第一篇：汽車新技術論文--碰撞預警系統(tǒng)

一、碰撞預警系統(tǒng)產(chǎn)生的背景及發(fā)展

碰撞預警系統(tǒng)是一款能預測到行車危險并在碰撞危險發(fā)生前2.7秒向駕駛員發(fā)出警報，預防交通事故發(fā)生的產(chǎn)品，被稱為“永不疲倦的第三只眼”。專家對汽車交通事故的分析結果表明，在所發(fā)生的交通事故中，有80% 是由于駕駛員反應不及時，處置不當所造成。其中有65% 的事故屬汽車追尾碰撞造成,其余則屬于側面碰撞、擦掛所致。Daimler Benz的調(diào)查顯示，提前0.5秒發(fā)出警報能防止60%的追尾事故，提前1.5秒能防止90%。因此，在汽車上安裝汽車碰撞預警系統(tǒng)，是減少公路交通事故行之有效的技術措施。

目前國內(nèi)外關于汽車碰撞預警系統(tǒng)的研究，在防止車道偏離和保持安全車距兩個方面，都開展了相當多的探索。經(jīng)過長期大量的研究實踐，人們逐步認識到采用單目視覺技術，僅使用一臺攝像機，即能在一定程度上達到對前方道路環(huán)境、車輛探測及車距監(jiān)測功能。由于這種應用機器視覺技術實現(xiàn)汽車碰撞預警的系統(tǒng)技術比較成熟、成本相對低廉、安裝和使用簡便，因此已經(jīng)逐漸在車輛上使用。比如，德國寶馬公司的新5系、美國通用公司的08款別克Lucerne及08款凱迪拉克STS與DTS，沃爾沃公司08款S80、V70與XC70上都開始安裝汽車碰撞預警系統(tǒng)。

二、碰撞預警系統(tǒng)的功能

AWS的主要目的是減少車禍發(fā)生的主要原因——駕駛員的疏忽！

AWS的特色在于能夠把各種不同的危險情況提示給駕駛員，并且集不同的預警類型于一體。

AWS系統(tǒng)一共有四個功能，前方碰撞預警(FCWS)、車道偏離預警(LDWS)、車距監(jiān)控預警(HMWS)及后車追尾預警(LFWS)。在實際使用過程中，這些功能是結合在一起的。安全車距行車，圖像顯示器上的“小車”是綠色的，一旦車距低于當時車速下AWS處理器計算的安全距離，AWS的喇叭立刻會發(fā)出一聲預警音，同時圖像顯示器上的“小車”是會變?yōu)殓晟?。如果安全距離繼續(xù)縮短，而車輛并未減速，預警聲就會連續(xù)響起，同時圖像顯示器上的“小車”是會變?yōu)榧t色。這時候后車追尾預警功能也開始工作，通過閃爍本車剎車燈警示后方車輛的司機提高注意力，以避免后車追尾，本車司機剎車后，剎車燈停止閃爍。對于新手，AWS的這個功能能防止車輛碰撞，還能教會你如何把握安全車距，如何跟車，非常實用。此外，AWS的另外一個功能——車道偏離預警，為日常行車安全也提供了又一個保障。特別是經(jīng)常開長途的車輛，如果安裝了AWS，一旦駕駛員因為疲勞、走神造成車輛偏離原來行車道的時候，AWS揚聲器中就會立刻發(fā)出隆隆的警告聲（類似碾軋減速帶的聲音），同時顯示器上相應偏離方的車道線就會閃爍，提醒駕駛員立刻采取措施。當然如果是人為變線超車，只要打轉向燈，這個功能是不起作用的。很多新手開車容易在路上“畫龍”，AWS的這個功能對于規(guī)范駕駛習慣也很有幫助。

? 前碰撞預警系統(tǒng)（FCWS）: Advance Collision Warning System AWS能在與前方車輛碰撞之前2.7秒（平均）發(fā)出碰撞預警。平常的駕駛員花費0.66秒采取制動。因此，平均起來，AWS能使駕駛員在2秒內(nèi)采取有效的制動，減少由于駕駛員疏忽造成的追尾事故。? 車道偏離預警系統(tǒng)(LDWS)： Lane Departure Warning System

AWS能提供智能的車道偏離預警，能在偏離車道0.5秒之前發(fā)出預警（可以起到道路中心線振動帶的提醒作用——會發(fā)出聲音的停車振動帶），為駕駛員提供更多的反應時間，這遠遠大于路面上的振動帶所能提供的時間。大大減少車道偏離造成的碰撞事故。此外，使用AWS，車輛也能有效的利用停車振動帶。? 車距的監(jiān)控和預警系統(tǒng)（HMWS）：

AWS車距監(jiān)視功能幫助駕駛員更好的駕駛，并通過使用圖象顯示器來保持安全有效的車距。如果駕駛員沒有保持安全的車距，那么它會發(fā)出預警聲音，圖象顯示器上的顏色會變成琥珀色，并逐步變?yōu)榧t色。預警對駕駛員的提醒作用，可大大減少由于駕駛員對有效安全車距判斷失誤而造成的追尾。

三、碰撞預警技術的原理

聽起來非常復雜的AWS系統(tǒng)其實就是由一個攝像頭、一個圖像顯示器、一個控制盒、兩個揚聲器以及若干連接線束組成。技術含量最高的當屬外形樸素的控制盒，它內(nèi)裝了專用圖像處理芯片，采用先進的圖像識別處理算法。雖然小巧，但卻集成了全部圖像采集、識別和決策處理功能。AWS的攝像頭也不是一般意義上的民用攝像頭，它來自以色列軍方技術，采用高動態(tài)范圍的CMOS圖象傳感器，可以同時 跟蹤并鎖定前方多個目標，即使是在晚間視線并不太好的燈光照明路況下，也能非常準確地識別。AWS利用了先進的圖象技術：

1、觀察車道和識別彎道情況——AWS能觀察和計算車輛到車道兩側標記線的距離、來往車輛的距離，其中包括了更換車道的車輛（計算通過車道的時間即TLC），并在接觸到停車振動帶之前就發(fā)出警報。）

2、觀察車輛——AWS能觀察到前面的車輛，并計算與它們的距離、方位、相關的速度和接觸所需要的時間。AWS利用這些計算結果提供連續(xù)的車距和潛在的碰撞信息。彎道情況的分析能確定哪輛前方的車輛和主車處于同一車道內(nèi)。

四、碰撞預警系統(tǒng)的安裝

AWS系統(tǒng)的安裝類似安裝倒車雷達，但并不需要破壞原車的任何線路或是部件。首先找到車輛的一些信號（轉向燈信號，剎車信號，車速信號等），通過電纜將其接入AWS系統(tǒng)中央控制盒。然后將攝像頭固定在駕駛室內(nèi)前風擋玻璃中央，接好攝像頭的電纜線，將視頻信號接入筆記本，用相應軟件進行初始設置。而后在車內(nèi)左右側分別安裝用于聲音提醒的揚聲器，并固定圖像顯示器，接好相關線束后進行最后的路試，檢查AWS各功能是否正常。整個安裝過程，基本半天的時間就能完成，而且如需拆卸，也非常方便。

第二篇：汽車新技術論文

淮安信息職業(yè)技術學院

選修課論文

汽車被動安全新技術

班 級 ****** 學 生 姓 名 ****

學 號 ******** 指 導 教 師 *****

二 ○ 一 二 年 六 月

摘要

汽車被動安全技術是指一旦事故發(fā)生時，保護車輛內(nèi)部乘員及外部人員，使直接損失降到最小的技術。被動安全技術主要包括碰撞安全技術、碰撞后傷害減輕與防護技術等，盡管隨著科學技術的發(fā)展，汽車主動安全技術在交通安全中起著越來越大的作用，但仍然不可避免發(fā)生意外情況。此時，汽車被動安全技術將是避免乘員傷亡的唯一保障。因此，汽車被動安全技術的開發(fā)研究仍將是汽車安全技術研究的熱點之一。我國也應有計劃、有步驟地發(fā)展現(xiàn)代汽車被動安全技術。

一．主動安全配置

主動安全配置主要是指發(fā)生撞擊之前所做動的輔助裝置，這些裝置在車輛接近失控時便會開始啟動，以各種方式介入駕駛的動作，希望能利用機械及電子裝置，保持車輛的操控狀態(tài)，全力讓駕駛人能夠恢復對于車輛的控制，避免車禍意外的發(fā)生。

