽车行驶主动安全技术是智能交通系统的重要研究内容之一。本文针对智能交通系统环境下车辆行驶主动安全所涉及的主要内容，研究了车辆运动中对周围障碍物的感知技术和方法、车辆行驶危险或安全状态的动态辨识方法、汽车主动避撞控制及执行技术等关键技术问题，并开发了相关系统。文中通过仿真及实验结果验证了各相关技术的正确性及合理性。

关键词：智能交通系统 汽车主动安全 汽车主动避撞

利用信息感知、动态辨识、控制等技术与方法于一体提高汽车的主动安全性，是ITS 的主要研究内容之一。世界各大汽车公司在政府的支持下，都在开展这方面的研究开发工作，例如：日本由各大汽车公司及大学等研究机构参与的先进安全汽车（ASV）项目，通过概念设计、单元技术实用化及系统综合技术研究开发、试验车制作、实车试验的实施等步骤，已取得实用化成果[1][2]。美国交通部（DOT）主导的 ITS 中的 AHS（Automated Highway Systems）开发项目结束后，于1998 年开始了以主动避撞系统CAS(Collision Avoidance System)为中心的初级智能汽车IVI(Intelligent Vehicle Initiative)项目,并取得阶段成果[3][4]。国内对智能交通环境下汽车行驶主动安全技术的研究起步较晚，只对其中涉及的局部技术进行了一些尝试性的探讨 [5][6]。

本文针对智能交通系统环境下车辆行驶主动安全技术所涉及的关键内容进行了研究。研究了车辆运动中对周围障碍物的感知技术和方法，解决了探测雷达信号处理中的干扰和实时性问题；研究了车辆危险或安全状态的动态辨识方法，提出了基于驾驶员感觉的安全距离确定方法；研究了汽车主动避撞控制技术及控制执行技术，针对车辆纵向控制系统中存在的问题，设计了控制算法及控制执行器系统。通过对各关键单元技术的研究，系统解决了智能交通系统环境下车辆行驶主动安全的关键技术问题。通过相应的仿真及实车实验结果，对各关键技术的研究成果进行了验证。基于智能交通系统的汽车行驶主动安全系统

基于智能交通系统的汽车行驶主动安全系统指利用现代信息技术、传感技术来扩展驾驶人员的感知能力，将感知技术获取的外界信息（如车速、其它障碍物距离）传递给驾驶人员，同时在路况与车况的综合信息中辨识是否构成安全隐患；在紧急情况下，能自动采取措施控制汽车，使汽车能主动避开危险，保证车辆安全行驶，也就是通常所说的汽车主动避撞系统。国内外对车辆行驶主动安全技术的研究主要集中于车辆行车信息感知及行车安全状态辨识技术、车辆主动避撞系统控制技术及车辆控制执行技术等方面。系统中所涉及到的关键技术及相互关系如图1 所示。

图1 汽车主动避撞系统关键技术 汽车行驶主动安全关键技术研究

2.1 车辆行车信息感知及安全状态动态辨识技术

车辆行车信息感知及安全状态动态辨识技术，就是利用安装于汽车上的各种传感器，实时的对车辆运行参数进行检测，并通过必要的信号处理及信息融合获得车辆的行车安全状态的动态信息。测距雷达信号处理技术和行车安全距离动态算法是其中最关键的技术。

2.1.1 测距雷达信号处理技术

经测距雷达传来的目标物距离信号含有随机误差，必须要对原始数据进行处理，才可以在系统计算中应用。另外测距雷达传来的只是车辆间的距离信息，必须从这些距离信息中比较准确的提取出车辆间的相对速度以及相对加速度信息。过去采用的办法是直接对距离信号取微分，得相对速度值，再对相对速度值取微分得相对加速度值，这种方法经实践证实是不可行的。问题主要有两点：一是距离误差对相对速度以及相对加速度的影响较大，实际计算得到的相对速度及相对加速度值难以应用。二是由于算法所限，系统实时性不好。在控制工程中常用的Kalman 滤波算法是一种实时滤波算法，并可以得到系统状态向量的平滑估计，本研究将Kalman 滤波算法应用于汽车主动避撞系统的雷达信号处理，可以有效地弥补上述两点不足。

图2 是对一次试验记录数据的滤波结果对比图。首先，Kalman 滤波由于是实时滤波，保证了系统处理的实时性。其次，从相对距离对比图中可以非常直接的看出，经Kalman 滤波处理后，由测量误差带来的距离值的突变得到了有效地抑制。从相对速度对比图可以看出，采用对距离值直接微分的方法得到的相对速度值波动非常巨大，实际计算中根本无法使用，而用Kalman 滤波方法得到的相对速度值则去掉了相对速度值的大的波动，反映了实际相对速度值的变化情况。

