了解汽车安全:电子技术篇 2018-08-24

  ABS(Anti-Lock Braking System)这项行车主动安全防护科技,解决了过往驾驶者在碰上紧急状况时、一旦重踩煞车到底、车轮必定死锁、导致完全无法控制行车方向的窘境,有了ABS,当您紧急煞车时,车轮的转向依然控制在您的手上,您不仅可以在面对紧急状况时降低车速,还可以完全自主地转动方向盘以避开危险!仿线公里前进,前方突然碰上事故或障碍物,由于事出突然,根本来不及缓慢稳定减速,所以要重踩煞车到底!这里提醒车主们,我们所说的 重踩煞车 ,是要以 快 、 准 、 狠 的架式、一脚用力把煞车踏板 踹 下去并持续压住,以便让ABS系统马上动作!千万不可犹豫或踹得不够用力,这样子,ABS系统的效果就完全无法发挥啰!而要提醒车主的是,煞车踏板用力踹下去并用脚掌压住之后,您会感觉到煞车踏板回传来一连串密集的反馈震动,您可别惊慌,这就表示ABS系统正在作动啦!

  现在仿真实际路况,当您快速前进,突然发现前面发生撞车事故,这时候,为了避免自己成为第三辆再追撞上去的车子,此时便要依照前述要领,马上重踩煞车、让ABS系统作动,而您的车速已经开始降低,切记!要善加利用车子残余的 动能 ,双手稳定握紧、马上快速向左转动方向盘,闪避前方的撞击事故,请留意左方车道是否还有其它车辆,然后加速离开现场。

  这里可能出现的错误,就是煞车踏的用力、但是却不够用力,导致车胎还是轻微死锁了、但ABS系统却未作动、或是作动得不够完全,所以车迷们千万切记,ABS系统的应用目的,绝对不在于 缩短煞车距离 (虽然,它可能会有一定的效果),而是让您在碰上紧急状况时,依然可以转动方向盘避开危险,这第二个动作才真正要紧,千万别以为踏下煞车板就万世OK!

  制动力调整装置设计思想的提出在20年代末,当时有人获得了这方面的一项专利(具体是谁就不知道了)。五十年代,世界上第一台防抱死制动系统 ABS 在 1950 年问世,首先被应用在航空领域的飞机上,Knorr 公司(位于慕尼黑,该公司是世界上最大的以生产制动系统著称的公司)的防抱制动装置 (ABS) 开始用于火车。当时的纯机械式测试接收记录装置还不能适应汽车技术的较高要求,所以当时的车用ABS起的效果不是很好。经过大量的试验研究,终于得出: 测试车轮转数的传感器以及调节转数的控制仪是实现目标所必不可少的 这是车用ABS系统研制的重要理论依据!

  70年代,奔驰公司开始设想并在新闻界宣称要在轿车、载货车和大客车上使用电控式ABS,但尚无成熟的、大批生产的产品。1978年,奔驰公司首次在S级豪华型轿车上装用了ABS。1984年,开始在S级、SL级轿车和190E汽油喷射汽车上成批装备了ABS。从1992年10月至今,在德国,ABS已属各类轿车的基本装备。 目前,最新的ABS已发展到第5代,现今的ABS还有多方面的功能,比如: 1、电子牵引系统(ETS) ,。 2、驱动防滑调整装置(ASR) 3、电子稳定程序(ESP) 4、辅助制动器

  现今全世界已有本迪克斯、波许、摩根 . 戴维斯、海斯 . 凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产 ABS ,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。

  EBD英文全称是ElectricBrakeforceDistribu-tion,中文直译就是电子制动力分配。汽车制动时,如果四只轮胎附着地面的条件不同,四个轮子与地面的摩擦力不同,在制动时就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。EBD的功能就是在汽车制动的瞬间,高速计算出四个轮胎由于附着不同而各异的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配,以保证车辆的平稳和安全。