防碰撞控制系統(tǒng)、ABS、VSC(車身穩(wěn)定控制系統(tǒng))、DSC（動態(tài)穩(wěn)定控制）、ESP（車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)）等駕駛上的輔助裝置等屬于主動安全配置。被動安全系統(tǒng)是指在交通事故發(fā)生后盡量減小損傷的安全系統(tǒng)，包括對乘客和行人的保護。

被動安全裝置是指在意外發(fā)生不可避免，車輛已經(jīng)失控的狀況之下，對于乘坐人員進行被動的保護作用，希望通過固定裝置，讓車內(nèi)的乘員固定在安全的位置，并利用結構上的引導與潰縮，盡量吸收撞擊的力量，最大限度確保車內(nèi)乘員的安全。

主動頭部保護系統(tǒng)、安全帶、氣囊、籠型車體結構等屬于被動安全配置與設計。

二．歐洲新車安全評價體系NCAP 包括兩個方面，正面和側面碰撞。正面碰撞速度為64公里/小時，側面碰 撞速度為50公里/小時。碰撞測試成績則由星級（★）表示，共有五個星級，星級越高表示該車的碰撞安全性能越好。

近年來，增加了車輛對被撞行人的安全保護程度的測試，并將結果劃分 為4個等級級：★★★★分數(shù)為28-36分，★★★分數(shù)為19-27分，★★分數(shù) 為10-18分，★分數(shù)為1-9分。

三．主動安全裝置

1.防碰撞控制系統(tǒng)

1).系統(tǒng)組成

防碰撞控制系統(tǒng)主要由行車環(huán)境監(jiān)測、防碰撞預測和車輛控制三部分組成。2).控制原理

該系統(tǒng)采用激光雷達在水平面上呈扇形快速掃描，提高激光束的能量密度，可延長激光掃描雷達的監(jiān)測距離，消除因車輛顛簸引起的誤差，并能監(jiān)測彎道上的障礙物。

最小的激光掃描雷達監(jiān)測范圍（一般在120m以上）是由實際車距確定。該車間距是指在潮濕路面狀況下，保證在后面車輛減速制動后，不致于碰撞到前面的暫停車輛的距離。

據(jù)路面狀況（濕/干）、后面車速及相對車速，計算出“臨界車間距離”，該值是根據(jù)路徑估算方法確定的車間距離。判斷安全/危險的方法，就是將實際測量的車間距離等于或小于臨界車間距離時，自動制動控制系統(tǒng)啟動。

2.防碰撞控制系統(tǒng)—預警系統(tǒng)

3.皇冠Majesta防碰撞系統(tǒng)

(1).毫米波雷達除根據(jù)到達障礙物的距離和方向，還通過處理攝像頭拍攝到的圖像來判斷前方障礙物的大小。

(2).與憑借毫米波進行判斷相比，在遭遇無法避開沖撞的情況時，可在比以前快0.2秒左右的時間內(nèi)檢測出這一情況。通過在較早時間內(nèi)檢測出存在沖撞危險，可在提前在接下來的安全操作方面盡早做出反應。

(3).如判斷無法避開沖撞時，便會象以前一樣，自動加大收緊安全帶的力量以及對制動踏板的踏力

(4).皇冠Majesta在防沖撞系統(tǒng)方面，配備了配套使用毫米波雷達和CMOS攝像頭的新式預防碰撞安全系統(tǒng)。

4.英菲尼迪防碰撞輔助概念系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用毫米波雷達檢測前方的障礙物：

(1).在能夠通過方向盤操作等躲避障礙物的速度時，會進行警告制動；(2).在操作方向盤也無法回避碰撞時，則會自動進行緊急制動。

(3).當系統(tǒng)檢測到前方障礙物并判斷出需要駕駛員減速時，會通過顯示信號與聲音提醒駕駛員，促使駕駛員進行減速操作。此時，駕駛員可松開油門踏板，平穩(wěn)減速制動。

(4).在駕駛員未利用方向盤及制動踏板進行躲避操作的情況下，當系統(tǒng)判斷出存在發(fā)生追尾的可能性時，會自動實施制動。同時還會通過拉緊安全帶來減少安全帶的松弛余量，增強對乘員的束縛力。

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四.被動安全裝置

1.主動頭部保護系統(tǒng)

當受到后方來車撞擊時，最容易發(fā)生傷害的部位是頸椎。

乘員頭頸保護系統(tǒng)，屬于汽車被動安全裝置，一般設置于前排座椅。當轎車受到后部的撞擊時，頭頸保護系統(tǒng)會迅速充氣膨脹起來，其整個靠背都會隨乘坐者一起后傾，乘坐者的整個背部和靠背安穩(wěn)地貼近在一起，靠背則會后傾以最大限度地降低頭部向前甩的力量，座椅的椅背和頭枕會向后水平移動，使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡地支撐與保護，以減輕脊椎以及頸部所承受的沖擊力，并防止頭部向后甩所帶來的傷害。(1)預緊式安全帶

預緊式安全帶的特點是當汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間，乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶，立即將乘員緊緊地綁在座椅上，然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護乘員的安全。

預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放織帶功能外，還具有當車速發(fā)生急劇變化時，能夠在0.1s左右加強對乘員的約束力，因此它還有控制裝置和預拉緊裝置。

(2)預緊式安全帶 控制裝置分有兩種：

電子式控制裝置、機械式控制裝置。

預拉緊裝置則有多種形式，常見的預拉緊裝置是一種爆燃式的，由氣體引發(fā)劑、氣體發(fā)生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成。

當汽車受到碰撞時預拉緊裝置受到激發(fā)后，密封導管內(nèi)底部的氣體引發(fā)劑立即自燃，引爆同一密封導管內(nèi)的氣體發(fā)生劑，氣體發(fā)生劑立即產(chǎn)生大量氣體膨脹，迫使活塞向上移動拉動繩索，繩索帶動驅動輪旋轉號驅動輪使卷收器卷筒轉動，織帶被卷在卷筒上，使織帶被回拉。最后，卷收器會緊急鎖止織帶，固定乘員身體，防止身體前傾避免與方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞（3）安全氣囊

安全氣囊主要由傳感器、氣體發(fā)生器、氣囊系統(tǒng)等三部分組成，傳感器的功能是檢測、判斷車體所經(jīng)受的撞擊信號，決定是否啟動安全氣囊；氣體發(fā)生器的功能是在傳感器的控制下根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作，點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹展開保護乘員；氣囊一般裝在方向盤轂內(nèi)緊靠緩沖墊處，其容量約50～90升，做氣囊的布料具有很高的抗拉強度，同時氣囊設有安全閥，當充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮氣或一氧化碳。

傳統(tǒng)安全氣囊的設計是在發(fā)生正面撞車事故時避免車內(nèi)乘員的頭部、頸部和胸部強烈撞擊在儀表盤、方向盤或擋風玻璃上。在后面碰撞、翻車或大多數(shù)側面碰撞的情況下，它不會被引發(fā)。隨著技術的發(fā)展，安全氣囊的保護范圍將進一步擴大，從現(xiàn)在的前排乘員前方保護擴展到前排乘員的側面、膝部和后排乘員的前方與側面以及車外行人。開發(fā)出了側面安全氣囊、發(fā)動機罩寬幅氣囊、車外氣囊等。同時，安全氣囊已出現(xiàn)智能化，能識別乘員席有無乘員、有無逆向兒童座椅、乘員身材大小、重量，坐姿、是否佩帶安全帶等，并根據(jù)上述信息調(diào)整動作，以求最大限度地減少失誤和保護乘員。

汽車的行人安全車采用了兩種可以碰撞中對行人進行保護的新穎安全氣囊。這兩種氣囊一是發(fā)動機罩氣囊，一是前圍安全氣囊，兩者配合使用可減少最常見的行人傷亡事故

2.高強度車身

強度車身HSB（High Strength Body）充分考慮了車輛安全性、輕量化以

及人性化保護等方面的要求。

在車輛發(fā)生側面碰撞時，三層結構的側圍對整個車身結構起到了強大的支撐作用，為車內(nèi)生存空間提供了保障

正面碰撞時，撞擊力通過熱成型鋼板材質的保險杠支架向碰撞影響區(qū)結構分散，被縱梁吸收削弱后的碰撞能量繼而被傳遞給同樣由超高強度熱成型鋼板制成的腳部橫梁、中央通道及門檻，這樣就可以避免前排腳部區(qū)域在碰撞過程中的凸入危險。