图2 Kalman 滤波结果对比图

2.1.2 行车安全距离动态算法

传感器正确获取车辆行车信息之后，需要进行各种信号的融合，进行车辆危险或安全状态的实时辨识。需要确定的是当前情况下的行车安全距离。本研究提出了一种基于驾驶员模型的安全距离确定方法。实际行车时，驾驶员总是要对车辆的运行进行一下预测，以决定当前的操作[7]，本系统所采用的驾驶员模型以此行为为基础。驾驶员预测t 秒后车间距离，将此车间距离与驾驶员认为的界限车间距离Xlim 进行比较，如认为车间距离将小于Xlim，则在当前时刻制动，当前时刻的车间距离即为极限安全距离。即

（1）

其中，Xsa 为极限安全距离；ΔV 为相对速度（Vc-Vt）；Vc 为自车速度；Vt 为目标车辆速度；at 为目标车辆减速度； 接近静止目标时：

（2）

（3）

接近运动目标时：

其中，thw 表示驾驶员的主观车头时距；ac 为驾驶员主观认为的自车最大制动减速度，其取值与路面附着系数有关；at、ΔV、Vc 通过传感器测量或信号处理得到，t，ac 以及thw 通过实验获得。这样，通过上述公式（2）、（3）、（4）、（5）就可以进行安全距离的计算。本模型的优点是通过实验手段，获得驾驶员主观特点数据，避免了由于路面附着系数不准确等因素带来的较大的安全距离计算误差。

2.2 汽车主动避撞控制技术

纵向汽车主动避撞系统对车辆进行控制的目的是将自车到前车的距离保持在安全水平。整个汽车主动避撞系统控制结构由上位控制器和下位控制器两部分构成，如图3 所示。要进行上位和下位控制的研究，建立车辆纵向动力学模型是基础，因此，车辆主动避撞控制技术包括车辆模型的建立、上位控制及下位控制策略的确定。

图3 汽车主动避撞系统控制结构图

图4 车辆纵向模型

2.2.1 车辆纵向动力学模型

车辆控制方法的评价是基于系统仿真及实验的结果，作为仿真评价的基础，首先需要建立比较准确的车辆动力学模型。本研究使用的实验车辆是某型自动变速器轿车，发动机排量1.8L。汽车纵向动力学总成包括：发动机、液力耦合器、自动变速器及车辆驱动系。各总成的特性参数及相互间的动力传递如图4所示。针对车辆纵向动力学各单元总成的特性，运用混合建模技术，得到整车纵向动力学仿真模型。基于Matlab/Simulink 软件平台的车辆模型如图5 所示。此模型的输入量有两个：节气门位置和制动压力，输出量是车辆速度和加速度。

图5 车辆仿真模型

为验证车辆纵向动力学模型的准确性，设计实车实验对车辆模型进行了验证，实验条件如表1所示。

表1 车辆模型验证实验条件表

分别记录各实验的节气门输入信号、制动压力输入信号、车辆的速度及加速度输出信号，按相同条件，进行车辆的模型仿真实验，记录仿真模型的速度及加速度输出，并将实验及仿真结果进行对比，得到对比图如图6 所示。

图6 实车实验结果与仿真结果对比图

2.2.2 上位控制方法研究

目前，国内外对上位控制器的设计已经做了很多工作[8][9]，PID 方法、LQ 理论，滑模理论以及模糊理论都被应用于上位控制器的设计，但基于以上方法的上位控制器基本以提高系统某一性能为目标，未能使控制精度和响应时间两方面都得到改善。本研究提出了基于混合策略的上位控制器设计方法，理论分析和仿真试验结果表明，该方法满足主动避撞系统对安全性和驾驶舒适性两方面要求的同时，降低了系统的响应时间。

所谓基于混合策略的上位控制器是指结合了LQ 方法和基于时间－能量最优控制方法优点的控制器。控制规律如图7 所示。基于LQ 方法的上位控制器取状态误差和控制量的二次型作为性能指标，所以该控制器的稳态误差小，控制过程中加速度也相对较小，但是由于性能指标没有直接体现系统的响应时间，所以系统响应相对较慢。基于时间－能量最优的上位控制器以响应时间和控制量的大小作为性能指标，较基于LQ 方法的上位控制器响应速度有所提高，但是该控制器不能稳定在原点。基于混合策略的上位控制器将LQ 控制稳态误差小和基于时间－能量最优控制响应速度快的特点结合，获得了较好的控制效果。

