第4期机电技术101
主动安全技术在汽车上的应用与发展4
林梅彬
(福州职业技术学院交通工程系，福建福州350108)
摘要：汽车的安全性能已成为顾客在购车环节中主要考虑的汽车性能之一，越来越受到广大消费者的重视，世界汽 车工业发达国家都非常重视汽车安全技术的研究开发与应用。文章主要介绍了国内外汽车主动安全技术的应用与发展, 预测汽车安全技术的发展趋势。
关键词：汽车；主动安全；辅助系统
中图分类号:U471.15文献标识码:A文章编号：1672-4801(2018)04-101-03
捷豹xk
D01:10.19508/jki.l672-4801.2018.04.030
进人21世纪以来，汽车已成为必不可少的交 通工具。随着公路等级和汽车电子技术的发展, 汽车的动力性越来越好，但同时也给汽车安全埋 下隐患。世界各国都致力于对汽车安全技术进行 研究。目前，已经
有许多汽车安全技术得到成功 应用。现代汽车安全技术主要包括主动安全技术 和被动安全技术两方面：被动安全技术主要考虑 被动系统安全，即车辆在发生事故时，通过一系列 安全措施，如设置安全带、安全气囊、保险杠等，降 低对乘员的伤害；主动安全技术相较于被动安全 技术，强调在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶 员避免事故的发生。主动安全技术是现代汽车安 全技术研究的方向。
现代汽车安全技术涉及的技术领域范围越来 越广，仅仅依靠单一技术很难进一步提高汽车的 安全性能。现代汽车安全技术综合了互联网、通 信以及电工电子等领域先进技术，伴随着越来越 多的智能化安全技术应用到汽车上，未来汽车的 安全性能将逐渐臻于完美。
1主流的汽车主动安全技术
1.1ABS系统
ABS是防抱死系统(Antilock Braking System)的简称，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车 安全控制系统。它是在制动过程中防止车轮被制 动抱死、避免车轮在路面上进行纯粹地滑移、提高 汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能 力、缩短制动距离的系统。它主要由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警
示灯组成。通过每个车轮上安装的转速传感器，将
福特e350房车
各个车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控
制装置根据各车轮转速传感器输人的信号对各个
车轮的运动状态进行检测和判定，并形成相应的控
制指令，控制滑移率在10% ~ 20%范围内。此时，
轮胎与路面间有最大附着系数，有利于汽车制动。
ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压
力保持、制动压力减小和制动压力增大4个阶段：
1) 常规制动阶段：当驾驶员踩下制动踏板，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中
的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出
液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不
3532888
通电运转。此时的制动过程与常规制动过程完全
相同，制动主缸产生的油压通过管路，进人制动轮
缸，使车轮制动器产生制动力。
2) 制动力保持阶段：在制动过程中，电子控制 装置根据车轮转速传感器输人的车轮转速信号判
定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱死压力调
沃尔沃xc40混动
节过程，关闭制动主缸与制动轮缸的通道，使制动
轮缸的油压保持不变。
3) 制动压力减小阶段：如果电子控制装置判 定某车轮的滑移率超过10% ~ 20%时，电子控制
装置使该轮的出液电磁阀通电而进入开启状态,
制动轮缸中的部分制动液就会经过处于开启状态
的出液电磁阀流回储液器，制动轮缸的制动压力
