国外基础制动装置研究现状论文

一、国外发展情况如今，汽车电子化程度的高低，已成为衡量轿车综合性能和现代化水平的重要标志，许多工业发达国家都已形成了独立的汽车电子产品。国外汽车电子产品生产主要集中在几个大的汽车电子公司，如日本的电装公司、美国的德科公司、德国的博世公司和西门子公司。它们依靠自身拥有的核心技术，价格和服务优势，长期为世界上多家汽车大公司配套，占据了世界汽车电子技术装备的大部分市场。（一）动力及传动电子控制为有效减少汽车污染排放、降低油耗、提高车辆的动力，当今广泛应用电子燃油喷射系（EFI）。汽油机的EFI从结构上已逐步淘汰单点喷射，而普遍采用多点喷射，并研制开发出缸内直喷；闭环控制全面取代开环控制；为适应控制系统功能集中和控制精度不断提高的要求，电子控制单元ECU正在不断改进完善，微处理器正由8位向16位和32位发展，燃油泵也将进一步优化设计以降低功耗和噪音、改善燃油输送。现今的EFI已不仅是单纯控制燃油供应量，而且可以对发动机的点火时刻、进气、怠速转速、废气再循环等进行合理的综合控制，使发动机处于最佳的工作状态，因此也被称为发动机管理系统。柴油机的电喷发展也很快，系统已经历了三代：位置控制式电控燃油喷射系统；时间控制式电控燃油喷射系统和共轨式燃油喷射系统。目前先进的共轨式电控喷油系统已初步实用。传统的三类变速器随着电子技术的引入发生了重大变革。由电子控制气动操纵、电子控制液压操纵和电子控制电动操纵等三种操纵方式实现对变速器的自动换档、自动控制离合器及油门和选择最佳换档时间，从而改善车辆的操纵性、提高变速器的性能和整车的经济性能。巡航系统可根据车辆行驶阻力的变化，自动调节油门开度使汽车按驾驶员要求的车速保持恒速行驶，从而提高行驶的稳定性、舒适性和燃料经济性、减轻了驾驶员的疲劳，目前自适应的巡航控制系统正在开始应用，可使车辆自动保持一定的距离，从而大大提高行车的安全性。（二）车辆底盘的电子控制防抱死制动系统（ABS）是一项日益标准件化的主动安全系统，它能避免车轮在制动时产生抱死现象，防止前轮抱死及行车跑偏、甩尾，提高车辆的操纵性和方向稳定性。目前已在ABS的基础上系统功能得到进一步延伸：ASR（制动防滑）、VDC（主动行驶驱动力调节系统）。尽管ABS/ASR能使车辆充分利用紧急制动和驱动时的路面附着系数，但该系统不能解决制动系统的所有缺陷：系统响应的滞后、制动过程存在驾驶员的犹豫及动作控制与愿望存在差异以及主车与挂车制动不相容等。国外在ABS与ASR的基础上开发了一种全新的、主要用于重型汽车上的电子控制制动系统（EBS），较好地解决了上述问题。通过检测踏板传感器信号及强弱可迅速起动制动，控制制动压力大小，通过内部CAN数据总线与挂车回路的联接使整个列车制动快速。车辆底盘控制还包括转向、悬架的电子控制，包括电控动力转向、四轮驱动（4WD）、四轮转向（4WS）及电控悬架。目前广泛应用的有电控油气悬架和电控空气悬架。发达国家1985年前后半主动悬架技术趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，能根据汽车的行驶状况或根据超声波识别的路面情况，通过电磁阀液压系统，改变阻尼，在几十毫秒中消除路面不平引起的振动。BOSCH公司还采用磁力弹簧技术。进入90年代，丰田、奔驰、通用等大汽车公司，均在轿车产品中采用了半主动悬架技术。LOTUS、日产等公司还开发出了全主动悬架技术，但因成本昂贵，且消耗动力，目前尚未批量生产。（三）车身系统的电子控制安全气囊和安全带是被动安全中的最重要的两项措施。欧美国家正面碰撞安全气囊技术已经相当成熟，美国现已进入法规强制性安装阶段。目前，传感系统智能化趋势明显，传感系统的感测范围从撞击能量判断扩展到多因素智能判断，使乘员保护系统更安全、更经济。最近，一些外国公司正在研究开发气囊式安全带，安全带的宽度由目前通常的5厘米增加到15厘米，与人体的接触面加大而减少伤害。智能型安全气囊系统将于2000年成为成熟产品。目前侧撞气囊正在市场上兴起，二十一世纪初，安全气囊的保护范围将从现在的前排乘员前方、侧面保护扩展到前排乘员的膝部和后排乘员的前方与侧面，智能的传感系统在前排乘员座位上没有乘客或装有头部向前的婴儿座椅时，使气囊不张开。另外，车身系统还包括座椅、空调、灯光等的自动控制。座椅可进行上下、前后、左右的调节，头枕和靠背的调节以及座椅调节的自动记忆功能；可根据个人的需要调节车内的温度、湿度及光线（在欣赏车外风景和处于睡眠状态时，采用不同车内灯光）；根据车外的环境，决定空调的循环方式，若车外的条件差时，停止车外的空气进入车内；灯光方面，除了控制远光和近光外，还可根据白天、黄昏和黑夜，直线或转弯时自动调节汽车光束和亮度、长度和形状。（四）汽车防盗系统国外高档车中的防盗系统包括GPS定位系统；电子数字地图；通信系统；报警系统和控制中心。目前，防盗系统具有多种功能：（1）无钥匙点火系统：可利用简单的按钮起动；（2）无钥匙进入系统：可用遥控器、磁卡等方式进入，也有采用指纹识别系统；（3）电子锁和门闩：可用用户自己设置的密码控制锁止和开锁；（4）盗贼进入传感器：监测车内物体的移动，利用倾斜传感器在轮胎被盗时发出警告；（5）防劫持系统：通过全球定位系统，寻呼被盗车辆，使车上喇叭和灯光发出报警信号，也可通过寻呼机使发动机逐步熄火等措施使被盗车辆得到控制；（6）紧急求救系统：在车辆发生交通故障时系统可自动或手动投入工作，可识别遇难的用户和提供遇难的各种信息；（7）车周照明，以保证安全和防盗。