图7 基于混合策略的上位控制规律

针对汽车主动避撞对象的LQ 控制方法、基于时间－能量最优的控制方法以及基于混合策略的控制方法的仿真结果如图8 所示。从仿真结果可见，基于混合方法的上位控制器针对汽车主动避撞系统的特点，巧妙地结合了上述两种控制器的优点，即在保证良好的稳态精度的同时，改善了系统的响应速度。虽然该控制器的控制量相对较大，但仍然在舒适性的要求范围内。

a）车间距离响应曲线 b）被控车速响应曲线 c）被控车加速度响应曲线

图8 三种控制器的仿真曲线

2.2.3 下位控制方法研究

由于车辆制动、驱动力特性中含有强烈的非线性，同时车辆质量变动、道路坡度及风阻等外部干扰因素的存在，车辆下位控制器设计时控制系统的鲁棒跟随性和鲁棒稳定性往往不能得到兼顾[10]。针对这一问题，本研究设计了基于模型匹配方法的二自由度控制器来实现车辆主动避撞系统下位控制的控制性能。控制器结构如图9 所示。此处的二自由度控制器是指参考输入信号和控制对象的输出信号情报分别独立使用，就是既有反馈又有前馈的控制器。此控制器的特征是闭环目标值应答特性可以通过反馈特性的设计来独立设定。在这种情况下，利用前馈补偿器设定目标值的应答特性即模型匹配特性，利用反馈补偿器的设计实现反馈特性即系统的鲁棒跟随特性和鲁棒稳定特性。

图9 二自由度模型匹配控制器

针对汽车主动避撞系统下位控制模型匹配控制器性能，进行了如表2 所示内容的实车实验。实验结果如图10 所示。从实验对比结果可见，对于车辆及环境中存在的不确定因素对控制结果的干扰，模型匹配（MMC）控制器能在一定范围内予以消除，使系统具有很好的鲁棒跟随性及鲁棒稳定性。

表2 下位控制器性能验证实验条件表

a）实验1 结果对比图 b）实验2 结果对比图

图10 下位控制器控制效果对比图

2.3 车辆控制执行技术

汽车主动避撞系统所用执行器有两个：节气门伺服执行器和制动作动器。对于节气门伺服执行器，采用脉宽调制（PWM）控制的直流电机来实现。对于制动作动器由于制动系统的好坏直接关系到驾驶员的生命安全，所以要求自动制动系统响应要快，可靠性要高；由于目前汽车内可用空间较好，所以要求自动制动系统体积尽量小；为能够直接、迅速、广泛地在国内轿车上得到应用，要求自动制动系统对原车的改动要尽量小。在汽车行驶过程中，仍然以人为主，只当汽车间距小于安全距离而人又没有采取措施时自动制动系统才会起作用。在自动制动作用过程中，只要人一踩制动或加速踏板，则控制权便交给驾驶员，自动制动系统不起作用。所以在自动制动系统和原制动系统之间应当有电控切换装置。本研究设计的自动制动系统采用液压系统，原理图如图11 所示。本系统输出压力的控制采用高速开关阀结合脉宽调制（PWM）

控制来实现。

图11 液压自动制动系统原理图 结束语

使汽车具有主动安全性，集信息感知、动态辨识、控制等技术与方法于一体是ITS 的主要研究内容之一。世界各大汽车公司，都在开展这方面的研发，目前日本、欧美汽车企业在汽车主动避撞技术方面已取得实用化成果。这些技术虽然其理论研究成果可以借鉴，但涉及具体技术属于公司保密范围，国内企业难以得到具体技术资料，且中国的道路及驾驶习惯与国外不同，不能直接引进使用国外技术。本研究在车辆运动中对周围障碍物的感知技术和方法、车辆行驶危险或安全状态的动态辨识方法、汽车主动避撞控制及执行技术等关键技术问题的研究方面取得了一定的突破和创新，为解决智能交通系统研究开发过程中的汽车行驶安全问题，提供了理论及技术支撑。

参考文献 水越 雅司．自動運転の現状と将来．日本自動車技術, 1999,Vol.53(1):27-32 安間 徹，罔林 繁，村本 逸朗等．大型トラツクの追突警报装置．自動车技術会学术演讲会前刷集881，昭和63－5:105-108 Masayoshi Tomizuka．Advanced Vehicle Control System(AVCS)research for automated highway systems in California PATH.1994 vehicle navigation & information systems conference proceedings, 1994：41～45 Richard Bishop．Intelligent vehicle application worldwide．IEEE intelligent systems, January/February 2000：78～81 5 屠大维．用于车辆防撞控制的行车环境传感研究．中国机械工程第10 卷第6 期，1999 年6 月：701～703 6 李晓霞，李百川，侯德藻等．汽车追尾碰撞预警系统研究．中国公路学报第14 卷第3 期，2001 年7 月: 93～95 橋本 佳幸，里中 久志，重松 崇．衝突回避シスたムの開発．自動车技術会学術講演会前刷集943，1994 年5 月：57～60 Shinjiro Endo, Hiroshi Ukawa, Kazushi Sanada,etc．A study on speed control law for automated driving of heavy-duty vehicles considering acceleration characteristics．JSAE Review 20,1999:331～336 Matsumura S, Omatu S, Higasa H．Improvement of speed control performance using PID type neurocontroller in an electric vehicle system．IEEE World Congress on Computational Intelligence,1994 大前 学．プラトウーン走行の高度化を実現するための制御システムに関する研究.日本东京大学: 1999 年12 月 孙增圻．计算机控制理论及应用．北京：清华大学出版社，1989(end)