五.輪胎氣壓自動監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）

(1).輪胎氣壓對汽車行駛安全性的影響：

輪胎氣壓對汽車承載能力、制動性能、側偏特性、高速性能均有影響。TPMS是汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)（Tire Pressure Monitoring System），主要用于汽車行駛過程中對輪胎氣壓進行實時監(jiān)測，對輪胎漏氣和低壓進行報警，以保障汽車行駛安全性。

(2).汽車輪胎氣壓自動監(jiān)測系統(tǒng)的類型

間接式TPMS，它通過汽車ABS的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉速差別，以達到監(jiān)視胎壓的目的，其缺點是無法對兩個以上輪胎同時缺氣的狀況和速度超

過100 km/h的情況進行判斷。

直接式TPMS，它利用安裝在每一個輪胎里的鋰離子電池為電源的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，并通過無線調(diào)制發(fā)射到安裝在駕駛臺的監(jiān)視器上；監(jiān)視器隨時顯示輪胎氣壓，駕駛者可以直觀地了解各個輪胎的氣壓狀況，當輪胎氣壓太低或有滲漏時，系統(tǒng)就會自動報警。

兩個以上輪胎同時缺氣的狀況和速度超過100 km/h的情況進行判斷。

六.紅外夜視系統(tǒng)

在夜間行駛的時間雖少但出事故的幾率卻很大，因為在黑暗中人們的視野受到了一定影響。車燈的照射距離和范圍有限，無法保證使駕駛者對車燈照射范圍以外的潛在危險獲得足夠的預警。隨著汽車技術的飛速發(fā)展，讓黑夜變成白晝，讓夜間駕駛變得更輕松安全。

當在黑夜中駕駛時夜視系統(tǒng)提供了一種新的視覺方式。在司機借助燈光系統(tǒng)看不清前方路況之前，熱感成像相機在黑夜中可以探測到車輛前方的人、動物和一些物體。熱感相機另一項功能是將發(fā)生的圖象增加亮度，然后將增亮的圖象傳送到控制中心顯示，人和動物等目標都會變得更清晰。奧迪A8L的夜視輔助系統(tǒng)

奧迪A8L的夜視輔助系統(tǒng)，除了可以讓駕駛者看清近光燈照不到的黑暗中的交通標牌、彎道、車輛、障礙物等會造成危險的事物，正確判斷出前方道路的情況，還可以通過遠紅外熱成像攝像頭捕捉到車輛前方24度范圍300米內(nèi)的熱源（包括人和動物），讓駕駛者提前作出反應。

熱成像攝像頭裝在全新奧迪A8L車頭的進氣格柵內(nèi)，撲捉前方信息非常直接。當熱源（人或者動物）出現(xiàn)在捕捉范圍內(nèi)時，系統(tǒng)會將拍攝到的熱信號送交電腦處理，處理后的圖像就會在儀表盤的顯示器中顯示出來，當行人有橫穿車輛前方的意圖時，系統(tǒng)會迅速做出判斷并以紅色突出顯示，同時發(fā)出聲音警告。

七．安全玻璃

汽車發(fā)生碰撞事故時風窗玻璃的性能如何，對高速行駛的汽車安全性影響較大。汽車安全玻璃一般具有足夠大的變形余量和柔性，一方面可保證正常狀況下良好的視覺效果；另一方面既能防止碰撞時乘員從窗中飛出，又不致對其頭、頸部位造成較嚴重傷害。安全玻璃可分為強化玻璃和夾層玻璃

第三篇：汽車新技術論文

論汽車新技術

汽車作為人類最為重要的代步工具之一，已伴隨著我們?nèi)祟愖哌^了近兩個半世紀。而隨著社會的進步，人們生活水平也日益提高。汽車也隨著人類對物質的更高追求發(fā)生了翻天覆地的變化，各種新能源新技術尤其是計算機技術在汽車上的應用也應運而生。究竟這些新技術是什么，又能給汽車帶來什么？下面就汽車新技術做一個綜述，這些新技術從汽車本身的結構、發(fā)動機、剎車系統(tǒng)、車載電子系統(tǒng)、安全應用等諸多方面進行綜述。

1.純電動車

純電動車有良好發(fā)展前景。作為一個對于中國市場和客戶有長期承諾的公司，寶馬密切關注市場的需求 和發(fā)展，我們認為純電動車是一個很有前途的朝陽產(chǎn)業(yè)。近年來，寶馬在純電動車方面做出 了很多嘗試和努力：2008 年 11 月開始，寶馬集團從美國開始在全球范圍內(nèi)投放 600 多輛 MINI E 汽車進行實路測試，收集電動汽車日常使用的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。2011 年，寶馬集團將交 付更多電動車輛供客戶試驗駕駛，這些電動車將基于 2010 年 1 月發(fā)布的 BMW Concept ActiveE 概念車進行小批量生產(chǎn)。2010 年底前，我們將在中國引入 50 輛 MINI E 電動車進行實路測試項目。作為該項目 的主要合作伙伴，中國汽車技術研究中心（CATARC）將在項目準備，實施和測試評估階段 與寶馬緊密合作并進行相關課題研究;國家電網(wǎng)公司也將在充電設施建設以及相關的基礎 設施研究課題中提供全面支持。2013 年，到 我們將把在電動汽車領域獲得的經(jīng)驗應用到 “超 大城市汽車”項目的研發(fā)和推廣中。這將是寶馬集團的第一款量產(chǎn)純電動汽車。最受人關注的當之無愧的是以電能作為動力的汽車，但是也不可忽略其他能源的研究開發(fā)。

2.電子點火裝置（ESA）

由微機、傳感器及其接口、執(zhí)行機構等幾部分構成。該裝置可根據(jù)傳感器送來的發(fā)動機各種參數(shù)進行運算、判斷，然后進行點火時刻的調(diào)節(jié)，這樣可以節(jié)約燃料，減少空氣污染。此外，新型發(fā)動機電子控制裝置還有自適應控制、智能控制及自診斷操作等。一般認為，發(fā)動機電子控制裝置的節(jié)能效果在15%以上，而效果更明顯的則是在環(huán)境保護方面。除此之外，在發(fā)動機部分利用電子技術的內(nèi)容還有：廢氣再循環(huán)（EGR）、怠速控制（ISC）、電動油泵、發(fā)電機輸出、冷卻風扇、發(fā)動機排量、節(jié)氣門正時、二次空氣噴射、發(fā)動機增壓、油汽蒸發(fā)及系統(tǒng)自我診斷功能等，它們在不同的車型上都或多或少地被應用。

3.燃油缸內(nèi)直噴技術（FSI）

FSI是“燃油缸內(nèi)直噴技術”的縮寫。普通引擎是將燃油噴射到進氣歧管和空氣混合后再進入燃燒室燃燒，而FSI是將燃油直接噴射到燃燒室中燃燒，更容易達到空氣和燃油的合理配比，增強動力性和燃油經(jīng)濟性。FSI對燃油辛烷值和純度的要求很高，需要的壓縮比也很高。但它在經(jīng)濟性，動力性，環(huán)保性上都比其他類型的發(fā)動機好，所以在各個工況下都能保證經(jīng)濟性和動力性最佳。

4.無級變速器（CVT）

無級變速器是由兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的。因此，其比傳統(tǒng)自動變速器結構簡單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動比，從而實現(xiàn)全程無級變速，使汽車的車速變化平穩(wěn)，沒有傳統(tǒng)變速器換擋時那種“頓”的感覺。智能怠速停止系統(tǒng)（SISS：Smart Idling Stop System）。這種怠速停止系統(tǒng)用來代替起動機，對處于停止工作狀態(tài)的發(fā)動機氣缸進行噴油。使其燃燒，從而重新起動發(fā)動機。也可以稱為像直噴式發(fā)動機那樣的再起動裝置。智能怠速停止系統(tǒng)（SISS）的優(yōu)點是，不僅顯著降低了發(fā)動機與蓄電池的重量負擔，而且發(fā)動機的重新起動時間只有0.3s的極短時間。這套世界首創(chuàng)的系統(tǒng)可在發(fā)動機停止運轉時向汽缸內(nèi)進行燃料直噴并點火，利用其產(chǎn)生的能量推動活塞向下，從而實現(xiàn)發(fā)動機安靜而迅捷地再次啟動，這一系統(tǒng)有望將油耗降低7-8%，可謂環(huán)保至極。