（五）信息通信系统及显示系统汽车不仅成为交通、娱乐的工具，也将成为办公的场所，除了可召开电话会议外，还可收发Fax、E-mail，访问互联网等。信息通信系统日益成为下一步开发的重点。目前卫星导航系统已开始应用，车载导航系统的GPS导航功能突出，可以帮助驾驶员在错综复杂的城市交通道路网中及时迅速地到达目的地，运用多层引导式菜单方便地按地区、城市、设施功能分类选定目标。虽然这种系统在新车上的安置比率目前仅有6％，但它却是备受人们欢迎的产品之一。以前的汽车导航系统都是用GPS（全球定位系统）在电子地图上找出汽车自身的位置，并在液晶画面上显示出来。但从1996年以后，开始出现了以市区为核心的VICS（道路交通通信系统）服务，它根据路上的光信标、电信标以及FM多重广播来掌握道路阻塞情况，并找到到达目的地的最佳路线。目前，在西方发达国家已开始在高级轿车上装"电子导航系统"，且越来越受欢迎，估计未来8到10年内，这项技术将如同现在的ABS技术那样得到迅速普及。而在此基础上，车内为电子导航所设的小屏幕完全可以兼顾作为上网所必需的显示屏用。目前，戴姆勒-克莱斯勒公司和通用公司在此领域处于暂时的领先地位。标致公司与西门子合作开发卫星导航系统，多数标致406和607款车上安装卫星导航，从而向卫星导航最终成为车内标准设备又向前迈进了一步。汽车内部局域网络、ITS正在得到进一步应用和深入研究。国外在网络标准的制订以及符合网络通信标准的微处理器的生产和开发上已做了许多工作，网络标准方面代表性的标准有Bosch公司制订的控制器区域网络（CAN）协议和Intel推出的SAE J1850网络标准。像Philips、Intel、Motorola等公司都推出了符合相关协议的微处理产品。显示系统中，除了在显示屏上提供车速、发动机转速等主要信息外，其余由计算机进行检测，只将检测不合格的信息进行显示，也有的采用平视显示系统，将主要信息或不合格的信息显示在挡风玻璃上，使驾驶员可集中精力驾驶汽车，提高安全性。（六）汽车音响汽车音响体积较小，但在制造上的技术含量却比家庭用视听系统要高。汽车音响通常要考虑以下几个因素：（1）外观，（2）音质一定要是Hi-Fi效果，即高保真音响，（3）极大的防冲击（防震）性能，（4）兼容性（MD/CD），（5）一机多碟（多达12张），（6）声频巡航模式，（7）声控系统，（8）智能EQ模式，（9环绕声加超重低音效果等。近年来，汽车音响水平提高很快，不仅表现在音质和音乐功能等方面上，还表现在增加了一些为驾驶员提供服务的方便功能上。飞利浦公司最新推出的高级汽车音响，已采用了全球卫星定位导航系统。通过该系统。驾车人可以选择最佳的行车路线、了解路况信息、餐饮店分布等，用起来十分方便。此外，这种音响还有温度报警、速度报警、静音电话等很多功能，为驾车人考虑得十分周到。汽车音响在汽车上的装备发展趋势是原有的CD已被VCD取代，主机不仅能播放音乐，还能播放影象。外置功放的发展趋势是在增强功率的前提下，体积向超小、超薄形发展。最近，有些厂家又在VCD基础上加装了TV调协器，能够接收电视信号。预计在不久的将来，汽车多媒体，将被开发使用。为了给消费者提供更好的听觉感受。一些汽车公司已经开始提供最先进的新一代音响系统。例如2001年莫赛迪斯奔驰C系列轿车就配备一种称为"噪音补偿系统"的新型音响。这个系统可以根据车内噪音的大小来自动调整输出的音量。一个微型麦克风装在汽车后视镜内，它时刻不停的监视着车内声响环境，从音乐声，路面噪音，到雨下到车顶的声音。根据接受到的信号，一个计算机系统自动地做音量调整以达到最佳的音响输出。开车人不用去调节按纽，音量大小会自动调到人耳感觉最舒服的境界。因为驾驶者的手不用离开方向盘去调节，这也改善了行车的安全。二、我国发展情况我国汽车电子产品的研究开发工作，在高等院校及科研院所里已有不少科研成果，但由于各种原因其产业化程度还较低，主要汽车电子产品还是由国内一些合资企业在生产。从全世界范围来看，我国汽车电子产品的研究开发和生产能力还相当薄弱，我国汽车用电子产品水平与国际先进水平相比，大约落后10～15年。其主要差距是在传感器、优化控制理论、可靠性和精度等方面。（一）电控燃油喷射系统目前EFI技术已被广泛认识和接受，普遍认为它是推动我国汽车进步的关键，因而国家汽车产业政策规定：以后引进新的汽车发动机机型必须是带电子燃油喷射系统的。"八五"期间，EFI系统被列入国家科委科技攻关计划，由中国汽车工业总公司、清华大学汽车研究所、"一汽"、"二汽"等单位牵头组织实施，经过不到三年的攻关，第一批EFI装置的SKD组装产品成功地安装在"切诺基"、"小红旗"、"桑塔纳"等轿车上。我国EFI技术的研究开发开始于80年代中期，但EFI系统的应用尚处于起步阶段。1996年德国BOSCH公司与我国联合建立了开发生产EFI系统的中联（上海）汽车电子有限公司。