第三篇：浅谈汽车安全行驶

驾驶员技师专业论文

浅谈汽车安全行驶问题

浅谈汽车安全行驶问题

【内容摘要】随着人们生活质量水平的提高，汽车日趋成为人们生活中的主要交通工具。汽车驾驶技术的安全操作，不但对驾驶员自身的生命安全具有重要的影响，而且可以提高行车的安全系数。但是，交通事故的与日俱增严重威胁了人们的生命财产的安全，甚至会给家庭带来沉重的灾难。交通事故的发生大部分是由驾驶员违规驾驶以及不良习惯所造成的，在日常驾驶中如果能加以重视这些问题，就可以避免事故的发生。本文结合汽车驾驶安全操作技术加以进行分析，以此确保行车的安全。

【关键词】汽车;驾驶技术;安全操作 1 引言

在交通日趋发达的今天，汽车带给人们极大的便利，但是交通事故、车辆故障等问题也随之激增。这些问题的产生多是由于驾驶者驾驶技术不高、驾驶习惯不良引起的。因此，若能重视汽车驾驶技术问题，切实提升驾驶者车辆驾驶技能，就能规避交通事故，确保车辆安全行驶。因此，汽车驾驶安全操作具有重要的作用。2 汽车驾驶员应具备的基本的驾驶素质

2.1 了解汽车的操控系统

当驾驶员进入车内后，应对所驾驶车辆的操作系统和性能进行迅速、全面地了解，并能够将操作系统所处的位置牢固的记住，这样在驾驶过程中能够对其进行熟练的操作。驾驶员只有对自己车辆的性能情况进行透彻的了解，才可以确保驾驶的顺利，当遇到一些突发情况时，可以对这些情况进行有效的控制。如果驾驶员所驾驶的车辆是手动档，就需要对机构的组成部分和具体位置进行准确的操纵，机构的组成部分包括: 方向盘、变速器操纵杆、驻车制动操纵杆、离合器踏板、制动踏板、油门踏板。由于自动挡车辆没有离合器踏板，因此驾驶员开车时不能按照手动挡的方式而驾驶，不能将无极变速器、车辆的制动踏板当作离合器踏板进行使用，这样就会有效地减少交通事故的发生。必须根据驾驶员的实际情况进行座椅的调整，以避免驾驶员开车时的视线不被方向盘遮挡住，这样就可以将交通标志和仪表盘看的更清楚，从而确保行车的安全以及舒适性。2.2 安全起步是确保车辆安全行驶的必备环节

车辆的起步要做到快而稳。该环节操作大致包括如下过程：首先 是踩下离合器，踩踏要一脚到底，以使其完全分离；然后是挂挡，为车辆起步需要克服静止惯性，这个阻力较大，宜用一挡起步，挂挡要准确、轻巧；三是打开左转向灯，以引起周边经过车辆的注意；四是鸣笛警告周边车辆和人员；五是通过倒车镜和后视镜观察车辆周围，特别是车左后方的状况，仔细观察两侧反光镜，看清后面是否有车紧跟，尤其是看清楚将要驶入的车道是否有后车紧跟。如有，要么自己加速拉开距离再并入该车道，要么等后车驶过；六是松放制动刹车，即左手握稳方向盘，右手紧握手刹车杆并将按钮按下，以松放制动刹车；七是分层次、适时适量的轻踩离合器踏板。需要注意的是：为了避免发生车辆突然起步事故，发动车辆前，应检查变速杆是否处于空挡位置，是否拉紧了手制动器的操纵杆。一旦车辆突然起步前行，需立即采取紧急的制动措施。车辆停于陡坡上时，在发动汽车时，在车轮前后塞上砖石或三角木等物，可有效防止因发动机起动抖动而引发的车辆溜滑问题。3 汽车制动技术的控制

制动在汽车行驶的过程中具有非常重要的作用，科学合理地运用汽车制动技术以及掌握操作技巧，直接影响着驾驶的舒适性和安全性。如果驾驶员是初学者，一般对路面的形式不太熟悉，且心理素质也不高，车辆遇到违章以及出现异常情况时，驾驶员就会盲目的采取紧急制动措施，这样就会引起交通事故的发生。目前，大多数的车辆都安装了ABS 防抱死装置，若驾驶员踩下踏板的力过度，就会导致制动系统产生响声，这时驾驶员就要保持稳定的心态，驾驶员不能分散注意力，以此避免制动时间的延长。同时，在驾驶中遇到突发情况时，应踩动踏板不能放松，直至确保车辆安全停稳为止。此外，如果一些车辆未进行ABS 液压制动系统的安装，不可以将踏板直接踩到底，应将踏板踩下后迅速抬起再迅速踩下，从而能够排出制动管路中的空气，并实现制动的效果。特殊情况或条件下确保行车安全的驾驶技术探析 4.1 上坡路段应使用的安全驾驶技术