5.EGR系統(tǒng)

EGR系統(tǒng)的任務就是使廢氣的再循環(huán)量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。由于廢氣再循環(huán)量的改變會對不同的污染成份可能產(chǎn)生截然相反的影響，因此所謂的最佳狀況往往是一種折衷的，使相關污染物總的排放達到最佳的方案。

6.防抱死制動系統(tǒng)（ABS）

它與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)協(xié)同工作，是一種安全、有效的制動輔助系統(tǒng)。它的主要作用是防止在制動過程中車輪抱死（即停止?jié)L動），從而保證駕駛員在制動時還能控制方向，在某些情況下，如在濕滑路面上還能減小制動距離。對于未裝備ABS的車輛，駕駛員可以通過點剎制動踏板人為地防止車輪抱死，但這對駕駛員的操作技能要求太高，一般人很難做到。ABS系統(tǒng)通過電腦自動控制制動系統(tǒng)的油壓，駕駛員只需踩住制動踏板不動，系統(tǒng)就能自動地快速地調(diào)節(jié)制動力，在獲得最大制動效能的同時，防止車輪抱死。

7.汽車安全氣囊系統(tǒng)（SRS）

安全氣囊是由傳感器、氣體發(fā)生器、氣囊和電控單元組成，傳感器感受汽車的碰撞程度并將信號送到控制器，控制器對信號進行處理，當判斷有必要打開氣囊時發(fā)出信號觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器迅速點火并產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣，整個過程所需要的時間約需10毫秒。由于裝備安全氣囊的汽車在世界上急速增加，安全氣囊對于乘員的保護起到了積極的作用，它可以降低車輛在正面沖撞時乘員的死亡率約30%，但對于兒童的保護并不理想。

8.ASS-全功能座椅系統(tǒng)

這個系統(tǒng)是在座椅中設計十組氣囊藏於座椅里面, 分別位於座墊的下方、前方、兩側、腰部、腰際等, 當車輛起動后, 每個氣囊就會因應每個駕駛人身材與姿勢而作不同的充氣, 達到最佳的人體支撐, 這一套系統(tǒng)每四分鐘還會解讀一次, 可依駕駛人的乘坐姿式再進行充氣調(diào)整, 可使駕駛人隨時都保持著最舒適的駕BAS-煞車輔助系統(tǒng)。

9.4WD-四輪驅動系統(tǒng)

4WD系統(tǒng)是將引擎的驅動力從 2WD系統(tǒng)的二輪傳動變?yōu)樗妮唫鲃? 而 4WD系統(tǒng)之所以列入主動安全系統(tǒng), 主要是 4WD系統(tǒng)有比 2WD 更優(yōu)異的引擎驅動力應用效率, 達到更好的輪胎牽引力與轉向力的有效發(fā)揮, 因此就安全性來說, 4WD系統(tǒng)對輪胎牽引力與轉向力的更佳應用, 造成好的行車穩(wěn)定性以及循跡性, 除此之外 4WD系統(tǒng)更有 2WD所沒有的越野性。4WD目前大致可分短時(PART TIME 4WD)及全時(FULL TIME 4WD)四輪傳動系統(tǒng), 短時四輪傳動系統(tǒng)可依駕駛者的需求, 選擇二輪傳動或四輪傳動, 這種傳動系統(tǒng)是屬於比較傳統(tǒng)的 4WD系統(tǒng), 從越野性的觀點來看, 此種傳動系統(tǒng)當選擇四輪驅動模式時前后輪系直接連結, 可確保前后輪的驅動力輸出, 因此此種系統(tǒng)系屬於適合越野的 4WD系統(tǒng)。另一種為全時 4WD系統(tǒng), 此種系統(tǒng)不需駕駛人操作, 車輛總是處於四輪驅動系統(tǒng), 此種系統(tǒng)可經(jīng)由前后驅動力的分配, 可達到更完美的胎驅動力及轉向力的最佳化配置, 系屬於高性能傳動系統(tǒng), 除了配置於一般的越野吉普車外, 亦常用於一些高性能的轎跑車上。

10.ADS-可調(diào)避震系統(tǒng)

此套系統(tǒng)可依據(jù)各人的喜好, 路面的狀況及使用的條件, 由駕駛人來調(diào)整避震器的軟硬度, 以適合不同的需求, 例如駕駛者想享受駕馭的樂趣時, 可選擇較硬的模式享受跑車式的駕駛樂趣, 當然您也可以選擇較軟的模式, 享受舒適的乘坐感覺。ADS系藉由變化避震器的阻尼減震力, 來達到較硬模式有較大的阻尼減震力, 加強激烈操駕的減震力, 較軟的模式則提供較低的阻尼減震力, 提供較柔合的乘坐感。先進的可調(diào)避震系統(tǒng)采用電子式無段可調(diào)避震系統(tǒng), 更可根據(jù)不同的路況以及操作條件主動自動的調(diào)整最適合避震阻尼力, 唯此套系統(tǒng)由於價格較昂貴, 通常只在高級豪華房車才會配備, 可調(diào)避震系統(tǒng)除可提高舒適性外, 亦有助於行車操控安全。

11.ALS-自動車身水平系統(tǒng)

該系統(tǒng)會於當車尾高度因載重量的變化 而使車尾高度降低或升高時, 調(diào)整至原來高度的一項系統(tǒng)。大致可區(qū)分為兩種, 一種是完全獨立的套件, 只負責車尾高度的調(diào)整工作, 另一種即是整合於懸吊控制系統(tǒng)中, 此系統(tǒng)的大致作用方式如下, 當車輛載重時, 如后座因坐人或行李箱有放重物而使車尾下沉, 位於后懸吊下控制臂上的高度或位置感知器, 便會告知電腦此一狀況, 在電腦確認此一狀況一段時間后, 認為此車尾高度的改變確實來自車重的增加, 而非路面狀況的暫態(tài)影響, 便會起動一空壓機將空氣灌入后避震器中, 使后避震器重新將車尾頂起, 至車高恢復至原車有車身正常的車姿, 相反的, 若車尾車重降低至使車尾高度升高, 則 ALS系統(tǒng)會將避震器內(nèi)的部分高壓氣排出, 使車身保持標準, 此種調(diào)整除可以保持車身一定的舒適乘坐姿勢外, 又可以維持一定的操安性能。

12.ASL-排檔鎖定裝置

ASL亦是配置於自動排檔的裝置, 所不同的是加裝位置不同, ASL系設置於整個排檔系統(tǒng)里面, 而自排檔鎖是外加於排檔上, 另外當然功能也不相同, 排檔鎖是當車輛被偷時, 竊賊無法排檔防止車輛被偷。而 ASL是防止車輛暴沖的防范措施, 此套系統(tǒng)可以在駕駛人在起動后, 必須在踩煞車的情形下, 才能將檔位由 P檔或 N檔排到 R檔或 D檔時, 以防止車輛在未踩煞車的情形下, 直接排入前進或后退檔位時, 有可能造成車輛突然行進而引起駕駛人慌張, 造成車毀甚至人亡的災害。雖然沒有 ASL的車輛, 會發(fā)生暴沖的機會仍然很低, 但是如能養(yǎng)成起動后排檔前先踩煞車的安全習慣, 那是再好不過了。

其實，除了上面所說的之外，還有智能記錄儀、雷達式距離報警器、中央控制門瑣、自動空調(diào)、汽車防盜系統(tǒng)以及汽車音響等等。隨著科技的日益進步，相信會有更多的新技術應用于汽車，這樣汽車也會變得更加安全、舒適、可靠！

第四篇：汽車照明新技術論文

汽車照明系統(tǒng)新技術

摘要：汽車照明系統(tǒng)對汽車安全起到了主動預防作用，無論是白天還是夜晚，汽車外部照明和內(nèi)飾照明都起到了十分重要的作用，同時考慮節(jié)能環(huán)保的要求，出現(xiàn)了很多汽車照明安全節(jié)能新技術，本文介紹了包括疝氣燈、LED燈、光纖照明、智能車燈，還有自適應前照燈系統(tǒng)和前照燈自動調(diào)平系統(tǒng)等先進的前照燈安全技術。