  EBD在本质上可以说是ABS的辅助功能,它可以提高ABS的功效。所以在安全指标上,汽车的性能更胜一筹。当重踩刹车时,EBD在ABS作用之前,依据车辆的重量和路面条件,自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,如发觉此差异程度必须被调整时,刹车油压系统将会调整传至后轮的油压,以得到更平衡且更接近理想化刹车力的分布。所以EBD+ABS就是在ABS的基础上,平衡每一个轮的有效地面抓地力,改善刹车力的平衡,防止出现甩尾和侧移,并缩短汽车制动距离。

  VSA(Vehicle Stability Assist)车辆稳定性控制系统,是提高车辆稳定性和行驶安全性的控制系统。VSA系统除具备了传统的制动防抱死(ABS)功能和牵引力控制(TCS)功能外,还增加了防侧滑控制(Skid Control)功能。

  VSA系统能够帮助驾驶者从容地操控车辆,将车辆控制在正常的驾驶范围内,带来更加安心的驾驶感受。特别在遇到紧急情况突然转向或通过湿滑路面等情况下,能够最大程度地确保车辆的行驶安全。VSA系统在国外轿车上已经有较高的普及率。

  和ABS系统一样,TCS——Traction Control System(循迹控制系统)循迹控制系统也是另一种电子式主动安全防护装置,只不过,它的作动不若ABS那般 戏剧化 且引人注目,它的运作方式,其实车主并不会明显地感觉出来。

  循迹控制系统主要是针对车辆在行进间发生 打滑 的情况时,所自动作动的一种安全装置,有趣的是,绝大部分的车厂在为旗下车款设计TCS系统时,都会在车内制作一组开关,也就是说,驾驶者可以任意决定是否要让TCS系统作动。这说来或许让车迷们一头雾水,但是对于比较极端的操控玩家来说,车辆在驾驶行进时出现打滑,其实只要能够加以控制利用,反而可以增进更多的操驾乐趣与征服快感喔!

  除了切换开关启闭之外,驾驶者自己本身对于TCS循迹控制系统的动作是无能为力的。我们来假设一个很常见的状况,前轮驱动车高速行驶在干燥的正常路面上,靠近右边路边突然出现一大滩积水,结果车辆辗过去之后,右前轮因为高速压过积水、导致产生 水漂 现象,造成左右前轮的转速明显不均等,车子瞬时便会出现打滑的状况;又或者车子在高速过弯,因为车速过快、车胎的抓地力已经无法负荷过弯时的离心G力,结果车子便开始出现打滑、内弯外的方向甩出。

  这些情况,便是TCS循迹控制系统出马的时候了,当TCS作动时,最重要的一个动作,便是切断或是减弱引擎动力的输出,当动力输出减弱之后,原先造成车胎打滑的所有原因便都瞬间消失,车辆便会立刻回复到一个能够控制的状况,允许驾驶者利用踩踏煞车、以及扭转方向盘的方式,来将车辆救回正确的动线,而当TCS系统作动时,仪表板上都会有一个特殊的灯号(通常是黄色的三角形!)连续闪动、并发出警告声响。

  安全气囊在车辆发生碰撞时能够起到缓冲作用,从而降低撞击对车内乘客造成的伤害。很多人将安全气囊等同于SRS,这是不准确的,其实安全气囊只是SRS的一种。SRS是英文Supplemental Restraint System的缩写,中文含义是辅助防护系统,常见的辅助防护系统有安全气囊和安全带。在很多汽车的转向盘上和仪表板右侧杂物箱上方都标有SRS或AIR BAG,这表示有安全气囊安装在此处。

  安全带自问世以来,不知挽救了多少生命。随着安全气囊的出现,驾乘者的安全系数也大大提高。可就是有不少人不重视安全带与安全气囊的重要性,明知故犯,总是抱有侥幸心理。安全气囊已经成为绝大多数现代轿车上的标准安全配置,这是为了更好地保护驾乘者,然而当驾驶并乘坐汽车尤其是装有安全气囊的汽车时,安全带必须要系好!

