摘要：隨著人們生活水平的提高和汽車生產裝配技術越來越成熟，汽車逐漸走進了普通家庭。作為現(xiàn)代社會最重要的交通工具--汽車，不僅帶來了速度，更賦予人們對品質生活的推崇和追求。與此同時也帶來了諸多安全隱患。數(shù)據(jù)顯示，2011年中國因交通事故造成的死亡人數(shù)為6.2萬人，交通事故死亡率居世界之首。所以汽車安全顯得越來越重要。
1.引言
隨著近幾年電子信息科學與技術的高速發(fā)展，智能電子技術已經由傳統(tǒng)的家用電器領域向汽車智能控制領域衍進，大大提高了汽車舒適性，可操作性，安全性。自從1886年德國人卡爾·佛里特立奇·本茨發(fā)明了世界上第一輛三輪汽車開始，汽車安全與汽車發(fā)展便如影隨形。當今社會汽車行駛安全性更是消費者最關心的問題。美國偉世通公司曾經做過一項調查，結果顯示：汽車行駛安全位于客戶對汽車要求的核心。大部分消費者認為，汽車安全性比汽車動力性、舒適性、經濟性重要。關注汽車安全，不僅是為了司機和乘客，更為了道路上更多的人。本文將用淺顯易懂的文字介紹車載智能電子控制技術對提高汽車安全性能主要控制技術的應用。
2.汽車電子防滑控制系統(tǒng)
汽車電子防滑控制主要包括制動防滑、驅動防滑和轉向行駛防滑等三個方面的控制。汽車防滑控制系統(tǒng)是汽車上的一種安全附屬裝置，可以防止汽車在制動、起步、加速和轉向時出現(xiàn)的側滑、跑偏、喪失轉向能力和滑轉等，從而起到保護乘客和車輛的作用，大大降低因制動、驅動等而引起交通事故出現(xiàn)的概率。
2.1 制動防抱死系統(tǒng)(Anti-lockedBraking System,簡稱ABS)
汽車在剎車時，由輪胎提供摩擦力讓汽車停止運動。又由于靜態(tài)摩擦力(輪胎轉動)遠遠大于滑動摩擦力(輪胎打滑)，所以ABS系統(tǒng)能夠讓汽車獲得更大摩擦力使其更快停止。汽車制動防抱死制動系統(tǒng)(ABS)是汽車在任何路面上緊急制動時，汽車智能電子系統(tǒng)接收到車輪轉速傳感器信號，自動控制和調節(jié)車輪的制動力，使車輪處于轉動與滑動的臨界狀態(tài)，防止車輪完全抱死，使車輪獲得最大制動摩擦力，獲得最佳制動效果。從而避免制動過程中的跑偏、側滑、和喪失轉向操縱能力等，提高了汽車汽車操縱性能和穩(wěn)定性能(如圖1所示)。同時，汽車還能獲取最大制動力，縮短30%的制動距離，提高汽車的制動性能，對保證汽車安全具有重要意義。
總之，“人工點剎”的時代已經過去，高智能的ABS在行車安全上給予我們很多保障?？s短30%的剎車距離無疑能夠在很多時候成為救命稻草，剎車保證方向可控更是提供了駕車保障。
2.2 驅動防滑系統(tǒng)(AccelerationSlip Regulation,簡稱ASR)
汽車在起步或加速時，特別是下雨、下雪、冰雹、路凍等摩擦力較小的特殊路面上行駛時，往往會發(fā)生驅動輪打滑現(xiàn)象，這在山路上非常危險的。為了保證汽車行駛安全穩(wěn)定性，控制車輪不出現(xiàn)滑轉現(xiàn)象，主要通過汽車車載智能控制單元接收到輪速傳感器信號，控制發(fā)動機電子點火部分和供油，通常通過改變節(jié)氣門開度和點火提前角的方式調節(jié)發(fā)動機的輸出轉矩，確保車輪與地面之間最大附著力和牽引力，使車輪的滑移率達到最佳范圍內(15%~20%)。如果車輪打滑得不到控制，車子就會失控。所以，別以為只有剎車時車輪抱死會出危險，起步時車輪打滑一樣會出問題。
2.3 車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElectronicStability Program,簡稱ESP)