關鍵詞：汽車照明；安全； 節(jié)能

The new technology of automobile

lighting system Abstract: Automobile lighting system, including the external lighting and interior lighting, is of active role in automobile safety.New energy-saving and safe technologies of automobile lighting emerge due to the requirement of the energy-saving and environmental protection.The new technologies include high intensity discharge, LEDs, fiber lighting, intelligent lights, self-adaptive front lighting system and headlamps automatic leveling system.The development prospects of the new technologies are envisioned.Keywords: automobile lighting;safety;energy-saving

引言近年來，汽車的各種技術不斷發(fā)展，人們也越來越關注汽車的安全性。汽車的安全性是由汽車安全系統(tǒng)來保證的。汽車安全系統(tǒng)是一個整體概念，照明、制動、避震器、保險帶和安全氣囊等多個子系統(tǒng)都屬于這個整體，并在運行中相互配合。其中照明系統(tǒng)對行車安全能起到關鍵的主動預防作用。汽車照明主要影響駕駛員視野的清晰度，而駕駛視野的清晰度對行車安全有直接影響，據(jù)統(tǒng)計，道路表面狀況、交通環(huán)境以及車流情況等信息80%以上通過視覺獲取。這些信息的獲取若在白天很容易，但在夜晚或惡劣氣候條件下將十分困難。汽車夜間行駛發(fā)生事故的概率是白天的2～3倍，因此照明質量的優(yōu)劣, 直接影響著夜間的行車安全。所以汽車設計要充分考慮汽車照明系統(tǒng)的安全性，為車輛行駛提供必要的保證?，F(xiàn)在已經(jīng)是汽車照明安全的新時代。汽車外部照明對汽車安全性的保證如此的至關重要，無論是白天還是黑夜都要照明系統(tǒng)發(fā)揮作用，現(xiàn)在人在車內(nèi)的時間也越來越多，車內(nèi)的昏暗照明已遠遠不能滿足人的需求。所以解決照明系統(tǒng)的節(jié)約用電、降低制造和維修的成本以及綠色環(huán)保等問題都是現(xiàn)在各個汽車生產(chǎn)商努力思考和改進的地方，汽車照明系統(tǒng)在進入安全時代的同時也進入了節(jié)能的新時代。

汽車照明系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

汽車照明系統(tǒng)隨著汽車技術的發(fā)展而發(fā)展，目前很多技術已經(jīng)很成熟并且應用于很多汽車上，下面來介紹各個汽車照明安全節(jié)能的新技術。

1.1疝氣燈

傳統(tǒng)的汽車車燈采用的是鹵鎢光源，能給汽車提供的照明亮度是非常有限的，從而也影響了汽車的安全行駛，還有一個缺點就是傳統(tǒng)的鹵素汽車車燈壽命短，而且內(nèi)部含有一定量的汞元素，既不節(jié)能也不環(huán)?！，F(xiàn)今出現(xiàn)了很多新類型的汽車車燈來替代傳統(tǒng)的鹵素燈。

飛利浦照明在2004年6月推出了世界上第一只汽車用綠色無汞氙氣前照燈，自此以疝氣作為光源的疝氣燈在汽車照明領域中不斷發(fā)展并且到現(xiàn)在已經(jīng)得到大量應用。疝氣燈簡稱HID（High Intensity Discharge）燈，它的最大魅力就是它的安全性。這主要是因為HID 燈帶來的多重光束會比鹵素燈更遠更寬、強度更大，近光設置更有效。在黑夜里，特別是車輛行駛在郊區(qū)，氙氣大燈能大幅提高車前方的照明，照亮路邊的標志和歧路，對行車安全的重要性是毋庸置疑的。而且，同樣瓦數(shù)的HID的亮度大約是鹵素燈的2～3 倍，射程也更遠更寬，提高了夜間行車的安全性。在能量的使用方面，一般車輛上鹵素大燈每小時需要耗電60W左右，而一些HID氙氣大燈在安定器的穩(wěn)定運作下，平均只需要35W，大大低于通常的鹵素燈。HID可明顯減輕車輛電力系統(tǒng)的負擔，達到了節(jié)能的要求。氙氣燈是利用電流刺激氣體發(fā)光，基本上不會產(chǎn)生過高溫，所以只要其中氙氣沒用完就可以正常的發(fā)光，不易損壞。據(jù)一項研究顯示，就算品質再高的鹵素燈泡，壽命最多也就是400 h，而一般的HID，壽命最少也有3 000 h，在正常用車情況下，HID可以用上5～6 a。HID不易損壞而且壽命長，滿足了對汽車照明節(jié)能的要求。

2008年，在美國和歐洲開始流行一種新型前霧燈，也是無汞疝氣燈的一種，它采用 24W 的光源，不僅結構設計非常簡單，只有2個零件，采用普通的PC(聚碳酸酯)材料，生產(chǎn)工藝難度降低，合格率提高，而且燈具材料成本低，安裝簡便，總成本大大降低。最為重要的，這款燈具產(chǎn)品的重量非常輕，比我們常見的產(chǎn)品要輕200 q。該產(chǎn)品的壽命是其他產(chǎn)品的3倍，對那些夜間開車時總是喜歡開前霧燈來輔助提高亮度的駕駛員來說是個非常好的選擇。無汞疝氣燈是指用鋅等無害物質來替代汞，使其更加環(huán)保。無汞燈的最大好處是氙氣充氣氣壓提高到比含汞燈大1倍，并將啟動電流增大到3.2 A，使燈的啟動速度達到了快速的要求，從而節(jié)約了能源?？梢钥闯觯逇鉄艏饶芴峁└吡炼缺ＷC安全，同時也是非常節(jié)能的產(chǎn)品，是目前和未來汽車照明系統(tǒng)中被廣泛應用的車燈。

當然，疝氣燈的應用是需要一定條件的。由于疝氣燈對燈具的設計精度要求相對比較高，不能自行改裝，如果達不到配光要求會造成光污染，這就要求增大市場上疝氣燈原配車的數(shù)量，與此同時帶來的成本問題就是現(xiàn)在急需解決的問題。

1.2 LED燈

LED 是一種利用電子發(fā)光原理制成的半導體器件,它可直接將電能轉化為可變光，具有發(fā)光效率高、壽命長、耗電少、體積小等特點，被稱為21 世紀的“汽車綠色照明光源”。從制造工藝上講，生產(chǎn)LED 光源所使用的材料不含重金屬，與其他光源相比發(fā)光效率可以提高20%以上。LED 的壽命很長，平均無故障工作時間為10 萬h，并且LED 屬于實心封裝的固體光源，其抗振動性也是其他光源無法比擬的，從這些優(yōu)勢來看，LED無疑是節(jié)能環(huán)保的首選，正是由于這一點，LED燈在汽車內(nèi)飾照明中也得到了廣泛應用，奧迪A8 可選裝的帶環(huán)境照明的照明套件就是這種應用的典型的例子。由于LED燈的節(jié)能性非常好，其還應用于城軌車輛的照明系統(tǒng)中。

LED 作為汽車照明光源不僅兼具環(huán)保性，更重要的是保證安全可靠性。例如2008年在奧迪研發(fā)的一種遠光燈便能讓駕駛者在夜間行車時，不會因為燈光過亮而使迎面而來的車輛司機暫時爆盲。通過改變燈光的分步，使這種技術得以實現(xiàn): 一套電子系統(tǒng)不停地對任何正在接近的車輛的距離進行測試，以確保在不刺激到對面車輛駕駛者的同時，對前方道路進行最理想的照明，比如，當在城市中行駛時，內(nèi)飾燈光會更亮一些；而在鄉(xiāng)村道路上行駛時，燈光則會自動變暗，以免影響車外的視野。實現(xiàn)這種功用的車燈就是用LED燈制造的。

LED的安全性更主要的是體現(xiàn)在它的快速反應能力方面，在真人實車試驗中，同一個人在時速80 km的情況下開始剎車，觀看LED 燈會比白熾燈反應速度快，提前4～5 m實現(xiàn)全車制動。這種突出的快速反應能力應用在尾燈中，可以極大地提高駕駛者的安全。

由于LED的成本問題，前些年這種燈只局限在像銳志、皇冠、凱迪拉克、速騰、榮威等中高檔轎車上，但發(fā)展到現(xiàn)在，很多中低檔車也應用LED燈。

2010年，汽車制造商在一級方程式賽車上率先采用并欣然接受LED燈作為尾燈、剎車燈和白天行車燈。由此，LED燈的安全性和節(jié)能性是顯而易見的。

LED燈發(fā)展的越來越快，但仍有需要改進的地方。最大挑戰(zhàn)就是LED的自熱問題，這個問題如果得以解決，不但會是照明達到更好的效果，成本也會相應降低。提高LED照射廣度，同時降低外界環(huán)境對其影響，相信這些方面是當今和未來LED研究的重點，如果解決將大大促進LED的發(fā)展。

