第5章汽車主動安全系統主要內容：概述ABSASREBS可控懸架系統電控動力轉向系統先進安全汽車其他的主動控制系統第5章汽車主動安全系統主要內容：第5章汽車主動安全系統確保車輛具有和駕駛人員的操作特性相匹配的動特性，主動預防汽車交通事故的發生。“防患于未然”，通過提高汽車主動安全技術和安全性能，可以最有效地減少道路交通事故的發生，從而從根本上降低道路交通事故對人類生命及財產安全造成的危害，因此當今汽車研發、設計者將主動安全技術作為當今汽車安全技術的重點研究領域和主要發展方向。汽車電子技術的發展促進了汽車安全新理念，新技術和新設備的產生。引言5.1第5章汽車主動安全系統確保車輛具有和駕駛人員的操作特性相第5章汽車主動安全系統一、ABS的基本原理

ABS5.21.輪胎與地面的附著特性※附著系數：驅動輪的附著率不能大于地面的附著系數，否則會發生驅動輪滑轉的現象。※縱向附著系數：制動附著系數，制動效能※側向附著系數：側滑附著系數，方向穩定性和輪胎的滑移率有很大關系第5章汽車主動安全系統一、ABS的基本原理ABS5.2第5章汽車主動安全系統1.輪胎與地面的附著特性左側：地面附著力隨汽車制動力矩的增加，能提供足夠的地面制動力，此時的側向附著系數也較大，具有足夠的抗側滑能力，—穩定區。右側：隨制動力矩的增大，地面制動力減小，抱死側滑。為0時，車輪純滾動；為100%時，最小，抱死，側滑；當滑移率為10%-20%時，達到峰值：一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統1.輪胎與地面的附著特性左側：地第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※分析：汽車在制動時，將汽車車輪的滑移率控制在10%～35%之間，這時既可使縱向附著系數接近峰值，同時又可以獲得較大的側向附著系數（也就是說，能兼顧相對最大的縱向制動力和橫向抓地力）

，從而使汽車獲得最佳的制動效能和方向穩定性。※出發點：用滑移率作為參數，通過調節制動壓力來控制車輪的轉速，達到防抱死的目的。一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※分析：汽車第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※理想的制動控制：車輪滑移率從穩定區進入不穩定區的瞬間，迅速而適度地減少制動器制動力，使車輪的轉動回復到穩定區域內；逐漸地增加制動器制動力直至車輪狀態再次越過穩定界限位置，盡量長時間地保持車輪運動于穩定界限附近的最佳滾動狀態。一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※理想的制動第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※理想的制動控制：★制動車輪始終在縱向峰值附著系數最大處附近的狹小滑移率范圍內滾動，既保證了轉向操縱和制動方向的穩定性，又獲得最小制動距離。▲ABS的工作過程實際上是“抱死—松開—抱死—松開”的循環工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動狀態，有效克服緊急制動時由車輪抱死產生的車輛跑偏現象，防止車身失控等情況的發生。一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※理想的制動第5章汽車主動安全系統※ABS的作用：防止后輪抱死，提高制動時的行駛穩定性；防止前輪抱死，提高制動時的操縱性；減少輪胎磨損，減輕駕駛員的緊張程度；最大可能利用車輪與地面的附著，減少制動距離。一、ABS的基本原理（制動初速度80km/h）第5章汽車主動安全系統※ABS的作用：一、ABS的基本原第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※ABS與普通制動系統的關系優于普通制動系統；建立在普通制動系統正常工作的基礎上；只有超過一定的速度值ABS才開始工作；只有抱死時才調節。一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※ABS與普第5章汽車主動安全系統二、ABS的結構組成和工作原理組成：輪速傳感器、電子控制器和壓力調節器第5章汽車主動安全系統二、ABS的結構組成和工作原理組成第5章汽車主動安全系統輪速傳感器作用：采集車速旋轉速度信號；齒圈安裝于車輪或驅動輪差速器輸入端，隨車輪或驅動輪一起轉動，當齒圈轉動時，產生正比于其轉速的交流感應信號。電子控制器(ECU)作用：把從輪速傳感器接收到的電信號轉換成關于汽車與車輪速度和減速度的有用信息，并根據這些信息向電磁閥發出指令。壓力調節器：液壓式和氣壓式二、ABS的結構組成和工作原理第5章汽車主動安全系統輪速傳感器二、ABS的結構組成和工傳感器的安裝位置支架固定在制動底板上固定在轉向節支架上傳感器的安裝位置支架固定在制動底板上固定在轉向節支架上汽車主動安全系統方案第5章汽車主動安全系統※ECU的電路組成整形電路：作用：將轉速傳感器輸入的信號進行調制，使之成為電子控制器能識別的信號。運算電路作用：計算車體速度、滑移率和車輪加速度，并與對應的設定值進行比較判斷后對電磁閥發出相應的減壓、保壓或升壓指令。電磁閥驅動、檢測控制電路二、ABS的結構組成和工作原理第5章汽車主動安全系統※ECU的電路組成二、ABS的結構第5章汽車主動安全系統※ECU的電路組成穩壓供電電路：除ECU芯片5V外，還需具備掉電保護故障代碼的功能，應提供一個獨立的5V電源。通信電路作用：提供多CPU之間的信息傳遞和運算結果的復合核對(冗余技術)；提供已存儲的故障代碼和故障出項的先后次序。故障自診斷電路作用：功能檢查、故障診斷二、ABS的結構組成和工作原理第5章汽車主動安全系統※ECU的電路組成二、ABS的結構第5章汽車主動安全系統二、ABS的結構組成和工作原理第5章汽車主動安全系統二、ABS的結構組成和工作原理第5章汽車主動安全系統二、ABS的結構組成和工作原理ABS的基本工作原理：汽車在制動過程中，輪速傳感器不斷把輪速信號傳送給ECU，這些信號被ECU進行邏輯判斷和分析，并加以計算，一且識別到某一或幾個車輪有抱死傾向時，ECU就發出指令，并送至液壓或氣壓調節器中，通過調節器中電磁閥“升壓”、“保壓”、“降壓”3種不同工作狀態，及時調節車輪制動缸(氣室)中的壓力，以防止車輪制動抱死。第5章汽車主動安全系統二、ABS的結構組成和工作原理AB第5章汽車主動安全系統三、ABS在汽車上的配置※定義：汽車車輪或車軸的制動力矩是否直接受控于防抱制動系統和其他控制方式，以及ABS轉速傳感器、電磁閥的安裝數量和安裝部位的設計形式。第5章汽車主動安全系統三、ABS在汽車上的配置※定義：汽第5章汽車主動安全系統三、ABS在汽車上的配置第5章汽車主動安全系統三、ABS在汽車上的配置第5章汽車主動安全系統三、ABS在汽車上的配置※軸控制的兩種選擇：高選調節：以兩側車輪中附著系數較高一側的傳感器信號來確定制動壓力的調節—充分利用高附著系數側車輪的制動力，縮短制動距離低選調節：以兩側車輪中附著系數較低一側的傳感器信號來確定制動壓力的調節—提高穩定性，避免側滑。第5章汽車主動安全系統三、ABS在汽車上的配置※軸控制的第5章汽車主動安全系統四、ABS的正確使用第5章汽車主動安全系統四、ABS的正確使用第5章汽車主動安全系統四、ABS的正確使用1.不要采用“點剎”制動，要始終踩住制動踏板不放松，保證足夠和持續的制動力，使ABS有效地發揮作用。未裝有ABS的車輛在濕滑路面及車速較高情況下實施制動時，需要采用“點剎”的辦法達到安全制動的目的。而裝上ABS后，由于ABS能自動調整制動力，因此在實施緊急制動時，可一腳將踏板踩到底而不松開，不要擔心車輪抱死打滑，否則將大大延長制動距離。第5章汽車主動安全系統四、ABS的正確使用1.不要采用“第5章汽車主動安全系統四、ABS的正確使用2.不可忽視ABS指示燈的檢查。正常情況下，按通點火開關后，此燈應亮；大約3秒后自動熄滅。這一過程，實質上是電子控制裝置在按自檢程序對車輪傳感器、液壓調節器的控制閥進行通電檢查，若此燈一直不亮，說明ABS有故障。

