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汽车安全性能学生姓名：李XX学 号：15132403020班 级：职业15汽服专1学 部：职业技术学部学年学期：2015-2016 学年 春季学期课程名称：汽车使用性能摘要：随着电子和信息技术的发展，汽车性能已在传统的行驶、转向、制动性能等基础上有了很大提高。人们对于汽车的安全性要求也从被动安全性转向主动安全性。本文在此出发点上，着重介绍了几种发展比较成熟的现代汽车制动系统，如ABS、ESP及ASR等等。通过对这三种制动系统的功用构造、工作原理及工作过程的介绍，让大家更加了解现代汽车制动系统的安全性。另外又介绍了几种制动系中较为先进的新技术，如电子差速锁（EDS）、辅助制动系统（BAS）、紧急制动辅助装置（EBA）、转弯制动控制（CBC）和全电路制动（BBW）等等。通过对这些新技术的功用及原理的简单介绍，让大家有一些初步认识。虽然发展并没有那么成熟，或者说是广泛，但是其前景还是很明朗的。关键词：汽车制动 安全技术ABS电子技术Abstract：Along with electronic and the information technology development, the automobile performance in the traditional travel, changed, foundations and so on in braking quality had the very big enhancement. The people also change the initiative security regarding the automobile secure request from the passive security. This article on in this starting point, emphatically introduced several kind of development quite mature modern automobile braking system, like ABS, ESP and ASR and so on. Through to these three kind of braking system function structure, the principle of work and the work process introduction, lets everybody even more understand the modern automobile braking system the security. Moreover this article also introduced in several kind of braking systems a more advanced new technology, like electronic differential lock (EDS), electronic braking force distribution system (EBD), assistance braking system (BAS), emergency brake auxiliary unit (EBA), curve brake control (CBC) and the entire electric circuit apply the brake (BBW) and so on. Through to these new technical functions and the principle simple introductions, let everybody have some preliminary understanding. Although develops not that maturely, or said is widespread, but its prospect is very bright.Keywords：Automobile brake Safety work ABS Electronic technology现代汽车技术的发展的主要方向是安全、环保和节能，世界各国都在围绕这三个方面开展大量研究开发工作。其中对人类生命财产有直接关系的是汽车安全。汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类，主动安全性是指避免交通事故发生之前的主动安全技术包括制动、转向、悬架、车距雷达报警系统，即自适应巡航控制系统等。汽车制动系统是汽车主动安全性的重要组成部分。汽车制动系统从20世纪初代时外鼓轮制动器、鼓式制动器、盘式制动器、液压制动器发展到电子控制制动系统。1914年液压系统应用在制动系统中；1951年盘式制动器诞生；1952年带真空助力器的制动主缸研发成功；20世纪70年代由于电子控制技术在汽车上的应用，制动系统获得了飞跃的发展，ABS迅速应用于各种汽车上。此后电子控制系统不断发展，汽车制动系统也步入了电子化时代。汽车制动系统至今已有防抱死制动系统（ABS）、电子差速锁（EDS）、牵引力控制系统（TCS、ASR）、电子制动力分配系统（EBD）、电控液压制动系统（EHB）、电子稳定程序控制系统（ESP）、辅助制动系统（BAS）、机电一体化制动系统（EMB）、线控制动系统（BBW）等。传统汽车制动方式是采用在车轮上安装机械式摩擦制动器经过了一百多年的发展，汽车制动系统的形式已经基本固定下来，但是随着电子控制制动系统的发展，汽车制动系统的形式也将发生变化。1 防抱制动系统（ABS）1.1 ABS防抱死制动系统概述“ABS”中文译为“防抱死刹车系统”。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。