車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(EPS)當車輛在轉向、制動或打滑時，電子控制單元ECU接收到包括來自轉向角度傳感器(檢測方向盤的轉向角度)、輪速傳感器(監(jiān)測各個車輪的轉動速度)、G(側滑)傳感器(監(jiān)測車體繞垂直軸線轉動的狀態(tài))、橫擺率(橫向加速度)傳感器(測汽車轉彎時的離心力)、減速度傳感器，對車輛的的運行狀態(tài)進行分析、計算和判斷然后發(fā)出指令，把制動執(zhí)行器內的壓力泵產生的的液壓傳送到相應的車輪制動器的輪缸。從而實 現(xiàn)對前輪側滑和后輪側滑的控制，使車輛不偏離正確的行駛軌跡。例如，當汽車后輪出現(xiàn)側滑時，ESP系統(tǒng)立即把制動力加到正在轉彎的外前輪上，迅速制動前輪使汽車產生一種相反的轉矩，以保證汽車在原來的車道上行駛;當汽車前輪出現(xiàn)“飄動”現(xiàn)象時。ESP系統(tǒng)把制動力施加到兩個后輪上，迅速制動后輪使汽車保持在原來的車道上行駛。不難看出車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(EPS)是傳統(tǒng)ABS(防抱死剎車系統(tǒng))、ASR(驅動防滑系統(tǒng))的進一步擴展，ESP最重要的特點就是它的主動性，如果說ABS是被動地作出反應，那么ESP卻可以做到防患于未然。更智能化提升了汽車的穩(wěn)定性能和安全性能。
2.4 緊急制動輔助系統(tǒng)(ElementalBattle Academy,簡稱BAS)
由于大度數(shù)駕駛員在緊急情況下會優(yōu)柔寡斷，不能有效的采取制動措施。制動系統(tǒng)性能不能有效發(fā)揮，制動距離明顯延長。為了縮短縮短在緊急制動的情況下的剎車距離，梅賽德斯-奔馳公司研制了制動輔助系統(tǒng)(BAS)。從1997年開始，這個系統(tǒng)成為所有梅賽德斯-奔馳轎車的標準裝配。具體的工作流程如圖2所示。
梅賽德斯-奔馳對制動輔助系統(tǒng)(BAS)的功能和作用方式已做了詳盡的試驗。例如：在駕駛模擬器中：在這里，駕駛員會不經警告而遇到危險情況，此時他們必須實施緊急制動。在干燥的路面上，如果沒有使用制動輔助系統(tǒng)，大多數(shù)測試者最多需要達73米的制動距離，才能把速度為每小時100公里的汽車完全停下。而利用這個系統(tǒng)時，僅僅經過40米后汽車就完全停下了。這相當于制動距離縮短大約45%.
裝配上這個系統(tǒng)的新車在撞車事故方面，使事故發(fā)生的頻率降低了百分之八，在行人事故方面，使事故發(fā)生的頻率降低了百分之三十。
3.安全氣囊防護系統(tǒng)(SupplementalInflatableRestraintSystem,簡稱SRS)
汽車與阻礙物的撞擊為第一次碰撞，人與汽車上相應部件的撞擊為第二碰撞，一般在第一次碰撞發(fā)生的60ms發(fā)生碰撞，人的傷亡由第二次碰撞造成。當汽車第一次碰撞發(fā)生后，第二次碰撞發(fā)生前，傳感器感受汽車碰撞強度并將其傳給控制器，SRS的ECU接收與處理傳感器的信號，當SRS的ECU判斷有必要打開氣囊時，立即發(fā)出點火信號觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點火后迅速產生大量氣體并快速展開氣囊(氣囊的整個充氣過程大約需要30ms)，完成安全氣囊整個工作過程，阻擋乘員(主要有正面、側面、膝部、頭部)與車內相應構件之間可能發(fā)生的碰撞，通過氣囊上的排氣節(jié)流空的阻尼作用吸收乘員的動能，從而打到保護乘員的目的。[!--empirenews.page--]
4.汽車電子防撞系統(tǒng)