排气管放炮迅速减小，制动轮缸内的高压油流入储能器，制动
油压下降，车轮转速由下降逐渐变为上升。
*福建省中青年教师教育科研项目(JAT171066)
作者简介：林梅彬(1989-)，男，助教，硕士，研究方向为汽车振动与噪声。
102机电技术2018年8月
4)制动压力增大阶段：如果电子控制装置判 定某车轮的滑移率低于10% ~ 20%时，电子控制 装置使该轮的进液电磁阀转入开启状态、出液电 磁阀转人关闭状态，高压油进人制动轮缸，制动油 压增加，车轮转速又开始下降。
通过以上4个阶段交替进行控制，保证车轮 的滑移率始终被控制在10% ~ 20%，从而使汽车 制动性能达到最大状态，大大缩短了制动距离。1.2 EBD系统
EM)是电子制动力分配系统(Electric Brake-force Distribution)的简称。汽车在制动过程中 ，如 果左右车轮的路面附着率不同(例如左轮在湿滑 路面、右轮在干燥路面)，制动时容易产生打滑，甚 至造成车辆倾翻现象；配备EBD系统的汽车可以 在车辆制动的瞬间，高速计算出由于左右车轮路 面附着不同而导致的不同的摩擦力数值大小，通 过电子控制程序发出的制动控制调节信号，达到 制动力与摩擦力相互匹配，保证车辆制动安全与 制动时的稳定性。EBD系统实际上是ABS的辅助 系统，可以提升ABS的
工作效率。当驾驶员紧急 踩下制动踏板时，在ABS动作启动之前就已经平 衡每个车轮的有效地面抓地力，防止出现不稳定 工况，即后轮先于前轮先抱死，从而防止车辆出现 急剧的甩尾和侧滑现象，大大缩短了制动距离。1.3 AEB系统
AEB是紧急制动系统(Automobile Emergency Braking)的简称，采用动态制动和紧急制动来减少 道路上常见的轻度或中度的追尾事故。如果汽车 即将发生碰撞,AEB系统将采取一系列措施，以避 免或减轻碰撞带来的影响。AEB系统首先提醒驾 驶员以避免碰撞，如果驾驶员没有反应，系统会采 用自动刹车来防止碰撞或降低碰撞产生的严重程 度。在所有碰撞事故中，有30%左右的事故涉及 追尾问题。目前市面上的AEB系统能够有效的 降低追尾事故的发生。美国国家公路交通安全管 理局认为，AEB系统技术代表着下一波具有意义 重大的汽车安全技术的进步。
2驾驶辅助安全系统
汽车主动安全技术的进步提高了汽车的安全 性能，伴随着驾驶辅助安全系统的应用，汽车安全 性能进一步得到提高。驾驶辅助系统，即能够提醒或者引导驾驶员采取正确措施以避免安全事故 的安全技术。本文介绍主流的驾驶辅助安全系统。
2.1 PAEB系统
PAEB是彳了人自动紧急制系统(Pedestrian Au­tomatic Emergency Braking)的简称，也称为正面行 人碰撞缓冲制动系统，是一种新兴的安全技术。它的主要功能是，当行人离车辆很近而驾驶员没 有采取制动时，为车辆提供制动。PAEB系统是一 种防撞系统，当确定行人有被车辆碰撞的危险时, 它会采取自动刹车措施。目前市面上的PAEB系 统主要考虑以下4个碰撞场景：1)汽车直行且行 人正在横穿马路;2)汽车右转且行人横穿马路;3) 汽车左转且行人横穿马路;4)汽车直行且行人迎 面或背对汽车。
2.2 RVS系统
RVS系统是倒挡影像系统(Rearview Vehicle System)的简称，也常被称为备用摄像头。该系统 设计的主要目的是保护最脆弱的人—
—儿童和 老年人，帮助防止事故的发生。它是一种通过备 用摄像头提供车辆后方区域的图像，帮助驾驶员 看到车辆后方情况的安全技术。当汽车倒挡行驶 时,RVS系统可以显示车辆后方区域图像，图像中 的直线可以表示目前车轮的行驶方向，配合倒车 雷达，为驾驶员倒挡行驶提供了更清晰的视觉环 境。值得注意的是，倒挡影像系统并不是镜子的 替代品，也不需要驾驶员转身去观看后方情况，它 是一种揭示隐藏危险的安全辅助工具。
2.3 FCW系统
FCW是正面碰撞预警系统(Forward collision warining)的简称。它是一种先进的安全技术，可 以实时监控行驶车辆的速度、前方车辆的速度以 及两车之间的距离。如果后方车辆的速度过高而 使两车靠得太近,FCW系统将会警告驾驶员即将 发生的碰撞事故。需要注意的是,FCW系统不能 完全控制车辆，只能提供警示信息。FCW系统采 用传感器来检测低速行驶或静止的车辆。当车辆 之间的距离很近，事故即将发生时,FCW系统发 出信号提醒驾驶员，以便驾驶员可以踩刹车或采 取规避动作，比如转向行驶，以防止潜在的碰撞。采用这种技术的车辆可以为驾驶员提供声音警