第5章汽車主動安全系統四、ABS的正確使用2.不可忽視A5.2

車輪防抱死制動系統（ABS）ABS的性能主要是以裝車后進行實車道路試驗的方法進行評價，主要的試驗方法和評價項目如下表所示：五、ABS的試驗評價5.2車輪防抱死制動系統（ABS）ABS的性能主要是以裝1、直線行駛制動試驗目的：測定不同路面附著系數下的制動距離，直線制動穩定性。試驗條件：各種附著系數路面和各種制動初速度。5.2車輪防抱死制動系統（ABS）五、ABS的試驗評價1、直線行駛制動試驗目的：測定不同路面附著系數下的制動距離，1、直線行駛制動試驗5.2車輪防抱死制動系統（ABS）五、ABS的試驗評價評價指標：制動距離比(要求≯110%)直線行駛制動的穩定性評價：汽車橫擺角速度（裝ABS）偏轉角速度不大于5deg/s1、直線行駛制動試驗5.2車輪防抱死制動系統（ABS）五1、直線行駛制動試驗5.2車輪防抱死制動系統（ABS）五、ABS的試驗評價評價指標：制動距離比(要求≯110%)直線行駛制動的穩定性評價：汽車橫擺角速度（裝ABS）偏轉角速度不大于5deg/s★在越低附著系數路面上，裝用ABS后制動距離的縮短量也越大，制動性能改善效果越好。1、直線行駛制動試驗5.2車輪防抱死制動系統（ABS）五5.2

車輪防抱死制動系統（ABS）ABS的性能主要是以裝車后進行實車道路試驗的方法進行評價，主要的試驗方法和評價項目如下表所示：五、ABS的試驗評價5.2車輪防抱死制動系統（ABS）ABS的性能主要是以裝5.3驅動防滑控制系統(ASR)

汽車在行駛時，其驅動力決定于傳遞到驅動輪上的發動機轉矩和輪胎和路面的附著系數。發動機的轉矩與發動機的性能和傳動系特性有關。汽車在起動或急加速時，隨著發動機的轉矩不斷增大，汽車的驅動力隨之增大，驅動能力增強。但當驅動力超過地面的附著力時，驅動輪開始滑轉。因此，汽車獲得的驅動能力只有在輪胎和路面之間附著極限內驅動輪不發生滑轉時才有效。一、理論依據5.3驅動防滑控制系統(ASR)汽車在行駛時，5.3驅動防滑控制系統(ASR)

驅動輪的滑轉程度用驅動輪滑移率來表示：一、理論依據★輪胎滑移率和路面的附著條件有密切關系5.3驅動防滑控制系統(ASR)驅動輪的滑轉程5.3驅動防滑控制系統(ASR)

汽車的驅動輪在滑轉時，將其滑轉率控制在最佳滑轉率（10%-30%）范圍內，從而獲得較大的附著系數，使路面能夠提供較大的附著力，車輪的驅動力能夠得到充分利用。一、理論依據★汽車防滑控制利用驅動滑轉率和附著系數之間的關系進行控制5.3驅動防滑控制系統(ASR)汽車的驅動輪在ASR系統主要元部件的車上布置1—ECU；2—制動壓力調節器；3—輪速傳感器脈沖盤；4—輪速傳感器；5—差速制動閥；6—發動機控制缸；7—發動機控制閥5.3驅動防滑控制系統(ASR)

二、ASR的組成、工作原理和作用ASR系統主要元部件的車上布置5.3驅動防滑控制系統(AS

基本原理：車輪速度傳感器車輪轉速轉變為電信號，輸送給控制器，控制器計算出驅動車輪的滑轉率，如果滑轉率超出了目標范圍，控制器確定控制方式，輸出控制信號使執行器動作，將驅動車輪的滑轉率控制在目標范圍內.

（降低發動機輸出轉矩，同時控制制動系統，降低傳遞給驅動車輪的力矩—既可控制制動又可控制發動機輸出）(ABS所有車輪，ASR驅動車輪)5.3驅動防滑控制系統(ASR)

二、ASR的組成、工作原理和作用基本原理：車輪速度傳感器車輪轉速轉變為電信號，輸送給5.3驅動防滑控制系統(ASR)

汽車起步、行駛中驅動輪可提供最佳驅動力，與無ASR相比，提高了汽車的動力性，特別是在附著系數較小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力較佳；能保持汽車方向的穩定性和前輪驅動汽車的轉向控制能力；(FF型車：猛加油門將使車輛驅動輪發生空轉而失去方向控制。

FR型車：猛加油門又快速放松時將使車輛發生不規則旋轉；）減少了輪胎的磨損與發動機油耗。二、ASR的組成、工作原理和作用作用：5.3驅動防滑控制系統(ASR)汽車起步、行5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式驅動輪制動控制方式發動機控制方式—發動機輸出轉矩綜合控制方式5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式驅動輪制動控制方式原理：對發生空轉的某個驅動輪直接施加制動(增加車輪制動分泵的壓力)，通過差速器的作用使驅動輪上驅動力增加。優點：反應速度快，能有效防止汽車起步時或從高附著系數路面突然進入低附著系數路面的車輪空轉缺點：只限于低速行駛且單邊驅動輪發生空轉的場合，以避免制動器過熱、早期磨損（把發動機多輸出的功率以熱的形式在制動器上消耗掉）或發動機熄火注意：出于舒適性考慮，控制過程應緩慢升高制動壓力，使制動過程平穩5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式發動機控制方式原理：調整發動機加到車輪上的驅動轉矩，以使車輪滑移率保持在最佳范圍。思路：根據路面狀況—調節燃油噴油量（減小或中斷供油）、調節點火時間、調節進氣量等調整發動機的輸出轉矩—供給驅動車輪和路面附著力相適應的最佳驅動轉矩。5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式發動機控制方式缺點：響應速度較慢，在非對稱附著系數路面不能實現最佳控制，效能和ABS的低選調節情形相似。（低選調節：以兩側車輪中附著系數較低一側的傳感器信號來確定制動壓力的調節，犧牲了高附著系數側車輪的部分制動力來保持車輛的行駛穩定性。）5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式綜合控制方式將驅動輪制動控制和發動機輸出轉矩控制方式結合起來。（融合的思想）采用合理的控制算法，可以解決各種路面條件的驅動控制問題，使車輛的加速性、經濟性、方向穩定性和操縱性達到最佳。5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式※防滑控制過程※ASR大多是在ABS系統中增設一些部件來實現，是對ABS的完善和補充。5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、驅動輪防滑控制方式※防滑控制過程特點：ABS和ASR共用4個輪速傳感器，ECU結合為一體，增設了一些ASR的有關裝置工作過程：輪速傳感器—ECU（不斷計算每個車輪的速度，并根據兩個前輪速度估算出汽車的行駛速度，然后設定目標控制速度值；驅動輪后輪若發生滑轉，后輪的轉動速度就會超過目標控制速度）—副節氣門執行器（關閉副節氣門），同時向ASR制動執行器傳送信號，使其給后輪制動分泵提供高壓制動液，ABS執行器的3位電磁閥通過開關轉換控制制動分泵壓力，防止車輪滑轉。5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、驅動輪防滑5.3驅動防滑控制系統(ASR)