ABS与常规的液压制动系统相比有三个显著的优点：（1）车辆控制装备有ABS的汽车驾驶员在紧急制动过程中，保持着很大程度的操纵控制。在紧急制动过程中，用标准的液压制动器产生的打滑使驾驶员失去对车辆的控制。ABS恢复稳定性并使驾驶员恢复对车辆的控制。 （2）减少浮滑现象潮湿、光滑道路和抱死车辆容易形成被称为浮滑现象的状态。由于ABS减少了车轮抱死的机会，因此，也减少了制动过程中出现浮滑现象的机会。（3）改善了轮胎的磨损使用ABS防止车轮抱死，消除了在紧急制动过程中轮胎平斑的可能性。1.2 ABS发展历程ABS系统的发展可以追溯到本世纪初期，早在1928年制动防抱死理论就被提出，在30年代机械式制动防抱死系统就开始在火车和飞机上获得应用，博世（BOSCH）公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的制动防抱死系统的专利权。进入50年代，汽车制动防抱死系统开始受到较为广泛的关注。凯尔塞海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年对称为AUTOMATIC的制动防抱死系统进行了试验研究，研究结果表明制动防抱死系统确实可以在制动过程中防止汽车失去方向控制，并且能够缩短制动距离；随着电子技术的发展，电子控制制动防抱死系统的发展成为可能。在60年代后期和70年代初期，一些电子控制的制动防抱死系统开始进入产品化阶段。进入70年代后期，数字式电子技术和大规模集成电路的迅速发展，为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础。博世公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防抱死系统-博世ABS2，并且装置在奔驰轿车上，由此揭开了现代ABS系统发展的序幕。从此之后，欧、美、日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多详的ABS系统。 1.3 ABS系统的作用评价车辆制动性能的主要指标是制动距离和制动减速度。以提高汽车行驶安全性能而开发的。ABS系统有以下四种作用：（1）缩短制动距离：汽车在紧急制动时，ABS系统可以将滑移率控制在没有装备ABS系统的车辆的20-25左右，也就是说，它可以获得最大的纵向制动力的效果。（2）增强制动时的操纵稳定性：汽车制动时，四个轮子上的制动力是不同的。如果前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的方向；倘若后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至是整个汽车掉头等严重事故。ABS系统可以防止制动时四个轮子被完全抱死，有效提高了汽车行驶的稳定性。资料表明，装有ABS系统的车辆，可以使由于车轮侧滑引起的事故比例大幅度下降。（3）改善轮胎的磨损状况：车轮抱死会造成轮胎杯形磨损，轮胎面磨耗不均匀，导致轮胎磨损耗费增加。经测定，汽车在紧急制动时车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费，已超过了一套防抱死系统的造价。因此，立足长远，装用ABS系统具有一定的经济效益。（4）减轻司机的心理疲劳：ABS系统的使用与普通制动系统几乎没有区别。制动时只要把脚踏在制动踏板上，ABS系统就会根据情况自动进入工作状态。ABS系统在任何路面上应急制动只要求一种制定的制动操纵，而不需要顾虑车轮抱死问题。这就可以在心理上减轻司机的疲劳，进而保证驾车的安全可靠性。2 电子稳定程序控制系统（ESP）研究表明，25%造成严重伤害的交通事故和60%引起死亡的交通事故都是因为车辆侧滑所致。而电子稳定程序ESP可以防止很多这种由于侧滑所导致的交通事故。中国每年死于交通事故的人数达到10万人之多，居世界第一。ESP可大大降低交通事故并提高道路安全。许多研究和分析都证实了ESP在增强道路安全方面的成效。近年来世界范围内新车的ESP装配率，显示了其正在被越来越多的人所认可。ESP将成为所有车辆的标准配置，它是继安全带之后最具拯救生命潜力的科技。2.1 ESP的作用ESP最主要的作用是在紧急情况下，与ABS和ASR共同工作，帮助驾驶员保持对车辆的控制，在车辆和地面间还有附着力的前提下，通过对驾驶员的动作和路面等实际情况的判断，对车辆的行驶状态进行及时干预，从而避免重大意外事故。装了ESP的汽车，不再盲目服从司机，它能纠正司机的过度转向和不足转向。ABS和ASR只能被动地做出反应，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的具体作用归纳为3点。（1）控制驱动力，防止车轮打滑ESP能够避免车辆的起步打滑，系统对制动、发动机管理和变速换挡控制及时干预，让汽车在启动时保持合适的扭矩，而整个过程ESP利用微处理器分析来自传感器的信号并输出相应的控制指令。（2）控制转向过度或不足在转向过程中，如果驾驶员对车辆的操作过于激烈，会使车辆不能按照自己的轨迹行驶，后驱汽车常出现转向过度情况，此时后轮失控而甩尾。当ESP感知到这种情况将要出现之前，便会对外侧前轮制动，让前轮得到一个反向转矩来稳定车身；在转向不足时，为了校正循迹方向，ESP则对内侧后轮制动，形成一个加强汽车转向的转矩，从而校正汽车的行驶方向。（3）控制方向，减少对开路面制动距离对开路面，指的是汽车的左右轮分别位于不同附着系数的路面上，例如，一半是干燥路面，而另一半是积水甚至是积雪路面。在这种路面上刹车时，制动系统在对附着力较低的路面上的车轮施加制动力时，为了防止车轮的抱死滑动，制动系统不能够对车轮施加与干燥路面上的车轮同样大的制动力。原因是如果没有反方向控制车身，不对称的制动力会使车辆受到一个水平方向的转矩，在路面旋转打滑，ESP系统察觉到后，系统会给电动机一个必要的转向角度命令。这时，驾驶员能够感觉到方向盘的变化，并随之继续控制方向盘，反向旋转。