1.3 光纖照明

光纖技術具有光電分離、降低能耗和綠色環(huán)保、安全可靠、可重復利用等優(yōu)點，目前也應用在汽車照明系統(tǒng)中。在傳統(tǒng)的汽車照明系統(tǒng)中，光都是通過將電能轉換成光能直接得到的，光與電是分不開的。但電有一定的危險性，所以很多場合都希望光與電分開，排除各種隱患，確保照明的安全性。而光纖照明正好可以實現(xiàn)這一點，使光源與照明裝置成功分離，如此一來不僅便于汽車電器產(chǎn)品的模塊化研究，同時也易于產(chǎn)品的更換和維修。目前，主要應用于汽車前照燈和前霧燈上。光纖照明的這種光電分離的優(yōu)勢聯(lián)合其柔性傳輸，使其不僅應用于汽車前照燈和前霧燈上，還可以運用到汽車內(nèi)外飾上，為汽車提供大面積、高質量的室內(nèi)外照明，從而大大提高了汽車的安全性、舒適性和新穎性。例如閱讀燈的多點照明、迎賓踏板的背景亮化、儀表盤的輪廓勾勒、車身內(nèi)部裝飾等。1.4 智能車燈

汽車的智能化促進了汽車車燈的智能化，為了確保汽車照明的安全性，2008年奧迪就在努力創(chuàng)造一種能夠自行思考并提前做出反映的智能車燈。飛利浦的有些汽車安裝了疝氣燈的車主呼叫系統(tǒng)，也是一種智能化照明系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能使疝氣燈發(fā)揮更大的安全優(yōu)勢。2006年，奧迪研究了主動式旋轉頭燈，使前燈光束形狀隨周圍環(huán)境的變化而變化。同時也已經(jīng)出現(xiàn)了一種智能化前照燈系統(tǒng)——動態(tài)轉彎燈，它的特點是在不同的轉彎半徑下, 該前照燈能夠在水平±150°之內(nèi)擺動, 這使得轉彎時近光燈照亮區(qū)域幾乎擴大了1倍,以幫助駕車者能夠更好更快地適應彎道路況。當轉彎半徑為 190 m時,普通前照燈可以照亮前方彎道30 m左右處, 而動態(tài)轉彎燈可以將照亮彎道區(qū)域再延長25 m左右。在激活遠光燈功能時, 動態(tài)轉彎燈同樣發(fā)揮作用。

1.5 白天行車燈

白天行車燈簡稱DRL，是為白天行駛安全而照明的，這種燈明顯地降低了交通事故的發(fā)生數(shù)與傷亡率。在歐洲許多國家尤其是北歐的國家，DRL 是強制要求執(zhí)行的，加拿大及美國也要求執(zhí)行。

1.6 前照燈技術

汽車照明系統(tǒng)中前照燈系統(tǒng)對汽車安全的影響最大，下面談幾種先進的汽車前照燈技術。

1.6.1自適應前照燈系統(tǒng)

夜晚行車的人都有這樣的體會，在漆黑的夜晚，路上的視線死角遠比白天多。特別是在沒有路燈又有許多彎道的路上，駕駛者的視線被限制在大燈光束照射的直線范圍內(nèi)，對于彎路中突然出現(xiàn)的人或物，多半也只能聽天由命。美國高速公路安全保險協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，夜晚發(fā)生交通事故的概率是白天的 1～1.5 倍，20%以上的致命交通事故發(fā)生在午夜至清晨六點，但這個時段的車流量僅占全天的2.4%。這項統(tǒng)計數(shù)據(jù)不僅反映了黑夜為駕駛員帶來的危險，行人同樣因汽車照明的欠缺而處于險境之中。為了改變這種情況，提高照明的安全性，一種自動轉向前照燈應運而生。

汽車自動轉向前照燈又叫自適應轉向大燈系統(tǒng)。它能夠根據(jù)汽車方向盤角度、橫擺角速度和車速，不斷對大燈進行動態(tài)調(diào)節(jié)，適應當前的轉向角，保持燈光方向與汽車的當前行駛方向一致，以確保對前方道路提供最佳照明并對駕駛員提供最佳可見度，從而增強了黑暗中駕駛的安全性。在路面無(弱)燈或多彎道的路況中，擴大駕駛員的視野，在對面來車時提前提醒駕駛。自適應前照燈系統(tǒng)中有一個很重要的部分——操作檢測系統(tǒng)，它是用來實現(xiàn)前照燈照明方向自動調(diào)整所必須的。

1.6.2汽車前照燈自動調(diào)平系統(tǒng)

在夜晚行車時，路況變化、裝載量的變化、制動和加速控制等情況都會引起車身傾斜角度發(fā)生變化，進而使近光燈的光束傾角發(fā)生變化，這樣很有可能會造成迎面來車的駕駛員視距喪失或者產(chǎn)生強烈眩目感，產(chǎn)生安全隱患。汽車前照燈自動調(diào)平系統(tǒng)就是解決這個問題的一項技術。該系統(tǒng)工作時，會根據(jù)車輛負載的變化自動調(diào)整HID前照燈的投射俯仰角度，確保其投射高度在合適的范圍內(nèi)，既達到良好的照明效果，又不會對迎面車輛的駕駛員造成眩目，有效地保障了行車的安全。

為了保證夜間會車的安全,汽車前照燈必須具有正確的光束照射方位角。國標GB 7258-2004機動車安全運行技術條件中規(guī)定:機動車近光燈和左遠光燈的光束水平照射方位角向左偏差不得大于58.4′,前照燈其余光束的水平照射方位角偏差不得大于2.0°。前照燈光束照射方位角的檢測是汽車安全性能檢測的必檢項目之一，所以目前發(fā)展的汽車前照燈測量誤差修正系統(tǒng)[16]是必要而且重要的。這種技術可以大大保證光束照射方位角測量的準確性，從而保證汽車行駛的安全性。

結語

在提倡安全節(jié)能的今天，汽車照明系統(tǒng)也到了安全節(jié)能的新時代，而且有了上述的發(fā)展。各種技術在照明系統(tǒng)中的應用使照明系統(tǒng)日益完善。當然，考慮到成本問題以及技術的成熟度問題，還是要有很多改進才能將這些技術普及到中低檔汽車以及貨車和客車上，而為社會帶來更大利處。比如降低LED車燈的成本、解決LED自熱問題、提高自適應前照燈系統(tǒng)的技術和智能車燈的完善等這些問題都是未來需要解決的問題。但汽車照明系統(tǒng)越來越先進、越來越安全環(huán)保節(jié)能、越來越人性化這是毋庸置疑的，安全節(jié)能這個趨勢是其發(fā)展的必然。

參考文獻:

1、《汽車電子控制裝置與應用》.王旭東主編.機械工業(yè)出版社.2、《現(xiàn)代汽車安全技術》.錢宇彬、胡寧 編著.上海交通大學出版社.3、《 汽車安全與保養(yǎng)》.崔俊杰、張保成、續(xù)彥芳編著.冶金工業(yè)出版社.4、朱孔源.建立更加智能化的汽車安全系統(tǒng)[J].輕型汽車技術 , 2006,(02).