与此同时，国内一些汽车生产厂也在对EFI系统进行"二次"开发，进行系统配置和标定，如"一汽"在引进德国奥迪公司V6发动机EFI系统的基础上，又与西门子和克莱斯勒公司合作"二次"开发；北内集团开发492Q汽油机用EFI系统并进行标定试验；天津开发夏利轿车用EFI，等等。从EFI系统的装车率来看，我国90％以上的汽车仍是机械式的化油器及电器进行供油和点火控制，远远落后于世界水平。目前国内各大轿车生产厂所需燃油喷射系统的市场，已被国外汽车电子大公司瓜分，年产量在1万辆以下的微型车、商用车的市场，因产量小、车型多，发动机和整车性能不够稳定，外国公司不愿介入，这样也给国内企业生产自主知识产权的燃油喷射系统，留下了一个发展空间，"十五"期间，我国应在这方面加以发展，使国产的EFI系统早日装车。（二）防抱死系统国内有多家单位进行过ABS的研发，主要集中在ABS技术编制控制程序、方案论证、性能测评、建立数学模型及路面识别理论的研究，目的是对国外产品进行剖析，消化吸收，有些单位还生产出自已的初期产品。目前，能够提供完整液压制动ABS的厂商只有上海汽车制动器系统有限公司一家，且能够与之匹配的车型还很有限。近几年，外国厂商纷纷看好中国的汽车电子装备市场，建立了一些合资公司，除液压ABS系统外，气压ABS系统方面，有德国WABCO公司在山东成立的合资企业生产，山东明水汽车配件厂和上海汽车制动器厂分别引进了汽车电子防抱死制动装置的组装技术，其产品已在一汽轿车和上海轿车上安装使用。（三）安全气囊我国SAB系统被列入国家"九五"科技攻关计划，初步建成汽车碰撞实验台，用于收集和研究以及分析现场碰撞数据，清华大学于十多年前就开始汽车安全气囊的研究工作。但SAB系统在产业化上仍处于起步阶段，目前，只有少数几家公司在小批量生产汽车安全气囊。它们是北京赫达汽车安全技术公司、石家庄久乐汽车安全设备有限公司等，产量非常有限，难以满足市场需求，上海航天工业总公司和西安庆华电器制造厂在上海共同投资组建"上海汽车安全气囊有限公司"，已得到上海通用汽车有限公司的配套承诺。安全气囊的发展趋势是使用方便、效果显著、美观（不外露）、造价不高。其产品正作为标准件装配到小型、紧凑型乘用车或轻型卡车上。随着我国加入WTO的实现，汽车进口量将会增加，安全气囊产品也将随之进入我国，如智能化安全气囊和侧面碰撞安全气囊系统都将陆续进来并在国产汽车上装备。（四）汽车悬架技术系统目前国内尚未有汽车产品采用此项技术，北京理工大学、同济大学等单位开展了一些研究工作。主要研究内容有：1．油气悬挂技术：由油气部件和弹簧系统共同支撑车体，根据汽车变化的承载量，由油气部件调节悬架的位置，使弹簧保持正常的使用位置。2．阻尼可调节减震器：由传感器感知汽车行驶时的状况，包括载荷的大小、路面的不平、是否转弯、是否加速或制动等，经电子控制单元分析判断，通过电磁阀调节液压系统，减震器的阻尼。此项技术又成为半主动悬架技术。3．全主动悬架技术：通过电液系统不仅调节阻尼而且可调节弹力。（五）防盗系统目前，除了一般的防盗报警系统外，国内已有公司进行高档系统的研究开发，如福建省创讯安防科技有限公司引进美国创讯专利信令技术，建构"机动车辆反劫防盗管理系统"，和"出租车定位调度反劫防盗管理系统"，主要用于运钞车监控、交通车辆运营、出租车调度管理、警网调度、船舶飞机跟踪定位等领域。根据我国的国情，高级防盗系统今后将可能首先应用特殊车辆上，如公安、银行运钞车以及高档轿车上。（六）汽车音响目前，国产的汽车音响，还只是在低档次的音响上占有一些市场份额。中高档音响还是由阿尔派、索尼、健伍、飞利浦等进口品牌唱主角，国内也有一些合资厂家在生产，像日本的JVC与番禺巨大电业有限公司合作的巨大（JVC）汽车音响一直处于热销中；广东万方电器有限公司与国外合资在珠海投资生产带AC-3、DTS的高级汽车音响；前几年飞利浦在广东惠州已大量生产汽车音响，汽车音响在新世纪中也越来越被国人所接受。对于目前不景气的民用音响行业来说，汽车音响将是新的增长点，引起人们的关注。截止到2000年，我国电子系统内共有汽车音响生产企业19个，2000年生产汽车音响518万台，销售517万台，出口384万台。除电子系统外，国内还有部分合资企业的生产厂家，主要集中在沿海地区。

现代汽车制动系统的发展趋势从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。一.制动控制系统的历史最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。1979年，默·本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份，世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规，使ABS成为汽车的标准设备。二.制动控制系统的现状当考虑基本的制动功能量，液压操纵仍然是最可靠、最经济的方法。即使增加了防抱制动(ABS)功能后，传统的“油液制动系统”仍然占有优势地位。但是就复杂性和经济性而言，增加的牵引力控制、车辆稳定性控制和一些正在考虑用于“智能汽车”的新技术使基本的制动器显得微不足道。传统的制动控制系统只做一样事情，即均匀分配油液压力。