在这样的作用下，制动力能够发挥地面附着力的最大值，并把制动距离缩短5%-10%，这是大众最新的“ESPPlus”转向控制系统所能达到的最新成果。3 驱动防滑控制系统（ASR）ASR驱动防滑系统，即Acceleration Slip Regulation的缩写。功能与TCS相同，同样是为了防止车辆在起步、再加速时驱动轮打滑，维持车辆行驶方向稳定性的系统，叫法不同，通常多在大众等德国系车型上看到这个缩写。3.1 汽车驱动防滑控制的作用它的主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑，特别是下雨下雪冰雹路滑等摩擦力较小的特殊路面上，当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。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；如是前驱动的车辆容易方向失控，如是后驱动的车辆容易甩尾。有ASR时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮打滑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;最重要的是车辆转弯时，一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移，这在山路上极度危险的，有ASR的车则一般不会发生这种现象。4 其他主动安全技术4.1 电子差速锁（EDS）EDS电子差速锁，英文全称为Electronic Differential System，又称为EDL(Electronic Differential Locking Traction Control)。它是ABS的一种扩展功能，用于鉴别汽车的轮子是不是失去着地摩擦力，从而对汽车的加速打滑进行控制。EDS的工作原理比较容易理解。同普通车辆相比，带有ABS+EDS的车辆可以更好地利用地面附着力，从而提高车辆的通过性，使驾乘更安全无忧。由此可见，ABS+EDS的安全性能超群，消费者的安全性更有保障。4.2 辅助制动系统（BAS）制动辅助系统BAS是当紧急刹车时，根据踩的速度、力度，制动系统自动感知而输出更强的制动力。它的工作原理是，令刹车泵里的真空量增加，使你一脚踩下去，制动力度大大提高，从而提高了驾驶安全性。它的功能是在紧急制动时，提供一个附加的制动力来帮助没能及时形成较大制动力的驾驶员，制动助力加快制动踏板的移动；当司机施加在制动踏板上的制动力不太大时，增加制动力，使车辆的紧急制动性能最佳。紧急情况下，当驾驶员迅速踩下制动踏板力度不足时，BAS便会启动，并在不足1秒的时间内把制动力增至最大，从而缩短紧急制动刹车距离。4.3 紧急制动辅助装置（EBA）在正常情况下，大多数驾驶员开始制动时只施加很小的力，然后根据情况增加或调整对制动踏板施加的制动力。如果必须突然施加大得多的制动力，或驾驶员反应过慢，这种方法会阻碍他们及时施加最大的制动力。EBA通过驾驶员踩踏制动踏板的速率来理解它的制动行为，如果它察觉到制动踏板的制动压力恐慌性增加，EBA会在几毫秒内启动全部制动力，其速度要比大多数驾驶员移动脚的速度快得多。EBA可显著缩短紧急制动距离并有助于防止在停停走走的交通中发生追尾事故。4.4 转弯制动控制（CBC）虽然在急刹车时，防抱死制动器能防止车轮抱死并帮助维持转向控制，但根据环境的不同，如果在转弯时紧急制动，汽车仍会有滑行的危险。在转弯制动时，CBC与防抱死系统配合工作，分别控制每个车轮制动缸的压力，从而减少过度转向和不足转向的危险。通过这种方式，实现了最优的制动力分配，从而确保了汽车在转弯制动时的稳定性。转弯制动控制利用来自ABS的信号控制各个制动器的压力，即使驾驶员在转到一半时才施加制动力，也能获得最佳的制动效果。4.5 全电路制动（BBW）BBW（Break-By-Wire）系统的出现，彻底颠覆了使用液压油或空气作为传力介质的传统制动系统。全电路制动不同于传统的制动系统，因为其传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间。与传统的制动系统相比，BBW具有很多优点：结构简单，省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置、液压阀、复杂的管路系统等部件，使整车质量降低；制动时间短，提高制动性能；无制动液，维护简单；系统总成制造、装配、测试简单快捷，制动分总成为模块化结构；采用电线连接，系统耐久性能良好；易于改进，稍加改进就可以增加各种电控制功能。5 汽车安全性未来的发展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，所以有着广泛的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。应用电子技术使车辆实现的高度智能化是汽车主动安全技术能在世界范围内发生质的飞跃的主要因素。提高车辆的被动安全性能只能代表过去，而如何更好地避免事故的发生才是未来的目标。在此出发点上，着重介绍了几种发展比较成熟的现代汽车制动系统，通过对其功用、工作原理及工作过程的介绍，让大家更加了解现代汽车制动系统的安全性。之后又介绍了几种制动系中的新技术，虽然发展并没有那么成熟，但是前景还是很清晰的。随着电子技术以及电子行业的高速发展，我相信将来的汽车制动系统主动安全技术会越来越依靠电子，这样制动效果，制动可靠性会越来越高。将来的制动主动技术也会越来越成熟。参考文献：1刁立福.汽车性能与使用技术M.北京：中国水利水电出版社,2010.2郭彬.汽车使用性能与检测技术M.西安：西安电子科技大学出版社,2010.3宋卫东.汽车元素M.北京：机械工业出版社，2010.4魏帮顶.现代汽车安全技术M.北京:北京理工大学出版社,2012 5廖佩金.汽车运用与维修M.石油工业出版社，2010.6刘锐.汽车使用与技术管理M.人民交通出版社，2010.7史文库.汽车新技术M.北京:人民交通出版社，2010.