起步方法。起步与前述步骤相同，但应视坡度的大小，踏下加速踏板，把发动机转速提升至适宜的位置，松抬离合器踏板使发动机处于半联动状态，在缓缓踏下加速踏板的同时松开手制动杆，车辆便平稳起步了；上坡加挡。在上坡路段加挡，动作要更加迅速，空挡停顿的时间要更短，换挡后须迅速适量地踏下加速踏板，以确保车辆拥有足够动力完成上坡动作；上坡减挡。上坡路段若放开加速踏板车速下降较快，减挡要较平路适当提前，必要时也可越级减挡，避免因操作动作缓慢减速过快，导致减挡后的车辆不能正常行驶，甚至引发熄火及后溜问题；坡顶盲区驾驶的技巧。当车辆驶近坡顶时，受车体倾斜会影响驾驶者的视线，无法清楚看清坡顶的对面车辆状况，所以应适度放松加速踏板，以降低车速，并靠道路的右侧谨慎驾驶。在通过坡顶时，还应及时减速鸣笛，注意对向车辆、行人，避免无谓事故的发生。

4.2 掌握恶劣天气驾驶技术 4.2.1大雾天气的驾驶技术

由于大雾天气的能见度较低，驾驶员在开车过程中视线可能会模糊，并且地面较湿滑，车辆在行进的过程中需要将防雾灯、尾灯和近光灯打开，从而可以对前方车辆的动态和行人的动态进行掌握和了解，以确保驾驶员的能见度。对于允许鸣笛的路段来说，可以通过适当的鸣笛以示提醒，要与其他驾驶员及时地进行信息的交换，以此引起车辆和行人的警惕性。若能见度低于10 m 以下，必须将雾灯和尾灯打开，可以先将车辆停靠在路边，当路况有些的改善时再继续进行行驶。若车辆在高速公路上行驶，应确保前后车辆的距离，适当地控制车速，禁止随意停车，以此防止车辆追尾事件的发生。4.2.2 阴雨天气的驾驶技术

在阴雨天气条件下，光线较为偏暗，这是交通事故频繁发生的原因，因此驾驶员应提高警惕心。汽车在开动前，应严格地检查汽车的制动器、刮水器以及发动机罩的封闭等情况，检查轮胎的气压，以确保轮胎气压处于正常状态，这是汽车行驶的根本保障。同时，在阴雨天气行车的速度应放缓，在进入积水位置时，应对车速进行有效的控制，并确保行车处于低速的状态。如果路面没有积水，应将车速控制在一定范围内，车速过快会对轮胎和地面的附着力产生严重的影响，从而使制动效果得到一定的降低。另外，如果汽车在积水路面行驶，制动蹄和制动鼓之间的积水可能会导致制动的不灵，这时驾驶员应保持稳定，将速度减缓且轻踩制动踏板和加速踏板，通过反复的操作就可以除去水分。

4.2.3 冰雪天气的驾驶技术

由于冰雪天气的温度较低以及路滑，对驾驶员的要求更高，因此应加以注意: ①对冰雪路面的特点进行充分的了解，通常车辆的行驶与驾驶员的意愿不相符，制动的距离较长，驾驶员在行驶的过程中应有良好的预见性，对可能发生的时间进行及时的判断，并有针对性地采取防范措施。②汽车不管是起步还是中途加速，应缓慢加油，轻踩制动板，禁止猛踩急抬，这样就可以防止失控以及轮胎打滑现象的出现。

4.3 夜间行车的安全驾驶技术

首先，在夜间驾驶车辆，要切实注意右侧行人，并在与对向车辆相距150 米左右时，将远光灯变换为近光灯，以免因影响对向驾驶者视觉而引发事故发生。其次，在交通繁忙城市道路上夜间驾驶时，常有行人由停车等灯车队间隙中横过马路，所以应特别注意由左侧横过马路的行人。再次，夜间行车要严格控制车速。这也是确保夜间行车安全最根本的措施之一。驾驶者要清醒地认识到夜间高速行车危险性。在由亮处行到暗处时，眼睛要有适应的过程，必须降低车速；驶经繁华街道，霓虹灯光照射也会影响驾驶者视线，也应低速行驶；若遇雨、雪等恶劣天气，夜间行车更要低速小心驾驶。最后，夜间行车要增加跟车距离。夜间行车时，驾驶者视线不良，为避免危险，适当增加跟车距离十分必要，这是防止行车事故的重要措施。5 结束语