三、ASR使用效果

冰、雪路面驅動力對比

左、右輪不同附著系數路面加速性對比冰雪路面上（低附著系數）超車或急加速：車輪因空轉而失去方向穩定性；驅動力不足—超車距離過長，加速特性差。5.3驅動防滑控制系統(ASR)三、ASR使用5.3驅動防滑控制系統(ASR)

四、ASR和ABS的比較5.3驅動防滑控制系統(ASR)四、ASR和A5.3驅動防滑控制系統(ASR)

四、ASR和ABS的發展現狀目前,ABS/

ASR已經成為歐美和日本等發達國家汽車的標準設備，但在發展中國家，如中國，裝備ABS/

ASR系統還是近幾年的事情，并且沒有相應的法規規定汽車必須裝備ABS/

ASR。盡管ABS/

ASR在一些發達國家已被法規規定為汽車的必裝設備，但是，其要想在發展中國家成為汽車的標準設備，仍然有好多工作要做。5.3驅動防滑控制系統(ASR)四、ASR和A5.4車輛動態控制系統(VDC)由來：ABS/ASR在車輛緊急制動或急加速行駛狀態時，通過控制車輛滑移率來提高車輛安全性，對于緊急轉向（避讓）或高速換線行駛的車輛則無法提供安全保障。行駛車速高的車輛在急轉彎時，極易造成車輛進入動力學不穩定狀態，車輛可能會不按駕駛員希望的路線行駛，出現過多轉向或嚴重不足轉向，甚至急劇旋轉。-車輪和地面摩擦系數越小。把汽車的制動、驅動、懸架、轉向、發動機等各主要總成的控制系統在功能上、結構上有機的綜合在一起，可使汽車在各種惡劣工況下，如冰雪路面上、彎道路面上以及采取規避動作移線、制動、加速和下坡等工況行駛時，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定性，表現出最佳的行駛性能。VDC的開發旨在淡化駕駛人員的操作技能對車輛運動安全性的影響，在車輛的所有行駛狀態下，都對各車輪的受力進行調節，從而主動地對車輛進行動力學控制，提高高速車輛的主動安全性。—VDC(轉向行駛時的方向穩定性

)是ABS/ASR（制動和驅動時的方向穩定性）這兩種系統功能上的延伸。ABS及ASR只能被動地作出反應，而VDC則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤。

5.4車輛動態控制系統(VDC)由來：ABS/ASR在車輛5.4車輛動態控制系統(VDC)車輛動態控制系統VDC(VehicleDynamicsControl)電子穩定系統ESP(ElectronicStabilityProgram)

(德國博世的專利)車輛穩定控制系統VSC(VehicleStabilityControl)

(豐田)動態穩定控制系統DSC

(DynamicStabilityControl)

(寶馬)1、VDC系統組成圖中：1-VDC執行器；2-制動總泵壓力傳感器；3-方向盤轉角傳感器；4-加速度傳感器；5-橫擺角速度傳感器；6-節氣門動作器；7-節氣門位置傳感器；8-車輪速度傳感器；9-ABS、ASR與VDC共用ECU用于檢測汽車狀態和司機操作的傳感器部分；用于估算汽車側滑狀態和計算恢復到安全狀態所留的旋轉動量的ECU部分；用于根據計算結果來控制每個車輪制動力和發動機輸出功率的執行器部分。5.4車輛動態控制系統(VDC)車輛動態控制系統VDC(橫擺角傳感器

轉向角傳感器

輪速傳感器

5.4車輛動態控制系統(VDC)橫擺角傳感器轉向角傳感器輪速傳感器5.4車輛動態控5.4車輛動態控制系統(VDC)當輪胎運動超過側向附著力時，就會形成不穩定因素。這時有兩種情況：后輪相對于前輪更多地失去輪胎附著力，其結果是產生強烈的過多轉向傾向；第二種情況是，前輪相對于后輪更多失去輪胎附著力，這時會產生強烈的不足轉向傾向。VDC則可對上述兩種傾向起到限制作用。為了消除上述兩種傾向的不穩定因素，首先應該判斷是何種情況產生了不穩定因素。—檢測車輛狀態的傳感器有轉向角傳感器、車速傳感器、橫向擺動率傳感器、橫向加速度傳感器。來自傳感器的信號輸入到VDC的ECU中，以這種信號為基礎進行計算和判定。

2、VDC的工作原理5.4車輛動態控制系統(VDC)當輪胎運動超5.4車輛動態控制系統(VDC)2、VDC的工作原理車輛非穩定狀態判定：過多傾向的判定：判定過多轉向的標準是車身的滑移角和車身滑移角速度。一般情況下，車身滑移角增加，而且滑移角速度也增大時，就會出現過多轉向的傾向。不足轉向傾向的判定：按照目標橫向擺動率（由操舵角與車速決定）與實際的橫向擺動率之差來判斷，當實際的比目標的橫向擺動率要小時，判斷不足轉向的趨勢。克服過多轉向傾向措施：轉彎出現較大的過多轉向時，根據這種傾向的程度對外側的前輪進行制動，以抵抗橫向擺動力矩，恢復車輛的穩定性克服不足轉向傾向措施：轉彎出現較大的不足轉向時，根據其傾向的程度來控制發動機功率或對左右后輪進行制動，以產生使車輛回頭的“不足轉向控制力矩”，限制不足轉向5.4車輛動態控制系統(VDC)2、VDC的工作原理車輛非5.4車輛動態控制系統(VDC)3、VDC的動力學原理高附著系數路面轉向行駛：橫向力小于車輪和地面間的側向摩擦力，車輛運動表現出明顯的橫擺成分，且橫擺速度和轉角及車速呈非線性關系。—轉向角和車速作為控制參數實現對車輛橫擺運動的控制。低附著系數路面轉向行駛：橫擺力大于側向摩擦力，若僅控制橫擺速度，滑移角會很大，失去穩定性—橫擺速度和滑移角。VDC對車輛行駛中橫擺角速度、滑移角進行控制。猛打一定轉向盤轉角三種情況比較：圖2-37VDC的動力學原理圖5.4車輛動態控制系統(VDC)3、VDC的動力學原理高附5.5汽車電子控制制動系統(EBS)

由來：如果4只輪胎附著地面的條件不同，4個車輪與地面的摩擦力不同。在制動時，如果施加在4個車輪上的制動器制動力相同，則容易產生打滑、傾斜和側翻等現象。—EBS作用：在汽車制動的瞬間，高速計算出4個輪胎由于附著不同而導致的摩擦力數值，然后調整制動裝置，使其按照設定的程序在運動中高速調整，達到制動力和摩擦力（牽引力）的匹配，保證車輛的平穩和安全。—ABS的輔助裝置，提高ABS的功效。應用：大型客車、重型載貨汽車、汽車列車5.5汽車電子控制制動系統(EBS)由來：如果5.5汽車電子控制制動系統(EBS)

工作過程：中央處理器接收輪速信號、摩擦片磨損信號、載荷信號、踏板行程信號以及發動機、緩速器和變速器等有關的信號—處理—向電磁閥和軸荷調節器發出控制制動氣室壓力指令—使各車輪的制動力得到合理分配。5.5汽車電子控制制動系統(EBS)工作過程：5.5汽車電子控制制動系統(EBS)

優點：具有ABS/ASR的功能反應時間短，提高制動靈敏度和制動協調性，更安全—緊急制動時，當車輪抱死，EBS在ABS動作之前平衡每一個車輪的有效抓地力，防止出現甩尾和側滑，縮短制動距離。改善制動舒適性—制動力還考慮不同的載荷狀態和摩擦片的磨損，使磨損均勻。只需踩下踏板即起作用，改善了ABS在緊急狀態下，只當車輪滑移率超過一定值才起作用。5.5汽車電子控制制動系統(EBS)優點：5.6可控懸架系統

