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汽車被動(dòng)安全與主動(dòng)安全講座

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主動(dòng)安全與被動(dòng)安全
汽車工程知識(shí)講座
報(bào)告內(nèi)容
2

主動(dòng)安全技術(shù)
2
汽車安全概述
3

1
被動(dòng)安全技術(shù)
3

車輛
4
3
二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
6.EBA (Electronic Control Brake Assist System)剎車輔助
組成：EBA是在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS的基礎(chǔ)上，增設(shè)一只制動(dòng)踏板行程傳感器和壓力傳感器，并在防抱死制動(dòng)電控單元 ABS ECU 中增設(shè)制動(dòng)力調(diào)節(jié)軟件程序而構(gòu)成。
4
二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
6.EBA (Electronic Control Brake Assist System)剎車輔助
作用：在非常緊急的情況下，駕駛者往往不能迅速地踩下剎車踏板，EBA此時(shí)就會(huì)指示制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生更高的油壓使ABS發(fā)揮作用，從而使制動(dòng)力快速產(chǎn)生，減少制動(dòng)距離。
5
二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
6.EBA (Electronic Control Brake Assist System)剎車輔助
①傳感器根據(jù)作用于剎車踏板的速度和力量判斷是否緊急剎車。②即使踩剎車的力量很弱，也能快速地產(chǎn)生出很大的制動(dòng)力。③松開踏板時(shí)自動(dòng)減少助力量，降低剎車時(shí)的不適應(yīng)感。 
工作
原理
6
作用條件
前進(jìn)檔
放開制動(dòng)踏板
后退

HAC取消
制動(dòng)控制
起步

HAC (Hill-start Assist Control)坡起輔助控制
二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
7
二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
6.　GCC(Global Chassis Control） 底盤一體化控制系統(tǒng)
功能：當(dāng)汽車的運(yùn)動(dòng)狀況偏離駕駛員的意向或者汽車出現(xiàn)了危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)狀況，GCC控制單元將進(jìn)行綜合平衡，全面協(xié)調(diào)，對(duì)底盤各子控制系統(tǒng)進(jìn)行合理分工，用最佳的方法來完成汽車的動(dòng)態(tài)控制和穩(wěn)定。一旦某一個(gè)子控制系統(tǒng)發(fā)生故障，GCC控制單元會(huì)自動(dòng)地對(duì)汽車底盤各子控制系統(tǒng)的分工進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以達(dá)到最佳的控制效果。
8
二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
6.　GCC(Global Chassis Control） 底盤一體化控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)ECU
制動(dòng)系統(tǒng)ECU
懸架系統(tǒng)ECU
GCC
控制器
各種傳感器

汽車

駕駛員

外界環(huán)境
安全的汽車運(yùn)動(dòng)

原理：通過底層傳感器信息共用、車輛運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)共享，計(jì)算汽車在三維空間里的6 種運(yùn)動(dòng)：縱向、側(cè)向、垂向以及側(cè)傾、橫擺和俯仰，對(duì)整車安全性、動(dòng)力學(xué)等多層次目標(biāo)協(xié)調(diào)優(yōu)化后，對(duì)多個(gè)底盤電子控制系統(tǒng)的集成控制。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management)車輛動(dòng)態(tài)集成管理系統(tǒng)
VDIM
傳統(tǒng)
驅(qū)動(dòng)
轉(zhuǎn)向
轉(zhuǎn)向
制動(dòng)

駕駛
轉(zhuǎn)向
轉(zhuǎn)向
制動(dòng)

概念示意圖
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二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management)車輛動(dòng)力學(xué)集成管理系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向協(xié)同控制

ABS
ESP
TCS
EBA
EBD
ECB系統(tǒng)
HAC
EPS
VGRS/AFS/RWS
RWS ( rear wheel steering)
EPS ( electric power steering)
AFS ( active front steering)
VGRS (Variable Gear Ratio Steering)
HAC (Hill-start Assist Control)
ECB (Electric Control Brake )
功能集成
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二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management)車輛動(dòng)力學(xué)集成管理系統(tǒng)
控制組成
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二、主動(dòng)安全技術(shù)—?jiǎng)又悄鼙茏?
VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management)車輛動(dòng)態(tài)集成管理系統(tǒng)
控制原理
制動(dòng)執(zhí)行器
EPS
ECU
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (ECM)
制動(dòng)控制ECU