汽车驾驶安全操作技术在交通运行中发挥着重要的作用，只有掌握熟练的驾驶操作技术和基本技能，才能使车辆发挥应有作用，服务社会经济发展。

参考文献: ［1］ 裘小华.对汽车驾驶安全操作技术的探讨.科技创新导报［J］2012(19)．

［2］ 曹尚合.浅谈汽车驾驶遇到的几种险情处理.科技信息［J］ 2010(1)．

第四篇：汽车主动安全技术

汽车主动安全技术

目录

概述

主动安全技术将成未来汽车的研发重点 现代汽车主动安全技术的发展趋势 汽车主动安全系统 汽车主动安全技术 综述 概述

主动安全技术将成未来汽车的研发重点 现代汽车主动安全技术的发展趋势 汽车主动安全系统 汽车主动安全技术 综述

展开

概述

随着社会的发展，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，目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念。

主动安全技术将成未来汽车的研发重点

交通安全问题已成为世界性的大问题。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。而传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生，因此主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。

现代汽车主动安全技术的发展趋势

汽车安全设计要从整体上来考虑，不仅要在事故发生时尽量减少乘员受伤的机率，而且更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故的发生。现代汽车的安全技术包括主动安全技术和被动安全技术两方面。而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。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。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计，使汽车能够主动采取措施，避免事故的发生。在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、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施，由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息，并可自动采取措施，有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息，对驾驶员和车辆进行监测控制。例如，根据日本政府“提高汽车智能和安全性的高级汽车计划”，由日本丰田公司研制成功的“丰田高级安全汽车”即具有驾驶员瞌睡预警系统、轮胎压力监测警告系统、发动机火警预报系统、前照灯自动调整系统、盲区监控系统、汽车间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自动制动系统、紧急呼叫(SOS)停车系统、灭火系统以及各向安全气囊系统等，其中有些单项设备已投放市场。

汽车100多年的发展史中，有关汽车的安全性能的研究和新技术的应用也发生了日新月异的变化，从最初的保险杠减振系统、乘客安全带系统、安全气囊到汽车碰撞试验、车轮防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)，到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究，汽车的安全性能正日趋完善。特别是近几年，随着科学技术的迅速发展，越来越多的先进技术被应用到汽车上。目前，世界各国都在运用现代高新科，加紧研制汽车安全技术，一批批有关汽车安全的前沿技术、新产品陆续装车使用，使未来的汽车更加安全。

未来汽车电子控制的重要发展方向之一是汽车安全领域，并向几个方向发展：利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统；利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统；高性能的轮胎综合监测系统；自适应自动巡航控制系统；驾驶员身份识别系统；安全气囊和ABS/ASR。随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通信技术在汽车上的广泛应用，现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。

汽车主动安全系统

为预防汽车发生事故，避免人员受到伤害而采取的安全设计，称为主动安全设计，如ABS，EBD，TCS，LDWS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性，尽力防止车祸发生。其它像高位刹车灯，前后雾灯，后窗除雾等也是主动安全设计。目前安全技术逐渐在完善，有更多的安全技术将被开发并得到应用。

汽车主动安全技术

ABS（防抱死制动系统）

它通过传感器侦测到的各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率，由此了解车轮是否已抱死，再命令执行机构调整制动压力，使车轮处于理想的制动状态（快抱死但未完全抱死）。对ABS功能的正确认识：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。

EBD（电子制动力分配系）

它必须配合ABS使用，在汽车制动的瞬间，分别对四个轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出摩擦力数值，根据各轮摩擦力数值的不同分配相应的刹车力，避免因各轮刹车力不同而导致的打滑，倾斜和侧翻等危险。

ESP（电子稳定程序）

它实际上也是一种牵引力控制系统，与其它牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且控制从动轮。它通过主动干预危险信号来实现车辆平稳行驶。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便会放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则会放慢内后轮，从而校正行驶方向。

EBA（紧急刹车辅助系统）

电脑根据刹车踏板上侦测到的刹车动作，来判断驾驶员对此次刹车的意图，如属于紧急刹车，则指示刹车系统产生更高的油压使ABS发挥作用，从而使刹车力更快速的产生，缩短刹车距离。

LDWS(车道偏离预警系统）

该系统提供智能的车道偏离预警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发出警报，为驾驶员提供更多的反应时间，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯，该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。

胎压监控

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)已经做出要求，截止2003产品年车重小于或达到4536公斤的所有美国乘用车辆都必须配备胎压监控系统，事后宝马公司就已经把该系统用在全系轿车中。驾驶者可以通过车内提示警告系统来判断轮胎胎压情况是否正常，首先避免了因轮胎亏气出现的行车跑偏，其次在高速行驶时也对乘坐者安全是一种保障。?

