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汽车主动安全系统技术架构 2

汽车主动安全系统技术架构 2

如图三所示,主动式悬挂系统(Active Suspension)也是汽车中比较常见的安保系统,其可大幅提高车辆的操控性。主动式悬挂系统主要由传感器、减震筒及计算机控制系统等组成。该系统可采集汽车的速度、加速度、负重、转向程度、左右G力等数据来由程序对悬挂系数,和底盘与地面的高度等进行实时调整。

图三 主动式悬挂系统架构组成

越来越多地国家的法律法规对防抱死煞车系统(Anti-lock Brake Systems, ABS)的性能提出了要求,对其可靠性的更高要求增加了ABS设计的复杂程度和研发难度。如图四所示系统中,ABS的主要目的是防止车辆失速滑行的危险情况,当控制环节发现紧急刹车导致转速过低时,会迅速点放刹车,给予轮胎足够的滚动空间和更大的抓地力,防止车辆跑偏。该系统的关键是轮胎转速的测量。

图四  ABS系统构架图

具图五所示系统为电子式动力辅助方向盘(Electric power Assisted Steering, EPAS)系统,简称动力方向盘。相对于传统的油压式方向盘,EPAS采用电子式马达来为驾驶人员提供车轮转向的辅助控制。EPAS一般由传感器获得方向盘的位置、扭矩,再结合车速、发动机温度、电池供电情况等参数实现电子式马达的辅助控制。EPAS目前已逐渐进入市场,其不但能使引擎负载降低,还能进一步改善燃油的使用效率。

图五 动力方向盘系统构架

预拉紧安全带(Seat Belt Tensioner)也是先进的行车安全保障系统,其可作为碰撞系统中的子系统。预拉紧安全带在车辆正常行驶时给驾驶员与乘客较大的肩部空间,使其能享受驾驶与乘车的舒适;但在事故发生的瞬间,为保护人员安全,避免其向前冲击而造成的身体伤害,预拉紧安全带可迅速收紧,使人员紧靠座椅,减少其与前方物体发生碰撞的危险。图

六 预拉紧安全带系统架构图

结论

随着电子技术和控制科学的不断进步,汽车电子系统也发生了革命性的变革。车辆的安全防护系统也由传统的安全带、气囊等被动式系统,逐渐升级至预碰撞控制等主动安全系统。而这一切的实现则得益于多种传感器及其控制系统对行车、制动、引擎控制、车速控制、安全防护等性能的支持。

未来的汽车电子系统中,加速度传感器、陀螺仪等先进传感器的进一步发展、控制环节单芯片的趋势,以及车载网络系统的形成,都将对实时性、处理速度、数据传送能力等方面的性能大幅提高,届时人们在享受高速的出行便利的同时,也可得到最大限度的安全保障。
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