車輛目標(biāo)行為計(jì)算
車輛狀況計(jì)算
控制值計(jì)算

VGRS ECU
主缸制動(dòng)液壓
制動(dòng)鉗液壓缸液壓
制動(dòng)踏板行程
車輪轉(zhuǎn)速
方向盤轉(zhuǎn)角
加減速
搖擺率
EPS助力扭矩
油門踏板位置
節(jié)氣門位置
VGRS控制角
CAN通訊
傳感器
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
定速巡航裝置 (GRA/CCS) 
自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（ACC）
達(dá)到駕駛員設(shè)定的車速 
正前方無行駛的車輛
正前方有行駛的車輛
達(dá)到駕駛員設(shè)定的車速
實(shí)現(xiàn)由駕駛員設(shè)定的車距
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
    雷達(dá)探測信號(hào)以波瓣?duì)钕蛲獍l(fā)射。信號(hào)強(qiáng)度隨離發(fā)射器距離的增大而逐漸減弱。 
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
確認(rèn)前方車輛的位置，必須附加一個(gè)信息，即前方車輛在本車前方以何種角度運(yùn)動(dòng)。此信息可通過運(yùn)用三波束雷達(dá)探測技術(shù)來獲得。通過每個(gè)雷達(dá)波瓣接收（反射）信號(hào)的振幅（=信號(hào)強(qiáng)度）關(guān)系可確定角度信息。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
確定作為控制參照物的車輛：通過車距控制系統(tǒng)控制單元確定車道，此過程需要附加信息。這里所需要的數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳感器信號(hào)、車輪轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)和轉(zhuǎn)向角度感應(yīng)器信號(hào)。對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，即可得到車道彎道走向方面的報(bào)告。 
20
    由目前帶有自適應(yīng)巡航定速系統(tǒng)的車輛正行駛的彎道半徑，和特定的車道平均寬度得出此虛擬車道。  
    雷達(dá)探測感應(yīng)器測量到的在此車道和旁邊車道的物體將作為對(duì)車距調(diào)控系統(tǒng)有重要意義的物體。
二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
7. ACC（Adaptive Cruise Control）自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AWS（Advance Collision Warning System）碰撞預(yù)警系統(tǒng)
    AWS汽車碰撞預(yù)警系統(tǒng)，能預(yù)測到行車危險(xiǎn)并在碰撞危險(xiǎn)發(fā)生前2.7秒向駕駛員發(fā)出警報(bào)，預(yù)防交通事故發(fā)生，被稱為永不疲倦的第三只眼。
AWS預(yù)警功能：前碰撞預(yù)警系統(tǒng)（FCW）
車道偏離預(yù)警（LDW）
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AWS（Advance Collision Warning System）碰撞預(yù)警系統(tǒng)
顯示和控制裝置