所用车型：奥迪、宝马、上海通用别克君越、凯迪拉克、雷克萨斯、迈巴赫、梅塞德斯奔驰、沃尔沃等

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。如：上海通用别克君越车内后视镜就配备此功能，反光镜左边会有一个车体形状的图标，前/后雷达在侦测障碍物时警告标示会给驾驶者以视觉和听觉上的警告。

倒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。

所用车型：雷克萨斯、上海通用别克君越、梅塞德斯-奔驰等

芯片防盗系统

财产安全也被人日益关注，一部几十万的轿车被偷盗会让车主受到很大的损失。厂家也绞尽脑汁为轿车加入更多的安全防范系统。通用别克君越不仅在点火钥匙上加入Passkey III安全防盗系统，还针对后行李箱结构进行了改进，变为遥控开启无锁芯防盗模式，大大减低了被盗被撬的几率，给车主财产方面的最大保护。

自动感应大灯和/或夜视辅助系统

自动感应大灯随车辆周边环境光线影响，系统会自动识别判断。雨雾天气光线不够，大灯会自动亮起给驾驶者提供更安全的行车环境。后期厂家又延伸到自适应大灯系统，这更高级的系统会因方向而调节(在车辆转向时会转动灯光)。它们也可以是车速感应式车灯(可以改变光束的长度或高度)，或者对环境光进行补偿。

夜视系统可以有不同的形式，如基本的红外线大灯或热成像摄像机。但是无论采用何种科技，作用都一样：在夜间或者视线不明的情况下，帮助您看清更远处的路面并且辨别接近1000 英尺外道路上的动物、人或树木。图像在驾驶室中的显示屏上形成，使肉眼难于看清的障碍物体提前被驾驶者掌控，目前博世公司开发的夜视系统则具有以上功能，但价格很是昂贵，即使是超豪华轿车目前也基本为选配系统。相信不久将来这一更高级的系统也会被中高级轿车所选用。

所用车型：凯迪拉克、雷克萨斯、林肯、梅塞德斯-奔驰S系等 相关运用车型

(ASR奔驰/TCS凯迪拉克/TCR丰田/DCT宝马、电子稳定控制系统（ESP博世/DSC宝马/VSC丰田/VDC日产/VSA本田)、陡坡缓降系统（HDC）、自动驻车/上坡辅助系统、高位刹车灯（第三刹车灯）等这些都属于汽车主动安全配置产品。除了以上这些在操控性方面的主动安全设施外，还有基于图像处理技术以及雷达感应技术，可以提前预防和缓解交通事故的汽车主动安全用品。其中以基于图像处理技术原理的碰撞预警系统为目前汽车主动安全产品中的领航者。

最新汽车主动安全技术

驱动防滑控制系统

VSC车辆稳定控制系统

四轮转向控制技术

卫星导航与车距控制系统

自动刹车系统

LWDS车道偏离预警系统

LNVS夜视系统

FCWS前碰撞预警系统

HMWS车距监控系统

HUD抬头显示系统

最新主动安全产品运用车型

1、VOLVO-XC60 城市安全系统，自动刹车。

2、奔驰公司，自动报警、自动锁定车速刹车。

3、福建东南汽车工业集团----东南（三菱君阁）旗舰版已经配套车道偏离预警系统。

4、(VOLVO-S80)配套车道偏离预警；

5、(BMW-X5)配套车道偏离预警和HUD抬头显示系统；

6、(宝马-745)配套被动式红外夜视系统；

7、新（奔驰-E350）带车道偏离预警和主动夜视系统上市；

8、新（凌志）LS460和E350已经配套视觉和雷达结合防撞系统；

9、现代顶级豪车（雅科仕）带车道偏离预警上市；

10、(雪铁龙C4)配套车道偏离预警系统；

11、英菲尼迪顶级版和起亚k7北京车展也展示带车道偏离警报器系统的车；

12、欧洲2012年新车必须强制安装车道偏离预警（LWDS）。

国际市场运用

国际市场运用

编辑本段综述

虽然人们采用各种方法来保证驾驶员的安全，但是如何避免事故发生才是我们对于未来车辆安全的讨论重点。因为只有最大程度地减少事故发生率，才能最好地体现车辆安全。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。通过数据总线进行系统集成，可以将汽车安全的很多方面，例如防驾驶瞌睡装置、轮胎压力监测报警装置、行人碰撞保护装置集成在一起，提高汽车的安全性能。未来智能行人保护系统(IPPS)、高级驾驶员辅助系统、保持车道状态系统、夜视系统、高灵敏度雷达传感器和激光雷达技术的应用将大大提高汽车主动安全的水平。欧盟委员会和日本政府已颁布了新法规来保护行人和其他易受伤的道路使用者。相信随着技术和立法的不断完善，汽车主动安全技术将成为未来汽车安全技术发展的重点。它将与被动安全技术一起发挥作用，保证驾驶员和行人的安全。汽车安全性已经不仅是个技术问题，在某种程度上也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然，所以有着广阔的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。

在汽车业群雄逐鹿的今天，中国汽车工业必须顺应汽车主动安全技术发展的方向，在我国有计划、有步骤地发展现代汽车主动安全技术是势在必行的。目前国内主动安全技术的研发还比较滞后，但广阔的前景不言而喻。当然主动安全的意识要不断的推广普及，让更多的人加入主动安全的行列中。更希望涌现一批像南京运泰汽车自动防撞器销售有限公司这样的以（关爱生命，造福人类）为主旨致力于推广主动安全事业的单位。

