【正文】 輛安全行駛 一 . 衛(wèi)星導航系統(tǒng) ? 導航裝置功能的發(fā)展形態(tài)： 位置檢測分類 檢測方法 傳感器名稱 絕對位置檢測 衛(wèi)星導航 全球定位系統(tǒng)（ GPSGlobal Position System） 電 波 信號柱 /信標 相對位置檢測 方向傳感器 光纖陀螺儀、振動陀螺儀、氣體陀螺儀、地磁傳感器、車輪速差傳感器 圖像匹配 距離傳感器 車速脈沖 ? 導航系統(tǒng)組成 無線電信標接收機圖2 4 1 導航系統(tǒng)構成框圖地磁傳感器光盤驅(qū)動器全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機車速脈沖光纖陀螺儀顯示控制器光盤接口電源定位控制器導航單元A V 控制單元地圖光盤音樂光盤光盤驅(qū)動器陰極射線管揚聲器接觸式開關光盤光導纖維? 全球定位系統(tǒng) 前置放大器頻譜逆向擴散解調(diào)P LL平面天線 數(shù)字信號處理器輸出圖2 4 0 全球定位系統(tǒng)框圖地區(qū)振蕩器M I X IF頻譜逆向擴散解調(diào)距離測定多普勒測定軌道數(shù)據(jù)收集位置計算移動速度方位計算M P U 二、 車距控制系統(tǒng) ? 車距報警裝置 ? 實例 : 三菱公司車距控制裝置 1轉(zhuǎn)向角傳感器 2停車燈開關 3節(jié)氣門執(zhí)行機構 4電動負壓泵 5節(jié)氣門位置傳感器(TPS)(內(nèi)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(fā)動機和自動變速器 ECU 10ABS用 ECU 11加速踏板位置傳感器 (內(nèi)裝怠速開關 )(裝 TCS的車輛 ) 12預檢車速控制用 E C U 13報警蜂鳴器 14視頻攝像 圖 242 三菱公司車距控制裝置構成 30 m掃描式激光雷達照相機車道車輛識別車道車輛識別、與先行車的距離方向識別計算與本車處于同一車道內(nèi)先行車位置車速傳感器轉(zhuǎn)向角傳感器圖2 4 3 車距報警裝置控制框圖穩(wěn)定行駛控制、車距控制報警控制發(fā)動機自動變速器蜂鳴顯示節(jié)氣門控制換低擋變速報警輸出? 車距控制模式：基本控制系統(tǒng)由車速反饋、車距反饋構成。 ? 如何去組合汽車的平移和轉(zhuǎn)動這兩種運動 , 使得汽車每一瞬時都處于最佳的轉(zhuǎn)向行駛狀態(tài) , 這無論在理論上還是在實用性技術上目前還沒達到成熟的地步。 ? 現(xiàn)在的前輪轉(zhuǎn)向是非常完善的 , 可以充分地滿足汽車行駛需要 , 全四輪轉(zhuǎn)向并不能使汽車轉(zhuǎn)向性能有明顯改善。 25 四輪轉(zhuǎn)向控制技術 ? 1. 四輪轉(zhuǎn)向的發(fā)展： 20世紀 60年代提出， 80年代中后期開始發(fā)展并實際應用 圖2 3 8 四輪轉(zhuǎn)向的幾何運動關系轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)彎半徑[4WS 車 ][2WS 車 ]轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)彎半徑? 主要目的 ： 提高汽車在高速行駛或在側(cè)向風力作用時的操縱穩(wěn)定性，改善在低速下的操縱輕便性，以及減小在停車場調(diào)車時的轉(zhuǎn)彎半徑 ? 四輪轉(zhuǎn)向（ 4WSFour Wheel Steering） ? 3. 后輪的兩種轉(zhuǎn)向方式 ? 特性： 前后輪同相位轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)角小，車身姿態(tài)變化小，目標行駛的跟蹤性好 ? 4. 4WS在高速行駛時的穩(wěn)定性分析 ? 5. 4WS車在改變行車路線時的性能 后輪的兩種轉(zhuǎn)向方式同方向（同相位）逆方向（逆相位）從直線行駛進入轉(zhuǎn)彎時 2WS車與 4WS車的運動比較 ?6. 