懸架：含義：車架、車身和車橋之間一切傳力裝置的總稱，路面作用于車輪上的垂直反力（支撐力）、縱向反力（牽引力和制動力）和側向反力以及這些力所產生的力矩都要通過懸架傳遞到車架（承載式車身）。作用：在傳遞這些力和力矩的同時，緩和不平路面傳給車架或車身的沖擊載荷，抑制車輪的不規則振動(懸架裝置實現了車身和車輪的彈性支承，有效抑制和降低了車體和車輪的動載和振動)—決定汽車行駛平順性和操縱穩定性的主要部件。組成：主要包括彈性元件、減振器和導向機構三部分。5.6可控懸架系統懸架：5.6可控懸架系統

※傳統懸架的剛度和阻尼只能是根據一定的載荷、某種路面情況和車速，兼顧各方面的要求，優化選定一種剛度和阻尼，這種剛度和阻尼一定的懸架稱之為被動懸架。由于汽車在行駛過程中，載質量、路面情況及車速是變化不定的，因此剛度和阻尼一定的被動懸架不可能在改善汽車行駛平順性和操縱穩定性方面再有大的作為，已不能適應現代汽車對乘座舒適性和操縱穩定的更高要求。——主動控制懸架系統得到較大發展。5.6可控懸架系統※傳統懸架的剛度和阻尼只能是5.6可控懸架系統

可控懸架的發展：車身高度可調的空氣或油氣彈簧懸架以及阻尼可隨路面條件、車輛工況分級可變的適應懸架。具有可快速切換或連續可控阻尼的半主動懸架有自身能源、連續可控的主動懸架5.6可控懸架系統可控懸架的發展：5.6可控懸架系統

1.自適應懸架（1）原理：懸架的剛度和阻尼特性都能根據車輛的行駛條件進行自適應調節（2）過程：正常路面行駛：懸架的剛度和阻尼較低—保證舒適性急轉彎、快速起動及緊急制動：阻尼較高—減少車身姿態變化凹凸路面及壞路面：阻尼高—快速吸收車身的振動—降低輪胎接地點力的變化，減少輪胎動負荷5.6可控懸架系統1.自適應懸架（1）原理：懸5.6可控懸架系統

1.自適應懸架（3）發展：手動調節阻尼懸架：儀表板上設置“舒適”和“運動”兩檔，通過駕駛員調整。自動控制：根據車輛行駛速度，低速時“軟”，高速時“硬”。自適應懸架（電控的智能懸架）：懸架的阻尼或彈簧剛度可根據行駛條件的變化在幾檔間由電信號控制，并實現車高調整和抗側傾等控制。5.6可控懸架系統1.自適應懸架（3）發展：5.6可控懸架系統

1.自適應懸架（4）兩級阻尼可調式自適應懸架低阻尼：車輛正常行駛工況高阻尼：車輛轉彎、加速或制動工況5.6可控懸架系統1.自適應懸架（4）兩級阻尼5.6可控懸架系統

1.自適應懸架（4）兩級阻尼可調式自適應懸架主要控制：側傾控制：轉向角或轉向速度一定，提高阻尼力—降低側傾速度。車速高、轉向角大時—將低阻尼切換為高阻尼。抗點頭控制：通過制動油壓或制動信號燈監控信號控制，當制動燈開關處于ON狀態，系統切換至高阻尼狀態。振動控制：路面狀況由加速度信號及車身相對高度信號識別，也可采用超聲波傳感器直接測量。5.6可控懸架系統1.自適應懸架（4）兩級阻尼5.6可控懸架系統

2.主動與半主動懸架主動懸架：懸架中的彈簧和減振器全部或至少部分被執行元件所取代，因此不再有傳統意義上的“彈簧剛度”和“阻尼特性”。—靠自身的能源通過執行元件對振動進行“主動”干預。與單純地吸收能量、緩和沖擊的傳統懸架系統不同，主動懸架是一種具有作功能力的懸架。當汽車載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件發生變化時，主動懸架系統能自動調整懸架的剛度，從而同時滿足汽車的行駛平順性、操縱穩定性等各方面的要求。半主動懸架：用可控阻尼的減振器取代了執行元件。5.6可控懸架系統2.主動與半主動懸架主動懸架5.6可控懸架系統

2.主動與半主動懸架（1）主動懸架的分類：按執行元件的響應帶寬分為：寬帶主動懸架（全主動懸架）執行元件具有較寬的響應頻帶（0-15Hz，少數達100Hz），可對車輪的高頻共振也加以控制。有限帶主動懸架（慢主動懸架）帶寬3-4Hz，不考慮車輪剛度所對應的頻率，只考慮車身垂直、俯仰和側傾振動以及汽車轉向反應。5.6可控懸架系統2.主動與半主動懸架（1）主5.6可控懸架系統

2.主動與半主動懸架（1）半主動懸架系統：特點：在自適應懸架的基礎上，通過ECU進行控制，使減振器阻尼按照行駛狀態的動力學要求作無極調節，使其在幾毫秒內由最小變到最大，對阻尼變化響應快。分類：阻尼連續可調式：阻尼系數在一定范圍內連續變化可切換阻尼式：阻尼系數只能在幾個離散的阻尼值之間進行切換與主動懸架的比較：不需要油泵、過濾器、儲油器、冷卻器及輸油管等附件，幾乎不消耗發動機功率，制造可控阻尼減振器比執行元件簡單，制造成本和運行成本降低。5.6可控懸架系統2.主動與半主動懸架（1）半5.7汽車電控動力轉向系統

理想的轉向要求：低速行駛、車輛擺放：操縱力較小—輕便靈活高速行駛—操縱力可大一些—轉向靈敏；克服轉向“發飄”，有顯著的路感—保證穩定性、安全、可靠分類：電子控制液壓動力轉向系統EHPS(ElectricHydraulicPowerSteering)電子控制電動動力轉向系統EPS(ElectricPowerSteering)5.7汽車電控動力轉向系統理想的轉向要求：5.7汽車電控動力轉向系統

EHPS：原理(車速相應型)：根據車速的變化通過傳感器向電子控制器傳遞信號—處理—控制電液轉換裝置改變動力轉向器轉向手力—使駕駛員轉向手力根據車速和行駛條件變化而變化—獲得理想的汽車操縱穩定性。在液壓動力轉向系統基礎上增加電子控制和執行元件。5.7汽車電控動力轉向系統EHPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EPS：原理：在機械轉向系統的基礎上，根據作用在轉向盤上的轉矩信號和車速信號，通過電子控制裝置控制電機產生相應大小和方向的輔助力，協助駕駛員進行轉向操縱，并獲得最佳轉向特性的伺服系統。EPS：以電動機作為動力源，根據轉向參數、車速等信號，由ECU完成助力控制。由轉向傳感器、轉向器、電磁離合器及ECU組成。5.7汽車電控動力轉向系統EPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EPS：電磁離合器：在規定車速和出現異常情況時自動切斷離合器，使轉向器變為手動轉向。電子控制單元：除了對信號處理，確定如何控制電動機工作外，還有診斷功能（收集電動機的電流、發電機電壓、發動機工況等，判斷其系統工作狀況是否正常）確保系統安全運作。減速機構：降低電動機轉速，使之適合轉向速度要求，并且增大轉向力矩。驅動電機：直流電機或永磁無刷電機5.7汽車電控動力轉向系統EPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EPS的結構形式：根據電動機布置的位置5.7汽車電控動力轉向系統EPS的結構形式：根5.7汽車電控動力轉向系統