第4期林梅彬：主动安全技术在汽车上的应用与发展
103
报、视觉预警或其他警告信号，通过这种方式，可 以帮助防止与前方缓慢行驶或者停止行驶的车辆 发生碰撞。FCW 系统也是目前轿车、SUV 和卡车 常配备的驾驶辅助系统。2.4 LDW 系统
LDW 是航道偏离系统(Lane  Departure  War ­ing ) 的简称。当车辆在没有转弯信号的情况下出
现偏驶时，LDW 系统就会发出警告，提醒驾驶员 注意行车安全。需要注意的是,LDW 系统没有完 全对整车进行控制。LDW 系统采用摄像头监控 车道标记并实时检测车辆是否有偏离迹象。当它 发现车辆正在偏离车道时，通过声音警报、视觉预 警或其他警告信号提醒驾驶员目前车辆正在偏 驶，提醒驾
驶员操纵车辆进行正常行驶。LDW 系 统提供了额外的安全效应，在一些常见碰撞场合， 例如：相邻车道上可能出现一方车辆侧向刮蹭同 向行驶的另外一部车辆，也可能出现与相反方向 行驶的车辆进行碰撞、甚至翻车，而这些事故的发 生往往是由于车辆偏驶导致的，LDW 系统可以及 时提醒驾驶员，降低由偏驶导致的事故发生率。
3汽车安全技术发展趋势
当代世界汽车技术的发展方向是致力于提髙
汽车的安全、节能、环保和舒适性，主要的推动技 术是汽车电子技术。汽车电子技术的应用改变了通用五菱
汽车各系统的结构，同时大大增强了汽车的安全 性能。目前，汽车安全技术已经融合了多种先进技 术，涉足的领域越来越广，要真正做到理想意义上 的“安全出行”还有很长的道路要走如何提高汽车 安全性、满足人们对安全性的需求，变得越来越急 迫。汽车安全技术朝着集成化、智能化方向发展。
1)
集成化。集成化的安全技术远大于所有单
项安全技术的总和。全球最大的汽车安全部件供 应商TRW 汽车集团多年来致力于集成化开发，早 已
开始对主、被动安全系统进行技术整合和运 用。在集成化的下一个阶段，安全技术将发展到 具备一定的先知先觉能力、并提供智能化反馈。 大力推动集成化的安全技术，才能真正整合主、被 动安全技术，将两者有效融合，进一步提高汽车安 全性能。
2)
智能化。以互联网为标志的第三次科技革
命带给世界颠覆性的变革，其中智能化成了这场
变革中不可阻挡的力量。汽车的智能化首要考虑 的就是安全智能化，越来越多的汽车采用互联网 大数据，利用自动化和人工智能技术，未来完全有 可能实现交通“零碰撞、零事故”。汽车安全智能 化的发展，离不开驾驶者的信息反馈，车企无法穷 尽汽车驾驶安全隐患，因此开放式的研发体系能 够助推智能化的发展，这也是未来汽车实现安全 驾驶的核心出路。
参考文献：
[1] 孙仁云，付百学.汽车电器与电子技术[M ].北京：机械工业出版社,2006:8-15.[2] 陈文丰，朱荣•浅谈汽车主动安全技术[J ].中国机械,2015(19): 149-150.
[3] 李书江，靳建平，李怀玉.浅谈汽车主动安全技术[J ].石家庄理工职业学院学术研究，2014(2) :4-8.
(上接第63页）
5结束语
本文针对某电站GIS 刀闸、地刀缺陷特点及
结构特性开展了基于耦合电容电流判断刀闸、地 刀分合情况的方法研究，从现场实测情况来看，检 测数据可靠、检测方法高效，可作为存在类似缺陷
参考文献：
[1] 于虹.电力设备X 雛数字图像拼接技术研究[J ].云南电力技术,2015(1): 1-6.
[2] 张嘉旻，王凯，马仁明，等.平行线路间感应问题影响因素研究[J ]•华东电力,2011,39⑶:411-414_[3] 刘涵，毛学锋，吴毅.氧化锌避雷器带电检测方法及现场故障分析[J ]•电气开关,2013(2) :73-75,79.[4] 陈志明.GIS 接地刀闸分合闸不到位风险分析及控制措施探讨[J ].电子制作,2014(24): 195-198.
的刀闸、地刀分合判断的临时检测手段；而对于其 他类型的刀闸、地刀缺陷(分合不到位），可借助于 检查刀闸、地刀外部止位间隙、X 光射线检测、一
次设备声音判断[4]等手段，本文所述方法可作为一 种辅助判断手段来应用。