  因为安全气囊的开发设计就是基于安全带有限的保护作用之上的,安全带与安全气囊组成辅助乘员保护系统(SRS—Supplemental Restraint System),它俩互相配合才能充分发挥对驾乘者的辅助保护作用。

  当汽车前部发生强烈的碰撞时,由于惯性,驾乘者的身体向前快速移动,这时安全带便会尽力拉住驾乘者的身体,吸收部分冲击能量,同时安全气囊以迅雷不及掩耳之势充气并完全打开;接着驾乘者的身体上部便沉向安全气囊,气体也开始从气囊的排气口匀速逸出,并吸收了大部分冲击能量;随后,驾乘者身体向后并回到座椅上。以上整个过程几乎都是发生在一瞬间的,驾乘者完全处于被动的局面,在这种情况下,被动地依靠辅助乘员保护系统是惟一的选择。

  如果碰撞之前没有系好安全带,那么安全气囊将反而会伤害驾乘者。由于没有了安全带的束缚,不仅一部分冲击能量无法从驾乘者身上卸下来,而且正在一如既往快速充气的安全气囊将与快速移动的驾乘者正面相撞,气囊快速膨胀所发出的巨大冲击力,将重重地撞向驾乘者的头部及胸部。可想而知,在这次撞击中,驾乘者的头部及胸部将严重受伤,-安全气囊反而成了伤害驾乘者的罪魁祸首。

  ESP(Electronic Stability Program)系统是Bosch公司1995年推出的意为车辆电子稳定系统,到2001年底,博世公司已为全球提供了500万套ESP系统。随着人们对汽车的安全越来越重视ABS和ESP系统已成为汽车安全的代名词。

  ESP系统的工作原理是其传感器时时监控车辆行驶状态、驾驶员驾驶状态和驾驶员行为,通过中央处理器分析传感器传来的信号,从而及时调整车辆的行驶状态,维护车辆的行驶稳定性。所以从严格的角度来讲,ESP系统实际上包括ABS和TCS(牵引力控制系统)两大系统的功能,但又不是两者简单的叠加。当汽车在行驶过程中需躲避障碍物、突然猛打转一盘或汽车在复合路面上行驶时,ESP系统就会启动,来有效地保证行驶安全。

  当然,ESP系统的功能也不是万能的,如果超过了车辆限定速度等某一指标的物理极限,ESP也发挥不了作用。目前国外,特别是欧洲,越来越多的车型已将ESP系统作为其标准配置,国内一些中高档车型也逐渐将其作为标准配置,全球已有800多万辆车辆上安装了ESP系统。

  全世界有罗伯特?博世、电装(Denso)、Continental Teves、德尔福、Aisin Seiki和TRW等6家汽车零部件供应商在生产ESP。然而,最开始运用ESP是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上的。ESP实际上是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时,为了校正循迹方向,ESP则会刹慢内后轮,从而校正行驶方向。看来还是德国汽车为消费者安全想得更多。

  ESP系统通常是支援ABS及ASR(驱动防滑系统,又称牵引力控制系统)的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、ASR发出纠偏指令,来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。

  ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。

  TRC的英文全名为Traction Control System,中文翻译为循迹防滑控制系统。从名称可以知道,TRC系统的目的,是维持车辆行进的轨迹,让其符合车辆驾驶者的操控。

  由于在现实世界之中,路面的状况并不如理论状况完美均匀,依道路铺面材料及使用状况,常会出现路面摩擦系数不同的状况;而在积砂、积水、结冰等路段,路面的摩擦系数的差异更是大。在这种情形之下,若车辆的左侧车轮与右侧车轮所处的路面状况不同,所能获得的抓地力亦不同,在加速的情形下,便可能造成抓地力较低的车轮打滑,驱动力降低,而状况较佳的路面抓地力较佳,驱动力较大,让车辆向抓地力较低的方向偏离原有的路线。

  当这种现象出现时,侦测到车轮打滑的现象,TRC系统将会发送讯号给引擎控制计算机,降低引擎的输出,并控制剎车系统,让车轮不再打滑,让车辆回复正常方向,依循原有轨迹前进。