Mobileye AWS-4000
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原理：
AWS系統(tǒng)是通過動(dòng)態(tài)視頻攝像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其預(yù)警功能。
1、觀察車輛
        AWS能觀察到前面的車輛，并計(jì)算與它們的距離、方位、相關(guān)的速度和接觸所需要的時(shí)間。AWS利用這些計(jì)算結(jié)果提供連續(xù)的車距和潛在的碰撞信息。
2、觀察車道和識(shí)別彎道情況
        AWS能觀察和計(jì)算車輛到車道兩側(cè)標(biāo)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(jì)算通過車道的時(shí)間即TLC），并在接觸到停車振動(dòng)帶之前就發(fā)出警報(bào)。且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)。
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AWS（Advance Collision Warning System）碰撞預(yù)警系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AWS（Advance Collision Warning System）碰撞預(yù)警系統(tǒng)
FCW（Forward Collision Warning）前碰撞預(yù)警
    系統(tǒng)可以在發(fā)生碰撞危險(xiǎn)前2.7秒發(fā)出警報(bào)，提醒剎車；同時(shí)車尾燈不停閃爍，提醒后面汽車注意，避免追尾。對(duì)應(yīng)所有速度情況。
Daimler Benz的調(diào)查顯示，提前0.5秒發(fā)出警報(bào)能防止60%的追尾事故，提前1.5秒能防止90%。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AWS（Advance Collision Warning System）碰撞預(yù)警系統(tǒng)
LDW（Lane Departure Warning）車道偏離預(yù)警
    系統(tǒng)能在無意識(shí)發(fā)生車道偏離前0.5秒發(fā)出警報(bào)，提醒注意保持在原車道上安全行駛，此功能特別適合長途駕車人士及疲勞駕車。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. BSI（Blind Spot Intervention  System）盲點(diǎn)側(cè)撞預(yù)防系統(tǒng)
        車輛后側(cè)盲點(diǎn)范圍進(jìn)行偵測，有車輛從后方竄出占據(jù)盲點(diǎn)內(nèi)的車道時(shí)，只要略微轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤朝盲點(diǎn)區(qū)的車輛靠近，系統(tǒng)將通過車頂光學(xué)鏡頭確認(rèn)車道標(biāo)線并透過電子煞車分配系統(tǒng)對(duì)反向車輪制動(dòng)，將車身拉回原有車道內(nèi)。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. ANV（Active Night View  System）主動(dòng)夜視系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. ANV（Active Night View  System）主動(dòng)夜視系統(tǒng)
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. TPMS（Tire Pressure Monitor System）輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)
間接式：WSB（Wheel-Speed Based TPMS），這種系統(tǒng)是通過汽車ABS 系統(tǒng)的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，以達(dá)到監(jiān)測胎壓的目的。當(dāng)輪胎壓力降低時(shí)，車輛的重量會(huì)使輪胎直徑變小，這就會(huì)導(dǎo)致車速發(fā)生變化，這種變化即可用于觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)來向司機(jī)發(fā)出警告。
直接式：PSB（Pressure-Sensor Based TPMS），這種系統(tǒng)是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓，利用無線發(fā)射器將壓力信息從輪胎內(nèi)部發(fā)送到中央接收器模塊上的系統(tǒng)，然后對(duì)各輪胎氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。當(dāng)輪胎氣壓太低或漏氣時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. ESS（Emergency Stop Signal）緊急制動(dòng)提醒系統(tǒng)
       在急剎車時(shí)制動(dòng)燈/指示燈閃爍，將危險(xiǎn)信號(hào)傳送給后面車輛，有效減少追尾事故的發(fā)生機(jī)率。
       ESS能在駕駛者踩下剎車踏板的那一刻計(jì)算出減速的速度，從而判斷剎車運(yùn)作的狀態(tài)，例如，進(jìn)行4 m/s2以下減速或者無ABS控制時(shí)，制動(dòng)燈閃爍就自動(dòng)解除。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. PA（Park Assist）泊車輔助系統(tǒng)
倒車影像
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. PA（Park Assist）泊車輔助系統(tǒng)
倒車影像
35
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. PA（Park Assist）泊車輔助系統(tǒng)
自動(dòng)泊車輔助
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. PA（Park Assist）泊車輔助系統(tǒng)
自動(dòng)泊車輔助
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. PA（Park Assist）泊車輔助系統(tǒng)
自動(dòng)泊車輔助
自動(dòng)泊車過程分解
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. PA（Park Assist）泊車輔助系統(tǒng)
自動(dòng)泊車輔助
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（ Active Front Steering ）主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
        轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)集成了一個(gè)并行的轉(zhuǎn)向機(jī)（執(zhí)行元件）和控制單元。
組成
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（ Active Front Steering ）主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
功能
實(shí)現(xiàn)可變轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，增強(qiáng)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。
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二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（ Active Front Steering ）主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
        根據(jù)車速和司機(jī)所實(shí)施的轉(zhuǎn)角，控制單元計(jì)算出轉(zhuǎn)向角。通過操縱一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)并行轉(zhuǎn)向機(jī)工作。
        并行轉(zhuǎn)角可以：
– 與司機(jī)施加的轉(zhuǎn)角同向
– 與司機(jī)施加的轉(zhuǎn)角反向
– 在司機(jī)未操縱方向盤時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)角
原理
車輪轉(zhuǎn)角 = 并行轉(zhuǎn)角 + 方向盤轉(zhuǎn)角
42
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（ Active Front Steering ）主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
audiA4
轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)
43
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
         AFS系統(tǒng)能夠根據(jù)行駛路況和狀態(tài)的變化自動(dòng)對(duì)燈光的照度分配進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠提供最優(yōu)的行駛安全性。
道路狀況改變
高速路段, 鄉(xiāng)村路段, 城市路段
十字路口, 轉(zhuǎn)彎路段
行車狀態(tài)改變
駕駛車速
前方靠近的車輛，路人
天氣狀況改變
下雨,起霧
44
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
45
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
46
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
47
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
48
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
49
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
50
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
51
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
52
二、主動(dòng)安全技術(shù)
5. AFS（Adaptive Front-lighting System）自適應(yīng)前照明系統(tǒng)
可變照明距離
        采用一個(gè)新型的攝像頭來識(shí)別車前的實(shí)時(shí)亮度有多強(qiáng)，然后實(shí)施大燈照明距離的無級(jí)調(diào)節(jié)。
在夜間行車時(shí)，保證本車道能獲得足夠的照明，同時(shí)又不會(huì)對(duì)其他車輛司機(jī)造成眩目。
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