当制动踏板踏下时，主缸就将等量的油液送到通往每个制动器的管路，并通过一个比例阀使前后平衡。而ABS或其他一种制动干预系统则按照每个制动器的需要时对油液压力进行调节。目前，车辆防抱制动控制系统(ABS)已发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法设计的。方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，在许多不同的道路上加以验证；从理论上来说，整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未达到最佳的制动效果。另外，由于编制逻辑门限ABS有许多局限性，所以近年来在ABS的基础上发展了车辆动力学控制系统(VDC)。结合动力学控制的最佳ABS是以滑移率为控制目标的ABS，它是以连续量控制形式，使制动过程中保持最佳的、稳定的滑移率，理论上是一种理想的ABS控制系统滑移率控制的难点在于确定各种路况下的最佳滑移率，另一个难点是车辆速度的测量问题，它应是低成本可靠的技术，并最终能发展成为使用的产品。对以滑移率为目标的ABS而言，控制精度并不是十分突出的问题，并且达到高精度的控制也比较困难；因为路面及车辆运动状态的变化很大，多种干扰影响较大，所以重要的问题在于控制的稳定性，即系统鲁棒性，应保持在各种条件下不失控。防抱系统要求高可靠性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏。因此，发展鲁棒性的ABS控制系统成为关键。现在，多种鲁棒控制系统应用到ABS的控制逻辑中来。除传统的逻辑门限方法是以比较为目的外，增益调度PID控制、变结构控制和模糊控制是常用的鲁棒控制系统，是目前所采用的以滑移率为目标的连续控制系统。模糊控制法是基于经验规则的控制，与系统的模型无关，具有很好的鲁棒性和控制规则的灵活性，但调整控制参数比较困难，无理论而言，基本上是靠试凑的方法。然而对大多数基于目标值的控制而言，控制规律有一定的规律。另外，也有采用其它的控制方法，如基于状态空门及线性反馈理论的方法，模糊神经网络控制系统等。各种控制方法并不是单独应用在汽车上，通常是几种控制方法组合起来实施。如可以将模糊控制和PID结合起来，兼顾模糊控制的鲁棒性和PID控制的高精度，能达到很好的控制效果。车轮的驱动打滑与制动抱死是很类似的问题。在汽车起动或加速时，因驱动力过大而使驱动轮高速旋转、超过摩擦极限而引起打滑。此时，车轮同样不具有足够的侧向力来保持车辆的稳定，车轮切向力也减少，影响加速性能。由此看出，防止车轮打滑与抱死都是要控制汽车的滑移率，所以在ABS的基础上发展了驱动防滑系统(ASR)。ASR是ABS的逻辑和功能扩展。ABS在增加了ASR功能后，主要的变化是在电子控制单元中增加了驱动防滑逻辑系统，来监测驱动轮的转速。ASR大多借用ABS的硬件，两者共存一体，发展成为ABS/ASR系统。目前，ABS/ASR已在欧洲新载货车中普遍使用，并且欧共体法规EEC/71/320已强制性规定在总质量大于的某些载货车上使用，重型车是首先装用的。然而ABS/ASR只是解决了紧急制动时附着系数的利用，并可获得较短的制动距离及制动方向稳定性，但是它不能解决制动系统中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能，同时可进行制动强度的控制。ABS只有在极端情况下(车轮完全抱死)才会控制制动，在部分制动时，电子制动使可控制单个制动缸压力，因此反应时间缩短，确保在任一瞬间得到正确的制动压力。近几年电子技术及计算机控制技术的飞速发展为EBS的发展带来了机遇。德国自20世纪80年代以来率先发展了ABS/ASR系统并投入市场，在EBS的研究与发展过程中走到了世界的前列。德国博世公司在1993年与斯堪尼公司联合首次在Scania牵引车及挂车上装用了EBS。然而EBS是全新的系统，它有很大的潜力，必将给现在及将来的制动系统带来革命性的变革。三.制动控制系统的发展今天，ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能；另一方面是采用优化控制理论，实施伺服控制和高精度控制。在第一方面，ABS功能的扩充除ASR外，同时把悬架和转向控制扩展进来，使ABS不仅仅是防抱死系统，而成为更综合的车辆控制系统。制动器开发厂商还提出了未来将ABS/TCS和VDC与智能化运输系统一体化运用的构想。随着电子控制传动、悬架系统及转向装置的发展，将产生电子控制系统之间的联系网络，从而产生一些新的功能，如：采用电子控制的离合器可大大提高汽车静止启动的效率；在制动过程中，通过输入一个驱动命令给电子悬架系统，能防止车辆的俯仰。在第二个方面，一些智能控制技术如神经网络控制技术是现在比较新的控制技术，已经有人将其应用在汽车的制动控制系统中。ABS/ASR并不能解决汽车制动中的所有问题。因此由ABS/ASR进一步发展演变成电子控制制动系统(EBS)，这将是控制系统发展的一个重要的方向。但是EBS要想在实际中应用开来，并不是一个简单的问题。