第五篇：浅谈汽车主动安全技术的应用

汽车主动安全技术概述

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。汽车主动安全技术的具体应用

汽车安全技术随着科技的发展有了较大提高,在当代的汽车上安全性成为衡量一辆汽车相当重要的指标。主动安全技术发展至今已经有了很大的完善,比如现在很成熟的电子控制防抱死制动系统(ABS)还有电控驱动防滑系统(ASR)、ESP等等。2.1 电子控制防抱死制动系统(ABS)(1)ABS的概述:ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的,后来又成为高级轿车的标准配备,现在则大多数轿车都装有ABS。众所周知,刹车时不能一脚踩死,而应分步刹车,一踩一松,直至汽车停下,但遇到急刹时,常需要汽车紧急停下来,很想一脚到底就把汽车停下,这时由于车轮容易发生抱死不转动,从而使汽车发生如前轮抱死引起汽车失去转弯能力,后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的,装有ABS的汽车,能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转,从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面涤件下的汽车制动性能。

(2)ABS的工作原理:无论是液压制动系统还是气压制动系统,电子控制防抱死系统(ABS)的组成均由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三部分组成。由传感器感测车速和轮速的状况传给电子控制单元,再由电子控制单元控制执行器(电磁阀)。电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。能根据每个车轮的轮速传感器的信号,电脑对每个车轮分别施加不同的制动力,从而达到科学合理分配制动力的效果。

目前,装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统,每个车轮都由独立的液压管路和电磁阀控制,可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱死功能。

(3)ABS的使用常识:现在基本上所有的乘用车都加装了ABS系统,对提升车辆的主动安全性能起到了很大的作用,但若使用不当,效果也会大打折扣。在这里,我们对ABS的使用原则归纳为“四要、七不要”。

四要:(1)要始终踩住制动踏板不放松,这 样 才能 保证足够和 持续的制动力,使ABS有效地发挥作用。(2)要保持足够的安全车距。一般情况下,最小车距不应低于50m,当车速超过50km/h时,最小车距与车速 数 值 相 同,如100km/h时 最 小 车 距 为100m。

(3)要事先熟悉ABS,使自己对ABS工作时的制动踏板抖动有准备和适应能力。(4)要事先阅读汽车驾驶员手册。

七不要:(1)不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的,在车速过高和转弯过急的情况下,若车辆制动得过急过猛,则汽车仍然会产生侧滑。

(2)不要采用“点刹”制动。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,可一脚将踏板踩到底而不松开,不要担心车轮抱死打滑,否则将大大延长制动距离。

(3)不要被ABS的抖动吓住。ABS在起作用时,会听到它发出的噪音,该噪音是由液压控制系统中的电磁阀和液压泵工作时产生的,不可将脚从制动踏板上移开,仍然要将制动踏板踩死而不去管它。

(4)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,实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查,若此灯一直不亮,说明ABS有故障。

(5)ABS指示灯不熄灭时不必恐慌。当行车中ABS出现故障时,防抱死制动系统自动将原制动系统的油路接通,汽车上的原制动系统仍然工作, 只是没有了ABS,注意检修就可以了。(6)不可私自拆换ABS的电脑单元。如果电脑发现故障,应更换整个电脑单元。(7)对装配了ABS,但是希望改装的车辆,请勿拆装制动管路与ABS单元连接的螺母。电控驱动防滑系统(ASR)(1)ASR的概述:ASR是防滑调节系统(anti—spinregulation),其目的就是要防止车辆尤其是大马力的汽车在起步、加速情况下驱动车轮打滑的现象,以维持车辆行驶的方向性和稳定性,保持好的操控以及适当的驱动力,保证良好的行车安全。

(2)ASR的功用及原理:当汽车加速时ASR将车轮的滑动力控制在一定的范围内,从而防止驱动车轮加速时滑动。它的功能一是提高牵引力,二是保持汽车的行驶稳定性。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑,如果是后轮驱动的车辆容易发生甩尾;如果是前轮驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或者说能减轻这种现象, 即:在转弯时,如果发生驱动轮打滑,则会导致整个车辆向一侧偏移。当有ASR时,就会使车辆沿着正确的路线转向。4 车辆电子稳定装置(ESP)(1)ESP的 概 述 :ESP电 子 稳 定 装 置(Electronic Stablity Program)是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上的。ESP实际上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。

(2)ESP的工作原理:ESP系统通常是支援ABS及ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、ASR发出纠偏指令,来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。

通过这次对汽车主动安全技术的分析与思考,使我们对汽车安全技术有了更深刻的认识,同时,也要提醒我们有车一族的朋友们,即使汽车安全技术再发展,再完善,我们还是要谨慎驾驶,遵循我国的交通规则,速度不要太快,汽车安全技术再提高也不是万能的,因为它们也无法对抗物理学定律,如果汽车跑得太快,在某些情况下仍可能出事故。