EPS的特點：節能環保：其燃料消耗率僅為液壓助力轉向的16%-20%，且無液壓油泄漏造成直接污染環境等問題。高性能化：在各種不同的使用條件（路面和車速）下能獲得最佳路感、高速行駛穩定性、低速轉向輕便性、抗干擾性強，防擺陣等優點。可控性高：對于不同車型和使用要求，在基本上不變動硬件的條件下，只要改變軟件，就能滿足性能要求。重量輕：比液壓助力轉向輕20%左右。成本低：批量生產后總成本比液壓助力轉向低。占用空間小，易于布置：電動機和減速器在轉向機總成故障率低：電動機為動力裝置，不需要加裝液壓泵及相應的管路；當發動機出故障時，仍能通過蓄電池繼續提供轉向助力。5.7汽車電控動力轉向系統EPS的特點：節能環5.6可控懸架系統

2.主動與半主動懸架主動懸架：懸架中的彈簧和減振器全部或至少部分被執行元件所取代，因此不再有傳統意義上的“彈簧剛度”和“阻尼特性”。—靠自身的能源通過執行元件對振動進行“主動”干預。與單純地吸收能量、緩和沖擊的傳統懸架系統不同，主動懸架是一種具有作功能力的懸架。當汽車載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件發生變化時，主動懸架系統能自動調整懸架的剛度，從而同時滿足汽車的行駛平順性、操縱穩定性等各方面的要求。半主動懸架：用可控阻尼的減振器取代了執行元件。執行元件要作功，而減振器通過調節阻尼力控制耗散掉的能量的多少，幾乎不消耗發動機的能量。5.6可控懸架系統2.主動與半主動懸架主動懸架5.6可控懸架系統

2.主動與半主動懸架（1）主動懸架的分類：按執行元件的響應帶寬分為：寬帶主動懸架（全主動懸架）執行元件具有較寬的響應頻帶（0-15Hz，少數達100Hz），可對車輪的高頻共振也加以控制。有限帶寬主動懸架（慢主動懸架）帶寬3-4Hz，不考慮車輪剛度所對應的頻率，只考慮車身垂直、俯仰和側傾振動以及汽車轉向反應。5.6可控懸架系統2.主動與半主動懸架（1）主5.6可控懸架系統

2.主動與半主動懸架（2）半主動懸架系統：特點：在自適應懸架基礎上，通過ECU進行控制，使減振器阻尼按照行駛狀態的動力學要求作無極調節，使其在幾毫秒內由最小變到最大，對阻尼變化響應快。分類：可切換阻尼式：阻尼系數只能在幾個離散的阻尼值之間進行切換阻尼連續可調式：阻尼系數在一定范圍內連續變化與主動懸架的比較：不需要油泵、過濾器、儲油器、冷卻器及輸油管等附件，幾乎不消耗發動機功率，制造可控阻尼減振器比執行元件簡單，制造成本和運行成本降低。阻尼值停留在特定設置的時間不同。前者在每一設置上停留的時間較長，5s以上；可在每一車輛振動周期變化范圍內頻繁改變，切換時間十幾毫秒。5.6可控懸架系統2.主動與半主動懸架（2）半5.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架含義和組成：位于車架（或車身）和車軸（或車輪）之間，全部或部分利用空氣彈簧作為彈性元件，緩和并衰減由地面引起的沖擊和振動，同時傳遞作用在車輪和車架之間的各種力和力矩的裝置。組成元件仍為彈性元件、減振器和導向機構，不同的是其彈性元件為空氣彈簧，空氣彈簧利用橡膠氣囊內部壓縮空氣的反力作為彈性恢復力(橡膠氣囊為密閉容器，以密閉容器內的壓縮空氣做彈性介質，即在密閉容器內裝入壓縮空氣，利用氣體的可壓縮性實現彈簧的作用)，所以其組成元件還包括供氣裝置和高度控制裝置。5.6可控懸架系統3.新懸架—空氣懸架含義和組5.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架空氣彈簧隨著所承受載荷的增加，容器內壓縮空氣壓力升高，其剛度也隨之增加；載荷減少，剛度也隨空氣壓力減低而下降，故這種彈簧具有理想的可變剛度彈性。工作原理：用空氣壓縮機形成壓縮空氣，并將壓縮空氣送到彈簧和減振器的空氣室中，以此來改變車輛的高度。在前輪和后輪的附近設有車高傳感器，按車高傳感器的輸出信號，微機判斷出車身高度的變化，再控制壓縮機和排氣閥，使彈簧壓縮或伸長，從而起到減振的效果。5.6可控懸架系統3.新懸架—空氣懸架空氣彈簧5.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架發展：十九世紀中期誕生，經歷了一個世紀的發展，“鋼板彈簧-氣囊復合式懸架→被動全空氣懸架→主動全空氣懸架”等多種變化型式。到二十世紀五十年代才被應用在載重車、大客車、小轎車及鐵道汽車上。目前國外高級大客車幾乎全部使用空氣懸架,重型載貨車使用空氣懸架的比例已達80%以上，空氣懸架在輕型汽車上的應用量也在迅速上升，部分轎車也逐漸安裝使用空氣懸架。在一些特種車輛（如對防震要求較高的儀表車、救護車、特種軍用車及要求高度調節的集裝箱運輸車等）上，空氣懸架的使用幾乎為唯一選擇。而我國仍處于起步階段，空氣懸架系統只應用在一些豪華客車和少部分重型貨車和掛車上。5.6可控懸架系統3.新懸架—空氣懸架發展：十5.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架奔馳雙重控制空氣懸架：5.6可控懸架系統3.新懸架—空氣懸架奔馳雙重奔馳早在1998年就已經開始采用主動式空氣懸架系統。2002年，奔馳公司研發出了雙重控制空氣懸架系統（AirmaticDCSystem）。Airmatic懸架系統不僅在電子控制方面有了更為明顯的進步，更是把主動控制空氣懸架系統和自適應阻尼懸架系統（ADS）整合到一起，實現了雙重控制（DualControl）。5.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架奔馳雙重控制空氣懸架：奔馳早在1998年就已經開始采用主動式空氣懸架系統。20025.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架奔馳雙重控制空氣懸架：Airmatic懸架系統的工作模式：模式一：柔軟舒適的設定，用于普通路面的行駛。這個時候，懸架系統是行車電腦自動控制的，通過測量系統、反饋控制系統的幫助，電腦自動調節懸架的阻尼，以保證車輛在不同路面情況下，始終具備最佳的舒適性和操控性。模式二：減振器采取硬壓縮、軟回彈方式，適合高速路況，在高速下保證了車輛的穩定性。模式三：減振器采取軟壓縮、硬回彈方式，偏重于路面復雜的慢速行駛狀況，在顛簸路面能夠過緩和顛簸。5.6可控懸架系統3.新懸架—空氣懸架奔馳雙重系統可以根據不同的道路情形在一、二、三模式間自動調整彈簧的軟硬度，駕駛員也可以根據自己的駕駛習慣手動固定某一種模式。模式四：極端運動模式，該模式需要駕駛員通過控制菜單進行選擇，這時駕駛奔馳新S系轎車與駕駛一輛跑車相差無幾。5.6可控懸架系統

3.新懸架—空氣懸架奔馳雙重控制空氣懸架：總結：通過汽車電腦和駕駛員模式的選擇來控制空氣彈簧氣囊的充氣量，進而能控制車身的高度和阻尼的大小。—雷克薩斯LX570、途銳、路虎等將空氣懸架作為標準配置。系統可以根據不同的道路情形在一、二、三模式間自動調整彈簧的軟動力轉向系統是在駕駛員的控制下，借助于汽車發動機產生的液體壓力或電動機驅動力來實現車輪轉向，所以動力轉向系統也稱為轉向動力放大裝置。動力轉向系統由于使轉向操縱靈活、輕便，在設計汽車時對轉向器結構形式的選擇靈活性增大，能吸收路面對前輪產生的沖擊等優點，因此在中型載貨汽車，尤其在重型載貨汽車上得到廣泛使用。但是，傳統的動力轉向系統所設定的固定放大倍率不可能同時滿足汽車在不同行駛工況下都有最佳助力作用的要求，因此，使汽車的轉向盤操縱總不能達到令人滿意的程度。—德國奔馳等許多汽車公司都在轉向系統上開發并安裝了電子控制系統。5.7汽車電控動力轉向系統