除技术外，系统的成本和相关的法规是其投入应用的关键。经过了一百多年的发展，汽车制动系统的形式已经基本固定下来。随着电子，特别是大规模、超大规模集成电路的发展，汽车制动系统的形式也将发生变化。如凯西-海斯(K-H)公司在一辆实验车上安装了一种电-液(EH)制动系统，该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用4个比例阀和电力电子控制装置，K-H公司的EBM就能考虑到基本制动、ABS、牵引力控制、巡航控制制动干预等情况，而不需另外增加任何一种附加装置。EBM系统潜在的优点是比标准制动器能更加有效地分配基本制动力，从而使制动距离缩短5%。一种完全无油液、完全的电路制动BBW(Brake-By-Wire)的开发使传统的液压制动装置成为历史四.全电路制动(BBW)BBW是未来制动控制系统的L发展方向。全电制动不同于传统的制动系统，因为其传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间。全电制动的结构如图2所示。其主要包含以下部分：a)电制动器。其结构和液压制动器基本类似，有盘式和鼓式两种，作动器是电动机；b)电制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动；接收驻车制动信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等，控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统，自动变速系统，无级转向系统，悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成，所以ECU还得兼顾这些系统的控制；c)轮速传感器。准确、可靠、及时地获得车轮的速度；d)线束。给系统传递能源和电控制信号；e)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源，也包括再生能源。从结构上可以看出这种全电路制动系统具有其他传统制动控制系统无法比拟的优点：a)整个制动系统结构简单，省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置。液压阀、复杂的管路系统等部件，使整车质量降低；b)制动响应时间短，提高制动性能；c)无制动液，维护简单；d)系统总成制造、装配、测试简单快捷，制动分总成为模块化结构；e)采用电线连接，系统耐久性能良好；f)易于改进，稍加改进就可以增加各种电控制功能。全电制动控制系统是一个全新的系统，给制动控制系统带来了巨大的变革，为将来的车辆智能控制提供条件。但是，要想全面推广，还有不少问题需要解决：首先是驱动能源问题。采用全电路制动控制系统，需要较多的能源，一个盘式制动器大约需要1kW的驱动能量。目前车辆12V电力系统提供不了这么大的能量，因此，将来车辆动力系统采用高压电，加大能源供应，可以满足制动能量要求，同时需要解决高电压带来的安全问题。其次是控制系统失效处理。全电制动控制系统面临的一个难题是制动失效的处理。因为不存在独立的主动备用制动系统，因此需要一个备用系统保证制动安全，不论是ECU元件失效，传感器失效还是制动器本身、线束失效，都能保证制动的基本性能。实现全电制动控制的一个关键技术是系统失效时的信息交流协议，如TTP/C。系统一旦出现故障，立即发出信息，确保信息传递符合法规最适合的方法是多重通道分时区(TDMA)，它可以保证不出现不可预测的信息滞后。TTP/C协议是根据TDMA制定的。第三是抗干扰处理。车辆在运行过程中会有各种干扰信号，如何消除这些干扰信号造成的影响，目前存在多种抗干扰控制系统，基本上分为两种：即对称式和非对称式抗干扰控制系统。对称式抗干扰控制系统是用两个相同的CPU和同样的计算程序处理制动信号。非对称式抗干扰控制系统是用两个不同的CPU和不一样的计算程序处理制动信号。两种方法各有优缺点。另外，电制动控制系统的软件和硬件如何实现模块化，以适应不同种类的车型需要；如何实现底盘的模块化，是一个重要的难题。只有将制动、转向、悬架、导航等系统综合考虑进来，从算法上模块化，建立数据总线系统，才能以最低的成本获得最好的控制系统。电制动控制系统首先用在混合动力制动系统车辆上，采用液压制动和电制动两种制动系统。这种混合制动系统是全电制动系统的过渡方案。由于两套制动系统共存，使结构复杂，成本偏高。随着技术的进步，上述的各种问题会逐步得到解决，全电制动控制系统会真正代替传统的以液压为主的制动控制系统。图3是这种全电制动控制系统的配置方案。五.结论综上所述，现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性，将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统。同时，随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展，电子元件的成本及尺寸不断下降。汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统，未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统，各种控制单元集中在一个ECU中，并将逐渐代替常规的控制系统，实现车辆控制的智能化。但是，汽车制动控制技术的发展受整个汽车工业发展的制约。有一个巨大的汽车现有及潜在的市场的吸引，各种先进的电子技术、生物技术、信息技术以及各种智能技术才不断应用到汽车制动控制系统中来。同时需要各种国际及国内的相关法规的健全，这样装备新的制动技术的汽车就会真正应用到汽车的批量生产中。汽车安全的发展历程如今，汽车安全已经成为各大汽车厂商必修的功课，从只说安全的VOLVO到“为了所有人安全”的本田汽车，汽车安全成为汽车厂商宣传的核心主题之一，那么，我们现在回头看看，到底谁才是真正开创汽车安全的鼻祖呢？在讲述ESP、安全带、安全气囊甚至G-CON车身之前，让我们再来看看汽车安全的发展历史，从历史来看，汽车安全在汽车发明之后的50年左右才被逐步重视起来，这次我们必须仍然要感谢汽车的鼻祖戴姆勒－奔驰汽车，我们还要记住被称为安全之父的一个人——巴恩伊（Béla Barényi）。安全车身1939年8月1日，巴恩伊第一次来到位于斯图加特市郊辛德芬根的戴姆勒-奔驰公司上班。这位年轻人由此开始了改写了汽车发展史的伟大历程，因为后来出现的许多安全设计理念和技术都与他的发明息息相关。而在此前，这位脾气急躁的天才设计师却总窝在一间木板房里进行着各种新技术的研发。早在40年代，他就开始注意到汽车的车身设计是决定汽车被动安全的关键，他创造性地提出特别设计转向系统、转向柱、方向盘、底盘以及车身，以确保车内驾乘人员的安全性。他说：“未来汽车上的转向系、转向柱、方向盘、底盘和车身一定会与目前的有所不同。”从1939年8月起，巴恩伊就在一个96平方米大小的木棚房里开始了他的设计研发工作。作为当今汽车安全车身技术的基础，巴恩伊在他的“Terracruiser”（1945）和“Concadoro”（1946）的新车方案中率先提出了他对被动安全的设想和未来车身的设计结合在一起思想。其中，六座的“Terracruiser”在车身中部设计了异常坚固的乘坐舱，并且前面和后面分别与塑性变形碰撞缓冲区弹性连接，它们在事故发生时能吸收碰撞所产生的动力能量。类似的安全特性在三座的“Concadoro”上也有所体现。“Concadoro”车身采用三厢结构设计，单排的座椅使得驾驶舱可以前后调整。此外，设计方案已经有了带挡板的方向盘和安全转向柱。而这个时候，汽车巨子丰田汽车尚未诞生，本田汽车仍然在专注于它的摩托车技术。安全带安全带的发明和使用是当今汽车安全的专家VOLVO，早在上世纪40年代，VOLVO汽车的安全设计也开始启程，20世纪40年代，VOLVO在PV444型车上配置了诸如胶合挡风玻璃和安全车厢的框架机构等创新配置，这种设计和奔驰的巴恩伊在轿厢安全设计理念如出一辙。1959年，VOLVO推出了由尼尔斯·波哈林发明的三点式安全带，从此改变了整个汽车世界。VOLVO于1962年荣获第一个安全奖，以后类似奖项就接踵而来。1970年，VOLVO开始在轿车上装备儿童安全座椅，1987年VOLVO又首先在轿车上装备了安全气囊。安全气囊随着汽车工业的发展，近年来安全气囊几乎成了各个汽车厂商轿车的标准配备了，保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年美国汽车生产者联合会在理论上阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年8月,美国人约翰.赫特里特首次提出了“汽车用安全气囊防护装置”，并在美国获得了“汽车缓冲安全装置”专利。但是真正实现安全气囊的商用仍然是汽车安全的始祖戴姆勒奔驰，由于当时技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实现。到了1980年，奔驰公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。ABS和ESPABS技术是英国人霍纳摩尔1920年研制发明并申请专利，早在20世纪30年代，ABS就已经在铁路机车的制动系统中应用，目的是防止车化在制动过程中抱死，导致车轮与钢轨局部急剧摩擦而过早损坏。1936年德国博世公司取得了ABS专利权。它是由装在车轮上的电磁式转速传感器和控制液压的电磁阀组成，使用开关方法对制动压力进行控制。20世纪40年代末期，为了缩短飞机着陆时的滑行距离、防止车轮在制动时跑偏、甩尾和轮胎剧烈磨耗，飞机制动系统开始采用ABS，并很快成为飞机的标准装备。20世纪50年代防抱制动系统开始应用于汽车工业。1951年Goodyear航空公司装于载重车上；1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置。1978年ABS系统有了突破性发展。博世公司与奔驰公司合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的ABS系统，并批量装于奔驰轿车上。