第五篇：汽車安全性新技術論文

汽車安全技術

尤敏

（湖北汽車工業(yè)學院 汽車工程系，湖北 十堰 442002）

摘要：汽車行駛的安全性直接關系著人們的生命安全和財產(chǎn)安全。本文主要從汽車的主動安全技術和被動安全技術兩方面來闡述如何改善汽車行駛的安全性。

關鍵詞：汽車、主動安全技術、被動安全技術

Security technology of automobile

Youmin(Department of Automotive Engineering, Hubei Automotive Industries Institute, Hubei, Shiyan 442002)Abstract: The safety of car driving is directly related to people’s life and property.This paper mainly talks about initiative security technology and passivity security technology to express how to improve the security of driving.Key words: automobile、initiative security technology、passivity security technology

隨著交通工具的現(xiàn)代化和絕對數(shù)量的急劇增長,車禍也不斷增加。汽車交通事故已成為嚴峻的全球性社會問題。毋庸置疑,先進的汽車安全設施是行車安全不可缺少的保障。所以,我們要從技術上入手,努力研究開發(fā)高性能、高安全性的汽車,同時也要加強對在用汽車的定期檢查,以便及時維修調(diào)查,使汽車經(jīng)常處于良好的技術狀況,以提高汽車行駛的安全性能。

一、汽車主動安全技術

1、ABS防抱死制動系統(tǒng)

防抱死制動系統(tǒng)(Anti-lock Braking System,簡稱ABS)由ABS電腦、液壓裝置、車輪轉速傳感器、制動液壓管路及電器配線等組成。

ABS統(tǒng)對于汽車在各種行駛條件下的制動性能及制動安全尤為重要，特是緊急制動，能夠充分利用輪胎和路面之間的峰值附著性能，提高汽車抗側滑性能并縮短制動距離，充分發(fā)揮制動效能，同時增加了汽車制動過程中的可控性。從而減少了汽車事故發(fā)生的可能性。

沒有安裝ABS的汽車，如果在行駛中用力踩踏制動踏板，車輪會急速降低轉速，最后車輪停止轉動，但車身由于慣性依然保持向前滑動。這種現(xiàn)象在車輪與路面之間發(fā)生較大的“滑移”，出現(xiàn)這種狀況時，汽車輪胎對路面的側滑摩差力幾乎消失，于是會出現(xiàn)下述現(xiàn)象：

（1）轉向穩(wěn)定性下降：方向盤操縱不靈，車輛尾部上翹，嚴重時車輛打轉或出現(xiàn)折疊現(xiàn)象；（2）操縱性下降：操縱方向盤而達不到轉向要求；（3）制動距離延長：超過一般的制動距離。

所以，可想而知有無裝設ABS系統(tǒng)對汽車行駛的安全性是非常重要的。

2、ASR驅動防滑控制系統(tǒng)

ABS用于防止汽車制動過程中車輪抱死，將車輪的滑移率控制在理想的范圍內(nèi)，以縮短制動距離，提高汽車制動時方向穩(wěn)定性和轉向操縱性，從而提高汽車行駛的安全性。隨著對汽車性能要求的提高，不僅要求在制動過程中防止車輪抱死，而且要求在驅動過程中防止驅動輪滑轉，使汽車在驅動過程中的方向穩(wěn)定性、轉向控制能力和加速性能都得到提高，因此采用了汽車驅動防滑轉向系統(tǒng)ASR（Acceleration Slip Regulation）。ASR是ABS的完善和補充，ASR可單獨設置，但大多數(shù)是與ABS組合一起，常用ABS/ASR表示，稱為防滑控制系統(tǒng)。

ASR主要用來防止汽車在起步、加速時車輪的滑轉，保證汽車在加速過程中的穩(wěn)定性并改善在不良路面上的驅動附著條件。它可以使無差速鎖的汽車在冰雪路面和泥濘道路上起步并改善其通行能力，還可以防止在車速較高并通過滑溜路面又轉彎時汽車后部的側滑現(xiàn)象。

總之，ASR由于防止了車輪的滑轉，便可最大限度地利用發(fā)動機的驅動力矩，保證汽車有足夠的縱向力、側向力和操縱力，使汽車在起動、轉向和加速過程中，在滑溜和泥濘路面上、在山區(qū)上下坡過程中都能穩(wěn)定地行駛，既保證了行車安全，減少輪胎磨損和燃油消耗，又改善了汽車的驅動性能。

3、VDC系統(tǒng)

ABS/ASR系統(tǒng)成功地解決了汽車在制動和驅動時的方向穩(wěn)定性問題，但不能解決汽車轉向行駛的方向穩(wěn)定性問題。例如當汽車轉向行駛時，不可避免地受到側向和縱向力的作用，只有當?shù)孛婺軌蛱峁┏浞值膫认蚝涂v向力時，駕駛員才能控制住車輛。如果地面?zhèn)认蚋街芰Ρ容^低，就會損害汽車按預定方向行駛的能力。雨天汽車高速轉向行駛時，常常側向滑出,就是地面?zhèn)认蚋街芰Σ蛔愕木壒省榻鉀Q此問題，最近汽車工業(yè)發(fā)達國家又在 ABS/ASR系統(tǒng)的基礎上發(fā)展成汽車動態(tài)控制系統(tǒng)（Vehicle Dynamics Control，簡稱VDC）。這個系統(tǒng)把汽車的制動、驅動、懸架、轉向、發(fā)動機等各主要總成的控制系統(tǒng)在功能上、結構上有機地綜合在一起，可使汽車在各種惡劣工況下，如冰雪路面上、對開路面上、彎道路面上以及采取規(guī)避動作移線、制動、加速和下坡等工況時，對不同承載、不同輪胎氣壓和不同程度的輪胎磨損都有良好的方向穩(wěn)定性，表現(xiàn)出最佳的行駛性能。VDC的應用，在制動、加速和轉向方面完全解脫對駕駛員的要求，是汽車的主動安全行駛方面的一個新的里程碑。

VDC系統(tǒng)對轉向行駛的控制主要是借助于對各個車輪的制動控制和發(fā)動機功率輸出控制來實現(xiàn)的。例如汽車左轉彎時，若前輪因轉向能力不足而趨于滑出彎道，VDC系統(tǒng)即可測知側滑即將發(fā)生，就采取適當制動左后輪的辦法。若在同一彎道上，因后輪趨于側向滑出而轉向過多，VDC系統(tǒng)即采取適當制動右前輪的辦法，維持車輛的穩(wěn)定行駛。在極端情況下，VDC系統(tǒng)還可采取降低發(fā)動機功率輸出的辦法降低行駛車速，減少對地面?zhèn)认蚋街芰Φ男枨髞砭S持車輛的穩(wěn)定行駛。采用VDC系統(tǒng)后，汽車在對開路面上或彎道路面上的制動距離還可進一步縮短。

4、CCS汽車巡航控制系統(tǒng)

汽車巡航控制系統(tǒng)（Cruise Control System,縮寫為CCS）就是可使汽車工作在發(fā)動機有利的轉速范圍內(nèi)，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強度，提高行駛舒適性的汽車自動行駛裝置。

汽車巡航系統(tǒng)（CCS）的作用是：按司機所要求的速度閉合開關后，不用踩油門踏板就可以自動地保持車速，使車輛以固定的速度行駛。采用了這種裝置，當在高速公路上長時間行車后，司機就不用再去控制油門踏板，減輕了疲勞，同時減少了不必要的車速變化，可以減省燃料。

在這個系統(tǒng)中，電子控制裝置可根據(jù)行駛阻力的變化，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機油門開度，使行駛車速保持恒定。這樣既減少了不必要的車速變化，從而節(jié)省了燃料，同時也減輕了駕駛員的負擔。

二、汽車被動安全技術

1、安全帶

汽車安全帶是一種安全裝置，它能在汽車發(fā)生碰撞或急拐彎時，使乘員盡可能保持原有的位置而不移動和轉動，避免與車內(nèi)堅硬部件發(fā)生碰撞而造成傷害。安全帶與安全氣囊一樣，都是現(xiàn)代轎車上的安全裝置，但是前者的歷史悠久，普及范圍廣。

看似簡簡單單的安全帶其實并不“簡單”。一直處在關注行車安全最前沿的通用汽車公司，通過分析大量意外事故后發(fā)現(xiàn)：汽車安全帶不但能使人保住性命，更能在超過半數(shù)的事故中減低甚至消除駕車者、乘車者受傷的機會。汽車發(fā)生碰撞或遇到意外緊急制動時產(chǎn)生的巨大慣性作用力，會使駕駛員、乘客與車內(nèi)的方向盤、擋風玻璃、座椅靠背等物體發(fā)生二次碰撞，極易造成對駕乘員的嚴重傷害，甚至將駕乘員拋離座位或拋出車外，而安全帶能將駕乘人員束縛在座位上。發(fā)生意外時，它能有效防止二次碰撞，并且其緩沖作用能吸收大量動能，減輕駕乘人員的傷害程度。