1.電子控制動力轉向系統的作用動力轉向系統是在駕駛員的控制下，借助于汽車發動機產生的液體壓5.7汽車電控動力轉向系統

1.電子控制動力轉向系統的作用電控動力轉向系統是根據車速、轉向情況等對轉向助力實施控制，使動力轉向系統在不同的行駛條件下都有最佳的放大倍率：在低速時有較大的放大倍率，可以減輕轉向操縱力，使轉向輕便、靈活；在高速時則適當減小放大倍率，以穩定轉向手感，提高高速行駛的操縱穩定性和安全性。2.分類根據轉向動力源不同，可分為電子控制液壓動力轉向系統EHPS(ElectricHydraulicPowerSteering)和電子控制電動動力轉向系統EPS(ElectricPowerSteering)。5.7汽車電控動力轉向系統1.電子控制動力轉向5.7汽車電控動力轉向系統

EHPS：原理(車速響應型)：根據車速的變化通過傳感器向電子控制器傳遞信號—處理—控制電液轉換裝置改變動力轉向器轉向手力—使駕駛員轉向手力根據車速和行駛條件變化而變化，從而獲得理想的汽車操縱穩定性。在液壓動力轉向系統基礎上增加電子控制和執行元件。5.7汽車電控動力轉向系統EHPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EHPS：分類：控制方式的不同流量控制式：隨著車速變化通過改變向動力轉向器的供油流量來控制轉向手力。液壓缸分流控制式：在連接液壓缸兩腔油路中增設了電磁分流閥和分流油路，車速提高時，電磁分流閥開啟間隙增大，減小液壓缸工作壓力，增大轉向手力；在停車或低速行駛轉彎時，電磁分流閥完全關閉，不起分流作用，轉向手力明顯減小，達到改變轉向手力的作用。5.7汽車電控動力轉向系統EHPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EHPS：分類：控制方式的不同壓力反饋控制式：采用改變控制閥反作用腔反饋壓力的方法改變轉向手力。該結構增加一個電液轉換閥和一個反作用閥，在車速信號控制下，車速越高，通往控制閥反作用腔的反饋壓力越高，增大了開啟控制閥的阻力，轉向手力也隨之增加；反之轉向手力減小。閥特性控制式：以可變的閥特性來控制轉向手力。在回油路中增加一個電磁閥，利用電磁閥開啟的大小控制回油路阻力的方式改變閥特性，而電磁閥開啟量的大小，由車速傳感器傳來的車速變化信號通過電子控制器來控制。5.7汽車電控動力轉向系統EHPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EPS：原理：在機械轉向系統的基礎上，根據作用在轉向盤上的轉矩信號和車速信號，通過電子控制裝置控制電機產生相應大小和方向的輔助力，協助駕駛員進行轉向操縱，并獲得最佳轉向特性的伺服系統。EPS：以電動機作為動力源，根據轉向參數、車速等信號，由ECU完成助力控制。由轉向傳感器、轉向器、電磁離合器及ECU組成。5.7汽車電控動力轉向系統EPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EPS：電磁離合器：在規定車速和出現異常情況時自動切斷離合器，使轉向器變為手動轉向。電子控制單元：除了對信號處理，確定如何控制電動機工作外，還有診斷功能（收集電動機的電流、發電機電壓、發動機工況等，判斷其系統工作狀況是否正常）確保系統安全運作。減速機構：降低電動機轉速，使之適合轉向速度要求，并且增大轉向力矩。驅動電機：直流電機或永磁無刷電機5.7汽車電控動力轉向系統EPS：5.7汽車電控動力轉向系統

EPS結構形式：根據電動機布置的位置5.7汽車電控動力轉向系統EPS5.7汽車電控動力轉向系統

EPS的特點：節能環保：其燃料消耗率僅為液壓助力轉向的16%-20%，且無液壓油泄漏造成直接污染環境等問題。高性能化：在各種不同的使用條件（路面和車速）下能獲得最佳路感、高速行駛穩定性、低速轉向輕便性、抗干擾性強，防擺陣等優點。可控性高：對于不同車型和使用要求，在基本上不變動硬件的條件下，只要改變軟件，就能滿足性能要求。重量輕：比液壓助力轉向輕20%左右。成本低：批量生產后總成本比液壓助力轉向低。占用空間小，易于布置：電動機和減速器在轉向機總成故障率低：電動機為動力裝置，不需要加裝液壓泵及相應的管路；當發動機出故障時，仍能通過蓄電池繼續提供轉向助力。5.7汽車電控動力轉向系統EPS的特點：節能環原理：根據輪胎氣壓與輪胎彈性之間存在的相關性原理，當輪胎氣壓下降時，輪胎彈性下降。計算來自ABS使用的車輪傳感器獲得輪胎的轉速信號變化情況，并由此測算輪胎彈性，從而可隨時監測輪胎的氣壓。輪胎氣壓測定方法

作用：檢測輪胎氣壓，并在儀表盤上裝有報警燈，當輪胎氣壓出現異常時會立即向駕駛員報警，使駕駛員可及早發現輪胎破裂情況，及時防止操縱穩定性和燃油經濟性下降。5.8

輪胎氣壓報警裝置

原理：根據輪胎氣壓與輪胎彈性之間存在的相關性原理，當輪胎氣壓利用輪胎氣壓報警裝置獲得的效果輪胎氣壓低情況下，繼續行駛的影響利用輪胎氣壓報警裝置獲得的效果經濟性輪胎轉動時行駛阻力增加，燃油經濟性下降可防止燃油經濟性下降輪胎單邊磨損加劇，縮短輪胎壽命可延長輪胎壽命安全性由于輪胎爆胎，會引發交通事故危險性防止交通事故發生輪輞偏位，引發事故危險性降低操縱穩定性輪胎泄氣或爆裂在高速公路上調換輪胎5.8

輪胎氣壓報警裝置

利用輪胎氣壓報警裝置獲得的效果輪胎氣壓低情況下，繼續行駛的影5.9汽車碰撞預警系統

據中國公安部2005年1月14日發布的新聞:中國在2004年總共發生交通事故567,753起,導致99,217人死亡,451,810人受傷,直接財產損失27.7億元。交通事故的主要原因包括超速行使、占道行使、酒后駕駛、疲勞駕駛等。而碰撞是交通事故的主要表現形式,其中大部分是車-車碰撞和人-車碰撞。碰撞預警系統（AWS）是一款能預測到行車危險并在碰撞危險發生前2.7秒向駕駛員發出警報，預防交通事故發生的產品，被稱為“永不疲倦的第三只眼”。AWS的主要作用是把各種不同的危險情況提示給駕駛員，降低駕駛員的疏忽(車禍發生的主要原因)！5.9汽車碰撞預警系統據中國公安部2005年5.9汽車碰撞預警系統

原理：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）。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。5.9汽車碰撞預警系統原理：利用了先進的圖象技5.9汽車碰撞預警系統

AWS集三種不同的預警類型于一體。前防碰撞預警系統（FCWS）車道偏離預警系統(LDWS)車距的監控和預警系統（跟車距離警報系統）（HMWS）5.9汽車碰撞預警系統AWS集三種不同的預警類5.9汽車碰撞預警系統