由于微处理器的引入，使ABS系统开始具有了智能，从而奠定了ABS系统的基础和基本模式。90年代初期，在当今炙手可热的ESP开始被博世汽车发明出来，但是第一款安装了ESP的轿车仍然是奔驰的产品－A级车。所以，汽车安全几乎是来自各个工业领域的积累，无论是VOLVO还是奔驰，都是这个领域内实现商用化的先锋，特别是汽车鼻祖奔驰，综合来说，作为安全带的开山鼻祖，VOLVO的安全的确让人称道，还有一贯对安全电子系统专注不止的博世汽车零部件公司，但是值得注意的是，从汽车安全车身设计理念到ABS/ESP、安全气囊的大规模商用，奔驰汽车一直走在其它汽车公司之前。梅赛德斯-奔驰自1900年生产出世界上第一台现代汽车以来，一直引领着整个汽车行业的发展，特别在汽车安全领域，ABS、ESP、安全带、安全气囊、碰撞测试等现代汽车的安全基础要素几乎都是由梅赛德斯-奔驰首创或率先使用的。

哥们很费劲才找到的,给个最佳吧!!!随着科学技术的发展，汽车工业追求更高的标准来满足社会发展的需要，当今汽车发展的主题是：经济性、可靠性、安全性，并符合环保要求。速度与安全，是一对矛盾，要好好地解决这个问题，就要从多方面考虑，其中之一就是汽车必须具备性能良好的制动性能。高速公路的发展，说明社会的经济在腾飞。可是高速行车和车流密度的加大，出现了频繁的交通事故，因此，保证行车安全已成为现今汽车设计中一项十分引人关注的问题。对汽车制动系统结构及制动性能的要求有逐步提高的趋势。当汽车转向经过不同路面或会车时，都必须使车速降低，特别是遇有障碍物或行人，或其他车辆时，更需要在尽可能短的时间，短的距离内将车速降低，甚至为零。如果汽车不具备这一性能，高速行驶就不可能实现。汽车在下长坡时，由于重力的作用，有不断加速到危险的程度的趋势，此时应将车速限制在一定的安全值以内，并且保持稳定。此外，对已停驶，特别是在坡道上停驻的汽车，应使之可靠地原地不动，当常用制动器发生故障时，通常用驻车制动装置作为第二制动系。虽然每万车辆造成的死亡率呈下降趋势，但每10万人口死亡率却呈上升趋势。在这些交通事故中，由于制动系统故障造成的交通事故也时有发生。2010年由于制动系统故障（制动失效或制动不良）造成的交通事故及损失情况见表。[1]表 2010年由于制动系统故障造成的交通事故及损失情况故障原因 事故次数（次） 死亡人数（人） 受伤人数（人） 直接经济损失（元）制动失效 38645167制动不良 39413006在2010年11月召开的全国公安交通管理工作会议透露的最新统计数字，2010年前10个月，全国共发生交通事故379200起，死亡80339人。在货车发生的交通事故中，除去排在第一位的违章驾驶以外，最主要的原因就是车辆机械故障了，而在各种车辆机械故障中，制动失灵占有相当高的比例。[2]全国公路交通事故统计数据表明，我国公路交通事故数量呈逐年增加趋势，由此造成的伤、亡人数和直接经济损失也不断增加，2004~2010年全国公路交通事故统计数据见表。表 2004～2010年全国公路交通事故统计年份 事故次数（次） 死亡人数（人） 受伤人数（人） 直接经济损失（万元） 万车死亡率 10万人口死亡率2004 253537 66362 148817 133383 271843 71494 159308 152267 287685 73655 174447 171769 304217 73861 190128 184616 346129 78067 222721 192951 412860 83529 286080 212402 616971 93853 418721 266890 综上所述，制动系对汽车来说是至关重要的。没有制动系，汽车的行驶是不安全的。制动装置可分行车、驻车、应急和辅助四种装置。行车制动装置给汽车以必要的减速度，将汽车降低到所要求的数值，直至停车；在下短坡时，它能使汽车保持适当的稳定速度。驻车制动装置主要用来使汽车可靠地在原地（包括在斜坡上）停驻。为此，它常用机械驱动机械，而不用液压驱动机构，此外，驻车制动装置还有助于在坡道上起车。应急制动装置利用机械力（如强力压缩弹簧）进行制动。在某些采用动力制动或伺服制动的汽车上，一旦发生蓄压装置压力过低等故障时，可用应急制动装置实现汽车制动。同时在人力控制下还能兼作驻车制动。当应急制动出现故障时，普通的手力驻车制动装置也可以起应急制动作用。辅助制动装置通过装设缓速器等辅助制动装置，实现汽车下长坡时保持稳定车速的作用，并减轻或者解除行车制动装置的负荷。对制动系的主要要求有：（1）足够的制动能力，制动能力包括行车制动能力和驻坡能力，行车制动能力，用一定初速度下制动减速度和制动距离两项指标来评定。驻坡能力是指在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度。（2）行车制动至少有两套独立的驱动制动管路，当其中一套管路失效时，另一套管路应保证汽车制动效能不低于正常值的30%。（3）制动时的汽车操纵稳定性好。即用任何速度制动，汽车都不应当丧失操纵性和方向稳定性。否则当前轮抱死而侧滑时，汽车丧失操纵性；当后轮抱死而侧滑甩尾时，汽车丧失方向稳定性。汽车前、后轮制动器的制动力矩应有较合适的比例。最好能随各轴间的载荷转移情况而变化。