  TRC系统能确实将动力传递至路面,避免打滑状况的发生,减少油料的无谓浪费及轮胎的磨耗。同时亦能让车辆更依照驾驶的意志行驶,提升行驶安全。

  提醒所有的网友,主动安全配备与被动安全配备,在汽车行驶上都属于「辅助」装置,都是在车辆超越操控极限的情形之下,进行辅助的装置。装配这些辅助装置,并不能确保行车的绝对安全,仅能降低车祸意外发生的机率及伤害的程度。真正安全行车的关键,仍在于适当的保养,确保车辆机构的正常运作以及安全的驾驶行为。

  与汽车产品对于人类生活的重要性与日俱增,驾驶汽车已成为普遍的行为,不论男女老少,均是汽车产品的主要使用者。传统的剎车系统,其设计是将驾驶施加于剎车踏板上的力道以固定的倍数放大。因此对于体力较弱的使用者而言,其可能面临剎车力道不足的问题,而若是在紧急的状况下,将可能造成事故的发生。而工程师便针对这个问题,开发出BAS(Brake Assist System)剎车力辅助系统,以工程技术,补足体力的不足,让驾驶均能产生足够的剎车力,预防意外。

  BAS系统在车辆行驶的过程之中,会全时监测剎车踏板的动作。当感知器侦测到剎车踏板以极快的速度踏下,系统将其解释为驾驶人需要进行紧急剎车的动作,BAS系统便会在对剎车系统进行加压,使其产生最大的剎车力量,让车辆能有最佳的制动效果,以提高行车的安全。

  提醒所有的网友,主动安全配备与被动安全配备,在汽车行驶上都属于「辅助」装置,都是在车辆超越操控极限的情形之下,进行辅助的装置。装配这些辅助装置,并不能确保行车的绝对安全,仅能降低车祸意外发生的机率及伤害的程度。真正安全行车的关键,仍在于适当的保养,确保车辆机构的正常运作以及安全的驾驶行为。

  道路在雨后会因为路面的不平整或是排水系统不良,而在路面出现一滩滩的积水。为了到山林之中吸收大量的芬多精,而必需通过蜿蜒的山路。以上的路况都有机会使车辆发生难以控制的状况。为了让驾驶者能够在难以控制车辆的慌乱情况之下把车辆安全的带离危险地带,以及将处于失控边缘的车辆给安全的带回到正常的行驶路线,或是预防车辆在极度操控时达到失控状况,因此能够主动控制车辆动态表现的「VDC车辆动态控制系统」于是因应而生。

  为了让VDC车辆动态控制系统能够主动控制车辆的动态表现,因此VDC车辆动态控制系统就必须结合ABS防死锁煞车系统、TCS循迹控制系统、BLSD煞车式防滑差速器等系统的功能,以控制四个车轮的转动速度来改变车辆在行驶中的姿态,并且使车辆在道路上以更佳的路线去行驶。藉由VDC的控制让以非直线状态行驶的车辆能够有最佳的行驶路线,这样就能够提升车辆在行驶中的稳定性,尤其是当车辆在湿滑路面或是在过弯时,因而在提升车辆稳定性的同时也大大的增加了车辆在行驶当中的安全性。

  日产汽车汽车是全球汽车制造厂中少数具有能力开发车身稳定系统的厂商,Nissan汽车的VDC车辆动态控制系统更是其中的翘楚。日产汽车的VDC最早是配置在1998年的西玛Cima车型(日版无限Infiniti Q45),之后陆续配置在日产汽车与无限Infiniti品牌的车型之上,现今的无限Infiniti Q45、M45、G35、FX35等车型,更是将VDC列为标准配备。

  当车辆在过弯时发生了转向不足或是转向过度的情况时,VDC系统会适时的利用ABS、TCS、BLSD的功能以介入控制车辆在行驶中的车身姿态。一辆行驶中的汽车,其车上的「VDC统合控制计算机」会随时的接受「G值感知器」、「方向盘角度感知器」、「车轮速度感知器」等等感知器的讯号,当「VDC统合控制计算机」判定出车辆正处于转向不足或是转向过度的不稳定状态时,VDC系统会利用ABS系统去控制煞车系统进行煞车的动作,透过BLSD系统的控制去针对单一个或是多个车轮进行煞车的动作,再辅以TCS适当的降低引擎的扭力输出,来调整汽车于变换车道或在过弯时的车身姿态,使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。

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