2、安全氣囊

當汽車前部發(fā)生強烈的碰撞時，由于慣性，駕乘者的身體向前快速移動，這時安全帶便會盡力“拉住”駕乘者的身體，吸收部分沖擊能量，同時安全氣囊以“迅雷不及掩耳之勢”充氣并完全打開；接著駕乘者的身體上部便沉向安全氣囊，氣體也開始從氣囊的排氣口勻速逸出，并吸收了大部分沖擊能量；隨后，駕乘者身體向后并回到座椅上。以上整個過程幾乎都是發(fā)生在一瞬間的，駕乘者完全處于被動的局面，在這種情況下，被動的依靠輔助乘員保護系統(tǒng)是唯一的選擇。安全氣囊的開發(fā)設計就是基于安全帶有限的保護作用之上的，它們互相配合發(fā)揮對駕乘者的輔助保護作用。在乘員使用安全帶的情況下，氣囊有助于減輕胸、頭和面部在碰撞時受傷的嚴重性。當汽車發(fā)生前碰撞時，首先是汽車要停止運動，車內(nèi)乘員的慣性力作用下仍以原速度繼續(xù)向前運動。不系安全帶的乘員將會與轉向盤、前擋風玻璃相碰，因而可能受到嚴重傷害；系安全帶的乘員可以隨著汽車停止運動而逐漸停止向前運動。如果碰撞劇烈，乘員向前運動更快，即使系了安全帶，在完全停止運動前，仍會與車內(nèi)物相碰。如果此時裝在轉向盤或儀表板內(nèi)的氣囊充氣彈出，它就可以保護乘員減少其與車內(nèi)物相碰的可能性，更均勻的分散頭、胸的碰撞力，吸收乘員的運動能量，從而起到補充安全帶效果的作用。

除了安全帶和安全氣囊外汽車被動安全技術還包括汽車保險杠、汽車安全玻璃、安全車身、乘員頭頸保護系統(tǒng)（WHIPS）等。這些對提高汽車行駛的安全性能都有著非常重要的貢獻。

三、汽車主動安全新技術

1、Eye Car技術

Eye Car技術可使每位駕駛員的眼睛處于同樣的相對高度上，保證提供一個對路面和周圍車道的無阻礙視眼和最好的能見度。這一技術還能提供一個特定的駕駛環(huán)境。

Eye Car通過使用電動座椅自動將不同身材駕駛員的眼睛調(diào)到同一高度來解決能見度的問題，同時，可對轉向盤、制動與加速踏板、地板和中央控制臺進行調(diào)整，以構成各自適應的駕駛環(huán)境。同時對前立柱進行了重新的設計，將它從駕駛員的視線中移開。因為汽車駕駛員所收到的最關鍵的信息一般有90%以上是從車外通過眼睛觀察獲得的。所以，這一改進對于汽車的安全性具有重要的意義。

2、Cam Car技術

Cam Car技術旨在幫助提高駕駛員的感知能力。其技術特點是：

（1）安裝在汽車兩側的前向攝像系統(tǒng)，使駕駛員能夠繞過大型車輛提前看到隱蔽處的汽車或行人。在典型的行駛情景中，駕駛員在擁擠的車流中左轉彎時可以更容易地查看對面的車輛。（2）側置后視攝像機提供了更廣闊的側面視野。攝像機的覆蓋面比傳統(tǒng)的后視鏡要廣，特別是對于相鄰的車道。（3）安裝在車后、扇面形布置的四個微型攝像機可以獲得車后的全景視野。圖像經(jīng)電子合成，具有變焦和160°廣角能力。（4）“夜眼”（Night Eye）攝像機可在低照度條件下，在汽車處于倒擋時工作，即使在近乎黑暗的情況下也能提供車后近距離內(nèi)的細小影像。

四、汽車被動安全新技術

1、未來安全氣囊（1）可充氣式幕系統(tǒng)。這是一項全新的安全設計，其基本原理是為保護車內(nèi)乘員的頭部，當碰撞發(fā)生時其會進行充氣，充氣后的形狀呈幕狀。（2）管狀充氣結構頭部空氣囊。此套系統(tǒng)為補足目前側邊防護系統(tǒng)，仍停留于保護人的胸部、腹部、臂部，對于頭部的保護較不足。它配合車身剛體結構、車門防護剛梁、側邊空氣囊，可構成較完整的側邊安全防護網(wǎng)，這也將是未來的安全防護趨勢。（3）頭部支撐系統(tǒng)。頭部支撐系統(tǒng)通稱為頭枕，車輛中座椅所配合的頭枕，其實不只是為了舒適,更重要的是為了安全。車輛如果遇到緊急狀況剎車時，車身會有強烈的前后擺動，由于慣性原理乘員身軀必然跟著擺動，尤其是頸部。如果沒有頭部的支撐緩沖的頭枕時，頸部受傷所引起的傷害是非常驚人的。

（4）外部安全氣囊。

2、自適應約束技術系統(tǒng)（ARTS）全新的自適應約束技術系統(tǒng)（ARTS）利用一系列傳感器來監(jiān)測駕駛員座椅位置、安全帶使用情況、前排乘員乘坐質量和位置以及發(fā)生碰撞時的碰撞烈度和碰撞力的方向等信息，再根據(jù)具體的碰撞特點對每個前排乘員氣囊的展開進行調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)可進一步減少由于氣囊展開不當對乘員造成的傷害，特別是對于身材較小的前排乘員。

3、汽車吸能方向管柱

汽車吸能方向管柱通過在汽車發(fā)生碰撞時重新分配傳到方向盤上的沖擊力，將沖擊力路徑迅速分流，使得傳遞到方向盤上的載荷最小。轉向管柱由空心管和轉向軸承構成。傳統(tǒng)轉向管柱的空心管和轉向軸承是整體式的，轉向軸上端和方向盤連接,下端與方向器連接。而吸能方向管柱的特點是將整體式轉向管柱一分為二，分為上轉向管柱和下轉向管柱兩部分；里面的轉向軸也分為兩截，它們之間用外向節(jié)機構連接。一旦發(fā)生碰撞令方向機構產(chǎn)生位移，外向節(jié)下端特制的轉向軸會折疊，上轉向管柱移入下轉向管柱內(nèi)，實現(xiàn)“縮進”，從而擴大空間減低傷害。

五、胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)

在汽車的高速行駛過程中,輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預防的,也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。據(jù)統(tǒng)計，在中國高速公路上發(fā)生的交通事故中70%是由于爆胎引起的，而在美國這一比例則高達80%。怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個重要課題。據(jù)國家橡膠輪胎質量監(jiān)督中心的專家分析，保持標準的車胎氣壓行駛和及時發(fā)現(xiàn)車胎漏氣是防止爆胎的關鍵。而TPMS（Tire Pressure Monitoring System）----汽車胎壓監(jiān)視系統(tǒng)毫無疑問將是理想的工具。該系統(tǒng)主要用在汽車行駛時實時的對輪胎氣壓進行自動監(jiān)測，對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以保障行車安全。

駕駛者從監(jiān)視器上就可以清楚的知道每個輪胎的氣壓值，當輪胎的氣壓低于社定的氣壓下限時，監(jiān)視器將自動報警。

駕駛者可以根據(jù)顯示數(shù)據(jù)及時地對輪胎進行加氣或放氣，發(fā)現(xiàn)滲漏及時處理，減少意外的發(fā)生。

總之，汽車的主動安全技術和被動安全技術對汽車行駛的安全性是非常重要的，除此之外，還有環(huán)境因數(shù)、人為因數(shù)等對車輛行駛的安全性也是很重要的。因此，我們必須做好各方面的要求和技術，以保證車輛的安全行駛。

參考文獻：

[1] 《汽車安全檢測技術》.夏長高、曾發(fā)林、丁華 編著.化學工業(yè)出版社.[2] 《現(xiàn)代汽車安全技術》.錢宇彬、胡寧 編著.上海交通大學出版社.[3] 《 汽車安全與保養(yǎng)》.崔俊杰、張保成、續(xù)彥芳編著.冶金工業(yè)出版社.[4] 《汽車電子控制裝置與應用》.王旭東主編.機械工業(yè)出版社.[5] 白原新, 魏學顏.汽車主動安全性概述[J].世界汽車 , 1996,(03).[6] 李振玲.提高主動安全性 減少汽車交通事故[J].世界汽車 , 1996,(03).[7] 朱孔源.建立更加智能化的汽車安全系統(tǒng)[J].輕型汽車技術 , 2006,(02).[8] 豪彥.汽車主動安全制動系統(tǒng)的發(fā)展[J].汽車與配件 , 2004,(17).