低速下的小轉(zhuǎn)彎半徑行駛 ? 7. 后輪轉(zhuǎn)向控制類型 ? 機械控制式 ? 機械 +電子控制式 ? 電子控制液壓工作式 ? 液壓控制液壓工作式 ? 電子控制電動工作式 ? 轉(zhuǎn)角傳感型 ? 車速傳感型 ? 8. 4WS控制種類 四輪轉(zhuǎn)向的幾何運動關系轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)彎半徑[4 W S 車 ][2 W S 車 ]轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)彎半徑 ?9. 4WS的工作原理 ?日本本田 4WS系（ 機械控制式 ） 日本本田 4WS機構 后輪轉(zhuǎn)向機構 軌跡曲線的形狀 ? 轉(zhuǎn)向運動分析（如右圖示）： ? 日本本田 4WS轉(zhuǎn)向角度分析（如右圖示） ?分析結(jié)論： 日本本田 4WS屬于轉(zhuǎn)角傳感型，其后輪的偏轉(zhuǎn)情況與車速無關，而只與方向盤轉(zhuǎn)角有一定聯(lián)系 轉(zhuǎn)向角度分析示意圖 日本馬自達 4WS機構 ?日本馬自達 4WS系（ 機械 +電子 +液壓控制式 ） ? 10. 與 2WS相比， 4WS的優(yōu)點 ?特性： 日本馬自達 4WS既屬車速傳感型又是轉(zhuǎn)角傳感型 ? 提高了汽車在高速行駛時和在滑溜路面上的轉(zhuǎn)向性能 ? 駕駛員操縱方向盤反應靈敏 ? 在不良路面和側(cè)風等條件下，汽車也具有較好的方向穩(wěn)定性，提高了高速下的直線行駛穩(wěn)定性 ? 提高了汽車高速轉(zhuǎn)彎的行駛穩(wěn)定性，不但便于轉(zhuǎn)向操縱，而且在進行急轉(zhuǎn)彎時，也能保持汽車的行駛穩(wěn)定性 ? 通過使后輪轉(zhuǎn)向與前輪轉(zhuǎn)向相反，減小了低速行駛時的轉(zhuǎn)彎半徑，不但便于在狹窄的路面上進行 U型轉(zhuǎn)彎，而且在駛?cè)胲噹斓惹闆r下便于駕駛。 ?三種情況比較 ： 圖 237 VDC的動力學原理圖 ?控制目標 ： ? 3個車輛自由度 (前后向、橫向、橫擺 )； ? 目標狀態(tài)； ? 實際狀態(tài)。 24 VDC車輛動態(tài)控制系統(tǒng) ? VSC系統(tǒng)構成 ： ?車輛動態(tài)控制系統(tǒng)： —— 在車輛的所有行駛狀況下， VDC 都對各車輪的受力進行調(diào)節(jié)，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。 ?液壓系統(tǒng)制動控制式 ASR的發(fā)展： ?整體結(jié)構式 ASR： 成本低，結(jié)構緊湊 3. 發(fā)動機控制 ASR ? 調(diào)節(jié)調(diào)速器的控制方式 —— 機械式 （圖 231） —— 電子式 （圖 232） ? 對柴油車的控制方式 圖 231 發(fā)動機控制 ASR（氣缸驅(qū)動） 圖 232 發(fā)動機控制 ASR（電動機驅(qū)動） —— 通過調(diào)速器調(diào)節(jié)噴油泵的噴油量來降低其輸出扭矩，從而防止驅(qū)動輪空轉(zhuǎn)。 2. 液壓系統(tǒng)制動控制 ASR ? 整體結(jié)構式 ? 可變?nèi)莘e式 圖 229 整體結(jié)構式 ASR方案 圖 230 可變?nèi)莘e式 ASR方案 —— 在 ABS系統(tǒng)中增加電磁閥和調(diào)節(jié)器即增加了驅(qū)動控制功能，構成 ASR與 ABS組合在一起的整體結(jié)構式制動控制方案。 ? 對驅(qū)動輪進行制動方式： 對發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪直接加以制動 (增加車輪制動分泵的壓力 ) ? 對可變鎖止差速器進行控制方式： 對電子控制限滑差速器（ LSD），在其向驅(qū)動輪輸出端的多片離合器上，以增加液壓實現(xiàn)進行鎖止控制。 ? 汽車起步、行駛中驅(qū)動輪可提供最佳驅(qū)動力，與無 ASR相比，提高了汽車的動力性，特別是在附著系數(shù)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(wěn)定性和前輪驅(qū)動汽車的轉(zhuǎn)向控制能力； ? 減少了輪胎的磨損與發(fā)動機油耗。 23 ASR驅(qū)動防滑控制系統(tǒng) ? ASR的 工作原理和作用： ?現(xiàn)象 :— 比功率大且無 ASR的車輛 ， 若在附著系數(shù)小的路面行駛 ， 則： ? FR型車： 猛加 “ 油門 ” 又快速放松時將使車輛發(fā)生不規(guī)則旋轉(zhuǎn)； ? FF型車： 猛加 “ 油門 ” 將使車輛驅(qū)動輪發(fā)生空轉(zhuǎn)而失去方向控制 。在進行排氣時，要把 ABS 制動系統(tǒng)的 ECU斷開，絕對不能讓 ABS制動系統(tǒng)起作用。 ? (10) ABS制動系統(tǒng)工作時，不斷有壓力調(diào)節(jié)，在制動踏板上有些脈動，但踏板沒有移動；還可以聽到電磁閥的工作聲響，也可感覺到懸架系統(tǒng)前后運動，這是正常現(xiàn)象，說明 ABS制動系統(tǒng)正常工作。 ? (9)對裝有 ABS制動系統(tǒng)的汽車 ,駕駛時不要以為很保險 ,可以高速制動。 8. 裝有 ABS的汽車的駕駛與維護（續(xù)） ? (7)檢查和拆卸液壓部分時，應先泄壓，特別是整體式 ABS制動系統(tǒng)，油壓很高（有的儲液器油壓達 34MPa），否則會傷人。 ? (5)注意檢查蓄電池電壓，其電壓應不低于 11V，否則ABS制動系統(tǒng)不能正常工作。 ? (4)經(jīng)常檢查輪胎氣壓 ,特別要注意各輪胎的氣壓差。 ? (2)如果汽車幾個小時沒有啟動，當啟動發(fā)動機后，紅色和黃色警告燈會亮 1分鐘左右，這時不要使用緊急制動。 措施： 在管路中設置阻尼室；在液壓元件的固定部位使用軟性安裝坐墊等 7. ABS 的發(fā)展動向 ? 在不斷采用最新的電子控制技術提高 ABS效能的基礎上，追求能兼顧性能、可靠性、成本以及重量等諸參數(shù)的最優(yōu)化設計效果 ? 開發(fā)低成本的簡易型 ABS系統(tǒng)，進一步推動 ABS市場由高級車向大眾化經(jīng)濟型車領域擴展； ? 完善諸如 ABS/ASR 組合型多功能控制系統(tǒng)的研究開發(fā)，加快其實用化進程。 作為減壓手段使執(zhí)行機構內(nèi)容積發(fā)生變化，向儲油箱泄放，或者利用柱塞泵的泵吸作用進行減壓。 ?試驗方法 強化試驗 —— 試驗路線中 ， 躲避距離 L為 一定值 ， 改變制動初速度使汽車能順利進入另一車道 ， 有制動且 ABS工作時順利換道的初速度 v0不應小于無制動時的換道速度 。 ? 評價方式： —— 汽車固定一個方向盤轉(zhuǎn)角，繞一定半徑（ 250m）的圓周行駛時進行制動并使 ABS工作，測定汽車的側(cè)滑量、停車時的偏轉(zhuǎn)角，然后對 ABS的效能進行評價。 ? 評價方式： —— 在附著系數(shù)從高到低、從低到高順序交錯排列的路段上行駛，檢驗 ABS系統(tǒng)對路面時別的動態(tài)響應。 ? 評價方式： —— 在左右附著系數(shù)不同的組合路面上制動時產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩，但在操縱其轉(zhuǎn)向盤后應能對其進行修正，能有效控制住車輛運動。 圖 419 ABS的理想制動控制 a) 理想的附著系數(shù)控制范圍； b）理想的速度控制 2. ABS 的效果與現(xiàn)狀 ? 效果： ? 有、無 ABS 制動距離實測值對比： ? 確保車輛制動時的方向穩(wěn)定性 ? 保持車輛制動時的轉(zhuǎn)向操縱性 ? 取得最佳制動力 ? 防止輪胎的局部不均勻磨損，可避免或減輕制動噪聲 表 23：直線行駛緊急制動時實測距離比較值 （制動初速度 80km/h）