技術運用：

從2007年3月起，AWS依據其以圖象為基礎的安全技術，已經被汽車制造商德國寶馬公司在08款寶馬新5系中全球第一個采用AWS其中的LDW（車道偏離預警）技術，美國通用公司在08款別克Lucerne及08款凱迪拉克STS、DTS上采用AWS其中的LDW技術，沃爾沃公司在08款S80、V70及XC70中采用AWS系統全部FCW，LDW，HMW三大技術，其他的美國和歐洲的汽車制造商也對其產生了極大的興趣。其世界聞名的圖象技術，以及其優越的安全性措施使AWS成為緩解和預防交通事故的有效產品，并能降低傷亡，減少事故造成的經濟損失。5.9汽車碰撞預警系統技術運用：5.9.1前防碰撞預警系統

前防碰撞預警系統的功能:實時監測到前面的一切行車信息;實時能監測到本車與前車的車距，本車車速與前車車速;實時監控，能在車將要發生碰撞前0.5-2秒之間提出預警。5.9.1前防碰撞預警系統前防碰撞預警系統的5.9.2車道偏離預警系統

含義：車道偏離預警系統(Lanedeparturewarningsystem,LDWS)是一種通過報警的方式輔助駕駛員減少汽車因車道偏離而發生交通事故的系統。研究背景：5.9.2車道偏離預警系統含義：車道偏離預警系5.9.2車道偏離預警系統

作用：汽車安全專家指出：約有50%的汽車交通事故是因為汽車偏離正常的行駛車道引起的，究其主要原因主要是駕駛員心神煩亂、注意力不集中或駕駛疲勞。該系統提供智能的車道偏離預警，在無意識（駕駛員未打轉向燈）偏離原車道時，能在偏離車道0.5秒之前發出警報，為駕駛員提供更多的反應時間，大大減少了因車道偏離引發的碰撞事故，此外，使用LDWS還能糾正駕駛員不打轉向燈的習慣，該系統其主要功能是輔助過度疲勞或長時間單調駕駛引發的注意力不集中等情況。5.9.2車道偏離預警系統作用：5.9.2車道偏離預警系統

工作原理(視頻)5.9.2車道偏離預警系統工作原理(視頻)1，AURORA系統由美國卡內基梅隆大學機器人學院于97開發成功。2，AutoVue系統由前戴姆勒?克萊斯勒公司與美國艾特銳視公司聯合開發。3，Mobileye—AWS系統由總部設在荷蘭的Mobileye公司研制4，DSS系統（詳介）

國內車道偏離預警系統1，JLUVA—1系統吉林大學智能車輛課題組研發2，DSP系統東南大學開發5.9.2車道偏離預警系統

國內外車道偏離預警系統比較：國外車道偏離預警系統1，AURORA系統2，AutoVue系統3，MobileyDSS系統(DriverSupportSystem)由日本三菱汽車公司于1998年提出，并于1999年秋季應用于模型車上。由一個安裝在汽車后視鏡內的小型CCD攝像機、一些檢測車輛狀態和駕駛員操作行為的傳感器以及視覺和聽覺警告裝置組成。利用由CCD攝像機獲得的車輛前方的車道標識線、其他傳感器獲得的車輛狀態數據和駕駛員的操作行為等信息，判斷車輛是否已經開始偏離其車道。如有必要，系統將利用視覺警告信息、聽覺警告信息以及振動轉向盤來提醒駕駛員小心駕駛車輛。DSS系統(DriverSupportSystem)

JLUVA-1系統由吉林大學智能車輛課題組開發。該系統是基于單目視覺的前視系統，主要由車載電源、嵌入式微機、顯示設備、黑白CCD攝像機、數據線、音箱以及圖像采集卡等組成。系統利用安裝在汽車后視鏡位置處的CCD攝像機采集汽車前方的道路圖像，通過圖像處理獲得汽車在當前車道中位置參數，當一旦檢測到汽車距離自身車道白線過近有可能偏入鄰近車道而且司機并沒有打轉向燈時，該系統就會發出警告信息提醒司機注意糾正這種無意識的車道偏離，從而盡可能地減少車道偏離事故的發生。5.9.2車道偏離預警系統

國內外車道偏離預警系統比較：JLUVA-1系統5.9.2車道偏離預警系統基于DSP技術的嵌入式車道偏離報警系統

該系統由東南大學開發，是基于單目視覺的前視系統，由模/數轉化及解碼電路模塊、緩沖電路模塊、媒體處理器DSP電路模塊、編碼及數/模轉換電路模塊等模塊組成。該系統通過車載攝像頭采集被跟蹤車道線的模擬視頻信號，經解碼生成數字信號碼流緩沖后送到高速媒體處理器DSP的視頻接口，然后再由視頻處理模塊對數字視頻信號進行車道特征值的提取，最后將處理后的視頻信號送編碼及數/模轉換電路輸出顯示。5.9.2車道偏離預警系統

國內外車道偏離預警系統比較：基于DSP技術的嵌入式車道偏離報警系統5.9.2車道偏離5.9.2車道偏離預警系統

部分汽車車道偏離預警技術比較：全新S級的升級內容主要集中安全性能，搭載的車道保持警示系統會在時速大于60公里的情況下自動激活，并通過安裝于前風擋后面的多功能攝像頭，判斷駕駛員是否主動駕車并線。當系統發新一代奔馳S級轎車發現駕駛員無意中駛離車道時，方向盤就會震動，提示駕駛員警惕危險。而當駕駛員在并線之前啟動轉向信號燈，并且主動駕車駛離車道時，車道保持警示系統則不會發出報警信號。5.9.2車道偏離預警系統部分汽車車道偏離預警5.9.2車道偏離預警系統

部分汽車車道偏離預警技術比較：一汽-大眾CC在車速超過65km/h時，通過FAS按鍵激活轉向柱的開關啟動系統，帶有在線控制器的攝像模塊評估是否偏移行駛車道，通過組合儀表內的控制燈進行一汽-大眾CC狀態顯示，如果駕駛員遇到駛出車道情況未及時反應，系統通過修正力矩進行轉向干預。如果最大的轉向力矩都不足以使車輛在正常的行車道行駛，在干預轉向過程中車輛已經駛離行車道并且車速降到60km/h以下車道偏移警示系統便通過方向盤的震動提醒司機，這時司機必須人為干預。5.9.2車道偏離預警系統部分汽車車道偏離預警5.9.2車道偏離預警系統

部分汽車車道偏離預警技術比較：福特新款蒙迪歐福特新款蒙迪歐車型將裝配諸如車道偏離預警系統、自動遠光、盲點信息系統，以及后視攝像頭等安全配置。5.9.2車道偏離預警系統部分汽車車道偏離預警5.9.2車道偏離預警系統

部分汽車車道偏離預警技術比較：2011款雅科仕在安全配置方面，2011款雅科仕配備了車輛穩定管理系統VSM，集成車身穩定系統(ESC)、電子駐車系統(EPB)、智能巡航系統(SCC)以及預警安全帶系統(PSB)等多種配置于一身，此外還配備了車道偏離預警系統以及9安全氣囊。5.9.2車道偏離預警系統部分汽車車道偏離預警安全車距不足引發的追尾、碰撞、翻傾等交通事故5.9.3

跟車距離警報系統

研究意義：

汽車行駛時因安全車距不足極易引發各種惡性交通事故。安全車距不足引發的追尾、碰撞、翻傾等交通事故5.9.3跟駕駛員疲勞駕駛或注意力分散是行車時發生安全車距不足的主要原因；實時獲取前方車輛及車距信息，若車距不符合安全行車規定，立即向駕駛員報警，提醒駕駛員采取必要措施保持安全行車距離，這可以有效避免發生汽車追尾等交通事故；開發具有上述功能的汽車安全車距預警裝置具有著重大現實社會意義。前方車輛探測5.9.3