國家統(tǒng)計局網站公布的2012年統(tǒng)計公報獲悉，中國2012年末全國民用汽車保有量達12089萬輛(包括三輪汽車和低速貨車1145萬輛)，比上年末增長14.3%.道路上行駛的汽車密度越來越大，碰撞事故與日俱增。為了防止高速行駛車輛之間或者行駛車輛與與路邊車輛之間的碰撞，現(xiàn)已研制和開發(fā)出一種自動控制的防汽車追尾系統(tǒng)--汽車電子防撞系統(tǒng)。當汽車正常行駛時，該系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)，當后車車頭非常接近前車車尾、障礙物時，該系統(tǒng)裝有測距傳感器，由該傳感器利用光線、激光或超聲波，測得汽車與障礙物間的距離，將這個距離信號和車速信號以及車輪轉角傳感器的信號送入ECU,通過計算求出汽車和前方車尾實際距離以及相互接近的相對速度，并向駕駛員發(fā)出預告會車、超車的警告，顯示前方物體的距離;當快要撞車時，ECU向制動器和節(jié)氣門控制電路發(fā)出控制指令，即可使汽車及時制動，從而有效的避免追尾、撞車。
5.電子駐車制動系統(tǒng)(Electrical ParkBrake,簡稱EPB)
大多駕駛初學者在上坡起步都會面臨一件非常棘手的難題--倒溜，有時由于與后車保留的安全距離不足造成不必的擦掛。
電子駐車制動系統(tǒng)(EPB)能夠有效的預防這樣的事故。這個系統(tǒng)在上坡起步時主要通過坡度傳感器監(jiān)測出坡度然后將信號傳輸?shù)紼CU并計算給出準確的駐車力，智能調節(jié)制動力，在上坡起動時，駐車控制單元通過離合器距離傳感器，離合器捏合速度傳感器，油門踏板傳感器等提供的信號通過計算，當驅動力大于行駛阻力時自動釋放駐車制動，從而使汽車能夠平穩(wěn)起步。能夠避免車輛不必要的滑行，簡單的說就是車輛不會溜后，保障上坡起步安全。
6.輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(Tire PressureMonitor System,簡稱TPMS)
也許你會問，爆胎在各種交通事故中的比率真的很高嗎?我們通過一組數(shù)據(jù)來向您證明，1998-2000年之間，廣東省交通部門在廣深高速公路上共統(tǒng)計2484起交通事故，其中848起交通事故出現(xiàn)爆胎情況，爆胎發(fā)生概率達到34.14%,而所有會造成爆胎的因素中胎壓不足當為首要原因。所以廣大的有車一族，我們要經常檢查輪胎胎壓力，TPMS就是專門檢測輪胎壓力保證行車安全的系統(tǒng)。一種是直接式(Pressure-Sensor Based TPMS,簡稱PSB)，顧名思義，這種系統(tǒng)要在每個輪胎里安裝壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，利用無線射頻發(fā)射器將壓力信號從輪胎內部發(fā)送到中央接收器上，然后對每個輪胎氣壓數(shù)據(jù)進行顯示。當輪胎氣壓低于門限值或漏氣時，系統(tǒng)會發(fā)出警報。另一種為間接式(Wheel-Speed Based TPMS,簡稱WSB)，這種系統(tǒng)是通過共享汽車ABS系統(tǒng)的輪胎轉速傳感器信號通過處理器計算，來比較輪胎之間的轉速差別，以達到監(jiān)測胎壓的目的。還有一種為復合式(TPMS)，該系統(tǒng)是將直接式輪胎壓力檢測系統(tǒng)(PSB)和間接式輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(WSB)結合而成，吸取了前兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，提供更安全穩(wěn)定的胎壓數(shù)據(jù)。
7.結束語
自電子技術在汽車安全方面得到應用后，整車的安全性能便得到很大提高，但是能否安全行車，不僅僅由汽車安全配置的好壞決定，如若酒后違規(guī)駕車，麻痹大意，開車打電話，高速飆車等違法駕車行為，即使安全性能再高的汽車，也不能保障行車安全。因此廣大車主只有具備了安全意識，堅決不酒后駕駛，不疲勞駕駛，不超速，不搶道，文明駕車才能做到真正意義上的汽車安全。汽車安全為了自己和車上最親最愛的人，更為了道路上更多的人。
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