否则，制动时会发生某一轴车轮首先抱死滑移，从而造成汽车无法操纵或甩尾，甚至自动调头等危险状况。同一轴上左右车轮制动力应该相同，它们最大差值不得超过15%，以免制动时发生汽车跑偏。（4）防止水和污泥进入制动器的工作表面。工作表面受水、污泥污染后，会使制动能力降低并加速工作表面磨损。鼓式制动器能较好地防止泥土直接进入制动器，通常不要求采取特殊措施。若后轮用盘式制动器，在泥泞道路上行驶时，易沾上由前轮转动而飞溅起来的泥土，对此应有防范措施。制动器表面浸水后，会因水的润滑作用使摩擦系数下降而造成水衰退，出水后需要制动若干次方能恢复。一般规定要求达到重复制动次数为5次到15次，即应恢复其制动效能。（5）制动效能的热稳定性好。汽车的高速制动、短时间的频繁重复制动，尤其是下长坡时的连续制动，都可能引起制动器温度过高而导致摩擦系数的降低，使制动能力低落，这种现象称为热衰退。制动器发生热衰退后，经过一定次数的和缓使用，由于温度下降和摩擦材料表面得到磨合，其制动能力可重新恢复，这称为热恢复。因此要求制动能力的热稳定性好，也就是要求不易衰退，衰退率小，且衰退后较快地恢复制动能力。（6）操纵轻便，要求制动踏板和手柄的位置和行程，以及踏板力能为一般体形和体力的驾驶员所适应。紧急制动次数大约只占制动总数的5~10%，故最大制动踏板力允许比离合器踏板力大得多，但也不亦过大。而过小又将使驾驶员失去踏板感，（或称路感）而难以控制制动强度。各国法规规定的最大踏板力一般为500N（轿车）~700N（货车），踏板行程（计入摩擦衬片或衬块的容许磨损量）对轿车应不大于100~150mm，对货车应不大于150~200mm。制动踏板高度与加速踏板的相对位置应便于操作。制动手柄行程应不大于160—200mm。（7）作用滞后性包括产生制动和解除制动的滞后时间，应尽可能短。（8）一旦牵引车和挂车（半挂车）之间的连接制动管路损坏，牵引车应有防止压缩空气进一步漏失的装置。车行驶过程中，若牵引连接机构脱开，列车之间的制动管路应立即断气，而且挂车应能自动停驻。挂车一旦摘挂，亦应使用驻车制动将其停住。（9）为了提高汽车、列车的制动稳定性，除了保证列车各轴有正确的制动力分配外，还应注意主挂车之间各轴制动起作用的时间，尤其是主挂之间制动开始时间的协调。（10）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应装有音响或光信号等警报装置。（11）制动时不应产生振动和噪声。（12）制动系的机件应使用寿命长，制造成本低；对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。 随着电子技术的飞速发展，大部分的车都已将ABS列为标准配备。“ABS”中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。 现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使车行方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。世界上第一台防抱死制动系统ABS(Ant-ilock Brake System),在1950年问世，首先被应用在航空领域的飞机上，1968年开始研究在汽车上应用。70年代，由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器，促使了ABS在汽车上的应用。 1980年后，电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止，一些中高级豪华轿车，如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列；英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列；意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列；法国的波尔舍系列；美国福特的TX3、30X、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列；日本的思域，凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女300Z等系列，均采用了先进的ABS。到1993年，美国在轿车上安装ABS已达46%，现今在世界各国生产的轿车中有近75%的轿车应用ABS。现今全世界已有本迪克斯、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。[3]

一些人对ABS会有一个误区，一般人认为ABS是可以减小刹车距离的。但是，在谋些特殊 情况下ABS会增加刹车距离。比如雪地。ABS最大的作用，是让轮胎与地面保持在最大制动力的同时又可以让轮胎与地面保持最大摩擦又不使轮胎抱死。ABS最的做用是发挥最大的制动力同时不让轮胎抱死。轮胎抱死在没有转向助力的车上是灾难性的。因为一但抱死就打不方向。所以这就ABS最大的作用