跟車距離警報系統

發出警告信息保持安全車距駕駛員疲勞駕駛或注意力分散是行車時發生安全車距不足的主要原因5.9.3

跟車距離警報系統

傳感器：主要的傳感器：機器視覺：CCD攝像機，單目或雙目，采用單目視覺灰度圖像的研究最為廣泛，其原因在于硬件的性能和價格合理，對灰度圖像處理的算法比較成熟且實時性較高。激光雷達毫米波雷達紅外傳感器安全車距的保持包括三個方面：前方車輛探測與跟蹤、前方車距測量和安全車距保持自動控制。前方車輛探測與跟蹤是基礎，主要是由傳感器實現的。5.9.3跟車距離警報系統傳感器：主要的傳感器機器視覺應用于前方車輛探測5.9.3

跟車距離警報系統

傳感器：機器視覺應用于前方車輛探測5.9.3跟車距離警報系統三維激光雷達毫米波雷達外觀及應用于前方車輛探測5.9.3

跟車距離警報系統

傳感器：線掃描激光雷達三維激光雷達毫米波雷達外觀及應用于前方車輛探測5.9.3跟紅外傳感器用于前方車輛探測5.9.3

跟車距離警報系統

傳感器：三維激光雷達可高精度獲取目標三維距離信息，但實時性差、體積大、十分昂貴；線掃描激光雷達有較高的實時性，但無法實現物體形狀識別，價格也很昂貴。毫米波雷達能以較高精度獲取目標三維距離信息，但國內難以購置精度較高的產品。紅外傳感器利用溫度特征實現探測，優點是不依靠車輛的顏色或紋理特征，但在炎熱或陽光充足的情況下會受到噪聲干擾。紅外傳感器用于前方車輛探測5.9.3跟車距離警報系統5.9.3

跟車距離警報系統

幾個公司的跟車距離系統對比：5.9.3跟車距離警報系統幾個公司的跟車距離系結構：1-轉向角傳感器2-停車燈開關3-節氣門執行機構4-電動負壓泵5-節氣門位置傳感器(TPS)(內裝怠速開關)(不裝TCS的車輛)6-激光雷達

7-自動變速器防手動換擋開關8-車速傳感器9-發動機和自動變速器ECU10-ABS用ECU11-加速踏板位置傳感器(內裝怠速開關)(裝TCS的車輛)12-預檢車速控制用ECU13-報警蜂鳴器14-視頻攝像三菱公司車距控制裝置構成5.9.3

跟車距離警報系統

實例:三菱公司車距控制裝置結構：三菱公司車距控制裝置構成5.9.3跟車距離警報系統5.9.3

跟車距離警報系統

實例:三菱公司車距控制裝置控制框圖：5.9.3跟車距離警報系統實例:三菱公司車距5.10

汽車一體化底盤控制系統

作用：通過中央底盤控制，將制動、懸架、轉向和動力傳動系等進行電子化連接，控制器通過復雜的控制運算，對各個子系統進行協調控制，以使車輛的整體性能達到最佳水平；能接收每個底盤子系統傳感器發出的數據；能連續監視車輛行駛狀態的變化和駕駛員的意圖。工作原理：車輛行駛過程中，傳感器時刻監視迎面駛來車輛的速度、路面狀況、駕駛員想走的路線以及車輛的行駛狀態。在可能發生碰撞之前，UCC不僅能夠同時調整轉向角、減小節氣門開度、使用獨立的差速制動和有選擇地將減振器變硬，以協調駕駛員將車輛行駛調整到安全狀況，甚至在必要時還能直接控制汽車。5.10汽車一體化底盤控制系統作用：通過中央

EyeCar技術沃爾沃的EyeCar概念車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野和最好的視見度。EyeCar概念車采用的新技術包括：眼位傳感器可以測定駕駛員眼睛的位置，然后據此確定、調節座椅的位置；電機將座椅自動升降到最佳高度上，為駕駛員提供能夠掌握路面情況的最佳視線；電機自動調整轉向盤、踏板、中央控制臺甚至地板高度，提供盡可能舒適的駕駛位置；一些有新意的設計，如重新布置的B立柱，可以減少駕駛員視野中的“盲區”；EyeCar技術沃爾沃的EyeCar概念車可使每位駕駛員的

CamCar技術林肯領航者汽車上采用了CamCar技術，旨在幫助提高駕駛員的感知能力。多個鉛筆大小的攝像機和三個可切換的視頻顯示屏為駕駛員提供了前、后視線，這樣既可方便停車時的操作，又可在擁擠的交通中提高行駛的安全性。

CamCar的技術特點包括：安裝在汽車兩側的前向攝像系統，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。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的后視鏡要廣，特別是對于相鄰的車道。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。圖象經電子合成，具有變焦和160°廣角能力。“夜眼”(NightEye)攝像機可在低照度條件下，即使在近乎黑暗的情況下也能提供車后近距離內的細小影像。CamCar技術林肯領航者汽車上采用了CamCar技術，旨

SensorCar技術馬自達SensorCar概念車中采用的碰撞預警系統技術主要是為了減少追撞和傷害行人的事故，對于今后在事故防范方面的進展具有重要的意義。

SensorCar概念車采用的新技術包括：裝上激光雷達裝置監測車前行人的行動，如測到有人走入汽車行駛路線便點亮儀表板上的警示燈，使前揚聲器發生訊響，甚至鳴響喇叭；安裝在后保險杠中監測后面車流情況的傳感器由計算機程序控制確定有無撞車的可能；在馬上要發生后端碰撞時，后端警示系統啟動安全帶電動預緊器，自動拉緊安全帶，最大限度地減少系安全帶乘員傷害的危險。SensorCar技術馬自達SensorCar概念車中采用知識回顧KnowledgeReview知識回顧KnowledgeReview第5章汽車主動安全系統主要內容：概述ABSASREBS可控懸架系統電控動力轉向系統先進安全汽車其他的主動控制系統第5章汽車主動安全系統主要內容：第5章汽車主動安全系統確保車輛具有和駕駛人員的操作特性相匹配的動特性，主動預防汽車交通事故的發生。“防患于未然”，通過提高汽車主動安全技術和安全性能，可以最有效地減少道路交通事故的發生，從而從根本上降低道路交通事故對人類生命及財產安全造成的危害，因此當今汽車研發、設計者將主動安全技術作為當今汽車安全技術的重點研究領域和主要發展方向。汽車電子技術的發展促進了汽車安全新理念，新技術和新設備的產生。引言5.1第5章汽車主動安全系統確保車輛具有和駕駛人員的操作特性相第5章汽車主動安全系統一、ABS的基本原理

ABS5.21.輪胎與地面的附著特性※附著系數：驅動輪的附著率不能大于地面的附著系數，否則會發生驅動輪滑轉的現象。※縱向附著系數：制動附著系數，制動效能※側向附著系數：側滑附著系數，方向穩定性和輪胎的滑移率有很大關系第5章汽車主動安全系統一、ABS的基本原理ABS5.2第5章汽車主動安全系統1.輪胎與地面的附著特性左側：地面附著力隨汽車制動力矩的增加，能提供足夠的地面制動力，此時的側向附著系數也較大，具有足夠的抗側滑能力，—穩定區。右側：隨制動力矩的增大，地面制動力減小，抱死側滑。為0時，車輪純滾動；為100%時，最小，抱死，側滑；當滑移率為10%-20%時，達到峰值：一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統1.輪胎與地面的附著特性左側：地第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依據※分析：汽車在制動時，將汽車車輪的滑移率控制在10%～35%之間，這時既可使縱向附著系數接近峰值，同時又可以獲得較大的側向附著系數（也就是說，能兼顧相對最大的縱向制動力和橫向抓地力）

，從而使汽車獲得最佳的制動效能和方向穩定性。※出發點：用滑移率作為參數，通過調節制動壓力來控制車輪的轉速，達到防抱死的目的。一、ABS的基本原理第5章汽車主動安全系統2.ABS的理論依